一种配电网台区重过载风险评估方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种配电网台区重过载风险评估方法和装置，先提取重过载记录，然后确定重过载分类特征，并划分重过载记录的类型；接着确定重过载关联特征，并根据重过载关联特征对各类重过载记录进行重过载关联规则挖掘，若重过载关联规则满足指标约束，得到重过载影响因素集；最后根据重过载影响因素集实现了各个时间跨度下对配电网台区重过载预测，并根据预测结果评估重过载引起的停电风险。本发明专利技术提供的技术方案同时考虑了用户自身的固有属性以及可能相关的外部因素，在支撑重过载预测的同时能够反映用户用电行为；实现了对配电网台区重过载的准确预测，能够及时消除故障隐患，且对于指导供电设备的升级改造也具有重要作用。

A Method and Device for Risk Assessment of Heavy Overload in Distribution Network Station Area

The invention provides a method and device for risk assessment of overload in distribution network station area. First, the overload records are extracted, then the classification characteristics of overload are determined, and the types of overload records are classified. Then, the overload association characteristics are determined, and the overload association rules of various overload records are mined according to the overload Association characteristics. If the overload association rules satisfy the index constraints, the overload association rules are obtained. Finally, according to the set of influence factors of heavy overload, the prediction of heavy overload in distribution network is realized in each time span, and the blackout risk caused by heavy overload is evaluated according to the prediction results. The technical scheme of the invention takes into account the inherent attributes of the users themselves and the possible related external factors, and can reflect the user's electricity consumption behavior while supporting the heavy overload prediction; realizes the accurate prediction of the heavy overload in the distribution network station area, can eliminate the hidden trouble in time, and also plays an important role in guiding the upgrading and transformation of the power supply equipment.

【技术实现步骤摘要】
一种配电网台区重过载风险评估方法和装置
本专利技术涉及电力系统大数据应用技术，具体涉及一种配电网台区重过载风险评估方法和装置。
技术介绍
配电网台区作为面向低压用户的最末一级供电单位，供电设备的运行状态直接影响配电网台区内的供电质量。供电设备的重过载运行是引起停电的主要原因之一，而重过载现象中通常也伴随着三相不平衡、电压偏移等一系列问题，这些问题对配电网台区的安全可靠供电危害尤其严重。而且供电设备长时间处于重过载状态会加剧供电设备的损耗，降低供电设备自身的使用寿命，并且还会带来其他运行风险和故障隐患等。因此治理配电网台区供电设备重过载现象尤为重要，成为配网运维检修工作必不可少的内容。目前治理配电网台区的重过载现象通常集中在事中监控和事后处理两个阶段，即通过对配电变压器运行情况的实时监测及时发现出现重过载的配电网台区，运维人员接到告警后再再采取相应的措施处理配电网台区出现的重过载现象。但是这种方式存在两方面问题：1)从短期看来，配电网台区下负荷的突变性相对较强，因此处理配电网台区出现的重过载现象如果周期较长的话会增加供电设备的运行风险和故障概率；2)重过载与用户用电行为紧密相关但成因难以准确把握，在配电网台区层面对于在运的供电设备的重过载治理措施较少。另外，由于受到目前重过载管理水平的限制，运维人员无法通过简单的重过载告警信息判断配电网台区的重过载情况和严重程度，不利于对事件的快速有效处理。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供一种配电网台区重过载风险评估方法和装置，先从配电变压器负荷曲线中提取重过载记录，并根据重过载分类特征划分重过载记录的类型，然后确定重过载关联特征，并根据重过载关联特征和重过载记录的类型对各类重过载记录进行重过载关联规则挖掘，若重过载关联规则满足指标约束，得到重过载影响因素集；最后根据重过载影响因素集实现了各个时间跨度下对配电网台区重过载预测，并根据预测结果评估重过载引起的停电风险。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采取如下技术方案：本专利技术提供一种配电网台区重过载风险评估方法，包括：从配电变压器负荷曲线中提取重过载记录；确定重过载分类特征，并根据重过载分类特征划分重过载记录的类型；确定重过载关联特征，并根据重过载关联特征和重过载记录的类型对各类重过载记录进行重过载关联规则挖掘，若重过载关联规则满足指标约束，得到重过载影响因素集；根据重过载影响因素集对配电网台区进行重过载预测，并根据预测结果评估重过载引起的停电风险。所述从配电变压器负荷曲线中提取重过载记录包括：对于单相配电变压器，从任意点开始，当连续出现三个时间点或以上时间点的负载率不小于第一阈值时，配电网台区处于重过载状态，提取重过载时段内单相配电变压器的负荷数据；对于三相配电变压器，从任意点开始，当至少一相上连续出现三个时间点或以上时间点的负载率超过第一阈值时，配电网台区处于重过载状态，提取重过载时段内三相配电变压器的负荷数据。所述第一阈值为80％。所述重过载分类特征包括时间特征、负载特征和相别特征；所述时间特征包括重过载起始时间和重过载持续时间；所述负载特征包括平均负载率、最大负载率和负载率变化标准差；所述相别特征包括发生相别、多相同时率和时段比；所述相别包括单相、两相和三相。所述根据重过载分类特征划分重过载记录的类型包括：根据重过载分类特征，将重过载记录逐条转化为相应的重过载分类特征向量，根据余弦相似度或皮尔森相似度划分重过载分类特征向量的类型，使每条重过载分类特征向量对应唯一的类型标号。所述确定重过载关联特征包括：所述重过载关联特征包括设备特征、用户特征和环境特征；所述设备特征包括配电变压器的额定容量、投运日期、设备型号和资产归属；所述用户特征包括户均容量、大用户数量、各类型用户容量占比和用户窃电记录；所述环境特征包括供电区域类型、日期类型、气温、空气质量指数和是否发生重大社会活动；所述日期类型包括工作日、休息日和节假日。所述根据重过载关联特征和重过载记录的类型对各类重过载记录进行重过载关联规则挖掘，若重过载关联规则满足指标约束，得到重过载影响因素集包括：根据重过载关联特征将各类重过载记录转化为相应的重过载关联特征向量，根据同类型重过载记录对应的重过载关联特征向量挖掘重过载关联规则，得到频繁项集形式的重过载关联规则，所述重过载关联规则包括置信度、支持度和提升度；确定指标约束，所述指标约束包括置信度约束、支持度约束和提升度约束；判断重过载关联规则是否满足指标约束，若满足则得到重过载影响因素集，所述重过载影响因素集包括设备台账、配电网台区用户信息和外部环境。所述根据重过载影响因素集对配电网台区进行重过载预测包括：根据重过载影响因素集，并采用多元逻辑回归模型或人工神经网络对配电网台区进行重过载预测，得到预测结果。所述根据预测结果评估重过载引起的停电风险包括：基于预测结果、风险概率和风险结果，采用层次分析法或专家打分法评估配电网台区重过载引起的停电风险。本专利技术还提供一种配电网台区重过载风险评估装置，包括：提取模块，用于从配电变压器负荷曲线中提取重过载记录；划分模块，用于确定重过载分类特征，并根据重过载分类特征划分重过载记录的类型；挖掘模块，用于确定重过载关联特征，并根据重过载关联特征和重过载记录的类型对各类重过载记录进行重过载关联规则挖掘，若重过载关联规则满足指标约束，得到重过载影响因素集；评估模块，用于根据重过载影响因素集对配电网台区进行重过载预测，并根据预测结果评估重过载引起的停电风险。所述提取模块用于：对于单相配电变压器，从任意点开始，当连续出现三个时间点或以上时间点的负载率不小于第一阈值时，配电网台区处于重过载状态，提取重过载时段内单相配电变压器的负荷数据；对于三相配电变压器，从任意点开始，当至少一相上连续出现三个时间点或以上时间点的负载率超过第一阈值时，配电网台区处于重过载状态，提取重过载时段内三相配电变压器的负荷数据。所述第一阈值为80％。所述划分模块包括第一确定单元，所述第一确定单元用于确定重过载分类特征；所述重过载分类特征包括时间特征、负载特征和相别特征；所述时间特征包括重过载起始时间和重过载持续时间；所述负载特征包括平均负载率、最大负载率和负载率变化标准差；所述相别特征包括发生相别、多相同时率和时段比；所述相别包括单相、两相和三相。所述划分模块还包括划分单元，所述划分单元用于：根据重过载分类特征，将重过载记录逐条转化为相应的重过载分类特征向量，根据余弦相似度或皮尔森相似度划分重过载分类特征向量的类型，使每条重过载分类特征向量对应唯一的类型标号。所述挖掘模块包括第二确定单元，所述第二确定单元用于：所述重过载关联特征包括设备特征、用户特征和环境特征；所述设备特征包括配电变压器的额定容量、投运日期、设备型号和资产归属；所述用户特征包括户均容量、大用户数量、各类型用户容量占比和用户窃电记录；所述环境特征包括供电区域类型、日期类型、气温、空气质量指数和是否发生重大社会活动；所述日期类型包括工作日、休息日和节假日。所述挖掘模块还包括挖掘单元，所述挖掘单元用于：根据重过载关联特征将各类重过载记录转化为相应的重过载关联特征向量，根据同类型重过载记录对应的重过载关联特征向量挖掘重过载关联规则，得到频繁项集形式的重过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种配电网台区重过载风险评估方法，其特征在于，包括：从配电变压器负荷曲线中提取重过载记录；确定重过载分类特征，并根据重过载分类特征划分重过载记录的类型；确定重过载关联特征，并根据重过载关联特征和重过载记录的类型对各类重过载记录进行重过载关联规则挖掘，若重过载关联规则满足指标约束，得到重过载影响因素集；根据重过载影响因素集对配电网台区进行重过载预测，并根据预测结果评估重过载引起的停电风险。

【技术特征摘要】
1.一种配电网台区重过载风险评估方法，其特征在于，包括：从配电变压器负荷曲线中提取重过载记录；确定重过载分类特征，并根据重过载分类特征划分重过载记录的类型；确定重过载关联特征，并根据重过载关联特征和重过载记录的类型对各类重过载记录进行重过载关联规则挖掘，若重过载关联规则满足指标约束，得到重过载影响因素集；根据重过载影响因素集对配电网台区进行重过载预测，并根据预测结果评估重过载引起的停电风险。2.根据权利要求1所述的配电网台区重过载风险评估方法，其特征在于，所述从配电变压器负荷曲线中提取重过载记录包括：对于单相配电变压器，从任意点开始，当连续出现三个时间点或以上时间点的负载率不小于第一阈值时，配电网台区处于重过载状态，提取重过载时段内单相配电变压器的负荷数据；对于三相配电变压器，从任意点开始，当至少一相上连续出现三个时间点或以上时间点的负载率超过第一阈值时，配电网台区处于重过载状态，提取重过载时段内三相配电变压器的负荷数据。3.根据权利要求2所述的配电网台区重过载风险评估方法，其特征在于，所述第一阈值为80％。4.根据权利要求2所述的配电网台区重过载风险评估方法，其特征在于，所述重过载分类特征包括时间特征、负载特征和相别特征；所述时间特征包括重过载起始时间和重过载持续时间；所述负载特征包括平均负载率、最大负载率和负载率变化标准差；所述相别特征包括发生相别、多相同时率和时段比；所述相别包括单相、两相和三相。5.根据权利要求1或4所述的配电网台区重过载风险评估方法，其特征在于，所述根据重过载分类特征划分重过载记录的类型包括：根据重过载分类特征，将重过载记录逐条转化为相应的重过载分类特征向量，根据余弦相似度或皮尔森相似度划分重过载分类特征向量的类型，使每条重过载分类特征向量对应唯一的类型标号。6.根据权利要求1所述的配电网台区重过载风险评估方法，其特征在于，所述确定重过载关联特征包括：所述重过载关联特征包括设备特征、用户特征和环境特征；所述设备特征包括配电变压器的额定容量、投运日期、设备型号和资产归属；所述用户特征包括户均容量、大用户数量、各类型用户容量占比和用户窃电记录；所述环境特征包括供电区域类型、日期类型、气温、空气质量指数和是否发生重大社会活动；所述日期类型包括工作日、休息日和节假日。7.根据权利要求1所述的配电网台区重过载风险评估方法，其特征在于，所述根据重过载关联特征和重过载记录的类型对各类重过载记录进行重过载关联规则挖掘，若重过载关联规则满足指标约束，得到重过载影响因素集包括：根据重过载关联特征将各类重过载记录转化为相应的重过载关联特征向量，根据同类型重过载记录对应的重过载关联特征向量挖掘重过载关联规则，得到频繁项集形式的重过载关联规则，所述重过载关联规则包括置信度、支持度和提升度；确定指标约束，所述指标约束包括置信度约束、支持度约束和提升度约束；判断重过载关联规则是否满足指标约束，若满足则得到重过载影响因素集，所述重过载影响因素集包括设备台账、配电网台区用户信息和外部环境。8.根据权利要求1所述的配电网台区重过载风险评估方法，其特征在于，所述根据重过载影响因素集对配电网台区进行重过载预测包括：根据重过载影响因素集，并采用多元逻辑回归模型或人工神经网络对配电网台区进行重过载预测，得到预测结果。9.根据权利要求8所述的配电网台区重过载风险评估方法，其特征在于，所述根据预测结果评估重过载引起的停电风险包括：基于预测结果、风险概率和风险结果，采用层次分析法或专家打分法评估配电网台区重过载引起的停电风险。10.一种配电网台区重...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国宾，王晓蓉，张东霞，邓春宇，季知祥，韩笑，史梦洁，杨硕，刘凯，雍军，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，国网山东省电力公司，
类型：发明
国别省市：北京,11