一种配电网线路故障原因分析方法与系统技术方案

本发明专利技术涉及一种配电网线路故障原因分析方法与系统，包括：获取当前线路故障时的数据，基于获取的当前线路故障时的数据和预先构建的故障原因大类分析模型确定所属故障原因大类；基于所述故障原因大类和预先构建的故障原因小类分析模型确定线路故障原因。本发明专利技术为一种配电网络线路故障原因分析方法与系统，基于获取的当前线路故障时的数据和预先构建的故障原因大类分析模型确定所属故障原因大类，基于所述故障原因大类和预先构建的故障原因小类分析模型确定线路故障原因，解决了人为判断影响故障处理的时效性，同时，由于工作人员在短时接收的故障相关信息往往是不全面的，据此进行判断，影响分析结论的准确性的问题。

A Cause Analysis Method and System for Distribution Network Line Faults

The invention relates to an analysis method and system for distribution network line fault causes, which includes: acquiring the data of current line fault, determining the fault causes based on the data of current line fault and the pre-constructed fault causes analysis model, and determining the fault causes based on the fault causes categories and pre-constructed fault causes analysis model. \u3002 The invention relates to a fault cause analysis method and system for distribution network lines. The fault causes are determined based on the obtained data of current line faults and the pre-constructed fault cause analysis model, and the fault causes are determined based on the said fault cause categories and the pre-constructed fault cause classification analysis model, thus resolving the problem of artificial judgment affecting fault treatment. Effectiveness, at the same time, because the fault-related information received by staff in a short time is often incomplete, judgment based on this, impact analysis of the accuracy of conclusions.

【技术实现步骤摘要】
一种配电网线路故障原因分析方法与系统
本专利技术属于电力系统及其自动化领域，具体涉及一种配电网线路故障原因分析方法与系统。
技术介绍
配电线路(英文:distributioncircuit)是指从降压变电站把电力送到配电变压器或将配电变电站的电力送到用电单位的线路。配电线路电压为3.6kV～40.5kV，称高压配电线路；配电电压不超过1kV、频率不超过1000Hz、直流不超过1500V，称低压配电线路。配电线路的建设要求安全可靠，保持供电连续性，减少线路损失，提高输电效率，保证电能质量良好。配电网线路故障是影响供电可靠性的最重要因素。配电网发生线路故障后，一方面需要及时准确地判定故障地点，快速进行故障隔离，并恢复故障区域供电，另一方面，需要查找故障原因，从根源上消除电网运行的安全隐患，有效降低故障发生概率，提高供电可靠性，保证用户供电质量。目前，常用的线路故障原因分析，多依赖人为经验判断。该方式对判断人员的工作经验要求较高，且完全依赖主观判断，缺乏科学定量依据。此外，人为判断影响故障处理的时效性，同时，由于工作人员在短时接收的故障相关信息往往是不全面的，据此进行判断，影响分析结论的准确性。
技术实现思路
为解决上述人为判断影响故障处理的时效性，同时，由于工作人员在短时接收的故障相关信息往往是不全面的，据此进行判断，影响分析结论的准确性的问题，本专利技术涉及一种配电网线路故障原因分析方法，所述方法包括：获取当前线路故障时的数据；基于获取的当前线路故障时的数据和预先构建的故障原因大类分析模型确定所属故障原因大类；基于所述故障原因大类和预先构建的故障原因小类分析模型确定线路故障原因。优选的，所述当前线路故障的类型包括架空线路故障和电缆线路故障。优选的，所述故障原因大类分析模型的构建：获取历史故障数据，并将所述历史故障数据设定为训练数据和测试数据；根据发生故障的配电网线路的类型，将所述训练数据带入神经网络模型进行训练，获得所述历史故障数据中故障状况与故障大类之间的关系；采用测试数据对故障状况与故障大类之间的关系进行修正。优选的，所述架空线路故障时的历史状况包括：天气状况、故障状况和相关设备状况，所述故障大类包括：外力原因、用户影响、自然原因、设备原因和运行维护原因；所述电缆线路故障时的历史状况包括：故障状况、相关设备状况和区域施工建设情况，所述故障大类包括用户影响、外力原因和设备原因。优选的，所述故障原因小类分析模型的构建包括：获取历史故障数据，并将所述历史故障数据设定为训练数据和测试数据；根据发生故障的配电网线路的类型，将所述训练数据带入神经网络模型进行训练，获得所述历史故障数据中故障大类与故障原因之间的关系；采用测试数据对故障大类与故障原因之间的关系进行修正。优选的，在架空线路故障下情况下，故障大类为外力原因时，故障原因为异物、树线、交通车辆、鸟害或盗窃；故障大类为自然原因时，故障原因为雷电、暴雨、大风或地震；故障大类为设备原因时，故障原因为安装工艺不良、产品质量工艺不良或设备老化；故障大类为运行维护原因时，故障原因为检修试验、维护不当或责任原因不清。优选的，在电缆线路故障的情况下，故障大类为用户影响时，故障原因为施工影响或其他外力；故障大类为设备原因时，故障原因为电缆中间接头故障、电缆终端接头故障或电缆本体故障。优选的，所述天气状况包括：温度、风力、降雨量、降雪量；所述故障状况包括：故障类型与故障位置；所述相关设备状况包括：设备型号、使用年限和维护频率。一种配电网线路故障原因分析系统，包括：获取模块：用于获取当前线路故障时的数据；故障原因大类确定模块：用于基于获取的当前线路故障时的数据和预先构建的故障原因大类分析模型确定所属故障原因大类；故障原因确定模块：用于基于所属故障原因大类和预先构建的故障原因小类分析模型确定线路故障原因。优选的，所述故障原因大类确定模块包括：故障原因大类分析模型构建单元；所述故障原因大类分析模型构建单元用于：获取历史故障数据，并将所述历史故障数据设定为训练数据和测试数据；根据发生故障的配电网线路的类型，将所述训练数据带入神经网络模型进行训练，获得所述历史故障数据中故障状况与故障大类之间的关系；采用测试数据对故障状况与故障大类之间的关系进行修正。优选的，所述故障原因小类确定模块包括：故障原因小类分析模型构建单元；所述故障原因小类分析模型构建单元用于获取历史故障数据，并将所述历史故障数据设定为训练数据和测试数据；根据发生故障的配电网线路的类型，将所述训练数据带入神经网络模型进行训练，获得所述历史故障数据中故障大类与故障原因之间的关系；采用测试数据对故障大类与故障原因之间的关系进行修正。与最接近的对比文件相比，本申请还具有如下有益效果：1、本专利技术为一种配电网络线路故障原因分析方法与系统，获取当前线路故障时的数据，基于获取的当前线路故障时的数据和预先构建的故障原因大类分析模型确定所属故障原因大类，基于所述故障原因大类和预先构建的故障原因小类分析模型确定线路故障原因，解决了人为判断影响故障处理的时效性，同时，由于工作人员在短时接收的故障相关信息往往是不全面的，据此进行判断，影响分析结论的准确性的问题；2、本专利技术为一种配电网络线路故障原因分析方法与系统，本专利技术充分利用配电网多信息源条件，建立配电网线路故障原因分析决策树，据此进行配电网故障原因分析，该决策树以“配电网线路故障告警”为入口，根据不同故障线路类型，基于历史数据，利用机器学习方法，分别构建故障原因大类分析模型，并据此得到相应故障原因大类；3、本专利技术为一种配电网络线路故障原因分析方法与系统，针对各个故障原因大类，通过机器学习或规则判断的方法，进一步构建故障原因小类分析模型，实现故障原因的精细分析；4、本专利技术为一种配电网络线路故障原因分析方法与系统，通过多层次决策分析，实现了配电网线路故障原因的准确、快速、可靠判定，便于相关人员从根源上消除电网运行的安全隐患，有效降低故障发生概率，提高供电可靠性，保证用户供电质量。附图说明图1为本专利技术的方法流程示意图；图2为本专利技术的架空线路第n季度故障原因大类分析模型输入输出关系；图3为本专利技术的BP神经网络结构；图4为本专利技术的架空线路第n(n＝1,2,3,4)季度外力导致的故障原因小类分析模型输入输出关系；图5为本专利技术的电缆线路故障原因大类分析模型输入输出关系；图6为本专利技术的配电网线路故障原因分析决策树；图7为本专利技术的一种基于决策树与机器学习的配电网线路故障原因分析方法实施例。具体实施例当前，随着配电网数字化和自动化水平的不断提高，丰富的信息得以实时或准实时地传送到控制中心，这使得综合利用采集的各类实时信息进行配电网线路故障原因分析成为可能。此外，我国各地电网正着手开始综合数据平台的建设，建成综合数据平台后，系统的WAMS信息、SCADA信息、故障录波信息、继电保护信息、95598信息、天气信息、施工建设信息等均可以从数据平台中直接提取，为配电网故障原因分析提供了丰富、全面且时效性极高的宝贵信息。同时，基于数据的机器学习，为转化人工经验至数学模型，提供了一种有效的技术手段，具体包括神经网络方法、支持向量机方法等。这些方法作为现代人工智能技术中的重要方面，研究从观测数据(样本)出发寻找规律，利用这些规律本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种配电网线路故障原因分析方法，其特征在于，所述方法包括：获取当前线路故障时的数据；基于获取的当前线路故障时的数据和预先构建的故障原因大类分析模型确定所属故障原因大类；基于所述故障原因大类和预先构建的故障原因小类分析模型确定线路故障原因。

【技术特征摘要】
1.一种配电网线路故障原因分析方法，其特征在于，所述方法包括：获取当前线路故障时的数据；基于获取的当前线路故障时的数据和预先构建的故障原因大类分析模型确定所属故障原因大类；基于所述故障原因大类和预先构建的故障原因小类分析模型确定线路故障原因。2.如权利要求1所述的一种配电网线路故障原因分析方法，其特征在于，所述当前线路故障的类型包括架空线路故障和电缆线路故障。3.如权利要求2所述的一种配电网线路故障原因分析方法，其特征在于，所述故障原因大类分析模型的构建：获取历史故障数据，并将所述历史故障数据设定为训练数据和测试数据；根据发生故障的配电网线路的类型，将所述训练数据带入神经网络模型进行训练，获得所述历史故障数据中故障状况与故障大类之间的关系；采用测试数据对故障状况与故障大类之间的关系进行修正。4.如权利要求2所述的一种配电网线路故障原因分析方法，其特征在于，所述架空线路故障时的历史状况包括：天气状况、故障状况和相关设备状况，所述故障大类包括：外力原因、用户影响、自然原因、设备原因和运行维护原因；所述电缆线路故障时的历史状况包括：故障状况、相关设备状况和区域施工建设情况，所述故障大类包括用户影响、外力原因和设备原因。5.如权利要求2所述的一种配电网线路故障原因分析方法，其特征在于，所述故障原因小类分析模型的构建包括：获取历史故障数据，并将所述历史故障数据设定为训练数据和测试数据；根据发生故障的配电网线路的类型，将所述训练数据带入神经网络模型进行训练，获得所述历史故障数据中故障大类与故障原因之间的关系；采用测试数据对故障大类与故障原因之间的关系进行修正。6.如权利要求4所述的一种配电网线路故障原因分析方法，其特征在于，在架空线路故障下情况下，故障大类为外力原因时，故障原因为异物、树线、交通车辆、鸟害或盗窃；故障大类为自然原因时，故障原因为雷电、暴雨、大风或地震；故障大类为设备原因时，故障原因为安装工艺不...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雅洁，宋晓辉，盛万兴，孟晓丽，李建芳，张瑜，高菲，赵珊珊，常松，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国家电网有限公司，国网山东省电力公司，
类型：发明
国别省市：北京,11