基于多源信息融合技术的电网运行方式自动识别方法技术

本发明专利技术公开了基于多源信息融合技术的电网运行方式自动识别方法，包括以下步骤，S1、多源信息融合技术分析电网运行方式要素，并结合其中的静态要素生成相应的逻辑表达式；S2、分别利用两种故障的数学模型构造适应度函数，将故障定位问题转化为参数识别问题；S3、通过保信系统校核切换结果，构成完整的定值切换闭环控制系统。本发明专利技术的技术方案通过获得各线路应当切换的保护定值区，之后调度端通过保信系统/现场人员完成现场保护定值的切换。完成上述操作后，再通过保信系统读取现场定值并与当前识别的保护定值进行对比，防止出现定值切换出错或者未切的情况。经工程验证反馈，该方法能够正确切换定值区域，验证了该发明专利技术的可行性。

【技术实现步骤摘要】
基于多源信息融合技术的电网运行方式自动识别方法
本专利技术涉及涉及电力系统电网运行方式线路保护定值区在线校核领域，是基于多源信息融合技术的电网运行方式自动识别方法。
技术介绍
继电保护装置作为电力系统最重要的二次设备之一，其定值的准确性和可靠性直接关系到电力系统的稳定安全运行。随着继电保护在线校核技术的发展，提高了整定计算定值的准确程度和实用程度。针对提高继电保护定值可靠性方面，提出了一种基于分项综合指标的继电保护定值在线校核新方法。针对选择性校核技术进行了改良优化设计开发了一套新的定值校核与预警系统，通过EMS系统和继电保护整定软件获取电网模型与保护定值，并结合定值比较法和保护范围比较法两种方法的优点。针对通化电网的实际情况，利用工程实例验证了地区电网保护定值在线校核系统的合理性。对于传统校核方式盲目随机校核的问题，提出了一种基于保护重要度的在线校核方式，从风险评估的角度对校核顺序进行排序提高了校核的准确性。而实际上随着电网的结构逐渐扩展，其运行方式灵活多变，在设备整定时常常需要设定多套保护定值区以满足不同的电网运行方式，也因此衍生了对定值区切换技术改良优化方面的需求。同时，由于当今电网中关于输电网的信息采集系统已较为成熟，可通过数据采集和监视控制系统(SupervisoryControlandDataAcquisition，SCADA)、同步相量测量装置(PhasorMeasurementUnit，PMU)及光纤连接通讯实现输电网的状态监测及信息互联，由此完成海量数据的信息采集与处理，并结合信息融合技术与电网资源状态评估方法确定运行方式要素，为定值区域切换的技术优化提供理论依据。由于目前的定值区域切换方式主要是通过加强人为管理，及时发现运行方式的变动从而实现保护定值区域的手动切换，因此经常出现人为疏漏而导致定值区未能及时切换的问题。因此本专利技术提出一种在技术层面上，通过结合多源信息融合技术，能及时识别运行方式的改变与保护装置定值区域的逻辑表达式匹配，并自动切换定值区的在线校核新方法。
技术实现思路
（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了基于多源信息融合技术的电网运行方式自动识别方法，解决了以上提出的问题。（二）技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：基于多源信息融合技术的电网运行方式自动识别方法，包括以下步骤:基于多源信息融合技术的电网运行方式自动识别方法，包括以下步骤:S1、多源信息融合技术分析电网运行方式要素，并结合其中的静态要素生成相应的逻辑表达式。S2、分别利用两种故障的数学模型构造适应度函数，将故障定位问题转化为参数识别问题。S3、通过保信系统校核切换结果，构成完整的定值切换闭环控制系统。进一步的，对于分析电网运行方式要素这一具有多维度特征的技术问题，可利用的数据有状态信息实时数据、状态信息历史数据和电网运行数据；首先对状态信息实时数据进行数据挖掘，由于大数据时代信息的多样异构性，为更好地结合海量数据之间的关联性，可采用聚类识别方式将大数据分解为小样本数据；其中，电网资源的状态检测可采用结构化数据，检修故障等事件可采用经深度学习特征提取后所得的非结构化数据，然后通过分析状态信息历史数据获取各种类型线路往年的数据样本，结合状态信息实时数据和电网运行数据进行多源信息融合处理。多源信息融合是指对初始数据、经处理提取后的特征信息和经评估后所得的决策信息的三层次信息融合，包括数据与特征的初级融合和高层次的决策级融合；最后结合对线路载负荷能力、用电负荷的变化情况、变压器设备状态的评估分析，评定最终影响线路定值区的运行方式要素。进一步的，逻辑表达判别式的确定，可定义保护装置的判别表达式如下所示：K=Z(Y,H)Z函数为某保护装置所有定值区的逻辑判别式的定义函数，以下为Z函数的计算流程步骤。为便于表述，定义正常运行方式下各电网资源状态初始行向量为A，通过遥信系统实时读取的电网资源状态行向量为B，目标被保护设备的断路器资源为hn：步骤1：比较A与B向量，若A=B，转至步骤4，若A≠B，转至步骤2；步骤2：当A≠B时，表明运行方式改变，可通过sign［x］找出B向量中置零量，令置零的状态变量为yn，转至步骤3；步骤3：将yn与hn的字段数值归为Y因素与H因素，作为该运行方式下的逻辑表达判别值，并设定相应的保护定值区K值；步骤4：当A=B时，表明运行方式未改变，依然输出正常运行方式下的定值区K值。。（三）有益效果本专利技术提供了基于多源信息融合技术的电网运行方式自动识别方法。与现有技术相比具备以下有益效果：本专利技术的技术方案通过获得各线路应当切换的保护定值区，之后调度端通过保信系统/现场人员完成现场保护定值的切换。完成上述操作后，再通过保信系统读取现场定值并与当前识别的保护定值进行对比，防止出现定值切换出错或者未切的情况。经工程验证反馈，该方法能够正确切换定值区域，验证了该专利技术的可行性。附图说明图1是自动运行方式识别及切换定值区流程图；图2是建立的基于多源信息融合技术分析的运行方式要素确定图；图3是运行方式要素分析图；图4是线路在运行方式改变后逻辑判别过程图；图5是软件程序逻辑判别流程图；图6是地区电网拓扑结构图。具体实施方式对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-3，基于多源信息融合技术的电网运行方式自动识别方法，包括以下步骤：采用一种基于多源信息融合技术的自动识别电网运行方式新方法，包括以下步骤：S1、多源信息融合技术分析电网运行方式要素，并结合其中的静态要素生成相应的逻辑表达式；S2、分别利用两种故障的数学模型构造适应度函数，将故障定位问题转化为参数识别问题；S3、通过保信系统校核切换结果，构成完整的定值切换闭环控制系统；其中，S1中，涉及到多源信息融合部分为：对于分析电网运行方式要素这一具有多维度特征的技术问题，可利用的数据有状态信息实时数据、状态信息历史数据和电网运行数据。首先对状态信息实时数据进行数据挖掘，由于大数据时代信息的多样异构性，为更好地结合海量数据之间的关联性，可采用聚类识别方式将大数据分解为小样本数据。其中，电网资源的状态检测可采用结构化数据，检修故障等事件可采用经深度学习特征提取后所得的非结构化数据。然后通过分析状态信息历史数据获取各种类型线路往年的数据样本，结合状态信息实时数据和电网运行数据进行多源信息融合处理。多源信息融合是指对初始数据、经处理提取后的特征信息和经评估后所得的决策信息的三层次信息融合，包括数据与特征的初级融合和高层次的决策级融合。最后结合对线路载负荷能力、用电负荷的变化情况、变压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于多源信息融合技术的电网运行方式自动识别方法，其特征在于,包括以下步骤:/nS1、多源信息融合技术分析电网运行方式要素，并结合其中的静态要素生成相应的逻辑表达式；/nS2、分别利用两种故障的数学模型构造适应度函数，将故障定位问题转化为参数识别问题；/nS3、通过保信系统校核切换结果，构成完整的定值切换闭环控制系统。/n

【技术特征摘要】
1.基于多源信息融合技术的电网运行方式自动识别方法，其特征在于,包括以下步骤:
S1、多源信息融合技术分析电网运行方式要素，并结合其中的静态要素生成相应的逻辑表达式；
S2、分别利用两种故障的数学模型构造适应度函数，将故障定位问题转化为参数识别问题；
S3、通过保信系统校核切换结果，构成完整的定值切换闭环控制系统。


2.根据权利要求1所述基于多源信息融合技术的电网运行方式自动识别方法，其特征在于：在S1中，所述多源信息融合部分为：
对于分析电网运行方式要素这一具有多维度特征的技术问题，可利用的数据有状态信息实时数据、状态信息历史数据和电网运行数据；首先对状态信息实时数据进行数据挖掘，由于大数据时代信息的多样异构性，为更好地结合海量数据之间的关联性，可采用聚类识别方式将大数据分解为小样本数据；其中，电网资源的状态检测可采用结构化数据，检修故障等事件可采用经深度学习特征提取后所得的非结构化数据，然后通过分析状态信息历史数据获取各种类型线路往年的数据样本，结合状态信息实时数据和电网运行数据进行多源信息融合处理;
多源信息融合是指对初始数据、经处理提取后的特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏嘉成，李春晓，宋文乐，倪伟强，
申请(专利权)人：国网河北省电力有限公司沧州供电分公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13