一种变电站监控信息特征选择方法、存储介质和设备技术

本发明专利技术公开了一种变电站监控信息特征选择方法，包括以下步骤：根据变电站监控信息反映的故障事件，构建目标故障事件集合；确认目标故障事件的数据来源范围；将所述数据来源范围形成备选特征集合；计算备选特征集合中每个备选特征与目标故障事件的相关性，该备选特征与其他特征的冗余性，以及该备选特征基于电气距离的权重，以及基于信息性质的模糊权重；根据所述相关性、冗余性以及基于电气距离的权重、基于信息性质的模糊权重计算目标故障事件对应备选特征的加权最大相关最小冗余值并进行排序；根据所述加权最大相关最小冗余值的排序剔除无效特征。本发明专利技术可对变电站监控信息特征进行快速准确地提取。征进行快速准确地提取。征进行快速准确地提取。

【技术实现步骤摘要】
一种变电站监控信息特征选择方法、存储介质和设备


[0001]本专利技术涉及一种变电站监控信息特征选择方法、存储介质和设备，属于智能变电站


技术介绍

[0002]随着特高压、新能源、直流负荷以及电力电子设备在电力系统投运比例不断提高，电力系统动态特性日益复杂，应用理论分析方法尚不能完全解析系统运行中出现的一些复杂现象，因此应用人工智能分析方法，根据现场运行数据，对系统状态进行学习诊断，是解决现有系统运行中存在的难解问题的有效途径。电力系统调控中心汇集来自多个变电站保护设备的监测数据和监控信号，监测范围广、点数多且采样率高，具有多源多维冗余特征，对监测数据和监控信号进行深度分析，可提取表征系统运行状态的隐藏信息。由于调控中心汇集的变电站监控信息数据量巨大且实时处理速度要求高，数据中所存在的大量冗余无关特征，增加了大数据分析的复杂程度，不仅消耗资源，而且影响了分析效率。

技术实现思路

[0003]本专利技术是提供一种变电站监控信息特征选择方法，可对变电站监控信息特征进行快速准确地提取。
[0004]为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种变电站监控信息特征选择方法，包括以下步骤：根据变电站监控信息反映的故障事件，构建目标故障事件集合；确认目标故障事件的数据来源范围，所述数据来源范围包括故障事件提供信息的设备以及变电站范围，以及事件分析对应的故障信息的时间范围；将所述数据来源范围形成备选特征集合；计算备选特征集合中每个备选特征与目标故障事件的相关性，该备选特征与其他特征的冗余性，以及该备选特征基于电气距离的权重，以及基于信息性质的模糊权重；根据所述相关性、冗余性以及基于电气距离的权重、基于信息性质的模糊权重计算目标故障事件对应备选特征的加权最大相关最小冗余值并进行排序；根据所述加权最大相关最小冗余值剔除无效特征和弱信息特征。
[0005]进一步地，所述确认目标故障事件的数据来源范围包括以下步骤：确定该事件发生后的第一条发布“保护启动”信息的保护设备，以及最早发出“保护启动”报文的时刻t1；根据t1计算获得监测数据及监控信号分析的起始时刻t0；顺次提取在起始时刻t0后发布“保护启动”信息的保护设备，从而确定提供信息的保护设备范围和变电站范围；确认保护设备范围和变电站范围中最后发布的保护返回信息的时刻，作为事件分析的结束时刻；从起始时刻t0至结束时刻作为提取事件分析对应的故障信息的时间范围。
[0006]进一步地，所述将所述数据来源范围形成备选特征集合，包括以下步骤：根据模拟量监测数据计算提取出结论型特征，用布尔型数据表示；监控信号或经模拟量预处理得出的布尔型数据，均采用布尔值表示；对布尔值数据进行处理，布尔数据值以及布尔数据变化值组合成为备选特征。
[0007]进一步地，所述相关性以及冗余性采用互信息进行计算：
[0008][0009][0010]其中，D
i
为备选特征x
i
与故障事件的相关性,S为备选特征集合，|S|为备选特征数量，x
i
为第i个备选特征，x
i
∈S，c为目标故障事件，I(x
i
；c)为备选特征与目标故障事件的互信息，R
i
为备选特征x
i
的冗余性，x
j
为第j个备选特征，x
j
∈S，I(x
i
；x
j
)为备选特征x
i
与x
j
的互信息。
[0011]进一步地，所述每个备选特征基于电气距离的权重采用公式(3)进行计算：
[0012][0013]其中，Z
l
为发布监控信息的保护设备距离目标事件对应的故障元件最远端的电气阻抗值，Z
b
为故障元件的阻抗值，α
i
为备选特征x
i
的基于电气距离的权重。
[0014]进一步地，所述基于信息性质的模糊权重根据监控信息的告警级别分为事故、异常、越限、变位，选取监控信息与事件分类同类别的信息权重最小，其余信息权重增加。
[0015]进一步地，所述计算目标故障事件对应备选特征的加权最大相关最小冗余值并进行排序采用公式(6)得到：
[0016][0017]其中，为对所有备选特征的相关性和冗余性计算综合评价结果排序，D
i
为备选特征x
i
与故障事件的相关性，R
i
为备选特征x
i
的冗余性，为备选特征x
i
的相关性和冗余性计算综合评价结果，α
i
为备选特征x
i
的基于电气距离的权重，β
i
为备选特征x
i
的基于信息性质的模糊权重。
[0018]一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，其特征在于：所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行根据权利要求1至7所述的方法中的任一方法。
[0019]一种计算设备，其特征在于：包括一个或多个处理器、存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行根据权利要求1至7所述的方法中的任一方法的指令。
[0020]本专利技术通过确认目标故障事件的数据来源范围，在数据来源范围内计算每个备选特征与目标故障事件的相关性，该备选特征与其他特征的冗余性，以及该备选特征基于电气距离的权重，以及基于信息性质的模糊权重，以获得目标故障事件对应备选特征的加权最大相关最小冗余值并进行排序，根据排序剔除无效特征和弱信息特征，从而对用于故障分析的变电站监控信息特征，进行高效处理并可保证信息处理的质量。
附图说明
[0021]图1为本专利技术提供的一种变电站监控信息特征选择方法的流程示意图；
[0022]图2为本专利技术实施例中电网结构示意图；
[0023]图3是本专利技术实施例中110kV变电站3、5、6内桥接线示意图；
[0024]图4是本专利技术实施例线路故障的权重α的计算原理图。
具体实施方式
[0025]为了更好的理解本专利技术的实质，下面结合具体实施例和附图对本专利技术作进一步的阐述。
[0026]本专利技术适用于变电站监控信息特征的选择，尤其适用于保护动作事件信息特征的选择，如图1所示，具体包括以下步骤：
[0027]步骤一，构建故障事件集合。按变电站监控信息反映的故障事件，提取需进行分析的事件，组合成为目标故障事件集合。
[0028]步骤二，确认分析目标故障事件的数据来源范围。在故障事件集合中，提取一个事件，通过查询该事件引起的监控信息来源，确认该故障事件提供信息的设备以及变电站范围，以及事件分析对应的故障信息的时间范围。具体包括以下步骤：
[0029]1、确定该事件发生后的第一条发布“保护启动”信息的保护设备，以及最早发出“保护启动”本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变电站监控信息特征选择方法，其特征在于，包括以下步骤：根据变电站监控信息反映的故障事件，构建目标故障事件集合；确认目标故障事件的数据来源范围，所述数据来源范围包括故障事件提供信息的设备以及变电站范围，以及事件分析对应的故障信息的时间范围；将所述数据来源范围形成备选特征集合；计算备选特征集合中每个备选特征与目标故障事件的相关性，该备选特征与其他特征的冗余性，以及该备选特征基于电气距离的权重，基于信息性质的模糊权重；根据所述相关性、冗余性以及基于电气距离的权重、基于信息性质的模糊权重计算目标故障事件对应备选特征的加权最大相关最小冗余值并进行排序；根据所述加权最大相关最小冗余值的排序剔除无效特征和弱信息特征。2.根据权利要求1所述变电站监控信息特征选择方法，其特征在于：所述确认目标故障事件的数据来源范围包括以下步骤：确定该事件发生后的第一条发布“保护启动”信息的保护设备，以及最早发出“保护启动”报文的时刻t1；根据t1计算获得监测数据及监控信号分析的起始时刻t0；顺次提取在起始时刻t0后发布“保护启动”信息的保护设备，从而确定提供信息的保护设备范围和变电站范围；确认保护设备范围和变电站范围中最后发布的保护返回信息的时刻，作为事件分析的结束时刻；从起始时刻t0至结束时刻作为提取事件分析对应的故障信息的时间范围。3.根据权利要求1所述变电站监控信息特征选择方法，其特征在于：所述将所述数据来源范围形成备选特征集合，包括以下步骤：根据模拟量监测数据计算提取出结论型特征，用布尔型数据表示；监控信号或经模拟量预处理得出的布尔型数据，均采用布尔值表示；对布尔值数据进行处理，布尔数据值以及布尔数据变化值组合成为备选特征。4.根据权利要求1所述变电站监控信息特征选择方法，其特征在于：所述相关性以及冗余性采用互信息进行计算：所述相关性以及冗余性采用互信息进行计算：其中，D
i
为备选特征x
i
与故障事件的相关性，S为备选特征集合，|S|为备选特征数量，x
i
为第i个备选特征，x
i
∈S，c为目标故障事件，I(x
i
；c)为备选特征与目标故障事件的互信息，R
i
为备选特征x
i
的冗余性，x
...

【专利技术属性】
技术研发人员：盖晓平，高峰，史娇阳，王冬青，赵喜兰，林春龙，杨剑梅，范玉昆，王维洲，郑文辉，夏常明，刘海潮，孙逊，王霞，王斌斌，赵喜全，刘纯明，王梅琨，马龙，苟霖，陈轩，马思超，王莉香，
申请(专利权)人：国网甘肃省电力公司天水供电公司北京科东电力控制系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：