基于实物ID的配电“边-端”设备组网安全保障方法技术

本发明专利技术涉及一种基于实物ID的配电“边

【技术实现步骤摘要】
基于实物ID的配电“边
‑
端”设备组网安全保障方法


[0001]本专利技术属于配电物联网实物ID
，涉及一种配电“边
‑
端”设备组网安全保障方法，尤其是一种基于实物ID的配电“边
‑
端”设备组网安全保障方法。

技术介绍

[0002]新时期电网发展出现：设备种类多样、数量庞大的趋势，传统高压工程施工管控过程模式无法解决新型电力系统施工建设的设备管控问题，具体来说存在以下问题：
[0003]设备组网模式固化，不具有实时优化组网方案的灵活性；优化算法求解速度较慢、精度较差；故障判别算法太过依赖数学模型缺乏对长期经验的考虑导致精度较差。因此需要开发一种基于实物ID的配电“边
‑
端”设备组网安全保障方法，提升输电网建设、运维、管理水平。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服传统电力系统施工设备管控技术的缺陷，提供一种基于实物ID的配电“边
‑
端”设备组网安全保障方法，能够解决传统技术无法实现设备动态组网、优化算法求解搜索速本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于实物ID的配电“边
‑
端”设备组网安全保障方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、利用改进的仿生学优化算法对组网方案进行优化，并结合对偶分布式优化算法，将原始全局优化大问题分解为相对独立的规模较小的对等问题；步骤2、扫描接入的配电物联网设备实物“ID”完成其身份识别，根据步骤1得到的最终优化组网方式，为各设备分配资源，然后绘制配电设备组网的拓扑图，然后基于所绘制配电设备组网的拓扑图，利用专家系统对组网内的在线设备运行状态进行实时监视和诊断，并应用LSTM神经网络对设备故障进行预测，进而实现对“边
‑
端”设备进行异常诊断以及故障预防。2.根据权利要求1所述的一种基于实物ID的配电“边
‑
端”设备组网安全保障方法，其特征在于：所述步骤1的具体步骤包括：步骤1.1：初始化QPSO的各项参数，包括粒子种群的进化迭代次数和粒子种群的规模；每个粒子的位置即为配电“边
‑
端”设备的组网方案，每个维度代表一个设备；步骤1.2：利用基于交替方向乘子法的对偶分布式优化算法，将原始组网方案最优化的大问题分解为相对独立的规模较小的对等问题，通过对几组不同变量进行对偶迭代使得等式一致性约束得到满足，得到全局最优解；优化问题的目标函数为最终优化结果的投资费用，可表示为如下式所示的一个有两个可分离算子的凸优化线性问题，x和y表示对原始决策向量分割后的两个子决策变量：min{θ1(x)+θ2(y)|Ax+By＝b,x∈X,y∈Y}
ꢀꢀꢀꢀ
(6)问题(6)的增广拉格朗日函数如下式所示求解增广拉格朗日乘子法的第k步迭代是从给定的λ
k
开始，求得(x
k+1
,y
k+1
)＝argmin{L
β
(x,y,λk)x∈X,y∈Y}
ꢀꢀꢀꢀ
(8)λ
k+1
＝λ
k
‑
β(Ax
k+1
+By
k+1
‑
b)
ꢀꢀꢀꢀ
(9)问题(8)
‑
(9)没有利用问题的可分离结构，子问题难以求解；因此考虑将子问题(x,y)通过松弛分开求解，得到交替方向乘子法；其中第k步迭代是从给定的(y
k
,λ
k
)开始，通过下式完成一次迭代；式完成一次迭代；λ
k+1
＝λ
k
‑
β(Ax
k+1
+By
k+1
‑
b)
ꢀꢀꢀꢀ
(12)步骤1.3：随机生成粒子种群规模数量的各设备之间的组网方案，计算粒子的最佳平均位置；式中：m
p
best代表粒子个体的最佳平均组网方案在高维度空间的平均坐标；plocal
‑
i代
表粒子在第i次迭代中的局部最佳组网方案坐标；步骤1.4：对粒子进行更新；QPSO被分为三层以增加多样性，每层的位置更新是不同的；上层粒子的最佳位置指导上层、中层和下层的位置更新；中间层的最优位置引导中下层的位置更新，而下层的最优位置仅引导自身；最终，只有上层粒子的最优位置被视为全局最优组网方案：上层位置更新公式：中层位置更新公式：下层位置更新公式：式中：k1‑2和k2‑2表示上层和中间层的影响系数；k1‑3，k2‑3，k3‑3分别是上层、中层和下层对下层最佳对应粒子位置更新的影响系数；p
global
‑2，p
global
‑2分别是中间层和较低层的层内组网方案最优解；p
global
‑
i
是全局组网方案最优解；ψ表示学习系数，ψ的取值为0
‑
1之间；步骤1.5：优化求解过程收敛的条件通过原始残差和对偶残差大小来判别：r
k+1
＝Ax
k+1
+By
k+1
‑
b
ꢀꢀꢀꢀ
(13)原始残差定义为原始变量的无穷范数；对偶变量定义为：s
k+1
＝βA
T
B(y
k+1
‑
y
k
)
ꢀꢀꢀꢀ
(14)对偶残差定义为对偶变量的无穷范数；收敛条件为：式中，ε为设定的残差阈值；步骤1.6：对优化结果的组网方式进行判别，以剔除不符合约束条件的方案，进而得到最终的优化组网方式。3.根据权利要求2所述的一种基于实物ID的配电“边
‑
端”设备组网安全保障方法，其特征在于：所述步骤1.6的具体步骤包括：步骤1.6.1：判断优化结果中是否存在干涉；若存在干涉，则找到干涉的相关节点并寻找区域重新布置，如果无法布置，就生成新的粒子并加入到种群中进行迭代；步骤1.6.2：若不存在干涉，计算新的粒子适应度，并执行...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐志强，马诗文，赵勇，马延庆，高运兴，万斌，尚建华，秦松，王辉，韩增永，冉亮，许玉伟，丁申，柳晓，曹轶，杜玉鹏，张奇，葛磊蛟，俞露杰，李明玮，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司国家电网有限公司天津大学，
类型：发明
国别省市：