一种智能箱式变电站运行状态预警方法技术

本发明专利技术提出了一种智能箱式变电站运行状态预警方法，属于电力系统运行控制技术领域，对智能箱式变电站运行数据进行提取、分类及存储，引入自检系数、状态评价系数，分别表示智能箱式变电站保护自检功能和状态评价的频率，运用属性矩阵分析变电站状态属性；根据不同智能箱式变电站的属性矩阵，对相同状态中的n个智能箱式变电站的属性矩阵中相同类型的参数构成的数据集进行重构，通过计算集合中所有状态值的均值和方差得到每组状态下的n个智能箱式变电站的状态变化情况；对各组状态的均值和方差的范围进行边界的确定、中心值选取，确定状态分区，以使运维人员可以实时了解运行中的智能箱式变电站整体和各部分的状态。能箱式变电站整体和各部分的状态。能箱式变电站整体和各部分的状态。

【技术实现步骤摘要】
一种智能箱式变电站运行状态预警方法


[0001]本专利技术属于电力系统运行控制
，具体涉及一种智能箱式变电站运行状态预警方法。

技术介绍

[0002]近年来，电力企业各项安全生产工作稳步推进，安全文化建设持续深入，安全管理水平不断提升。但在安全管控的高压态势下，变电站设备隐患、隐患指数仍居高不下。由于变电站生产过程中的安全隐患无处不在，涉及到人员隐患、设备设施隐患、消防隐患、电力安全隐患等各个方面，需要运维管理人员及时发现并规范防护，降低安全事故发生的概率。实际工作中通过人工录入隐患排查治理表文档的方式记录变电站隐患信息，由于变电站安全隐患记录的非结构化特点给隐患分析造成了很大困难。
[0003]随着对电网的智能化和信息化要求不断提高，智能变电站在智能电网建设过程中扮演越来越重要的角色。其中智能箱式变电站作为深入负荷中心的配电节点，其运行状态的健康与否将直接影响供电的安全性与可靠性。虽然投运变电站数目不断增长，设备规模逐年扩大，但是变电站继电保护设备的状态检修研究仍未真正地深入开展，仅仅停留在探究阶段，缺乏成熟的规程、导则。为加快建立健全变电站一体化、科学化、规范化的状态检修机制，提高供电可靠性、发展优质电能，变电站继电保护设备的状态检修研究探索迫在眉睫、意义重大。针对变电站继电保护设备的状态检修评估，国内外已有较多学者开展了相应的研究。虽然已有较多学者针对此问题开展了研究，但是仍存在一些未被解决的问题。因此需要从变电站继电保护设备状态检修在应用实际中面临的关键问题出发，分析其具体影响因素，探究状态检修最佳方案，为推进状态检修在变电站继电保护设备的实际应用提供支撑。
[0004]专利文献CN201710947012.9公开了一种基于BIM的变电站信息监测管理系统，包括依次从底层到高层通讯连接的数据采集层、数据库层、核心服务层和应用层，采用3D GIS+BIM融合技术和云技术，将电站日常管理过程中不同阶段创建的BIM模型、资源构件按时间进行版本管理，使得所有版本可查询、可追溯，实现变电站整体直观地可视化表现和电气设备的综合监管。然而，该技术方案无法有效地对隐患数据进行管理，无法防范潜在的电力安全隐患。因此，运维人员需要更加全面地掌握不同地区箱变的运行状况。结合当前智能箱式变电站的智能化与信息化的特点，运维人员急需通过智能箱变运维系统实时掌握箱变的各种状态数据，丰富的箱变数据有利于实现智能箱变整体的健康状态评估。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种智能箱式变电站运行状态预警方法，包括如下步骤：
[0006]S1、对智能箱式变电站运行数据进行提取、分类及存储；
[0007]S2、建立智能箱式变电站的属性矩阵；
[0008]S3、对相同状态中的n个智能箱式变电站的属性矩阵中相同类型的参数构成的数据集进行重构；
[0009]S4、计算每组状态下的n个智能箱式变电站的属性矩阵A中P个参数构成的状态值的集合W={w1，w2，
…
，w
i
，
…
，w
n
}，w
i
代表每组状态下的第i个智能箱式变电站中的状态值，该状态值包括P个参数；
[0010]S5、状态值的集合W中的状态值w
i
服从正态分布，则通过计算集合中所有状态值w
i
的均值和方差得到每组状态下的n个智能箱式变电站的状态变化情况；
[0011]S6、基于分布函数的概率分布，对各组状态的均值和方差的范围进行边界的确定、中心值选取，确定状态分区。
[0012]进一步地，步骤S2中，设属性矩阵A为：
[0013]；
[0014]其中，为错操作比率，为拒操作比率，为防护检测频率，为平均预警频率，为检修频率，为防护修正频率，为检测频率，分别代表智能箱式变电站存在的状态属性。
[0015]进一步地，步骤S3中，
[0016]设数据组X＝{x1,x2,
…
,x
i
,
…
,x
j
,
…
,x
n
}为一组相同状态中的n个智能箱式变电站的属性矩阵A中相同类型的参数构成的数据集，对于数据组X中的两个参数x
i
和x
j
，其形态相似距离定义如下：
[0017]；
[0018]式中，是两个参数x
i
和x
j
的欧氏距离，V为形态相似参数；
[0019]根据的值，计算n个智能箱式变电站的参数密集度函数C(n,U)：
[0020]；
[0021]其中U为归属矩阵，分别为两个参数x
i
和x
j
的归属系数，选择出参数状态最相似的P个参数重构数据集X
’
={X1，X2，
…
，X
P
}。
[0022]进一步地，步骤S4中，状态值w
i
由拒操作比率、防护检测频率、平均预警频率，检修频率和错操作比率计算得到：
[0023]。
[0024]进一步地，步骤S1包括：
[0025]S11、对智能箱式变电站运行数据进行提取，将非结构化运行数据提取出特征数据
并形成数据文件；
[0026]S12、对提取出的具有特征数据的数据文件进行读取并解析，依据解析出来的特征数据划分分类与状态属性，并将各个特征数据归纳为相应分类并赋予状态属性；
[0027]S13、按照赋予的状态属性构建多个状态属性分片，每个状态属性分片都进行独立的数据存储。
[0028]进一步地，均值和方差通过下式计算：
[0029]；
[0030]。
[0031]相比于现有技术，本专利技术具有如下有益技术效果：
[0032]本专利技术通过对智能箱式变电站运行数据进行提取、分类及存储，可以制定完全不同的规则来达到目的；引入自检系数、状态评价系数，分别表示智能箱式变电站保护自检功能和状态评价的频率，运用属性矩阵分析变电站状态属性；根据不同智能箱式变电站的属性矩阵，对相同状态中的n个智能箱式变电站的属性矩阵中相同类型的参数构成的数据集进行重构，计算每组状态下的n个智能箱式变电站的属性矩阵A中P个参数构成的状态值的集合，状态值的集合W中的状态值服从正态分布，通过计算集合中所有状态值的均值和方差得到每组状态下的n个智能箱式变电站的状态变化情况；基于分布函数的概率分布，对各组状态的均值和方差的范围进行边界的确定、中心值选取，确定状态分区，以使运维人员可以实时了解运行中的智能箱式变电站整体和各部分的状态。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能箱式变电站运行状态预警方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、对智能箱式变电站运行数据进行提取、分类及存储；S2、建立智能箱式变电站的属性矩阵；S3、对相同状态中的n个智能箱式变电站的属性矩阵中相同类型的参数构成的数据集进行重构；S4、计算每组状态下的n个智能箱式变电站的属性矩阵中P个参数构成的状态值的集合W={w1，w2，
…
，w
i
，
…
，w
n
}，w
i
代表每组状态下的第i个智能箱式变电站中的状态值，所述状态值包括P个参数；S5、状态值的集合W中的状态值w
i
服从正态分布，则通过计算集合W中所有状态值w
i
的均值和方差得到每组状态下的n个智能箱式变电站的状态变化情况；S6、基于分布函数的概率分布，对各组状态的均值和方差的范围进行边界的确定、中心值选取，确定状态分区。2.根据权利要求1所述的智能箱式变电站运行状态预警方法，其特征在于，步骤S2中，设属性矩阵A为：；其中，为错操作比率，为拒操作比率，为防护检测频率，为平均预警频率，为检修频率，为防护修正频率，为检测频率，分别代表智能箱式变电站存在的状态属性。3.根据权利要求2所述的智能箱式变电站运行状态预警方法，其特征在于，步骤S3中，设数据组X＝{x1,x2,
…
,x
i
,
…
,x
j
,
…
,x
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志涛，范百旺，范晴，孙同浩，
申请(专利权)人：天津华利智慧科技有限公司，
类型：发明
国别省市：