【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及设备故障诊断与推演分析，尤其公开了一种基于温度表征的配网设备故障推演分析方法及系统。
技术介绍
1、现有配网设备监测方法主要通过阈值法监控设备温度等关键量测量，对于潜在故障设备风险预警和高峰用电时刻故障风险预备缺乏预测能力。且阈值法由于不考虑其余变量对关键量测的影响，易受外界环境和采样设备本身故障影响，鲁棒性较差。除去外部环境的变化，设备投入使用初期到折旧更换期，设备自身性能也逐渐降低，需要根据设备所处的运行周期对模型做相应更新，为实现多工况、变环境下的设备故障推演分析，亟需研究包含设备监测和预警的设备故障推演分析方法。
2、因此，现有配网设备监测方法存在的上述缺陷，是目前亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种基于温度表征的配网设备故障推演分析方法及系统，旨在解决现有配网设备监测方法存在的上述缺陷。
2、本专利技术的一方面涉及一种基于温度表征的配网设备故障推演分析方法，包括以下步骤：
3、构建关系映射表：构建实验室环境下的设备负载量与温升值间的关系映射表；
4、构建设备温升差值计算模型：结合外部影响因子库，构建基于机器学习的设备温升差值计算模型；
5、修正计算模型：通过实际运检过程中的数据，修正影响因子权重参数，缩小温差范围，形成闭环自优化的计算模型；
6、指导设备运检业务：根据实际监测温度，结合逻辑温度计算值，初步判断设备是否存在异常，并提供设备巡视预警的预案，指导设备运检
7、进一步地，构建关系映射表的步骤中，实验室环境下的设备负载量与温升值间的关系映射表定义了在实验室环境下，特定参数设备随设备负载量增加，设备温升的绝对值，由此可得到设备理论温度；实验室环境下的设备负载量与温升值间的关系映射表中所定义的设备临界负载量下的临界理论温度，作为实际应用中的预警阈值；实验室环境下的设备负载量与温升值间的关系映射表定义了无影响环境下的设备温升绝对值理论模型，所反映的设备负载量与温升值之间的关系，可作为正常巡检的基础参考。
8、进一步地，构建设备温升差值计算模型的步骤中，外部影响因子库中所含影响因子包括但不限于运行电流、运行电压、外部温度、相位偏移、物理环境、运行周期；设备温升差值计算模型基于xgboost机器学习算法学习影响因子对设备温升值的影响权重，xgboost模型如下所示：
9、
10、其中，为预测值，为树的数目；为函数空间f中的一个函数；为输入的第个数据；f为所有可能的分类与回归树集合；
11、设备温升差值计算模型在实际应用场景中，通过输入运行监测的电流、电压影响因子，计算出不同的温升差值，设备温升差值计算模型所得的计算结果通过以下公式计算出：
12、
13、其中，表示设备温升差值计算模型所得的计算结果，表示xgboost机器学习模型，分别表示运行电压、运行电流、外部温度、相位偏移、物理环境和运行周期；
14、将设备温升差值计算模型所得的计算结果作为实际监测温度与设备理论温度的补偿，即在理想状况下：
15、
16、其中，为设备理论温度，为实际监测温度，表示设备温升差值计算模型所得的计算结果。
17、进一步地，修正计算模型的步骤中，实际运检过程数据包括实际监测温度，实际监测电压、实际监测电流，实际负荷以及影响因子库中的各因子，实际负荷通过以下公式计算出：
18、
19、其中，为实际负荷，为实际监测电压，为实际监测电流。
20、进一步地，指导设备运检业务的步骤中，采用设备运检指导指标值来指导设备运检，设备运检指导指标值通过以下公式计算出：
21、
22、其中，为设备运检指导指标值，为设备理论温度，为实际监测温度，表示设备温升差值计算模型所得的计算结果。
23、本专利技术的另一方面涉及一种基于温度表征的配网设备故障推演分析系统，包括：
24、关系映射表构建模块，用于构建实验室环境下的设备负载量与温升值间的关系映射表；
25、设备温升差值计算模型构建模块，用于结合外部影响因子库，构建基于机器学习的设备温升差值计算模型；
26、计算模型修正模块，用于通过实际运检过程中的数据，修正影响因子权重参数，缩小温差范围，形成闭环自优化的计算模型；
27、指导设备运检业务模块，用于根据实际监测温度，结合逻辑温度计算值，初步判断设备是否存在异常，并提供设备巡视预警的预案，指导设备运检过程中的业务过程。
28、进一步地，关系映射表构建模块中，实验室环境下的设备负载量与温升值间的关系映射表定义了在实验室环境下，特定参数设备随设备负载量增加，设备温升的绝对值，由此可得到设备理论温度；实验室环境下的设备负载量与温升值间的关系映射表中所定义的设备临界负载量下的临界理论温度，作为实际应用中的预警阈值；实验室环境下的设备负载量与温升值间的关系映射表定义了无影响环境下的设备温升绝对值理论模型，所反映的设备负载量与温升值之间的关系，可作为正常巡检的基础参考。
29、进一步地，设备温升差值计算模型构建模块中，外部影响因子库中所含影响因子包括但不限于运行电流、运行电压、外部温度、相位偏移、物理环境、运行周期；设备温升差值计算模型基于xgboost机器学习算法学习影响因子对设备温升值的影响权重，xgboost模型如下所示：
30、
31、其中，为预测值，为树的数目；为函数空间f中的一个函数；为输入的第个数据；f为所有可能的分类与回归树集合；
32、设备温升差值计算模型在实际应用场景中，通过输入运行监测的电流、电压影响因子，计算出不同的温升差值，设备温升差值计算模型所得的计算结果通过以下公式计算出：
33、
34、其中，表示设备温升差值计算模型所得的计算结果，表示xgboost机器学习模型，分别表示运行电压、运行电流、外部温度、相位偏移、物理环境和运行周期；
35、将设备温升差值计算模型所得的计算结果作为实际监测温度与设备理论温度的补偿，即在理想状况下：
36、
37、其中，为设备理论温度，为实际监测温度，表示设备温升差值计算模型所得的计算结果。
38、进一步地，计算模型修正模块中，实际运检过程数据包括实际监测温度，实际监测电压、实际监测电流，实际负荷以及影响因子库中的各因子，实际负荷通过以下公式计算出：
39、
40、其中，为实际负荷，为实际监测电压，为实际监测电流。
41、进一步地，指导设备运检业务模块中，采用设备运检指导指标值来指导设备运检，设备运检指导指标值通过以下公式计算出：
42、
43、其中，为设备运检指导指标值，为设备理论温度，为实际监测温度，表示设备温升差值计算模型所得的计算结果。
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【技术保护点】
1.一种基于温度表征的配网设备故障推演分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的基于温度表征的配网设备故障推演分析方法，其特征在于，所述构建关系映射表的步骤中，所述实验室环境下的设备负载量与温升值间的关系映射表定义了在实验室环境下，特定参数设备随设备负载量增加，设备温升的绝对值，由此可得到设备理论温度；所述实验室环境下的设备负载量与温升值间的关系映射表中所定义的设备临界负载量下的临界理论温度，作为实际应用中的预警阈值；所述实验室环境下的设备负载量与温升值间的关系映射表定义了无影响环境下的设备温升绝对值理论模型，所反映的设备负载量与温升值之间的关系，可作为正常巡检的基础参考。
3.如权利要求1所述的基于温度表征的配网设备故障推演分析方法，其特征在于，所述修正计算模型的步骤中，实际运检过程数据包括实际监测温度，实际监测电压、实际监测电流，实际负荷以及影响因子库中的各因子，所述实际负荷通过以下公式计算出：
4.如权利要求3所述的基于温度表征的配网设备故障推演分析方法，其特征在于，所述指导设备运检业务的步骤中，采用设备运检指导指标值来
5.一种基于温度表征的配网设备故障推演分析系统，其特征在于，包括：
6.如权利要求5所述的基于温度表征的配网设备故障推演分析系统，其特征在于，所述关系映射表构建模块中，所述实验室环境下的设备负载量与温升值间的关系映射表定义了在实验室环境下，特定参数设备随设备负载量增加，设备温升的绝对值，由此可得到设备理论温度；所述实验室环境下的设备负载量与温升值间的关系映射表中所定义的设备临界负载量下的临界理论温度，作为实际应用中的预警阈值；所述实验室环境下的设备负载量与温升值间的关系映射表定义了无影响环境下的设备温升绝对值理论模型，所反映的设备负载量与温升值之间的关系，可作为正常巡检的基础参考。
7.如权利要求5所述的基于温度表征的配网设备故障推演分析系统，其特征在于，所述计算模型修正模块中，实际运检过程数据包括实际监测温度，实际监测电压、实际监测电流，实际负荷以及影响因子库中的各因子，所述实际负荷通过以下公式计算出：其中，为实际负荷，为实际监测电压，为实际监测电流。
8.如权利要求7所述的基于温度表征的配网设备故障推演分析系统，其特征在于，所述指导设备运检业务模块中，采用设备运检指导指标值来指导设备运检，所述设备运检指导指标值通过以下公式计算出：其中，为设备运检指导指标值，为设备理论温度，为实际监测温度，表示设备温升差值计算模型所得的计算结果。
...【技术特征摘要】
1.一种基于温度表征的配网设备故障推演分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的基于温度表征的配网设备故障推演分析方法，其特征在于，所述构建关系映射表的步骤中，所述实验室环境下的设备负载量与温升值间的关系映射表定义了在实验室环境下，特定参数设备随设备负载量增加，设备温升的绝对值，由此可得到设备理论温度；所述实验室环境下的设备负载量与温升值间的关系映射表中所定义的设备临界负载量下的临界理论温度，作为实际应用中的预警阈值；所述实验室环境下的设备负载量与温升值间的关系映射表定义了无影响环境下的设备温升绝对值理论模型，所反映的设备负载量与温升值之间的关系，可作为正常巡检的基础参考。
3.如权利要求1所述的基于温度表征的配网设备故障推演分析方法，其特征在于，所述修正计算模型的步骤中，实际运检过程数据包括实际监测温度，实际监测电压、实际监测电流，实际负荷以及影响因子库中的各因子，所述实际负荷通过以下公式计算出：
4.如权利要求3所述的基于温度表征的配网设备故障推演分析方法，其特征在于，所述指导设备运检业务的步骤中，采用设备运检指导指标值来指导设备运检，所述设备运检指导指标值通过以下公式计算出：其中，为设备运检指导指标值，为设备理论温度，为实际监测温度，表示设备温升差值计算模型所得的计算结果。
5.一种基于...
【专利技术属性】
技术研发人员：张迎平，利晓清，艾芊，贺兴，童春笋，
申请(专利权)人：湖南润启数智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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