【技术实现步骤摘要】
本专利技术电力系统，具体为一种配电网线路短路容量监控诊断方法及系统。
技术介绍
1、在电力系统运行的安全和稳定性领域，配电网作为连接电力生产和消费的重要环节，其健康状态直接关系到电力系统的可靠性，随着社会经济的发展和电力需求的不断增长，配电网的结构越来越复杂，对配电网线路短路容量监控诊断技术提出了更高的要求，现有技术主要通过传统的过载保护和短路保护来确保配电网的安全运行，但这些方法存在响应时间慢、准确性和可靠性不足等问题，此外，配电网线路短路容量的准确监测对于故障预防和快速响应至关重要，但现有技术往往无法提供实时的监测和精确的诊断。
2、近年来，智能电网的发展为配电网线路短路容量监控提供了新的技术平台，通过集成先进的传感器技术、无线通信技术和大数据处理技术，实现了对配电网线路数据的实时采集和动态监控，然而，即便是在智能电网框架下，现有技术在数据处理和故障诊断方面仍面临挑战，一方面，配电网线路数据量巨大，包含大量噪声，如何有效地从中提取有用信息并进行准确的特征识别是一个难题，另一方面，现有的监控诊断方法往往缺乏对数据关联性的深入分析，不能充分利用数据之间的内在联系，从而影响故障识别的准确性和及时性，在此背景下，本专利技术通过采集配电网线路数据，并将这些数据转化为线路拓扑图数据，使得监控诊断过程更加直观和高效，通过对数据进行核对和归一化处理，本专利技术解决了传统方法中因数据量大和数据质量差导致的分析效率低下问题，此外，采用皮尔逊相关系数计算特征与目标变量的相关性，提高了特征选择的科学性和故障定位的准确性，在故障诊断方面，
技术实现思路
1、鉴于上述存在的问题，提出了本专利技术。
2、因此，本专利技术解决的技术问题是：现有的配电网数据处理和故障诊断方法存在准确度，响应慢，效率低，以及如何提供实时的配电网线路监测和精确的诊断的问题。
3、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种配电网线路短路容量监控诊断方法，包括采集配电网线路数据，将配电网信息转化为线路拓扑图数据；将数据进行核对并归一化处理，基于皮尔逊相关系数计算特征与目标变量的相关性；进行线路短路容量问题的定位和识别，通过诊断结果进行监控预警并制定调控策略。
4、作为本专利技术所述的配电网线路短路容量监控诊断方法的一种优选方案，其中：所述采集配电网线路数据包括在配电网线路节点安装电流互感器、电压传感器以及温度传感器，电流互感器测量配电网线路电流数据，电压传感器测量配电网线路电压数据，温度传感器测量配电网线路温度数据。
5、作为本专利技术所述的配电网线路短路容量监控诊断方法的一种优选方案，其中：所述将配电网信息转化为线路拓扑图数据包括通过电流互感器、电压传感器以及温度传感器的无线节点组成无线传感器网络，通过配电网信息获取配电网线路拓扑图，配电网信息包括线路名称、设备型号、安装位置以及连接方式，将配电网线路与设备的连接点作为配电网线路拓扑图的节点，并转换为线路拓扑图数据。
6、转换过程用ocr图像转换工具将线路拓扑图中的文字和符号转换为矢量图像，通过数据采集模块的api接口，用无线连接方式连接传感器设备。
7、作为本专利技术所述的配电网线路短路容量监控诊断方法的一种优选方案，其中：所述将数据进行核对并归一化处理包括基于临时数据中心的创建列表检查配电网线路电流数据、配电网线路电压数据、配电网线路温度数据以及线路拓扑图数据中的错误值。
8、当核对配电网线路电流数据、配电网线路电压数据以及配电网线路温度数据时，若数据超出传感器测量范围，则数据异常，若数据未超出传感器测量范围，则数据正常。
9、当核对线路拓扑图数据时，若线路拓扑图数据存在错误和不一致的信息，对线路拓扑图数据进行修正，通过预备数据项填充缺失值，若线路拓扑图数据不存在错误和不一致的信息，通过最小-最大归一化将配电网线路电流数据、配电网线路电压数据、配电网线路温度数据以及线路拓扑图数据进行约束，并映射到相同尺度，表示为：
10、
11、其中，z表示归一化后的配电网线路电流数据、配电网线路电压数据、配电网线路温度数据以及线路拓扑图数据，x表示原始配电网线路电流数据、配电网线路电压数据、配电网线路温度数据以及线路拓扑图数据，xmin表示原始配电网线路电流数据、配电网线路电压数据、配电网线路温度数据以及线路拓扑图数据的最小值，xmax表示原始配电网线路电流数据、配电网线路电压数据、配电网线路温度数据以及线路拓扑图数据的最大值。
12、作为本专利技术所述的配电网线路短路容量监控诊断方法的一种优选方案，其中：所述计算特征与目标变量的相关性包括基于线性判别分析将配电网线路电流数据、配电网线路电压数据、配电网线路温度数据以及线路拓扑图数据投影到一个低维空间，将同一类别的样本聚合，不同类别的样本分开，基于特征与目标变量的相关性进行特征选择，通过皮尔逊相关系数计算特征与目标变量的统计相关性，并选择与目标变量相关性最高的特征r，表示为：
13、
14、其中，和表示不同的配电网线路电流数据、配电网线路电压数据、配电网线路温度数据以及线路拓扑图数据的数据均值，xi、yi表示x和y的第i个观测值，x、y表示两个不同的配电网线路电流数据、配电网线路电压数据、配电网线路温度数据以及线路拓扑图数据的数据变量。
15、作为本专利技术所述的配电网线路短路容量监控诊断方法的一种优选方案，其中：所述进行线路短路容量问题的定位和识别包括通过k均值聚类迭代算法将数据集中的样本划分为不同的簇，每个簇代表一种潜在的短路容量问题；将配电网线路电流数据、配电网线路电压数据以及配电网线路温度数据分别划分聚类的簇数k，计算不同簇数k值下的簇内平方和，并绘制簇内平方和与簇数k值的折线图，通过折线图上簇内平方和下降速度明显减缓的拐点，选择拐点处的簇数k值作为最终的聚类簇数，计算不同簇数k值下的簇内平方和表示为：
16、
17、其中，sse表示不同簇数k值下的簇内平方和，d(i)表示划分聚类的簇数数据与簇中心的距离，n表示不同聚类的簇数k的个数，从配电网线路电流数据、配电网线路电压数据、配电网线路温度数据随机选择k个样本并作为初始簇中心，计算样本与每个簇中心的距离分配到距离最近的簇中，对于每个簇，计算样本的平均值并作为新的簇中心，重复分配和更新操作满足停止条件，满足条件包括达到最大迭代次数以及簇中心的变化小于阈值，每个样本被分配到一个簇中，用于获取最终的聚类结果；输入线路拓扑图数据并分为固定大小的网格单元，每个网格单元负责预测存在的目标物体的类别和位置，利用卷积神经网络对线路拓扑图数据进行特征提取；输入线路拓扑图数据通过卷积层捕捉图像中的低级和高级特征，低级和高级特征包括拓扑图边缘、纹理以及形状，通过池化层进行下采样，重复迭代卷积和下采样的过程，用全连本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种配电网线路短路容量监控诊断方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的配电网线路短路容量监控诊断方法，其特征在于：所述采集配电网线路数据包括在配电网线路节点安装电流互感器、电压传感器以及温度传感器，电流互感器测量配电网线路电流数据，电压传感器测量配电网线路电压数据，温度传感器测量配电网线路温度数据。
3.如权利要求2所述的配电网线路短路容量监控诊断方法，其特征在于：所述将配电网信息转化为线路拓扑图数据包括通过电流互感器、电压传感器以及温度传感器的无线节点组成无线传感器网络，通过配电网信息获取配电网线路拓扑图，配电网信息包括线路名称、设备型号、安装位置以及连接方式，将配电网线路与设备的连接点作为配电网线路拓扑图的节点，并转换为线路拓扑图数据；
4.如权利要求3所述的配电网线路短路容量监控诊断方法，其特征在于：所述将数据进行核对并归一化处理包括基于临时数据中心的创建列表检查配电网线路电流数据、配电网线路电压数据、配电网线路温度数据以及线路拓扑图数据中的错误值；
5.如权利要求4所述的配电网线路短路容量监控诊断方法，其特征在于
6.如权利要求5所述的配电网线路短路容量监控诊断方法，其特征在于：所述进行线路短路容量问题的定位和识别包括通过K均值聚类迭代算法将数据集中的样本划分为不同的簇，每个簇代表一种潜在的短路容量问题；
7.如权利要求6所述的配电网线路短路容量监控诊断方法，其特征在于：所述通过诊断结果进行监控预警并制定调控策略包括通过定时轮询获取实时的配电网数据诊断结果，定时轮询时用监控报警模块根据设定的轮询时间间隔，定期向线路诊断模块发送请求并等待诊断模块的响应，当收到响应时，监控报警模块根据诊断结果进行判断；
8.一种采用如权利要求1～7任一所述的配电网线路短路容量监控诊断方法的系统，其特征在于：包括数据采集模块，数据核对计算模块，问题处理模块；
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的配电网线路短路容量监控诊断方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的配电网线路短路容量监控诊断方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种配电网线路短路容量监控诊断方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的配电网线路短路容量监控诊断方法，其特征在于：所述采集配电网线路数据包括在配电网线路节点安装电流互感器、电压传感器以及温度传感器，电流互感器测量配电网线路电流数据，电压传感器测量配电网线路电压数据，温度传感器测量配电网线路温度数据。
3.如权利要求2所述的配电网线路短路容量监控诊断方法，其特征在于：所述将配电网信息转化为线路拓扑图数据包括通过电流互感器、电压传感器以及温度传感器的无线节点组成无线传感器网络，通过配电网信息获取配电网线路拓扑图，配电网信息包括线路名称、设备型号、安装位置以及连接方式，将配电网线路与设备的连接点作为配电网线路拓扑图的节点，并转换为线路拓扑图数据；
4.如权利要求3所述的配电网线路短路容量监控诊断方法，其特征在于：所述将数据进行核对并归一化处理包括基于临时数据中心的创建列表检查配电网线路电流数据、配电网线路电压数据、配电网线路温度数据以及线路拓扑图数据中的错误值；
5.如权利要求4所述的配电网线路短路容量监控诊断方法，其特征在于：所述计算特征与目标变量的相关性包括基于线性判别分析将配电网线路电流数据、配电网线路电压数据、配电网线路温度数据以及线路拓扑图数据投影到一个低维空间，将同一类别的样本聚合，不同类别的样本分...
【专利技术属性】
技术研发人员：何思阳，禹海林，何光禄，王帅，潘富祥，黄俊澄，金炬峰，张昌孜，赵世钦，谢扬华，杨竣淇，闵鲟，赵鹏程，王怀元，李金骏，荣尉凯，万宗旭，何子炜，吴金承，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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