基于图神经网络的电网拓扑故障定位系统技术方案

技术编号:43996907 阅读:35 留言:0更新日期:2025-01-10 20:15
本发明专利技术涉及神经网络技术领域,更进一步地,涉及基于图神经网络的电网拓扑故障定位系统。所述系统包括:电网拓扑特征提取单元,用于将电网视为一个图网络,对电网的每个节点进行实时数据采集,特征矩阵中的每个元素表示电网的某个节点在某个时间的电气特性;多层图神经网络模型单元,用于将特征矩阵作为第一层的输入,作为特征提取结果;故障识别与定位单元,用于基于特征提取结果,计算故障概率分布;以及计算得到的故障位置的可信度。本发明专利技术提高了系统对复杂电网拓扑的建模能力,增强了故障检测的实时性和鲁棒性,实现了故障区域和位置的精确定位。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于神经网络,具体涉及基于图神经网络的电网拓扑故障定位系统


技术介绍

1、传统的电网故障检测和定位方法主要依赖于信号分析、模型预测和数据驱动的机器学习算法。常见的故障检测技术包括基于电压和电流波形的保护装置、基于相量测量的状态估计方法、以及基于信号处理和变换域分析的方法。尽管这些方法在实际应用中取得了一定的成效,但随着电网规模的不断扩大和运行复杂度的提高,传统的检测方法在以下几个方面面临着挑战:

2、复杂拓扑结构下的故障传播路径难以准确建模:在传统电网中,节点和节点之间的连接关系通常较为简单,因此故障的传播路径可以通过一些固定的传输方程来描述。然而,现代电网的拓扑结构愈发复杂,具有大量的支路和冗余连接,传统的数学模型难以有效捕捉电网中复杂的节点间关系。特别是当电网中发生多点故障或复杂的传导故障时,传统方法基于线性方程的传播模型往往会失效,难以准确反映故障的传播路径和影响范围。

3、现有方法的实时性和鲁棒性欠缺:电网故障检测的实时性非常重要,因为故障的快速定位和修复能够显著减少电力供应的中断时间,并降低经济损失。现有的许多本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于图神经网络的电网拓扑故障定位系统,其特征在于,所述系统包括:电网拓扑特征提取单元,用于将电网视为一个图网络,对电网的每个节点进行实时数据采集,记录每个节点实时的电气测量值,构建特征矩阵,特征矩阵中的每个元素表示电网的某个节点在某个时间的电气特性;多层图神经网络模型单元,用于将特征矩阵作为第一层的输入,结合电网的邻接矩阵和度矩阵,经过预设的多层图神经网络模型的多层特征提取后,输出最后一层的结果,作为特征提取结果;故障识别与定位单元,用于基于特征提取结果,构建故障传播动力学模型,得到故障特征场;利用故障特征场,计算故障概率分布;根据故障概率分布,确定故障区域与故障边界;根据故障区域和...

【技术特征摘要】

1.基于图神经网络的电网拓扑故障定位系统,其特征在于,所述系统包括:电网拓扑特征提取单元,用于将电网视为一个图网络,对电网的每个节点进行实时数据采集,记录每个节点实时的电气测量值,构建特征矩阵,特征矩阵中的每个元素表示电网的某个节点在某个时间的电气特性;多层图神经网络模型单元,用于将特征矩阵作为第一层的输入,结合电网的邻接矩阵和度矩阵,经过预设的多层图神经网络模型的多层特征提取后,输出最后一层的结果,作为特征提取结果;故障识别与定位单元,用于基于特征提取结果,构建故障传播动力学模型,得到故障特征场;利用故障特征场,计算故障概率分布;根据故障概率分布,确定故障区域与故障边界;根据故障区域和故障特征场,计算故障传播分布;根据故障传播分布,计算故障位置,以及计算得到的故障位置的可信度。

2.如权利要求1所述的基于图神经网络的电网拓扑故障定位系统,其特征在于,电气测量值包括:电压幅值、电流幅值、电压相角、电流相角、有功功率、无功功率、频率偏差和节点阻抗。

3.如权利要求2所述的基于图神经网...

【专利技术属性】
技术研发人员:王磊张振海牛林张艳杰张冰倩郭丽娟商玲玲陈丽娜路长青
申请(专利权)人:国家电网有限公司技术学院分公司
类型:发明
国别省市:

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