一种基于人工智能的配电网停复电监视方法

技术领域

本发明属于配电网停复电监视技术领域，具体涉及一种基于人工智能的配电网停复电监视方法。

背景技术

在电力系统中，配电网是电力网的重要组成部分，它安全稳定运行直接影响用户的电力获得感；配网调度值班员负责所辖电网的安全稳定、调度运行、指挥协调、监视控制及事故处理，行使调度权；配网调度是电力系统管理的关键环节，为提升系统的供电可靠性，确保客户的安全稳定用电，这就要对配电网发生的故障原因进行分析，完善相关事故的处理措施和防控对策，提高配网调度工作效率，实现非故障线路快速复电，满足人民追求美好生活对电力日益增长的需求。

公开号为CN106992520A的基于多源数据的配电网停复电监视方法，该专利公开了包括如下步骤：多源数据获取：接入配电网调度控制系统、生产管理系统和应用采集系统，以获取包括停复电信息、研判停电信息、生产管理系统停电信息、应用采集系统复电信息、断面数据信息；区分故障停电范围与计划停电范围：进行基于停电数据与计划数据的故障、计划停电范围划分，并确定停电范围比例匹配规则，即停电报文发生时间在计划单批准开始和批准结束时间范围内，且与计划停电范围匹配>＝70％；同时，标识出判定为计划停电报文中停电范围与计划停电范围不匹配部分，区分大于计划停电范围部分与小于计划停电范围部分；停电事件合并；数据准确性校验。

现有的配电网监视方法往往无法实时、完整地显示配电网的网络结构，也无法在线诊断设备通信状态，导致故障排查时间长、效率低，经济损失大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于人工智能的配电网停复电监视方法，提高故障诊断和快速复电的效率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于人工智能的配电网停复电监视方法，所述监视方法如下：

步骤一：通过实时监视接入配电网的各设备的状态，完整的显示整个配电网的网络结构；在线诊断设备通信状态，发生异常时自动在界面上显示故障设备或元件及其故障部位；

步骤二：当配电网出现故障时，利用人工智能技术对故障进行诊断；通过分析故障设备或元件及其故障部位，迅速确定故障成因；

步骤三：在确定故障成因后，使用快速复电技术迅速恢复电力供应，减少经济损失；

步骤四：对于已发生的停电事故以及各类故障，加大对配电线路以及设备的故障排查力度和修复力度，在保证安全的情况下提高复电的效率，快速排除故障隐患；对造成停电事故以及各类故障的具体成因进行分析总结，为预防类似故障提供参考。

作为本发明的一种优选的技术方案，配电网复电采用状态估计和故障定位方法。

作为本发明的一种优选的技术方案，配电网复电采用的策略包括建立自动化信息查询系统、电压异常处理、加强事故管理措施、建立复电配抢。

作为本发明的一种优选的技术方案，监视接入配电网的各设备的状态，采用电力物联网技术，采集配电设备信息为核心，建立完善的监测网络，实现对配电站实时的运行数据监测，实时远程维护管理；通过无线网络技术，实现对配电设备运行状态、用电安全信息的实时监测，实时显示；对于监测问题及时上报，实现电力故障的快速处理，并将信息发送到用户端。

作为本发明的一种优选的技术方案，在线诊断设备通信状态，借助智能化配电网线路状态监测系统来实现；系统综合利用智能传感器技术、信息通信技术、信号处理技术和人工智能技术，实时在线监测中压配电网线路电流和对地电场；在设备通信状态异常时，系统自动触发高精度录波，根据录波数据可实现接地故障准确定位、复杂故障回溯反演、线路异常提前预警。

作为本发明的一种优选的技术方案，在界面上显示故障设备或元件及其故障部位的方法包括获取故障信息、分析故障信息、显示故障信息。

作为本发明的一种优选的技术方案，人工智能技术对故障进行诊断的方法包括数据采集，数据预处理，特征提取，模型构建，模型训练，模型应用。

作为本发明的一种优选的技术方案，人工智能技术对故障进行诊断的方法分为两大类：基于规则的方法和基于机器学习的方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过引入人工智能技术，实现了对配电网的实时监视、故障诊断、快速复电及故障分析，不仅可以提高故障诊断和快速复电的效率，还可以降低经济损失；

通过对造成停电事故以及各类故障的具体成因进行分析总结，可以为预防类似故障提供参考。

附图说明

图1为本发明的监视方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1，为本发明的第一个实施例，该实施例提供一种基于人工智能的配电网停复电监视方法，包括如下步骤：

步骤一：通过实时监视接入配电网的各设备的状态，完整的显示整个配电网的网络结构；在线诊断设备通信状态，发生异常时自动在界面上显示故障设备或元件及其故障部位；

步骤二：当配电网出现故障时，利用人工智能技术对故障进行诊断；通过分析故障设备或元件及其故障部位，迅速确定故障成因；

步骤三：在确定故障成因后，使用快速复电技术迅速恢复电力供应，减少经济损失；

步骤四：对于已发生的停电事故以及各类故障，加大对配电线路以及设备的故障排查力度和修复力度，在保证安全的情况下提高复电的效率，快速排除故障隐患；对造成停电事故以及各类故障的具体成因进行分析总结，为预防类似故障提供参考。

实施例2

请参阅图1，为本发明的第二个实施例，该实施例提供一种基于人工智能的配电网停复电监视方法，包括如下步骤：

步骤一：通过实时监视接入配电网的各设备的状态，完整的显示整个配电网的网络结构；在线诊断设备通信状态，发生异常时自动在界面上显示故障设备或元件及其故障部位；

步骤二：当配电网出现故障时，利用人工智能技术对故障进行诊断；通过分析故障设备或元件及其故障部位，迅速确定故障成因；

步骤三：在确定故障成因后，使用快速复电技术迅速恢复电力供应，减少经济损失；

步骤四：对于已发生的停电事故以及各类故障，加大对配电线路以及设备的故障排查力度和修复力度，在保证安全的情况下提高复电的效率，快速排除故障隐患；对造成停电事故以及各类故障的具体成因进行分析总结，为预防类似故障提供参考。

本实施例中，优选的，配电网复电采用状态估计和故障定位方法；状态估计能在尽可能减少硬件投入的基础上，应用数据算法将不完整、精度低的不良数据信息进行处理，使其成为具有较高精度、完整及可靠的数据，同时输送给其他需要数据信息的应用，是系统的重要组成部分；故障定位方法包括短路故障定位法和接地故障定位法；

短路故障定位法：当配电网中出现短路故障时，通常具有较大的电流幅值，很容易进行检测，因此经常采用过电流法进行故障定位，采用过电流法进行故障定位，必须要借助馈线终端装置(FTU)和故障指示器(FPI)，一旦线路中出现短路故障，FTU能够及时检测到过大的电流并及时将异常情况输送给控制主站；主站在对异常信息进行分析处理后，确定故障区段，确定位置后通过继电保护装置断开故障线路，遥控分段开关隔离故障，进而实现快速恢复故障区域的供电状况；

接地故障定位法：接地故障的定位通常采用中电阻法，这种方法是对稳态零序电流的改进，在配电网中性点投入中电阻后就能产生相对较大的电流，然后根据FTU检测的零序电流幅值判断故障发生的位置。

本实施例中，优选的，配电网复电采用的策略包括

建立自动化信息查询系统：由于供电企业未能达到自动化水平，缺乏报障的过滤机制，因此出现了多次报障现象；为此，相关单位建立配网自动化信息查询系统，通过系统对配网相关故障信息进行及时的查询，信息查询系统的建立能够减少配网故障报障不准确的现象，能够保证抢修人员准确了解故障的相关情况，相关单位的客服人员可通过自动化信息查询系统将信息及时反馈给抢修人员，同时也减少了数据遗漏的情况，然后抢修人员根据相关信息进行故障抢修，可以实现配网故障的快速复电，提高抢修效率；

电压异常处理：目前我国的配电网系统基本都是采用中性点不接地方式或经过消弧线圈接地方式，常见的故障是单相接地，整个系统非故障对地电压升高1.73倍，为提高供电可靠性，一般只发接地线信号，也有部分地区配置了小电流接地选线跳闸，如果不及时处理，极易发展成为两相或多相短路，扩大故障范围；当发现监控系统发出接地故障信号时，值班调控员根椐母线电压、小电流选线装置告警信号，首先判断是PT的一、二次保险熔断故障、系统振荡或接地故障，当排除PT故障和系统振荡后，按接地故障处理，将接地故障的网络分割成电气不直接连接的几部分(将母线分段)，然后根据绝缘监视仪表的指示来判断接地故障区域，再按编制的《电网接地故障拉路序位表》拉路检查，快速隔离，派人处理；

加强事故管理措施：对于配电网络出现的故障甚至事故险情来说，不仅仅要做好事后的处理和善后工作，更要在事故发生之前就采取严格的防范预警策略，管理层和各岗位工作人员要树立起防范意识,只有在前期做好防范和预警应急举措，才能在最大程度上避免故障事故出现，也可以大量节约管理成本和维护费用，提高配电网络运行的安全性和稳定性；因此配电网络的管理机构和相关运营企业都应该完善自己的管理策略和实施方案，一旦事故发生就可以迅速妥善加以排除，以最快速度恢复供电；

建立复电配抢：配网抢修手机APP是基于安卓系统开发的APP程序，是进行工单抢修的运维班或供电所人员应用，主要负责工单的接收和工单相关操作流程的完成，抢修人员在登录APP程序后，会看到派发到APP上的工单信息，点击接单，可以点击定位导航，显示从出发地到故障地的具体路线，点击电话沟通，可以直接对报障客户询问故障的较为详细的情况，之后按照步骤依次完成各环节，其中可以对抢修需要用到的物资进行添加，直至已完成抢修或复电，并且手机APP上的工单信息也会回传到平台，以供上级单位来审核查。

本实施例中，优选的，监视接入配电网的各设备的状态，采用电力物联网技术，采集配电设备信息为核心，建立完善的监测网络，实现对配电站实时的运行数据监测，实时远程维护管理；通过无线网络技术，实现对配电设备运行状态、用电安全信息的实时监测，实时显示；对于监测问题及时上报，实现电力故障的快速处理，并将信息发送到用户端。

本实施例中，优选的，在线诊断设备通信状态，借助智能化配电网线路状态监测系统来实现；系统综合利用智能传感器技术、信息通信技术、信号处理技术和人工智能技术，实时在线监测中压配电网线路电流和对地电场；在设备通信状态异常时，系统自动触发高精度录波，根据录波数据可实现接地故障准确定位、复杂故障回溯反演、线路异常提前预警。

本实施例中，优选的，在界面上显示故障设备或元件及其故障部位的方法包括获取故障信息、分析故障信息、显示故障信息。

本实施例中，优选的，人工智能技术对故障进行诊断的方法包括数据采集，数据预处理，特征提取，模型构建，模型训练，模型应用。

本实施例中，优选的，人工智能技术对故障进行诊断的方法分为两大类：基于规则的方法和基于机器学习的方法；基于规则的方法是根据专家的知识和经验来构建故障诊断规则；其优点是能够快速确定故障原因，并且具有很高的可解释性；基于机器学习的方法通过从历史故障数据中学习模式来进行故障诊断；其优点是能够处理复杂的故障情况，并且不需要大量的专家知识。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，详见上述详尽的描述，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。