本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制，具體地說(shuō)，涉及一種基于拓?fù)渥R(shí)別的低壓配網(wǎng)故障預(yù)測(cè)方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、隨著智能配電網(wǎng)建設(shè)的不斷發(fā)展，低壓配電網(wǎng)的形態(tài)特征日益復(fù)雜，配電網(wǎng)低壓臺(tái)區(qū)正確的變－分支－戶(hù)拓?fù)潢P(guān)系對(duì)于竊電預(yù)警、線(xiàn)損分析、故障排查和需求響應(yīng)都是具有重大的意義。當(dāng)前，針對(duì)拓?fù)潢P(guān)系的識(shí)別大都聚焦在中高壓電網(wǎng)，且中高壓電網(wǎng)的拓?fù)渥R(shí)別大都是基于設(shè)備的量測(cè)信息，然而由于低壓配電網(wǎng)的臺(tái)區(qū)點(diǎn)多面廣，供電方式變化快，以及低壓臺(tái)區(qū)內(nèi)新舊小區(qū)混建導(dǎo)致線(xiàn)路錯(cuò)綜復(fù)雜，臺(tái)區(qū)用戶(hù)拓?fù)潢P(guān)系記錄常常錯(cuò)亂或缺失等問(wèn)題，使得低壓臺(tái)區(qū)很容易發(fā)生故障。

2、傳統(tǒng)臺(tái)區(qū)拓?fù)潢P(guān)系識(shí)別是在人力搶修故障時(shí)，通過(guò)停電范圍排查臺(tái)區(qū)拓?fù)潢P(guān)系，該故障預(yù)測(cè)方式不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且拓?fù)浔孀R(shí)效率低下。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有的臺(tái)區(qū)拓?fù)潢P(guān)系識(shí)別是在人力搶修故障時(shí)，通過(guò)停電范圍排查臺(tái)區(qū)拓?fù)潢P(guān)系，存在故障預(yù)測(cè)方式不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且拓?fù)浔孀R(shí)效率低下的問(wèn)題，提出一種基于拓?fù)渥R(shí)別的低壓配網(wǎng)故障預(yù)測(cè)方法；首先從低壓配電網(wǎng)獲取低壓配電臺(tái)區(qū)電表數(shù)據(jù)、用戶(hù)電表數(shù)據(jù)，并預(yù)處理得到電表數(shù)據(jù)集；其次根據(jù)電表數(shù)據(jù)集，計(jì)算低壓配電臺(tái)區(qū)電表數(shù)據(jù)、用戶(hù)電表數(shù)據(jù)之間的皮爾遜相關(guān)系數(shù)，構(gòu)建對(duì)比矩陣；然后根據(jù)對(duì)比矩陣，判斷用戶(hù)是否屬于當(dāng)前低壓配電臺(tái)區(qū)，得到低壓配網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；最后根據(jù)低壓配網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)建立故障預(yù)測(cè)模型，得到當(dāng)前用戶(hù)電表故障率；提升了故障識(shí)別效率，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)故障預(yù)測(cè)。

2、本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)內(nèi)容如下：

3、一種基于拓?fù)渥R(shí)別的低壓配網(wǎng)故障預(yù)測(cè)方法，具體包括以下步驟：

4、步驟s1：從低壓配電網(wǎng)獲取低壓配電臺(tái)區(qū)電表數(shù)據(jù)、用戶(hù)電表數(shù)據(jù)，并預(yù)處理得到電表數(shù)據(jù)集；

5、步驟s2：根據(jù)電表數(shù)據(jù)集，計(jì)算低壓配電臺(tái)區(qū)電表數(shù)據(jù)、用戶(hù)電表數(shù)據(jù)之間的皮爾遜相關(guān)系數(shù)，構(gòu)建對(duì)比矩陣；

6、步驟s3：根據(jù)對(duì)比矩陣，判斷用戶(hù)是否屬于當(dāng)前低壓配電臺(tái)區(qū)，得到低壓配網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；

7、步驟s4：根據(jù)低壓配網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)建立故障預(yù)測(cè)模型，得到前用戶(hù)電表故障率。

8、為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步地，所述步驟s1具體包括以下步驟：

9、步驟s11：根據(jù)設(shè)定的采集周期、采集點(diǎn)，從低壓配電網(wǎng)獲取低壓配電臺(tái)區(qū)電表數(shù)據(jù)、用戶(hù)電表數(shù)據(jù)；

10、步驟s12：排序低壓配電臺(tái)區(qū)電表數(shù)據(jù)、用戶(hù)電表數(shù)據(jù)，并計(jì)算低壓配電臺(tái)區(qū)電表平均值、用戶(hù)電表平均值；

11、步驟s13：將低壓配電臺(tái)區(qū)電表平均值、用戶(hù)電表平均值作為時(shí)間窗口值，得到電表數(shù)據(jù)集。

12、為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步地，所述步驟s2具體包括以下步驟：

13、步驟s21：根據(jù)電表數(shù)據(jù)集計(jì)算低壓配電臺(tái)區(qū)電表數(shù)據(jù)、用戶(hù)電表數(shù)據(jù)之間的皮爾遜相關(guān)系數(shù)，構(gòu)建皮爾遜相關(guān)矩陣；

14、步驟s22：根據(jù)構(gòu)建的皮爾遜相關(guān)矩陣、設(shè)定的對(duì)比參數(shù)，得到對(duì)比矩陣。

15、為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步地，所述步驟s22的具體操作為：根據(jù)設(shè)定的對(duì)比參數(shù)，若當(dāng)前用戶(hù)與任意選取的用戶(hù)之間的相關(guān)系數(shù)大于或等于設(shè)定相關(guān)閾值，則將對(duì)比參數(shù)的值加1，將當(dāng)前用戶(hù)與其余用戶(hù)比較，得到對(duì)比矩陣。

16、為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步地，所述步驟s3具體包括以下步驟：

17、步驟s31：根據(jù)對(duì)比矩陣、設(shè)定的分類(lèi)閾值、用戶(hù)表的數(shù)量，判斷當(dāng)前用戶(hù)是否屬于當(dāng)前低壓配網(wǎng)臺(tái)區(qū)；

18、步驟s32：根據(jù)用戶(hù)電壓曲線(xiàn)相似性，校驗(yàn)得到戶(hù)變關(guān)系；

19、步驟s33：根據(jù)戶(hù)變關(guān)系，調(diào)用聚類(lèi)方法得到用戶(hù)特征；

20、步驟s34：根據(jù)用戶(hù)特征分類(lèi)用戶(hù)，構(gòu)建低壓配網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

21、為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步地，所述步驟s31的具體操作為：根據(jù)對(duì)比矩陣d、設(shè)定的分類(lèi)閾值a、用戶(hù)表的數(shù)量b，判斷當(dāng)前用戶(hù)是否屬于當(dāng)前低壓配網(wǎng)臺(tái)區(qū)，若對(duì)比矩陣d≥a×b，則判斷當(dāng)前用戶(hù)屬于當(dāng)前低壓配電臺(tái)區(qū)，若對(duì)比矩陣d＜a×b，則判斷當(dāng)前用戶(hù)屬于當(dāng)前低壓配電臺(tái)區(qū)。

22、為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步地，所述步驟s4具體包括以下步驟：

23、步驟s41：獲取低壓配網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)、用戶(hù)電表運(yùn)行數(shù)據(jù)，計(jì)算用戶(hù)電表運(yùn)行狀態(tài)值；

24、步驟s42：根據(jù)構(gòu)建的低壓配網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、用戶(hù)電表運(yùn)行狀態(tài)值，構(gòu)建故障預(yù)測(cè)模型；

25、步驟s43：根據(jù)設(shè)定的運(yùn)行狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)值、構(gòu)建的故障模型，得到當(dāng)前用戶(hù)電表故障率。

26、基于上述提出的基于拓?fù)渥R(shí)別的低壓配網(wǎng)故障預(yù)測(cè)方法，為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步地，提出一種基于拓?fù)渥R(shí)別的低壓配網(wǎng)故障預(yù)測(cè)系統(tǒng)，用于執(zhí)行上述的基于拓?fù)渥R(shí)別的低壓配網(wǎng)故障預(yù)測(cè)方法；包括預(yù)處理單元、對(duì)比單元、拓?fù)鋯卧?、預(yù)測(cè)單元；

27、所述預(yù)處理單元，用于從低壓配電網(wǎng)獲取低壓配電臺(tái)區(qū)電表數(shù)據(jù)、用戶(hù)電表數(shù)據(jù)，并預(yù)處理得到電表數(shù)據(jù)集；

28、所述對(duì)比單元，用于根據(jù)電表數(shù)據(jù)集，計(jì)算低壓配電臺(tái)區(qū)電表數(shù)據(jù)、用戶(hù)電表數(shù)據(jù)之間的皮爾遜相關(guān)系數(shù)，構(gòu)建對(duì)比矩陣；

29、所述拓?fù)鋯卧糜诟鶕?jù)對(duì)比矩陣，判斷用戶(hù)是否屬于當(dāng)前低壓配電臺(tái)區(qū)，得到低壓配網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；

30、所述預(yù)測(cè)單元，用于根據(jù)低壓配網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)建立故障預(yù)測(cè)模型，得到當(dāng)前用戶(hù)電表故障率。

31、基于上述提出的基于拓?fù)渥R(shí)別的低壓配網(wǎng)故障預(yù)測(cè)方法，為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步地，提出一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器；所述存儲(chǔ)器上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序；當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序在所述處理器上執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)上述的基于拓?fù)渥R(shí)別的低壓配網(wǎng)故障預(yù)測(cè)方法。

32、基于上述提出的基于拓?fù)渥R(shí)別的低壓配網(wǎng)故障預(yù)測(cè)方法，為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步地，提出一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)指令；當(dāng)所述計(jì)算機(jī)指令在上述的電子設(shè)備上執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)上述的基于拓?fù)渥R(shí)別的低壓配網(wǎng)故障預(yù)測(cè)方法。

33、本發(fā)明具有以下有益效果：

34、（1）本發(fā)明通過(guò)計(jì)算用戶(hù)電表皮爾遜相關(guān)系數(shù)，并結(jié)合相位判斷低壓配網(wǎng)的拓?fù)潢P(guān)系，保證了戶(hù)變關(guān)系識(shí)別的準(zhǔn)確率和識(shí)別速度。

35、（2）本發(fā)明通過(guò)構(gòu)建的預(yù)測(cè)模型，進(jìn)行狀態(tài)值的計(jì)算，實(shí)現(xiàn)故障率的預(yù)測(cè)，加快了對(duì)低壓配電網(wǎng)故障的主動(dòng)搶修效率。

技術(shù)特征：

1.一種基于拓?fù)渥R(shí)別的低壓配網(wǎng)故障預(yù)測(cè)方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于拓?fù)渥R(shí)別的低壓配網(wǎng)故障預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟s1具體包括以下步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于拓?fù)渥R(shí)別的低壓配網(wǎng)故障預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟s2具體包括以下步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于拓?fù)渥R(shí)別的低壓配網(wǎng)故障預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟s22的具體操作為：根據(jù)設(shè)定的對(duì)比參數(shù)，若當(dāng)前用戶(hù)與任意選取的用戶(hù)之間的相關(guān)系數(shù)大于或等于設(shè)定相關(guān)閾值，則將對(duì)比參數(shù)的值加1，將當(dāng)前用戶(hù)與其余用戶(hù)比較，得到對(duì)比矩陣。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于拓?fù)渥R(shí)別的低壓配網(wǎng)故障預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟s3具體包括以下步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于拓?fù)渥R(shí)別的低壓配網(wǎng)故障預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟s31的具體操作為：根據(jù)對(duì)比矩陣d、設(shè)定的分類(lèi)閾值a、用戶(hù)表的數(shù)量b，判斷當(dāng)前用戶(hù)是否屬于當(dāng)前低壓配網(wǎng)臺(tái)區(qū)，若對(duì)比矩陣d≥a×b，則判斷當(dāng)前用戶(hù)屬于當(dāng)前低壓配電臺(tái)區(qū)，若對(duì)比矩陣d＜a×b，則判斷當(dāng)前用戶(hù)屬于當(dāng)前低壓配電臺(tái)區(qū)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于拓?fù)渥R(shí)別的低壓配網(wǎng)故障預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟s4具體包括以下步驟：

8.一種基于拓?fù)渥R(shí)別的低壓配網(wǎng)故障預(yù)測(cè)系統(tǒng)，用于執(zhí)行如權(quán)利要求1所述的基于拓?fù)渥R(shí)別的低壓配網(wǎng)故障預(yù)測(cè)方法；其特征在于，包括預(yù)處理單元、對(duì)比單元、拓?fù)鋯卧?、預(yù)測(cè)單元；

9.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括存儲(chǔ)器和處理器；所述存儲(chǔ)器上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序；當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序在所述處理器上執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的基于拓?fù)渥R(shí)別的低壓配網(wǎng)故障預(yù)測(cè)方法。

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)指令；當(dāng)所述計(jì)算機(jī)指令在如權(quán)利要求9所述的電子設(shè)備上執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的基于拓?fù)渥R(shí)別的低壓配網(wǎng)故障預(yù)測(cè)方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種基于拓?fù)渥R(shí)別的低壓配網(wǎng)故障預(yù)測(cè)方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)；首先從低壓配電網(wǎng)獲取低壓配電臺(tái)區(qū)電表數(shù)據(jù)、用戶(hù)電表數(shù)據(jù)，并預(yù)處理得到電表數(shù)據(jù)集；其次根據(jù)電表數(shù)據(jù)集，計(jì)算低壓配電臺(tái)區(qū)電表數(shù)據(jù)、用戶(hù)電表數(shù)據(jù)之間的皮爾遜相關(guān)系數(shù)，構(gòu)建對(duì)比矩陣；然后根據(jù)對(duì)比矩陣，判斷用戶(hù)是否屬于當(dāng)前低壓配電臺(tái)區(qū)，得到低壓配網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；最后根據(jù)低壓配網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)建立故障預(yù)測(cè)模型，得到當(dāng)前用戶(hù)電表故障率；結(jié)合相位判斷低壓配網(wǎng)的拓?fù)潢P(guān)系，保證了戶(hù)變關(guān)系識(shí)別的準(zhǔn)確率和識(shí)別速度，加快了對(duì)低壓配電網(wǎng)故障的主動(dòng)搶修效率。

技術(shù)研發(fā)人員：蒙媛,何軍,李順,辜超,方鐘升,姚柯祺,胡軼加,龔妮,向婷,李明超,賴(lài)昌華
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國(guó)網(wǎng)四川省電力公司廣安供電公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9