本技術(shù)屬于輸電線路故障監(jiān)測，涉及輸電線路故障監(jiān)測技術(shù)，具體是一種基于區(qū)域協(xié)同的輸電線路故障監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、輸電線路是指由發(fā)電廠向電力負荷中心輸送電能以及電力系統(tǒng)之間的聯(lián)絡(luò)的電力線路。輸電線路按電流性質(zhì)可分為交流輸電線路和直流輸電線路；按電壓等級可分為高壓、超高壓、特高壓線路。

2、現(xiàn)有技術(shù)（公告號為cn?117368629?b的發(fā)明專利）公開了一種輸電線路故障在線監(jiān)測系統(tǒng)，涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，包括：數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取其所在處的輸電線路實際運行數(shù)據(jù)和實際環(huán)境數(shù)據(jù)；存儲模塊，存儲有各個監(jiān)控點對應(yīng)的輸電線路正常工作時的運行數(shù)據(jù)的標準范圍和環(huán)境數(shù)據(jù)的標準范圍；判斷模塊，用于判斷各個監(jiān)控點的數(shù)據(jù)獲取模塊獲取的輸電線路實際運行數(shù)據(jù)是否在對應(yīng)的輸電線路正常工作時的運行數(shù)據(jù)的標準范圍內(nèi)；故障信息生成模塊，用于確定輸電線路的故障位置和故障類型；故障報告生成模塊，用于根據(jù)輸電線路的故障位置、故障類型和故障發(fā)生時間生成故障報告。本發(fā)明解決了現(xiàn)有通過人工排查輸電線路的故障，需要大量人力，且排查時間較長、效率較低的技術(shù)問題。

3、上述輸電線路監(jiān)測系統(tǒng)通過實時采集運行數(shù)據(jù)，并評估這些數(shù)據(jù)是否處于預(yù)設(shè)的標準范圍內(nèi)，以此判斷輸電線路是否處于正常狀態(tài)。然而，高壓輸電通常采用的輸電線纜并不具備絕緣層，這導(dǎo)致線纜容易因帶電而吸附周圍灰塵顆粒。隨著時間的推移，這些灰塵在輸電線纜上的積累會嚴重影響其散熱和傳輸性能，進而改變線纜對應(yīng)運行數(shù)據(jù)的標準范圍。繼續(xù)使用固定的標準范圍進行異常診斷，將顯著降低診斷的準確性。因此需要一種基于區(qū)域協(xié)同的輸電線路故障監(jiān)測系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一；為此，本技術(shù)提出了一種基于區(qū)域協(xié)同的輸電線路故障監(jiān)測系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有的輸電線路監(jiān)測系統(tǒng)由于電纜本身的特性以及傳輸環(huán)境特性導(dǎo)致傳輸性能下降，進而導(dǎo)致對傳輸線路異常診斷的準確性下降的技術(shù)問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本技術(shù)的第一方面提供了一種基于區(qū)域協(xié)同的輸電線路故障監(jiān)測系統(tǒng)，包括：數(shù)據(jù)采集模塊、區(qū)域分析模塊、故障監(jiān)測模塊、故障預(yù)警模塊和數(shù)據(jù)庫；

3、所述數(shù)據(jù)采集模塊：通過與其相連接的數(shù)據(jù)采集設(shè)備獲取各個管理區(qū)域內(nèi)各個傳輸線路的監(jiān)測數(shù)據(jù)；

4、所述區(qū)域分析模塊：通過數(shù)據(jù)庫獲取若干管理區(qū)域的歷史環(huán)境數(shù)據(jù)，根據(jù)歷史環(huán)境數(shù)據(jù)生成對應(yīng)管理區(qū)域的影響系數(shù)；獲取各個管理區(qū)域內(nèi)各個傳輸線路的監(jiān)測閾值數(shù)據(jù)，根據(jù)影響系數(shù)調(diào)整監(jiān)測閾值數(shù)據(jù)得到特性閾值數(shù)據(jù)；以及，

5、通過數(shù)據(jù)庫獲取各個管理區(qū)域的輸電線路數(shù)據(jù)；根據(jù)輸電線路數(shù)據(jù)建立輸電線路拓撲圖；

6、所述故障監(jiān)測模塊：獲取實時的監(jiān)測數(shù)據(jù)，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)和特性閾值數(shù)據(jù)生成對應(yīng)管理區(qū)域的監(jiān)測結(jié)果數(shù)據(jù)；

7、所述故障預(yù)警模塊：獲取監(jiān)測結(jié)果數(shù)據(jù)和輸電線路拓撲圖；根據(jù)監(jiān)測結(jié)果數(shù)據(jù)和輸電線路拓撲圖生成異常預(yù)警。

8、本技術(shù)通過獲取管理區(qū)域的歷史環(huán)境數(shù)據(jù)，根據(jù)歷史環(huán)境數(shù)據(jù)生成對應(yīng)管理區(qū)域的影響系數(shù)；根據(jù)影響系數(shù)調(diào)整監(jiān)測閾值數(shù)據(jù)得到特性閾值數(shù)據(jù)；實時獲取各個管理區(qū)域的各個傳輸線路的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)；根據(jù)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)和對應(yīng)的特性閾值數(shù)據(jù)生成監(jiān)測結(jié)果數(shù)據(jù)，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果數(shù)據(jù)進行異常預(yù)警；能夠根據(jù)傳輸線路的具體使用情況適應(yīng)性的調(diào)整相應(yīng)的閾值，增加了對傳輸線路異常診斷的準確性。

9、優(yōu)選的，所述根據(jù)歷史環(huán)境數(shù)據(jù)生成對應(yīng)管理區(qū)域的影響系數(shù)，包括：

10、提取歷史環(huán)境數(shù)據(jù)中的空氣數(shù)據(jù)和降雨數(shù)據(jù)；提取空氣數(shù)據(jù)中的空氣濕度、顆粒直徑和其對應(yīng)的顆粒濃度，以及降雨數(shù)據(jù)中的降雨等級、降雨時長和風(fēng)力等級；

11、根據(jù)空氣濕度、顆粒直徑和顆粒濃度生成黏附影響系數(shù)；根據(jù)降雨等級、降雨時長和風(fēng)力等級生成影響?zhàn)じ较禂?shù)；

12、通過公式計算得到影響系數(shù)yx；其中，nfy為影響?zhàn)じ较禂?shù)；為編號為i的記錄時段對應(yīng)的黏附影響系數(shù)；i為記錄時段的編號；i為記錄時段的總數(shù)。

13、優(yōu)選的，所述根據(jù)空氣濕度、顆粒直徑和顆粒濃度生成黏附影響系數(shù)，包括：

14、獲取各個傳輸線路各個記錄時段的傳輸電壓，以及對應(yīng)時段的空氣濕度、顆粒直徑和顆粒濃度；i為記錄時段的編號，j為顆粒直徑的編號；

15、通過公式計算得到編號為i的記錄時段對應(yīng)的黏附影響系數(shù)；其中，為編號為j的顆粒直徑對應(yīng)的最適黏附濕度；ε1和ε2為調(diào)整系數(shù)，具體數(shù)值根據(jù)經(jīng)驗設(shè)置；α1和α2為比例系數(shù)，具體數(shù)值根據(jù)經(jīng)驗設(shè)置；j為顆粒直徑的總數(shù)。

16、優(yōu)選的，所述降雨等級、降雨時長和風(fēng)力等級生成影響?zhàn)じ较禂?shù)，包括：

17、將降雨等級標記為；對應(yīng)降雨等級的降雨時長和風(fēng)力等級分別標記為、；g為降雨等級的編號；

18、通過公式計算得到影響?zhàn)じ较禂?shù)nfy；其中，ε3為調(diào)整系數(shù)，具體數(shù)值根據(jù)經(jīng)驗設(shè)置；α3和α4為比例系數(shù)，具體數(shù)值根據(jù)經(jīng)驗設(shè)置；g為降雨等級的總數(shù)。

19、優(yōu)選的，所述根據(jù)影響系數(shù)調(diào)整監(jiān)測閾值數(shù)據(jù)得到特性閾值數(shù)據(jù)，包括：

20、提取監(jiān)測閾值數(shù)值中各個監(jiān)測項目的上限閾值和下限閾值，并分別標記為和，k為監(jiān)測項目的編號；

21、獲取各個管理區(qū)域的影響系數(shù)yx；

22、通過公式計算得到編號為k的監(jiān)測項目在對應(yīng)管理區(qū)域內(nèi)的特性上限閾值；其中，β1為調(diào)節(jié)系數(shù)；為編號為k的監(jiān)測項目對應(yīng)的上限閾值的可調(diào)節(jié)閾值；myx為影響系數(shù)最大值；

23、通過公式計算得到編號為k的監(jiān)測項目在對應(yīng)管理區(qū)域內(nèi)的特性下限閾值；其中，β2為調(diào)節(jié)系數(shù)；為編號為k的監(jiān)測項目對應(yīng)的下限閾值的可調(diào)節(jié)閾值；

24、將管理區(qū)域中各個監(jiān)測項目的特性上限閾值和特性下限閾值整合成對應(yīng)管理區(qū)域的特性閾值數(shù)據(jù)。

25、優(yōu)選的，所述根據(jù)輸電線路數(shù)據(jù)建立輸電線路拓撲圖，包括：

26、提取各個管理區(qū)域輸電線路數(shù)據(jù)中的輸電線路圖；提取輸電線路圖中的各個傳輸節(jié)點和節(jié)點位置，以及各個傳輸節(jié)點之間的傳輸線路；根據(jù)傳輸節(jié)點和傳輸線路構(gòu)建各個管理區(qū)域的區(qū)域輸電線路拓撲圖；

27、提取各個管理區(qū)域輸電線路數(shù)據(jù)中的管理區(qū)域連接數(shù)據(jù)；所述管理區(qū)域連接數(shù)據(jù)為相鄰管理區(qū)域之間連接的傳輸線路和傳輸節(jié)點；根據(jù)管理區(qū)域連接數(shù)據(jù)將各個區(qū)域輸電線路拓撲圖整合成輸電線路拓撲圖；并將管理區(qū)域連接數(shù)據(jù)中對應(yīng)的傳輸線路和傳輸節(jié)點標記為連接傳輸線路和連接傳輸節(jié)點。

28、優(yōu)選的，所述根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)和特性閾值數(shù)據(jù)生成對應(yīng)管理區(qū)域的監(jiān)測結(jié)果數(shù)據(jù)，包括：

29、提取監(jiān)測數(shù)據(jù)中各個監(jiān)測項目和其對應(yīng)的監(jiān)測數(shù)值；提取對應(yīng)管理區(qū)域的特性監(jiān)測數(shù)據(jù)中各個監(jiān)測項目對應(yīng)的特性上限閾值和特性下限閾值；

30、判斷各個監(jiān)測項目對應(yīng)的監(jiān)測數(shù)值是否小于對應(yīng)的特性上限閾值，同時大于對應(yīng)特性下限閾值；是，則將所述監(jiān)測項目對應(yīng)的監(jiān)測結(jié)果設(shè)置為正常；否則，則將所述監(jiān)測項目的監(jiān)測結(jié)果設(shè)置為異常；

31、將管理區(qū)域內(nèi)各個傳輸線路的各個監(jiān)測項目的監(jiān)測結(jié)果整合成對應(yīng)管理區(qū)域的監(jiān)測結(jié)果數(shù)據(jù)。

32、優(yōu)選的，所述根據(jù)監(jiān)測結(jié)果數(shù)據(jù)和輸電線路拓撲圖生成異常預(yù)警，包括：

33、提取監(jiān)測結(jié)果數(shù)據(jù)中的若干監(jiān)測結(jié)果，當(dāng)存在異常的監(jiān)測結(jié)果時，則生成異常監(jiān)測結(jié)果對應(yīng)傳輸線路和監(jiān)測項目的異常預(yù)警信號；

34、獲取輸電線路拓撲圖中所述管理區(qū)域與其相鄰的其他管理區(qū)域的連接傳輸線路和連接傳輸節(jié)點；根據(jù)連接傳輸線路和連接傳輸節(jié)點生成各個相鄰管理區(qū)域的協(xié)同預(yù)警信號；根據(jù)協(xié)同警報信號的生成順序依次將系統(tǒng)警報信號發(fā)生至對應(yīng)的管理區(qū)域；

35、根據(jù)異常預(yù)警信號在所述管理區(qū)域進行異常預(yù)警；根據(jù)協(xié)同預(yù)警信號對其對應(yīng)的管理區(qū)域進行異常預(yù)警。

36、優(yōu)選的，所述根據(jù)連接傳輸線路和連接傳輸節(jié)點生成各個相鄰管理區(qū)域的協(xié)同預(yù)警信號，包括：

37、獲取輸電線路拓撲圖中與所述管理區(qū)域相連接的其他管理區(qū)域的若干連接傳輸線路和連接傳輸節(jié)點；

38、獲取連接傳輸線路的連接數(shù)目和連接傳輸節(jié)點的連接數(shù)目的總和記為連接數(shù)目總和，并將各個與所述管理區(qū)域相鄰的其他管理區(qū)域的連接數(shù)目總和進行歸一化處理得到歸一化后的連接數(shù)目總和，并標記為；獲取與所述管理區(qū)域相鄰的管理區(qū)域各個連接傳輸線路中的最短的連接傳輸線路的線路長度，并標記為；n為與所述管理區(qū)域相鄰的其他管理區(qū)域的編號；

39、通過公式計算得到編號為n的管理區(qū)域的警報優(yōu)先級；其中，γ1和γ2為權(quán)重系數(shù)，具體數(shù)值根據(jù)專家經(jīng)驗設(shè)置；n=1，2，…，n；n為與所述管理區(qū)域相鄰的其他管理區(qū)域的總數(shù)；ε4為調(diào)整系數(shù)，具體數(shù)值根據(jù)經(jīng)驗設(shè)置；

40、根據(jù)各個相鄰管理區(qū)域的警報優(yōu)先級從大到小的順序，依次生成對應(yīng)管理區(qū)域的協(xié)同預(yù)警信號。

41、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)的有益效果是：

42、1.本技術(shù)通過獲取管理區(qū)域的歷史環(huán)境數(shù)據(jù)，根據(jù)歷史環(huán)境數(shù)據(jù)生成對應(yīng)管理區(qū)域的影響系數(shù)；根據(jù)影響系數(shù)調(diào)整監(jiān)測閾值數(shù)據(jù)得到特性閾值數(shù)據(jù)；實時獲取各個管理區(qū)域的各個傳輸線路的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)；根據(jù)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)和對應(yīng)的特性閾值數(shù)據(jù)生成監(jiān)測結(jié)果數(shù)據(jù)，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果數(shù)據(jù)進行異常預(yù)警；能夠根據(jù)傳輸線路的具體使用情況適應(yīng)性的調(diào)整相應(yīng)的閾值，增加了對傳輸線路異常診斷的準確性。

43、2.本技術(shù)通過各個相鄰管理區(qū)域之間的線路連接關(guān)系生成各個相鄰管理區(qū)域的警報優(yōu)先級，根據(jù)警報優(yōu)先級對協(xié)同警報信號進行依次發(fā)送，以便其他區(qū)域采取必要的預(yù)防措施，避免故障擴散。