[發(fā)明專利]基于相似度的電力調(diào)度告警信號文本歸類及故障診斷方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710556924.3
• 申請日: 2017-07-10
• 公開（公告）號: CN107340766B
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 汪崔洋;江全元;唐雅潔;朱炳銓;項中明;高強;童存智;吳利鋒;徐祥海;李躍華
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué);國網(wǎng)浙江省電力公司;國網(wǎng)浙江省電力公司杭州供電公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 張法高;傅朝棟

本發(fā)明公開了一種基于相似度的電力調(diào)度告警信號文本歸類及故障診斷方法。電力調(diào)度系統(tǒng)在電力系統(tǒng)故障過程中將收到大量的告警信號，如何將告警信號歸類，利用告警信號進行故障診斷，是本發(fā)明擬解決的問題。本方法將告警信號文本向量化，利用滑動時間窗提取實時告警信號，通過計算實時告警信號與各事故樣本告警信號的向量空間的相似度，進行實時告警信號的文本歸類，并利用文本歸類結(jié)果實現(xiàn)故障診斷。本方法能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)同時發(fā)生的多種不同故障進行故障診斷，可用于電力調(diào)度系統(tǒng)告警信號文本歸類及故障診斷領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力調(diào)度系統(tǒng)的故障診斷、告警信號的自然語言處理與中文文本分類技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于相似度的電力調(diào)度告警信號文本歸類及故障診斷方法。

背景技術(shù)

電力系統(tǒng)安全是建設(shè)堅強智能電網(wǎng)的核心，雖然現(xiàn)代電力系統(tǒng)的理論和技術(shù)不斷發(fā)展，但危及電力系統(tǒng)安全的故障仍然無法避免。電力系統(tǒng)故障過程中會產(chǎn)生故障相關(guān)的告警信號，電力調(diào)度系統(tǒng)需要通過這些告警信號快速、準(zhǔn)確地進行故障診斷，判斷故障地點、故障類型及故障設(shè)備，識別不正確動作的保護和斷路器，輔助調(diào)度或運行人員處理故障。然而，隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴大，故障過程中將產(chǎn)生大量的告警信號，考慮到電力系統(tǒng)連鎖故障和同時不同地發(fā)生的不同種故障，再加上其余電力系統(tǒng)狀態(tài)信號的干擾，電力調(diào)度系統(tǒng)接收的信號數(shù)量更會成倍增加。面對繁多的信號，調(diào)度員很難在短時間內(nèi)根據(jù)自己的經(jīng)驗進行故障診斷，事故處理效率較低，甚至使事故擴大，不利于系統(tǒng)恢復(fù)。如何對故障后的告警信號進行快速分析與歸類，利用歸類的告警信號進行故障診斷，已經(jīng)成為電力調(diào)度系統(tǒng)故障診斷領(lǐng)域有待研究和解決的重要問題。電力調(diào)度系統(tǒng)的告警信號為中文短文本，含有大量電力系統(tǒng)專業(yè)詞匯，并夾雜著數(shù)字與特殊符號，為了提取告警信號中有價值的信息，對告警信號的自然語言處理與文本信息挖掘成了關(guān)鍵的步驟。

針對上述問題，研究者們提出了多種方法，主要包括專家系統(tǒng)、粗糙集理論、人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)等。其中專家系統(tǒng)和粗糙集理論的基本思路類似，都是利用保護設(shè)備的動作規(guī)則建立知識庫，識別告警信號并歸入相應(yīng)的規(guī)則，再通過推理進行故障診斷，但這兩種方法要求非常完備的知識庫，而知識庫的維護比較困難；人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的診斷性能取決于豐富完備的訓(xùn)練樣本，神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的更新訓(xùn)練十分耗時，無法滿足快速故障診斷的要求。

對于電力系統(tǒng)的中文文本信息處理，文獻《基于語義框架的電網(wǎng)缺陷文本挖掘技術(shù)及其應(yīng)用》以電網(wǎng)缺陷文本為研究對象，采用語義框架槽填充的方法實現(xiàn)文本挖掘；文獻《文本信息挖掘技術(shù)及其在斷路器全壽命狀態(tài)評價中的應(yīng)用》運用向量空間法探索了電網(wǎng)中文文本的挖掘方法，實現(xiàn)了相似缺陷的相關(guān)性學(xué)習(xí)和分類。但這些方法僅用于對電網(wǎng)文本信息的事后處理，統(tǒng)計設(shè)備缺陷信息，無法應(yīng)用于實時在線故障診斷。文獻《基于時間序列相似性匹配的輸電系統(tǒng)故障診斷方法》利用了電力系統(tǒng)告警信號的時序特性，提出一種基于時間序列相似性匹配的故障診斷方法，滿足在線診斷的要求。然而電力調(diào)度系統(tǒng)告警信號的時標(biāo)信息僅精確到秒，事故發(fā)生時告警信號以每秒數(shù)條的速度發(fā)出，因此事故階段在每秒范圍內(nèi)的告警信號往往時序混亂，這將影響該方法的故障診斷正確性，而且該方法僅能進行單一故障的診斷，無法診斷出同時發(fā)生的幾種不同故障。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出了一種基于相似度的電力調(diào)度告警信號文本歸類及故障診斷方法，采用隱馬爾科夫模型(HMM)中的Viterbi算法對中文告警信號進行分詞，提取其中的本體詞，將告警信號文本向量化，利用滑動時間窗提取實時告警信號，建立事故樣本庫中的告警信號與調(diào)度系統(tǒng)接收的實時告警信號的向量空間模型，計算實時告警信號與各事故樣本告警信號的向量空間的相似度，進行實時告警信號的文本歸類，得出正在接收的實時告警信號屬于事故樣本中的哪類事故，即認(rèn)為目前正在發(fā)生事故樣本中的該類事故，輸出該類事故的事故描述文本，利用歸類結(jié)果實現(xiàn)故障診斷。本發(fā)明能夠顯著減少調(diào)度員在電力系統(tǒng)事故時接收到的告警信號數(shù)量，準(zhǔn)確、高效地實現(xiàn)電力系統(tǒng)故障診斷，并能對電力系統(tǒng)同時發(fā)生的多種不同故障進行故障診斷。

一種基于相似度的電力調(diào)度告警信號文本歸類及故障診斷方法包括如下步驟：

第一步：建立本體詞典，標(biāo)注本體詞詞性；