[發明專利]基于多源異構數據的配電網故障信息挖掘與診斷方法

在審

• 申請號: 201711350231.5
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108037415A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發明（設計）人: 馬洲俊;黃文燾;鄭玉平;吳峻恒;臧海祥;張芳;呂湛;許洪華;陳逸如
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司南京供電分公司;河海大學;上海交通大學;國網江蘇省電力有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 奚銘

1.基于多源異構數據的配電網故障信息挖掘與診斷方法，其特征是包括以下部分：

1)配電網故障事件制定預集規則與數據挖掘，預集規則指“預先設定的故障判斷的規則集合”，根據規則對數據進行挖掘：

1.1)SCADA直接事件預集規則：SCADA直接事件指從配網自動化系統抓取的事故分閘事件，配網自動化系統定時獲取斷路器類型為線路、主變、母聯/分段/旁路和未知的斷路器事故分閘記錄，針對分閘記錄分別抓取相關的輔助數據，輔助數據包括遙信分位、二次遙信告警、遙信SOE、遙測數據和遙控數據，根據輔助數據設置故障判斷規則；

1.2)SCADA間接事件預集規則：SCADA間接事件是配網自動化系統以遙信分位為主索引的遙信分位信息，配網自動化系統定時獲取斷路器類型為線路、主變、母聯/分段/旁路和未知的斷路器遙信分位記錄，根據以下規則篩選，把篩選后的遙信分位記錄作為間接事件進行保存：

規則1.2.1)：遙信分位發生時間前后設定時間內不存在電網自動化系統事故分閘記錄；

規則1.2.2)：遙信分位發生時間前后設定時間內的二次遙信保護或遙信SOE數據中有包含保護動作關鍵字的記錄；

規則1.2.3)：前后30分鐘內，遙測電流值出現非零狀態，即電流值大于等于5安培的情況；

凡滿足上述規則的自動化系統的遙信變位信息均作為間接事件，并可進行查詢，對于被篩選到間接事件中的遙信變位，系統同時從SCADA系統中抓取其對應的輔助信息，根據輔助數據設置故障判斷規則；

1.3)TCM事件預集匹配關聯；TCM事件是指從生產管理系統抓取的故障上報信息，并將該信息與SCADA事件進行匹配與關聯，形成故障判斷規則；

2)配電網多源異構信息預處理與融合：

2.1)配網多源異構數據的預處理，從業務判斷邏輯、信息的展現及事件處理幾個方面對數據進行特性分析、數據清洗與抽取，然后以數據來源、用途和數據屬性作為維度，結合1)中的數據預集規則，來對多源異構數據進行分類組合，按規則歸置在獨立的區域；在預處理完成后，將根據預集數據的來源與屬性進行跨平臺數據的關聯與融合；

2.2)配網多源異構數據存儲，配網多源異構數據經預處理與融合之后，轉化成為結構化數據，構建數據模型，將結構化數據批量導入大數據平臺進行存儲；

3)基于多源數據的配電網故障診斷，首先是對SCADA系統與TCM系統中事故分閘的判斷處理，確認發生故障；第二步是從SCADA系統與TCM系統中挖掘與故障相關的保護動作、遙測異動、事故總等現象以及相關處理結果，明確故障對象、內容與時間，第三步結合輔助信息綜合驗證故障，存在歧義處提交人工干預。

2.根據權利要求1所述的基于多源異構數據的配電網故障信息挖掘與診斷方法，其特征是步驟3)具體為：

第一步和第二步的判斷處理依次為：

3.1)診斷規則1:

如果事件內容中出現“電容器”或“電容”或“電抗”或“容抗”，則事件為非故障；對故障信息進行診斷規則2或3的判斷；

3.2)診斷規則2：

如果二次遙信告警記錄中出現“接地”或“3U0”或“3V0”或“過壓”或“過電壓”且不包含“接地變”、“接地刀閘”、“接地開關”、“裝置告警”、“電阻”、“開關”、“保護動作標置動作位為1”，則事件為小電流接地；

3.3)診斷規則3：

如果事件內容中出現“跳閘”或“重合”或“分閘”或“動作”，則事件為短路故障；

如果事件對應跳閘情況中出現“跳閘”，事件為短路故障；

如果報修內容中出現“信號”并且廠站名包含“站”或設備名出現“開關”或設備名出現斷路器，則事件為短路故障；

3.4)根據診斷規則2進行診斷規則4的判斷：

如果小電流接地點的ID與事件時刻前后1min內SCADA母線接地事件匹配，則事件復制SCADA母線接地信息作為故障信息；

如果沒有上述匹配，但SCADA 2小時內有母線接地事件，則匹配事件時刻前后1min內SCADA母線接地事件并復制接地信息作為故障信息；

如果上述均不滿足，則抓取二次遙信告警、遙信SOE、遙信分位、遙控數據，則挖掘信息，根據預集規則判斷故障信息；

3.5)根據診斷規則3進行診斷規則5的判斷：

故障為SCADA直接事件，復制SCADA直接事件關聯的故障信息作為結果；

故障為TCM信息，如TCM信息匹配關聯SCADA直接事件成功，則復制SCADA直接事件關聯的故障信息作為結果；匹配不成功，如果TCM信息匹配關聯SCADA間接事件成功，挖掘匹配廠站與設備1min/8h內數據，填補故障信息，如果也不成功，則抓取遙信告警、遙信SOE、遙信分位、遙控與遙測數據，參考SCADA直接或間接事件的預集規則進行挖掘，判斷故障信息；

第三步的驗證和人工干預具體為：

3.6)輔助信息校驗：

配電網數據來源除生產系統外還包括用電信息采集系統、地區氣象信息系統、配電網拓撲數據、地理位置信息和分布式電源運行監測信息，根據輔助判斷需要，對其它信息系統數據進行評估和過濾預處理，建立輔助關聯模型，為生產系統的故障診斷提供輔助信息；

3.7)人工干預：

對于故障診斷時出現的關鍵數據缺失情況，對所缺失的判據進行補償處理，根據SOE信號轉換及事故總信號，得到原本缺失的變位信號，繼而進行下一步的邏輯處理。