[發明專利]一種電網故障預測檢測方法及裝置

在審

• 申請號: 201811036991.3
• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN108876068A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 張潤生;趙建洋;陳健;劉建戈;曾佳慧;馬楠;張碩;張志鵬;沈志輝
• 申請（專利權）人: 淮陰工學院;國網江蘇省電力有限公司淮安供電分公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;G01R31/08
• 代理公司: 淮安市科文知識產權事務所 32223
• 代理人: 李杰

本發明公開了一種電網故障預測檢測方法，包括以下步驟：1）獲取目標電網歷史數據，歷史數據包含n個屬性，構建歷史數據的當前訓練集D；2）對第i個屬性設置V_i個故障判斷條件，從當前訓練集D中劃分出V_i個屬性子集；計算當前訓練集D以及各屬性子集的信息熵Ent；3）分別計算各屬性子集的信息增益；4）將信息增益最大的屬性作為第1劃分屬性，以其故障判斷條件對當前訓練集D預測，得到正常數據子集D₁和故障數據子集D₂；5）以正常數據子集D₁作為當前訓練集D，重復上述步驟2）~4），建立決策樹；6）對目標電網同步采樣，將采樣數據轉換成頻域數據；7）根據決策樹，對頻域數據進行預測；8）將預測為故障的數據與故障模型比對核實。

技術領域

本發明涉及電網故障預測檢測技術領域，具體涉及一種電網故障預測檢測方法及裝置。

背景技術

對電網的故障進行預測及診斷，在電網的運行過程中具有重要的作用；電網中需檢測的裝置數量很多，目前能夠預測電網故障的設備主要是相量測試單元(PMU)，價格昂貴，主要應用于干線上，饋線缺少有效的故障預測檢測，是當下電網的薄弱環節；此外，相量測試單元只獲得頻譜，即時判定電能質量，無預測余量，對于故障的診斷和預測都不及時。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種電網故障預測檢測方法及裝置，可以以低成本預測、檢測電網故障。

本發明通過以下技術方案實現：

一種電網故障預測檢測方法，包括以下步驟：

1)獲取目標電網的m個歷史數據，每個歷史數據包含n個屬性，構建包含m個歷史數據的當前訓練集D；

2)對第i個屬性設置V_i個故障判斷條件，i＝1，2，……n，從當前訓練集D中劃分出V_i個屬性子集a_i¹、a_i²……a_i^Vi；根據公式(1)計算當前訓練集D以及各屬性子集的信息熵Ent；

式中，y表示歷史數據的正常和故障兩種狀態，P₁、P₂分別表示正常數據和故障數據的比例；

3)根據公式(2)分別計算第i個屬性的第x個屬性子集a_i^x的信息增益Gain(D，a_i^x)；

式中|D|表示當前訓練集D所包含的元素數量，|a_i^x|表示第i個屬性的第x個屬性子集a_i^x中包含的元素數量；

4)將信息增益最大的屬性作為第1劃分屬性，以其故障判斷條件對當前訓練集D預測，得到正常數據子集D₁和故障數據子集D₂；

5)以正常數據子集D₁作為當前訓練集D，對剩余屬性重復上述步驟2)～4)，得到第2劃分屬性，……第n劃分屬性，建立決策樹；

6)對目標電網的電壓、電流信號同步采樣得到采樣數據，將采樣數據從時域數據轉換成頻域數據；

7)根據決策樹，對頻域數據進行預測；

8)若某時間點的頻域數據的預測結果為故障，則將該時間點前、后數個采樣周期內的數據與故障模型比對核實。

本發明的進一步方案是，步驟1)中的m個歷史數據包括故障數據和正常數據，其中故障數據的比例為50％～100％。