[發明專利]一種基于大數據的電網運行狀態監測系統及其監測方法

有效

• 申請號: 201811323802.0
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN109470954B
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 吉鐵磊
• 申請（專利權）人: 中研國科智能設備（河北）有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G06F30/20;G06F113/04
• 代理公司: 北京華識知識產權代理有限公司 11530
• 代理人: 劉艷玲

1.一種基于大數據的電網運行狀態監測系統的監測方法，所述基于大數據的電網運行狀態監測系統包括，

節點運行參數采集模塊(1)，用于采集電網運行過程中的節點運行參數；

節點選擇模塊(2)，用于選擇與節點運行參數采集模塊(1)相連的節點；

節點參數預處理模塊(3)，用于對采集的節點運行參數進行預處理；

運行狀態分析模塊(4)，用于對采集的節點運行參數進行預處理后的節點運行參數進行分析，得出電網運行狀態；

反饋模塊(5)，用于根據對于預處理后的節點運行參數進行運行狀態分析得到的結果對下一次節點選擇模塊(2)的操作進行反饋；

其特征在于包括以下步驟：

A、節點選擇模塊(2)選定用于采集運行參數的節點；

B、節點運行參數采集模塊(1)接入步驟A中選定的節點，采集節點運行參數，運行參數包括有功功率、無功功率、電壓幅值和電壓相角；

C、將同一節點上的有功功率、無功功率、電壓幅值和電壓相角按照時序分別建立對應的數據集合，并將數據集合發送至節點參數預處理模塊(3)；

D、節點參數預處理模塊(3)對數據集合進行預處理，得到每個被測節點上有功功率、無功功率、電壓幅值和電壓相角的動態變化趨勢數據；

對數據集合進行預處理包括以下步驟，

D1、根據各節點間的電性關聯度，將所有選定節點分為若干個小組；

D2、提取每個節點上四個數據集合的預測向量，將同一小組內同類型的預測向量進行擬合，獲得擬合向量；

D3、建立同組內不同擬合向量之間的映射關系；

D4、依次將每個被測節點的有功功率、無功功率、電壓幅值和電壓相角數據集合帶入對應的映射關系，若有50％或大于50％的映射關系與帶入的數據集合線性相關，則選取這一節點為有效節點；

D5、使用有效節點上的數據集合對非有效節點的數據集合進行模擬；

D6、使用有效節點上的數據集合以及模擬出的非有效節點的數據集合得出有功功率、無功功率、電壓幅值和電壓相角的動態變化趨勢數據；

E、運行狀態分析模塊(4)根據步驟D中得到的動態變化趨勢數據對電網運行狀態進行判斷；

F、反饋模塊(5)通過對電網運行狀態的判斷結果和實際上報的電網運行狀態實際結果進行比對，對節點選擇進行優化，返回步驟A，節點選擇模塊(2)根據優化結果準備下一次的節點接入。

2.根據權利要求1所述的基于大數據的電網運行狀態監測系統的監測方法，其特征在于：步驟D2中，預測向量的提取包括以下步驟，

D21、遍歷數據集合，選擇有效數據，有效數據的選取要求為，

其中，V_i為t_i時刻的數據有效值，V_j為t_j時刻的數據有效值，L為閾值；選取t_i和t_j時刻的數據以及t_i和t_j之間任意一個有效值在V_i和V_j之間的數據作為有效數據；

D22、使用有效數據進行線性回歸處理，得到預測向量。

3.根據權利要求1所述的基于大數據的電網運行狀態監測系統的監測方法，其特征在于：步驟E中，使用動態變化趨勢數據建立特征值矩陣，對特征值矩陣進行逐步降維處理，降維處理過程中產生的孤立節點即為預測故障點。

4.根據權利要求2所述的基于大數據的電網運行狀態監測系統的監測方法，其特征在于：步驟F中,對節點選擇進行優化包括以下步驟，

F1、刪除非有效節點；

F2、選擇與電網運行狀態實際結果線性相關的節點作為預選節點；

F3、建立有效節點的多維特征空間，將預選節點投影至有效節點的多維特征空間，計算投影結果與預選節點本身的相異度矩陣，若相異度矩陣符合預設條件，則將與此相異度矩陣對應的預選節點作為新的選定節點。

5.根據權利要求4所述的基于大數據的電網運行狀態監測系統的監測方法，其特征在于：步驟F3中，相異度矩陣的預設條件為其瑞利熵小于設定閾值。