[發明專利]一種基于多源數據挖掘的配電線路時變故障概率計算方法

有效

• 申請號: 201910080205.8
• 申請日: 2019-01-28
• 公開（公告）號: CN111488896B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 韓新陽;張鈞;王東;宋金根;蘇峰;靳曉凌;吳國威;張全;楊軍;田鑫;張巖;代賢忠;王大瑋;張玥;張沛;周建其;謝樺;柴玉鳳;王旭斌;陳昊
• 申請（專利權）人: 國網能源研究院有限公司;國網浙江省電力有限公司
• 主分類號: G06F18/2411
• 分類號: G06F18/2411;G06F17/11;G06F17/18
• 代理公司: 北京八月瓜知識產權代理有限公司 11543
• 代理人: 馬東瑞

本發明公開了一種基于多源數據挖掘的配電線路時變故障概率計算方法，包括：確定配電網歷史故障數據，歷史氣象數據及各條饋線所屬變電站的地理位置；篩選出由惡劣氣象導致故障的數據，作為訓練樣本集；分別統計配電線路在正常天氣下與惡劣天氣下的故障率與修復率；根據訓練樣本集與SVM方法，構建SVM氣象分類器；采用?？?普朗克方程進行建模；確定當前氣象計算得到配電線路的時變故障概率。本發明基于配電網信息化系統中存儲的可靠性統計數據和歷史氣象數據,充分考慮惡劣氣象因素對配電線路故障的影響，實現了配電線路故障概率自動準確的計算與分析，可以有效準確計算出配電線路時變故障概率。

技術領域

本發明涉及電力系統分析技術領域，具體涉及計算基于多源數據挖掘的配電線路時變故障概率的方法。

背景技術

隨著配電網的發展，網架結構日益復雜，可再生能源在配電網中的滲透率不斷提高，不同類型的風險源導致的配電線路故障，都給配電網運行帶來了諸多挑戰，風險評估成為配電網運行不可缺少的環節。

準確計算配電線路故障概率是運行風險評估的基礎，現有技術計算配電線路故障概率的方法主要分為元件停運穩態概率法，隨機模糊變量建模法，人工打分法和模糊專家系統法。元件停運穩態概率法通過馬爾可夫過程中的穩態概率來表示配電線路的故障概率，該方法未能表征運行過程中配電線路故障的時變特征。在配電網運行風險評估中，應采用反映不同運行工況條件的時變值來表示故障概率；現有采用隨機模糊變量建模法，結合專家經驗來計算不同線路的時變故障概率。

但采用隨機模糊變量建模、人工打分法和模糊推理方法都具有較強的主觀性，可能會給配電線路故障概率的計算帶來一定的誤差。此外，還有學者基于不同類型的風險源分別提出了配電線路的時變故障概率計算方法。但是配電線路在運行中會受到多種風險源同時作用，比如雷擊、大風等惡劣氣象，配電線路老化和缺陷等自身因素。上述的研究中僅考慮單一的風險源是不全面的。

有鑒于此，急需提供一種基于外部氣象、線路自身狀態等多源數據，真實反映配電線路在不同運行工況下的時變故障概率的配電線路運行風險時變故障概率計算方法，為調度運行人員評價系統運行風險提供參考。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是提供一種基于多源數據挖掘的配電線路時變故障概率計算方法，包括以下步驟：

S1、根據收集電網數據，確定配電網歷史故障數據，歷史氣象數據及各條饋線所屬變電站的地理位置；

S2、根據歷史故障數據篩選出由惡劣氣象導致故障的數據，并在歷史氣象數據中找到對應的氣象數據作為訓練樣本集；

S3、分別統計配電線路在正常天氣下的故障率與修復率，與惡劣天氣下的故障率與修復率；

S4、根據訓練樣本集與SVM方法，構建SVM氣象分類器；

S5、采用福克-普朗克方程對步驟S3中的配電線路狀態轉移過程進行建模；

S6、確定當前氣象，根據步驟S4確定當前運行狀態下的故障率與修復率；

S7、將步驟S6中確定的故障率與修復率代入?？?普朗克方程，計算得到配電線路的時變故障概率；

其中，歷史氣象數據包括：日平均溫度,日最高/低溫度,日平均風速,日累計降水量,日累計雷擊量；歷史故障數據中篩選出由于雷雨、大風、覆冰惡劣氣象的數據。

在上述方法中，所述步驟S2包括：

配電線路運行訓練樣本集為：

S＝{(x_i，y_i)，x_i∈Rⁿ，y_i∈{0，1}}