[發明專利]配電自動化終端運行狀態評價與故障診斷方法

有效

• 申請號: 201910162663.6
• 申請日: 2019-03-04
• 公開（公告）號: CN109765883B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 張永慶;孫緒江;王建功;林國春;張東院;侯培彬;辛德全;李瑩
• 申請（專利權）人: 積成電子股份有限公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 苗峻;孟繁修

本發明涉及一種配電自動化終端運行狀態評價與故障診斷方法，對終端所采集的配電網實時與歷史運行數據以及終端設備運維檢修過程中記錄的設備故障或缺陷信息進行綜合分析，抽取特征數據，并利用設備故障檢修記錄信息對歷史特征數據進行標簽化，建立訓練與檢驗樣本數據集，基于機器學習算法建立終端運行狀態評價模型，對配電自動化終端設備的運行狀態評價與故障類型診斷。本發明基于機器學習算法建立終端運行狀態評價模型，實現對配電自動化終端設備的運行狀態評價與故障診斷，對于提升配電自動化終端設備的運維管理水平具有重要的現實意義；本發明解決了普通指標評價模型合理性難以保證的問題，提升終端狀態評價與故障診斷的準確性。

技術領域

本發明屬于配電自動化系統運營維護技術領域，具體涉及一種基于機器學習的配電自動化終端運行狀態評價與故障診斷方法。

背景技術

配電自動化系統的廣泛應用對提高配電網供電可靠性提供了強力保障，作為配電自動化的骨架與支撐，配電自動化終端的正常運行至關重要。只有配電自動化終端正常在線運行，才能實現對配電網絡的數據采集與分析，從而實現配電網運行監控、故障自動隔離、設備遙控操作等功能，最終達到減少停電時間，提高配電網供電可靠性的目的。

配電自動化終端安裝分散，運行環境較惡劣，故障率較高。隨著配電自動化建設在各地全面鋪開，配電自動化終端數量快速增長，覆蓋區域急劇擴大。但是，目前配電自動化終端的運維仍普遍停留在較初級的階段，定期巡檢結合故障時運維人員直接到現場開展維護和維修操作。傳統的計劃巡檢運維模式效率低下，難以滿足配電自動化運維管控的需要，迫切需要由計劃巡檢模式向狀態檢修模式轉變，根據終端設備的運行狀態安排檢修運維工作。這就需要對配電自動化終端設備的運行狀態進行準確有效的監測、診斷與評價。

當前，由于技術條件所限，配電自動化主站對終端本身運行狀態的監測功能較弱，大部分終端設備沒有采集并上送設備本身的運行狀態信息，主要依靠監測與終端設備的通信狀態來判斷設備運行狀態，難以直接、及時地反映配電終端運行情況。有些設備狀態評價系統采用指標評價法對配電終端的運行狀態進行評價，設計一套配電自動化終端運行狀態評價指標體系(包括一組指標分量與權重)，根據設備運行信息、設備運維記錄等相關信息計算出一組指標以表示設備的狀態。這種方法存在以下問題：

1、指標體系的合理性難以保證，指標體系中應該包含哪些指標分量以及各分量權重的設置往往是設計者根據經驗主觀選擇，缺乏充分的依據和數據支撐。狀態評價指標得分難以準確反映設備的運行狀態。

2、部分指標計算來源數據依賴于人工采集與錄入，數據的準確性與時效性難以保證。

3、狀態評價得分難以反映設備故障類型。

4、評價結果缺乏檢驗，評價模型也難以持續優化。

發明內容

本發明提出了一種基于機器學習的配電自動化終端運行狀態評價與故障自動診斷方法，通過對終端所采集的配電網實時與歷史運行數據以及終端設備運維檢修過程中記錄的設備故障或缺陷信息進行綜合分析，抽取特征數據，并利用設備故障檢修記錄信息對歷史特征數據進行標簽化，建立訓練與檢驗樣本數據集，基于機器學習算法建立終端運行狀態評價模型，實現對配電自動化終端設備的運行狀態評價與故障類型診斷，為基于設備狀態的運維檢修提供依據。

此種方法解決了普通指標評價模型合理性難以保證的問題，既可以綜合評價設備的運行狀態，也可以對故障類型進行診斷。另外，能夠利用實際設備故障信息對評價結果進行校驗與持續學習，實現對評價模型的持續修正與優化，不斷提升狀態評價與故障診斷的準確性。本發明所采用的技術方案如下：

配電自動化終端運行狀態評價與故障診斷方法，包括以下步驟：

步驟1、從配電自動化主站系統和生產管理系統接入進行終端運行狀態評價與故障診斷所需要的存量數據，并進行預處理；