[發(fā)明專利]基于大數(shù)據(jù)分析的電網(wǎng)故障預(yù)測系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010690602.X
• 申請日: 2020-07-17
• 公開（公告）號: CN111881960A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王小蕾;周佳威;顧佳;董曉峰;楊啟明;耿玲;杭泱;馬駿昶
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)江蘇省電力有限公司蘇州供電分公司
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06F16/2458;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛(wèi)

1.一種基于大數(shù)據(jù)分析的電網(wǎng)故障預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于：所述基于大數(shù)據(jù)分析的電網(wǎng)故障預(yù)測系統(tǒng)包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和故障預(yù)測模塊；所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊用于獲取未經(jīng)處理的原始數(shù)據(jù)，并向所述數(shù)據(jù)處理模塊提供所述原始數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)處理模塊用于處理所述原始數(shù)據(jù)而得到處理后的數(shù)據(jù)，并向所述故障預(yù)測模塊提供所述處理后的數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)集；所述故障預(yù)測模塊用于根據(jù)所述處理后的數(shù)據(jù)對電網(wǎng)故障進(jìn)行預(yù)測，從而得到預(yù)測結(jié)果并基于所述預(yù)測結(jié)果指導(dǎo)工作人員；

所述故障預(yù)測模塊對電網(wǎng)故障進(jìn)行預(yù)測、指導(dǎo)工作人員的方法包括以下步驟：

步驟(1)：預(yù)測方法確定：從全部預(yù)測方法中選取一種預(yù)測方法；

步驟(2)：參數(shù)調(diào)試：對當(dāng)前所選取的預(yù)測方法進(jìn)行參數(shù)調(diào)試，以提高所述預(yù)測方法的預(yù)測準(zhǔn)確性；

步驟(3)：訓(xùn)練并測試預(yù)測方法的準(zhǔn)確性：利用所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)集訓(xùn)練所述預(yù)測方法的準(zhǔn)確性并進(jìn)行驗證，若全部所述預(yù)測方法均已完成訓(xùn)練和驗證，則跳轉(zhuǎn)到步驟(4)，否則選擇下一種預(yù)測方法并跳轉(zhuǎn)到步驟(2)；

步驟(4)：預(yù)測故障：選擇預(yù)測準(zhǔn)確性最高的預(yù)測方法對電網(wǎng)故障進(jìn)行預(yù)測，得到所述預(yù)測結(jié)果；

步驟(5)：工作指導(dǎo)：根據(jù)所述預(yù)測結(jié)果安排電網(wǎng)搶修工作，指導(dǎo)工作人員配置和物資儲備。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于大數(shù)據(jù)分析的電網(wǎng)故障預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于：所述原始數(shù)據(jù)包括電網(wǎng)中的設(shè)備類型、投運(yùn)時間、地理位置、運(yùn)行數(shù)據(jù)、故障記錄和周邊環(huán)境信息。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于大數(shù)據(jù)分析的電網(wǎng)故障預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)處理模塊處理所述原始數(shù)據(jù)的方法包括以下步驟：

步驟1：數(shù)據(jù)整理合并：將所述原始數(shù)據(jù)依據(jù)共同屬性建立關(guān)聯(lián)關(guān)系，從而合并在一個數(shù)據(jù)庫內(nèi)；

步驟2：數(shù)據(jù)清洗：分析和處理所述數(shù)據(jù)庫內(nèi)數(shù)據(jù)的重復(fù)值、缺失值和異常值；

步驟3：訓(xùn)練數(shù)據(jù)集生成：將所述數(shù)據(jù)庫作為所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)集，并將所述數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的故障結(jié)果屬性作為輸出屬性，將所述數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的非故障結(jié)果屬性作為輸入屬性；

步驟4：數(shù)據(jù)相關(guān)性分析：計算所述數(shù)據(jù)庫中該數(shù)據(jù)的各屬性間的相關(guān)程度；

步驟5：特征字段確定：依據(jù)所述數(shù)據(jù)庫中該數(shù)據(jù)的各屬性間的相關(guān)程度，確定所述相關(guān)程度達(dá)到或高于中等相關(guān)程度范圍值的屬性作為特征字段，并保留所述相關(guān)程度最高的屬性。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于大數(shù)據(jù)分析的電網(wǎng)故障預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于：所述步驟1中，以線路為共同屬性為將所述原始數(shù)據(jù)建立關(guān)聯(lián)關(guān)系。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于大數(shù)據(jù)分析的電網(wǎng)故障預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于：所述步驟2中，剔除所述重復(fù)值、所述缺失值和所述異常值。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于大數(shù)據(jù)分析的電網(wǎng)故障預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于：所述步驟3中，所述故障結(jié)果屬性包括故障持續(xù)時間和故障缺點量。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于大數(shù)據(jù)分析的電網(wǎng)故障預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于：所述步驟4中，利用皮爾森相關(guān)系數(shù)計算所述相關(guān)程度。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于大數(shù)據(jù)分析的電網(wǎng)故障預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于：所述步驟5中，中等相關(guān)程度范圍值為(0.4,0.6]。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于大數(shù)據(jù)分析的電網(wǎng)故障預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于：所述步驟(3)中，采用十折交叉驗證所述預(yù)測方法的準(zhǔn)確性。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于大數(shù)據(jù)分析的電網(wǎng)故障預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于：所述故障預(yù)測模塊帶有預(yù)測方法庫，所述預(yù)測方法庫中存有的預(yù)測方法包括回歸分析法、決策樹法、支持向量機(jī)法、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)法。