[發明專利]基于云計算的電網故障智能監測系統

在審

• 申請號: 202110039972.1
• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN113595237A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 彭偉平
• 申請（專利權）人: 阜陽市福穎網絡技術開發有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 南昌逸辰知識產權代理事務所(普通合伙) 36145
• 代理人: 劉陽陽

1.基于云計算的電網故障智能監測系統，其特征在于，包括信息接收模塊、故障信息判斷模塊、故障定位模塊、故障診斷模塊、數據調用模塊、分析處理模塊、信息顯示模塊、電網故障處理模塊以及數據存儲模塊；所述信息接收模塊包括確定信息接收單元以及不確定信息接收單元，所述數據存儲模塊包括實時緩沖區以及數據存儲區；所述確定信息接收單元以及不確定信息接收單元均是通過TCP/IP事項信息接口從EMS系統采集實時事項信息，并將采集的實時事項信息發送至故障信息判斷模塊，所述故障信息判斷模塊用于判斷開關或者保護的動作信息；

當故障信息判斷模塊判斷存在開關或者保護的動作信息時，確定信息接收單元將接收的開關或者保護的動作信息發送至信息顯示模塊以及電網故障處理模塊，信息顯示模塊進行電網故障的信息展示，電網故障處理模塊進行電網故障的處理；

當故障信息判斷模塊判斷不存在開關或者保護的動作信息時，將采集得到的實時事項信息標記為不確定故障信息，故障診斷模塊進行故障區域的判定以及故障診斷，并將采集得到的確定故障信息發送至實時緩沖區進行存儲，故障定位模塊進行故障定位。

2.根據權利要求1所述的基于云計算的電網故障智能監測系統，其特征在于：所述故障診斷模塊基于電網二次模型利用框架表示法構建知識庫知識，進而結合信息論與專家系統正反向推理算法，利用采集到的故障事項和電網實時網絡結構進行專家推理和不確定性度量，最終根據信息傳輸情況和保護、開關動行為綜合判斷得出可能性較大的故障設備，并將可能性較大的故障設備標記為可疑設備，故障診斷模塊將可疑設備發送至數據調用模塊。

3.根據權利要求1所述的基于云計算的電網故障智能監測系統，其特征在于：所述數據調用模塊接收到可疑設備后，定位到可疑廠站集，數據調用模塊自動匹配商用庫中的波廠站編號，實時態下結合當前時刻生成URL從而利用HTTP從故障錄波聯網系統服務器調取故障錄波數據，研究態下則根據事項信息的時標生成URL從搭建的模擬HTTP服務器調取故障錄波數據。

4.根據權利要求1所述的基于云計算的電網故障智能監測系統，其特征在于：所述分析處理模塊通過zlib化封裝的解皮縮接口對故障錄波數據進行解壓，采用線程池技術并行解析故障錄波文件，進而結合小波分析奇異點檢測理論和突變量法檢測故障錄波波形突變時刻進行故障選線以及保護、開關裝置動作行為評價；同時，根據母線、變壓器差動保護原理，實現母線、變壓器故障定位。

5.根據權利要求1所述的基于云計算的電網故障智能監測系統，其特征在于：所述信息顯示模塊的顯示界面包括故障診斷相關信息；故障相關信息包括事項信息、故障錄波配置文件信息、CIM模型XML文件信息。

6.根據權利要求1所述的基于云計算的電網故障智能監測系統，其特征在于：所述電網故障處理模塊用于獲取母線、變壓器故障位置信息，并進行任務調度處理故障，具體調度步驟如下：

步驟一：獲取維修人員和對應的注冊信息，將維修人員標記為Ai，i＝1、……、n；

步驟二：獲取母線、變壓器故障位置信息，獲取維修人員的實時位置信息，進而獲取到對應的位置距離值LAi；

步驟三：將維修人員的注冊時間與系統當前時間進行時間差計算得到維修人員的注冊時長并記為TAi；

步驟四：利用公式獲取得到維修人員的調度值DAi；計算公式為其中b1、b2、b3、b4和b5均為預設比例系數；λ為修正因子，取值為0.7865412；CAi為維修人員的待完成任務數量；EAi為維修人員的誤差值；HAi為維修人員的校準值；FAi為維修人員的任務完成總量；

步驟五：選取調度值最大的維修人員為第一選中人員，將故障定位模塊定位的故障位置信息發送至第一選中人員的智能終端上；同時第一選中人員的待完成任務數量增加一；

步驟六：電網故障處理模塊設定維修處理時長t，當達到維修處理時長時，信息接收模塊通過TCP/IP事項信息接口從EMS系統采集實時事項信息，并將采集的實時事項信息發送至故障信息判斷模塊；

步驟七：當故障信息判斷模塊判定故障解除時，第一選中人員的完成任務數量增加一。

7.根據權利要求1所述的基于云計算的電網故障智能監測系統，其特征在于：電網故障智能監測系統的工作過程包括以下步驟：

步驟S1：確定信息接收單元以及不確定信息接收單元均是通過TCP/IP事項信息接口從EMS系統采集實時事項信息，并將采集的實時事項信息發送至故障信息判斷模塊；

步驟S2：當故障信息判斷模塊判斷存在開關或者保護的動作信息時，確定信息接收單元將接收的開關或者保護的動作信息發送至信息顯示模塊以及電網故障處理模塊，信息顯示模塊進行電網故障的信息展示，電網故障處理模塊進行電網故障的處理；

步驟S3：當故障信息判斷模塊判斷不存在開關或者保護的動作信息時，將采集得到的實時事項信息標記為不確定故障信息，故障診斷模塊進行故障區域的判定以及故障診斷，并將采集得到的確定故障信息發送至實時緩沖區進行存儲，故障定位模塊進行故障定位；

步驟S4：故障診斷模塊基于電網二次模型利用框架表示法構建知識庫知識，進而結合信息論與專家系統正反向推理算法，利用采集到的故障事項和電網實時網絡結構進行專家推理和不確定性度量，最終根據信息傳輸情況和保護、開關動行為綜合判斷得出可能性較大的故障設備，并將可能性較大的故障設備標記為可疑設備，故障診斷模塊將可疑設備發送至數據調用模塊；

步驟S5：所述數據調用模塊接收到可疑設備后，定位到可疑廠站集，數據調用模塊自動匹配商用庫中的波廠站編號，實時態下結合當前時刻生成URL從而利用HTTP從故障錄波聯網系統服務器調取故障錄波數據，研究態下則根據事項信息的時標生成URL從搭建的模擬HTTP服務器調取故障錄波數據；

步驟S6：所述分析處理模塊通過zlib化封裝的解皮縮接口對故障錄波數據進行解壓，采用線程池技術并行解析故障錄波文件，進而結合小波分析奇異點檢測理論和突變量法檢測故障錄波波形突變時刻進行故障選線以及保護、開關裝置動作行為評價；同時，根據母線、變壓器差動保護原理，實現母線、變壓器故障定位；

步驟S7：獲取維修人員和對應的注冊信息，將維修人員標記為Ai，獲取母線、變壓器故障位置信息，獲取維修人員的實時位置信息，進而獲取到對應的位置距離值LAi；將維修人員的注冊時間與系統當前時間進行時間差計算得到維修人員的注冊時長并記為TAi；

步驟S8：利用公式獲取得到維修人員的調度值DAi；計算公式為選取調度值最大的維修人員為第一選中人員，將故障定位模塊定位的故障位置信息發送至第一選中人員的智能終端上；同時第一選中人員的待完成任務數量增加一；

步驟S9：電網故障處理模塊設定維修處理時長t，當達到維修處理時長時，信息接收模塊通過TCP/IP事項信息接口從EMS系統采集實時事項信息，并將采集的實時事項信息發送至故障信息判斷模塊；當故障信息判斷模塊判定故障解除時，第一選中人員的完成任務數量增加一。