[發明專利]基于雙向加權圖模型的電力調度自動化系統故障溯源方法

在審

• 申請號: 202110542073.3
• 申請日: 2021-05-18
• 公開（公告）號: CN113128076A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 薛冰;高欣;任昺;賈欣;傅世元;張光耀;黃子健;黃旭
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;G06F111/08;G06F119/12
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本發明實施例提出了一種基于雙向加權圖模型的電力調度自動化系統故障溯源方法，包括：采集電力調度自動化系統中服務器組件的資源占用數據，將這些數據組成的多個時間序列離散化，獲得包含告警段的時間序列，剔除該時間序列中包含的告警時間段，獲得無告警段時間序列；計算組件信息熵和組件間傳遞熵，建立有無告警段的信息相關矩陣，通過其變化率衡量告警前后的差異程度，采用歸一化技術獲得信息差異矩陣；提取信息變化較高的特征及特征間交互信息，構建雙向加權圖模型，結合節點自身信息和出入度信息變化擬合故障源頭程度指標進行排序，依據排序結果追溯故障源頭。本發明實施例提供的技術方案，提高電力調度自動化系統故障溯源的性能。

【技術領域】

本發明涉及故障定位領域解決系統拓撲關系未知的故障溯源方法，尤其涉及一種基于雙向加權圖模型的電力調度自動化系統故障溯源方法。

【背景技術】

隨著智能化技術與網絡技術的不斷成熟，電力調度自動化系統作為計算和物理進程的統一體，是綜合計算、通信和物理環境的復雜系統。該系統通常由服務器、存儲器、網絡設備、應用軟件等眾多組件構成，具有組件繁多、組件間緊密耦合、組件間關系復雜等特點，這使得組件間的邏輯拓撲關系難以獲得。一旦組件發生故障，其關聯關系將影響其他組件，進而導致整個系統出現異常或波動。由于組件間拓撲關系未知且復雜，使得故障溯源變得極其困難，及早地故障溯源對于保證電力調度自動化系統的安全穩定運行具有重要的意義。現有的故障溯源方法主要包括基于規則的溯源方法和基于建模的溯源方法。基于規則的故障溯源方法過分依賴于專家知識，并且當規則庫達到一定規模后，對規則庫的管理會變得困難，通過規則庫進行的溯源，效率也會降低。基于建模的故障溯源方法主要包括有向圖、故障樹、不變網絡、信息差異圖等模型，其中有向圖模型需要復雜的系統邏輯關系和各領域的相關知識才能建立并進行修改更新，對先驗知識的依賴較大；故障樹需要不同領域的專家參與，借助詳細的系統知識才能正確構建，對于大型系統無法滿足要求，此外，還會產生由于專家經驗的主觀因素而忽略某些因果關系的問題；不變網絡模型是以數據驅動的方式進行系統建模，極大地擺脫了嚴重依賴先驗知識的問題，但需要訓練龐大的故障備選集對根源性故障組件進行回溯。基于傳遞熵的信息差異圖模型也是以數據驅動的方式進行系統建模，不需要訓練龐大的故障備選集，但信息差異圖模型中擬合的排序算法只是根據故障程度指標來進行排序，會導致故障程度高的次生故障也有可能排在排序表前列，并被認為是原生故障，最終產生原生故障和次生故障的混淆，影響溯源效果。

【發明內容】

有鑒于此，本發明實施例提出了一種基于雙向加權圖模型的電力調度自動化系統故障溯源方法，在邏輯拓撲關系不明確的情況下，通過信息模型仿真實際系統下的信息傳遞，可以有效地定位故障源頭，提高故障溯源的性能。

本發明實施例提出的一種基于雙向加權圖模型的電力調度自動化系統故障溯源方法，包括以下步驟：