[發明專利]一種電網調度控制系統故障預測方法

在審

• 申請號: 202210164128.6
• 申請日: 2022-02-22
• 公開（公告）號: CN114757386A
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 嚴迪;吳海偉;朱紅勤;周航;胡梟桐;嵇文路;趙揚;胡健;楊斌
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司南京供電分公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/00;G06Q50/06;G06K9/62;G06F16/901
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 朱戈勝

本發明涉及電力系統領域，尤其涉及一種電網調度控制系統故障預測方法，將調度控制系統中已知的故障事件采用基于事件鏈組合的方法構建具有推理功能知識圖譜，利用基于模糊聚類的數字化算法將獲取到的告警信號進行向量化，通過計算向量化之后的知識圖譜中的節點與實時的告警信號之間離散變量和連續變量組合的相似度，確定相似事件鏈，并利用搜索事件鏈的終端節點即為故障點實現故障預測。本發明在故障發生之前及時發現故障，有效的減少或避免故障的發生，保證了調度控制系統的運行安全。

技術領域

本發明涉及電力系統領域，尤其涉及一種電網調度控制系統故障預測方法。

背景技術

電網調度控制系統作為電網企業控制電網運行和調度生產管理的重要技術手段，是保證電網安全運行的關鍵基礎設施。調度控制系統集成了二次設備監控、在線安全分析、網絡安全管理、負荷調節等應用。近年來，隨著電網規模的擴大和互聯對象數量的不斷增加，調度控制系統的體系結構也從傳統的集中式互聯向分布式統一互聯發展。復雜結構的調度控制系統由分布在主站、通道和分站的軟硬件設備和模型數據組成。一旦部分系統出現故障，將嚴重影響電網的運行監控和事故處理，監管和運行安全將面臨嚴峻挑戰。因此，調度控制系統故障的檢測對電力系統的運行至關重要。

目前，已有文獻研究并應用于實際工程的調度控制系統故障跟蹤方法有三種：基于案例的方法、代碼匹配方法和基于規則的方法。基于案例或基于代碼的故障定位算法處理的信息通常由于各種警告信號而面臨維數災難，組件數量的增加將帶來大量的數據編碼，使得查找代碼本非常耗時。

發明內容

本發明的目的是為了提供一種電網調度控制系統故障預測方法，在故障發生之前及時發現故障，有效的減少或避免故障的發生，保證了調度控制系統的運行安全。

為解決以上技術問題，本發明的技術方案為：一種電網調度控制系統故障預測方法，步驟包括：

步驟1：根據調度控制系統中已知的歷史故障告警事件構建事件鏈，將事件鏈組合形成知識圖譜網絡；

步驟2：處理電網調度控制系統故障初始過程中的實時告警信號，對包含對象、故障類型、相關應用的實時告警信號向量化，得到離散-連續向量作為后續相似度計算的變量；

步驟3：按照步驟2中向量化方法對知識圖譜網絡中節點對象的告警信號進行向量化；

步驟4：通過計算向量化之后的知識圖譜網絡中的節點與實時事件告警信號之間離散變量和連續變量組合的相似度，事件鏈由多個事件組成，根據事件相似度計算事件鏈相似度，由相似度最大值確定知識圖譜網絡中的相似事件鏈；

步驟5：搜索知識圖譜網絡中確定的相似事件鏈的終端節點即為故障點，完成故障預測。

優選地，所述步驟1和步驟2中，將告警信號向量化之前，先將采集的告警信號進行格式劃分，按照元件類型-事件-狀態的模式將信息標準化。

優選地，所述步驟1中，控制系統分為硬件、軟件和網絡這幾種類型，告警信號來源于控制系統；步驟2中采用基于模糊聚類的數字化算法將告警信號簡化為格式化向量。

優選地，所述步驟4中采用相似性組合度量算法計算事件之間的相似度，對于單個事件的相似性度量是分別對離散變量和連續變量進行計算，最后將離散變量和連續變量的計算結果進行組合；

對事件向量中離散變量的計算如下：

式中：D_i和D_j分別表示事件i和j中的離散變量，表示事件i和j的離散變量的相似度，若離散變量具有相同的值，則的值為1，否則為0；

對事件間連續變量使用歐氏距離計算，如下：