CN106990332B - 一种基于配电网数据处理的单相接地故障定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于配电网数据处理的单相接地故障定位方法，它包括S01：通过配电终端、故障指示器、智能电表等设备获取配电网海量实时数据；S02：建立基于Storm集群的配电网实时流数据分析平台；S03：设计融合多种单相接地故障定位技术的流数据处理拓扑结构；S04：根据不同单相接地故障定位技术的判据输出并存储结果。本发明解决了配电网单相接地故障定位的问题，能够适应不同接地系统、不同类型接地故障的定位。
Description
技术领域
本发明涉及一种配电技术领域，特别是一种基于配电网数据处理的单相接地故障定位方法。
背景技术
我国配电网接地方式大多数为非有效接地，发生单相接地故障时接地电流很小，可以继续运行1-2小时，但如果接地故障不能及时处理，容易发展成相间故障，造成更大范围的停电。
当前针对配电网单相接地故障的解决办法有外施信号法和故障信号法。外施信号法通过注入外部信号来放大故障特征，分为强注入法和弱注入法；故障信号法直接提取线路电压、电流的特征信息来判断接地与否，分为故障稳态信号法和故障暂态信号法。
配电网分支线路多、运行方式多变及接地故障特征不明显，现有的单一技术都存在一定的局限性，没有任何一种可以完全解决单相接地故障定位。随着用电信息采集、配电自动化等系统不断完善，配电网产生的数据逐渐呈现出海量、高并发性、数据结构复杂、计算频度高等大数据特征。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的目的就是提供一种基于配电网数据处理的单相接地故障定位方法，能够适应不同接地系统、不同类型接地故障的定位。
本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，一种基于配电网数据处理的单相接地故障定位方法，它包括有：所述方法步骤如下：
S01：通过配电终端、故障指示器、智能电表等设备获取配电网海量实时数据；
S02：建立基于Storm集群的配电网实时流数据分析平台；
S03：设计融合多种单相接地故障定位技术的流数据处理拓扑结构；流数据处理拓扑结构包括有数据源组件Spout和逻辑处理组件Bolt；
数据源组件Spout提取步骤S01中的实时数据并转化为拓扑结构内部流转的元组Tuple；
逻辑处理组件Bolt接收数据源组件Spout发送的流数据，按照单相接地故障定位算法提取特征值，对发送过来的特征值进行判定，对判定结构评价后得到定位技术；
S04：根据不同单相接地故障定位技术的判据输出并存储结果。
进一步，步骤S02中所述Storm集群包含主控节点和工作节点；
所述主控节点运行Nimbus组件程序，负责在Storm集群里发送代码，分配任务给工作节点，并且监控工作节点状态；
所述工作节点运行Supervisor组件程序，负责监听分配的机器工作状态，根据需要启动或者关闭工作进程。
进一步，所述主控节点与所述工作节点之间的任务调度与任务分配通过Zookeeper实现。
进一步，步骤S03中所述流数据处理拓扑结构是由数据源组件Spout和逻辑处理组件Bolt构成；
所述数据源组件Spout表示流数据的起源，所述流数据的起源来自从配电终端、故障指示器、智能电表等设备实时采集的数据；
所述逻辑处理组件Bolt表示数据处理的过程，不同的单相接地故障定位技术对应不同的Bolt处理，通过多种单相接地故障定位技术并行处理输出结果。
进一步，所述配电终端、故障指示器、智能电表等设备采集的数据包括：电压、电流、有功功率、无功功率、录波波形、环境监测数据。
进一步，所述Bolt处理包括：特征量提取、录波波形比对、接地故障定位技术的结果判定。
进一步，所述逻辑处理组件Bolt可以随意订阅某个Spout或者Bolt发出的Tuple；所述Tuple表示拓扑结构处理的数据流元组。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：
能够解决配电网单相接地故障定位的问题，能够在配电网海量实时数据中建立基于Storm集群的配电网实时流数据分析平台，并且能设计出融合多种单相接地故障定位技术的流数据处理拓扑结构；能够适应不同接地系统、不同类型接地故障的定位。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
附图说明
本发明的附图说明如下：
图1为本发明的流程示意图。
图2为本发明的Storm集群架构图。
图3为本发明的融合多种单相接地故障定位技术的流数据处理拓扑结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例：如图1至图3所示；本发明提出一种基于配电网数据处理的单相接地故障定位方法，通过配电终端、故障指示器、智能电表等设备获取配电网海量实时数据；建立基于Storm集群的配电网实时流数据分析平台；设计融合多种单相接地故障定位技术的流数据处理拓扑结构；根据不同单相接地故障定位技术的判据输出并存储结果。
Storm集群包含1个主控节点和多个工作节点；主控节点上运行Nimbus组件程序，负责在Storm集群里发送代码，分配任务给工作节点，并且监控工作节点状态；工作节点上运行Supervisor组件程序，负责监听分配给工作节点的机器的工作状态，根据需要启动/关闭工作进程；主控节点与工作节点之间任务调度与分配通过Zookeeper实现。
融合多种单相接地故障定位技术的流数据处理拓扑结构由不同的数据源组件Spout和逻辑处理组件Bolt构成，Bolt可以随意订阅某个Spout或者Bolt发出的Tuple；Tuple表示拓扑结构处理的数据流元组。
数据源组件Spout表示流数据的起源，流数据的起源来自从配电终端、故障指示器、智能电表等设备实时采集的数据；采集的数据包括电压、电流、有功功率、无功功率、录波波形、环境监测数据。
逻辑处理组件Bolt表示数据处理的过程，Bolt处理包括特征量提取、录波波形比对、结果判定。不同的单相接地故障定位技术对应不同的Bolt处理，通过多种单相接地故障定位技术并行处理输出结果。
配电网海量实时数据流来自调度自动化系统、配电自动化系统、用电信息采集系统及其他监测系统。
Spout从上述数据源提取实时数据流，转化为拓扑结构内部流转的元组Tuple；特征量Bolt负责接收Spout发送过来的流数据，按照单相接地故障定位算法提取特征值；判据Bolt负责对特征量Bolt发送过来的特征值进行判定；评价Bolt根据判定Bolt发送过来的判定结果进行评价后得到定位技术，循环定位，直至得到所有的定位技术。
将综合多种不同原理的定位技术进行并行计算，最后将单相接地故障定位结果的输出。
本发明具有的有益效果：能够解决配电网单相接地故障定位的问题，能够在配电网海量实时数据中建立基于Storm集群的配电网实时流数据分析平台，并且能设计出融合多种单相接地故障定位技术的流数据处理拓扑结构；能够适应不同接地系统、不同类型接地故障的定位。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种基于配电网数据处理的单相接地故障定位方法，其特征在于：所述方法步骤如下：
S01：通过配电终端、故障指示器、智能电表等设备获取配电网海量实时数据；
S02：建立基于Storm集群的配电网实时流数据分析平台；
S03：设计融合多种单相接地故障定位技术的流数据处理拓扑结构；流数据处理拓扑结构包括有数据源组件Spout和逻辑处理组件Bolt；
数据源组件Spout提取步骤S01中的实时数据并转化为拓扑结构内部流转的元组Tuple；
逻辑处理组件Bolt接收数据源组件Spout发送的流数据，按照单相接地故障定位算法提取特征值，对发送过来的特征值进行判定，对判定结构评价后得到定位技术；
S04：根据不同单相接地故障定位技术的判据输出并存储结果。
2.如权利要求1所述的基于配电网数据处理的单相接地故障定位方法，其特征在于：步骤S02中所述Storm集群包含主控节点和工作节点；
所述主控节点运行Nimbus组件程序，负责在Storm集群里发送代码，分配任务给工作节点，并且监控工作节点状态；
所述工作节点运行Supervisor组件程序，负责监听分配的机器工作状态，根据需要启动或者关闭工作进程。
3.如权利要求2所述的基于配电网数据处理的单相接地故障定位方法，其特征在于：所述主控节点与所述工作节点之间的任务调度与任务分配通过Zookeeper实现。
4.如权利要求1所述的基于配电网数据处理的单相接地故障定位方法，其特征在于：步骤S03中所述流数据处理拓扑结构是由数据源组件Spout和逻辑处理组件Bolt构成；
所述数据源组件Spout表示流数据的起源，所述流数据的起源来自从配电终端、故障指示器、智能电表等设备实时采集的数据；
所述逻辑处理组件Bolt表示数据处理的过程，不同的单相接地故障定位技术对应不同的Bolt处理，通过多种单相接地故障定位技术并行处理输出结果。
5.如权利要求4所述的基于配电网数据处理的单相接地故障定位方法，其特征在于：所述配电终端、故障指示器、智能电表等设备采集的数据包括：电压、电流、有功功率、无功功率、录波波形、环境监测数据。
6.如权利要求4所述的基于配电网数据处理的单相接地故障定位方法，其特征在于：所述Bolt处理包括：特征量提取、录波波形比对、接地故障定位技术的结果判定。
7.如权利要求4所述的基于配电网数据处理的单相接地故障定位方法，其特征在于：所述逻辑处理组件Bolt可以随意订阅某个Spout或者Bolt发出的Tuple；所述Tuple表示拓扑结构处理的数据流元组。
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