CN114142438B - 一种基于厂站母线失压复电的分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于厂站母线失压复电的分析方法,包括,采集母联容量;基于神经网络算法构建分析模型,判断失压母线的馈线类型;移除失压母线上有外部联络电源失电馈线负荷;利用分析模型分析移除后的失压母线馈线类型,输出分析结果;本发明通过数据预处理消除差异化,为后期计算提供了可靠数据;同时通过移除操作和分析模型的计算,得到准确度较好、可信的分析结果,便于后期工作人员的维护。
Description
技术领域
本发明涉及电力分析的技术领域,尤其涉及一种基于厂站母线失压复电的分析方法。
背景技术
母线失压是指在电力系统中因故障而导致母线电压为零,母线失压是重大电力生产事故,会引起一系列后果,母线电压消失是系统中最严重事故,应尽可能的迅速处理,使电压恢复。但是当前的技术无法全面、实时的保障并适用于电厂中母线失压的问题。
若母线失压的原因是由母差保护误动作引起的,则可强送一次,若不能迅速找出母线电压消失的原因而估计故障点可能在母线上时,则应投入备用母线;若判明故障在送电线路上,即将故障线路切除后还不能消除故障时,则应接到调度命令后,把一切变压器和终端送电线路的断路器断开,检查消失电压的母线及其连接送电线路的断路器。如送电线路的断路器已断开,则应检查该断路器上有无电压,等有了电压后再进行合闸,将线路与母线连接。然后再连接其它各条出线。现有技术中并未有针对于母线失压复电方面的分析方案,如若不能及时的分析出复电需求,那么对于后期维护工作也将存在着一些隐患。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述现有存在的问题,提出了本发明。
为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:包括,采集母联容量;基于神经网络算法构建分析模型,判断失压母线的馈线类型;移除失压母线上有外部联络电源失电馈线负荷;利用分析模型分析移除后的失压母线馈线类型,输出分析结果。
作为本发明所述的基于厂站母线失压复电的分析方法的一种优选方案,其中:还包括,将所述母联容量进行线性处理,形成归一化数据,如下:
y=(x-min)/(max-min)
其中,min为x的最小值,max为x的最大值,x为输入向量,y为归一化后的输出向量。
作为本发明所述的基于厂站母线失压复电的分析方法的一种优选方案,其中:判断失压母线的馈线类型包括,通过newff函数分析失压母线各个时间层次的节点数据进行学习训练;通过train函数跟踪异常数值,而后通过sim函数分别输出正常数据和异常数据;其中,若某数值类别与其他数值不相同,则某数值类别为所述异常数值。
作为本发明所述的基于厂站母线失压复电的分析方法的一种优选方案,其中:还包括,所述newff函数在学习训练之前自主将馈线类型进行划分并标定不同类别,类别通过数字化进行标记,形成数字标签存储在云端数据库;当所述train函数跟踪到所述异常数值时,将调取云端数据库中存储的数字标签进行种类锁定,再通过所述sim函数分别输出正常数据和异常数据。
作为本发明所述的基于厂站母线失压复电的分析方法的一种优选方案,其中:所述失压母线的馈线类型包括有外部联络电源馈线和无外部联络电源馈线;所述有外部联络电源馈线为失压母线上有联络开关连接到其他正常工作变电站的馈线上的馈线,联络开关称为有外部联络电源开关,其他变电站的馈线称为站外联络电源;所述无外部联络电源馈线为失压母线上没有联络开关连接到其他正常工作变电站的馈线上的馈线。
作为本发明所述的基于厂站母线失压复电的分析方法的一种优选方案,其中:所述无外部联络电源馈线包括无联络馈线、同母线环回馈线和相邻母线联络馈线。
作为本发明所述的基于厂站母线失压复电的分析方法的一种优选方案,其中:移除失压母线上有外部联络电源失电馈线负荷包括,有外部联络电源且站外电源备用容量充足的馈线负荷全部转移到站外电源,采用启发式搜索进行移除;有外部联络但备用容量不充足的馈线组进行负荷转移、电源解耦操作;若仍然不能满足移除负荷要求,则根据负荷的等级,切除低等级负荷。
作为本发明所述的基于厂站母线失压复电的分析方法的一种优选方案,其中:分析移除后的失压母线馈线类型包括,通过计算权重以分析移除后的失压母线馈线类型:
其中,SSE为输出分析的权重,若权重越大,则分析结果误差越小,m、i为常数,wi为判断的失压母线馈线类型,yi为未移除的失压母线上的负荷指标,
为移除后的失压母线上的负荷指标。
本发明的有益效果:本发明通过数据预处理消除差异化,为后期计算提供了可靠数据;同时通过移除操作和分析模型的计算,得到准确度较好、可信的分析结果,便于后期工作人员的维护。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。其中:
图1为本发明第一个实施例所述的基于厂站母线失压复电的分析方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明,显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明的保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次,此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例,也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
本发明结合示意图进行详细描述,在详述本发明实施例时,为便于说明,表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大,而且所述示意图只是示例,其在此不应限制本发明保护的范围。此外,在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
同时在本发明的描述中,需要说明的是,术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明中除非另有明确的规定和限定,术语“安装、相连、连接”应做广义理解,例如:可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接;同样可以是机械连接、电连接或直接连接,也可以通过中间媒介间接相连,也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
参照图1,为本发明的第一个实施例,该实施例提供了一种基于厂站母线失压复电的分析方法,包括:
S1:采集母联容量。
将母联容量进行线性处理,形成归一化数据,如下:
y=(x-min)/(max-min)
其中,min为x的最小值,max为x的最大值,x为输入向量,y为归一化后的输出向量。
S2:基于神经网络算法构建分析模型,判断失压母线的馈线类型。
构建分析模型包括:
(1)newff函数
<1>newff函数语法
语法:net=newff(A,B,{C},‘trainFun’)
参数:
A:一个n×2的矩阵,第i行元素为输入信号xi的最小值和最大值;B:一个k维行向量,其元素为网络中各层节点数;
C:一个k维字符串行向量,每一分量为对应层神经元的激活函数;trainFun:为学习规则采用的训练算法。
<2>激活函数
a)线性函数(Linear transfer function)
f(x)=x
该函数的字符串为’purelin’。
b)对数S形转移函数(Logarithmic sigmoid transfer function)
该函数的字符串为’logsig’。
c)双曲正切S形函数(Hyperbolic tangent sigmoid transfer function)该函数的字符串为’tansig’。
<3>训练函数
traingd:梯度下降BP训练函数(Gradient descent backpropagation)traingdx:梯度下降自适应学习率训练函数
<4>网络配置参数
一些重要的网络配置参数如下:
net.trainparam.goal:神经网络训练的目标误差
net.trainparam.show:显示中间结果的周期
net.trainparam.epochs:最大迭代次数
net.trainParam.lr:学习率
(2)train函数(网络训练学习函数)
语法:[net,tr,Y1,E]=train(net,X,Y)
参数:
X:网络实际输入
Y:网络应有输出
tr:训练跟踪信息
Y1:网络实际输出
E:误差矩阵
(3)sim函数
语法:Y=sim(net,X)
参数:
net:网络
X:输入给网络的K×N矩阵,其中K为网络输入个数,N为数据样本数
Y:输出矩阵Q×N,其中Q为网络输出个数。
判断失压母线的馈线类型的具体步骤为:
其中需要说明的是,失压母线的馈线类型包括有外部联络电源馈线和无外部联络电源馈线;有外部联络电源馈线为失压母线上有联络开关连接到其他正常工作变电站的馈线上的馈线,相应的联络开关称为有外部联络电源开关,相应的其他变电站的馈线称为站外联络电源;无外部联络电源馈线为失压母线上没有联络开关连接到其他正常工作变电站的馈线上的馈线;无外部联络电源馈线包括无联络馈线、同母线环回馈线和相邻母线联络馈线。
(1)通过newff函数分析失压母线各个时间层次的节点数据进行学习训练;
newff函数在学习训练之前自主将馈线类型进行划分并标定不同类别,类别通过数字化进行标记,形成数字标签存储在云端数据库;
(2)通过train函数跟踪异常数值,而后通过sim函数分别输出正常数据和异常数据;
当train函数跟踪到异常数值时,将调取云端数据库中存储的数字标签进行种类锁定,再通过sim函数分别输出正常数据和异常数据。
其中,若某数值类别与其他数值不相同,则某数值类别为异常数值。
S3:移除失压母线上有外部联络电源失电馈线负荷。
(1)有外部联络电源且站外电源备用容量充足的馈线负荷全部转移到站外电源,采用启发式搜索进行移除;
(2)有外部联络但备用容量不充足的馈线组进行负荷转移、电源解耦操作;
(3)若仍然不能满足移除负荷要求,则根据负荷的等级,切除低等级负荷。
S4:利用分析模型分析移除后的失压母线馈线类型,输出分析结果。
通过计算权重以分析移除后的失压母线馈线类型:
其中,SSE为输出分析的权重,若权重越大,则分析结果误差越小,m、i为常数,wi为判断的失压母线馈线类型,yi为未移除的失压母线上的负荷指标,为移除后的失压母线上的负荷指标。
实施例2
为了对本方法中采用的技术效果加以验证说明,本实施例选择传统技术方案和采用本方法进行对比测试,以科学论证的手段对比试验结果,以验证本方法所具有的真实效果。
本实施例中将采用传统的技术方案(人工分析)和本方法分别对移除后的失压母线馈线类型进行实时分析。
本方法将100条移除后的失压母线馈线运行在matlab仿真平台进行模拟分析,利用传统技术方案的人工操作进行移除后的失压母线馈线类型判断并获得测试结果数据,结果如下表所示。
表1:类型判断准确率结果对比。
有外部联络电源馈线 | 无外部联络电源馈线 | 平均判断时间 | |
本方法 | 100% | 96% | 1.2s |
传统的技术方案 | 52% | 44% | 5.9min |
由上表可见,本方法明显优于传统的人工诊断方法。
应说明的是,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,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (2)
1.一种基于厂站母线失压复电的分析方法,其特征在于:包括,
采集母联容量;
基于神经网络构建分析模型,判断失压母线的馈线类型;
移除失压母线上有外部联络电源失电馈线负荷;
利用分析模型分析移除后的失压母线馈线类型,输出分析结果;
将所述母联容量进行线性处理,形成归一化数据,如下:
y=(x-min)/(max-min)
其中,min为x的最小值,max为x的最大值,x为输入向量,y为归一化后的输出向量;
所述分析模型包括,
通过newff函数分析失压母线各个时间层次的节点数据进行学习训练;
通过train函数跟踪异常数值,而后通过sim函数分别输出正常数据和异常数据;
其中,若某数值类别与其他数值不相同,则某数值类别为所述异常数值;
所述newff函数在学习训练之前自主将馈线类型进行划分并标定不同类别,类别通过数字化进行标记,形成数字标签存储在云端数据库;
当所述train函数跟踪到所述异常数值时,将调取云端数据库中存储的数字标签进行种类锁定,再通过所述sim函数分别输出正常数据和异常数据;
所述失压母线的馈线类型包括有外部联络电源馈线和无外部联络电源馈线;
所述有外部联络电源馈线为失压母线上有联络开关连接到其他正常工作变电站的馈线上的馈线,联络开关称为有外部联络电源开关,其他变电站的馈线称为站外联络电源;
所述无外部联络电源馈线为失压母线上没有联络开关连接到其他正常工作变电站的馈线上的馈线;
移除失压母线上有外部联络电源失电馈线负荷包括,
有外部联络电源且站外电源备用容量充足的馈线负荷全部转移到站外电源,采用启发式搜索进行移除;
有外部联络但备用容量不充足的馈线组进行负荷转移、电源解耦操作;
若仍然不能满足移除负荷要求,则根据负荷的等级,切除低等级负荷;
分析移除后的失压母线馈线类型包括,
通过计算权重以分析移除后的失压母线馈线类型:
其中,SSE为输出分析的权重,若权重越大,则分析结果误差越小,m、i为常数,wi为判断的失压母线馈线类型,yi为未移除的失压母线上的负荷指标,为移除后的失压母线上的负荷指标。
2.如权利要求1所述的基于厂站母线失压复电的分析方法,其特征在于:所述无外部联络电源馈线包括无联络馈线、同母线环回馈线和相邻母线联络馈线。
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