CN114977483A - 一种智能电网调控控制设备故障诊断系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能电网故障分析技术领域，用于解决现有的对电网的故障诊断分析的方式存在片面性和不可靠性，在耗费大量人力的同时，也无法保证电网故障诊断分析的准确性，更难以满足电网故障诊断高效率的要求，无法保证电网的安全运行，阻碍了电力的高速发展的问题，尤其公开了一种智能电网调控控制设备故障诊断系统，包括故障分析平台，故障分析平台的内部设置有服务器，服务器通讯连接有数据采集单元、故障诊断单元、故障预警单元和显示终端；本发明是通过不同层面和不同处理方式，对智能电网的运行状况进行全面且准确的故障诊断分析，从而在明确了对智能电网故障诊断分析的同时，也保证了电网的稳定运行，促进了电网的高速发展。

Description

一种智能电网调控控制设备故障诊断系统

技术领域

本发明涉及智能电网故障分析技术领域，具体为一种智能电网调控控制设备故障诊断系统。

背景技术

电力是一个国家的发展基础，如果发生严重的断电事故或者电网系统故障的频发，不仅对人民的生活有着严重的影响，同时对企业乃至对整个国民经济造成不可挽回的损失，因此一个可靠准确的电网故障诊断系统对发现故障设备、诊断故障原因、及时排除故障有着非常重要的意义，且电网有着覆盖范围广，运转设备繁多，故障位置难以发掘等特点；

而现有的对电网的故障诊断分析，大都是通过人为的排查电网故障进行故障诊断，其对电网故障诊断的方式，不仅极大的耗费了人力，而且也无法保证电网故障诊断分析的可靠性和准确性，更难以满足电网故障诊断高效率的要求，无法保证电网的安全运行，阻碍了电力的高速发展；

为了解决上述缺陷，现提供一种技术方案。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决现有的对电网的故障诊断分析的方式存在片面性和不可靠性，在耗费大量人力的同时，也无法保证电网故障诊断分析的准确性，更难以满足电网故障诊断高效率的要求，无法保证电网的安全运行，阻碍了电力的高速发展的问题，利用符号化的标定、坐标模型的分析以及数据求和分析的方式，明确的分析了智能电网运行的供给情况，并据此输出用电负荷过载信号或用电负荷正常信号，并在智能电网运行供给分析的基础下，分别采用一步式分析和多维度分析的方式对智能电网的故障进行准确的诊断分析，从而在保证了对智能电网的故障诊断的准确性同时，也实现了对智能电网故障诊断的高效性，保证了电网的安全且稳定的运行，促进了电力的稳定发展，而提出一种智能电网调控控制设备故障诊断系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种智能电网调控控制设备故障诊断系统，包括故障分析平台，故障分析平台的内部设置有服务器，服务器通讯连接有数据采集单元、故障诊断单元、故障预警单元和显示终端；

故障分析平台用于对智能电网调控控制设备进行故障分析，通过数据采集单元采集智能电网的运行数据信息和干扰因素信息，并将其均发送至故障诊断单元；

故障诊断单元用于接收智能电网的各类型数据信息，并据此进行分步判断分析处理，据此生成运行优级信号、运行良级信号和运行差级信号，并将其发送至送预警分析单元，预警分析单元对接收的各等级预警信号进行文本分析，并以文本字样的方式发送至显示终端进行显示输出。

进一步的，分步判断分析处理的具体操作步骤如下：

S1：实时获取电网调控控制设备管控区域内的用户数量，并据此调取各用户的用电量，并将其标定为zdl_i，其中，i＝{1，2，3……n}，并将各用户的用电量进行均值分析，依据公式Jzdl＝（zdl₁＋zdl₂＋……＋zdl_n）÷n，求得均值用电系数Jzdl；

S2：以用户为横坐标，以用电量为纵坐标，并据此建立直角坐标系，并将各用户的用电情况通过描点的方式绘制在直角坐标系上，将均值用电系数Jzdl作为用电参照线绘制在直角坐标系上；

S3：统计处于用电参照线Y＝Jzdl上及以上的用户的数量和，并将其标定为SH1，统计处于用电参照线Y＝Jzdl以下的用户的数量和，并将其标定为SH2，若满足SH1≥SH2，则生成用电负荷过载信号，若满足SH1＜SH2，则生成用电负荷正常信号；

S4：依据用电负荷正常信号，调取电网的运行数据信息进行一步式分析处理，据此生成运行优级信号、运行良级信号和运行差级信号；

S5：依据用电负荷过载信号，调取电网的运行数据信息进行多维度分析处理，据此生成运行优级信号、运行良级信号和运行差级信号。

进一步的，一步式分析处理的具体操作步骤如下：

调取智能电网调控控制设备的运行数据信息中线损量值、故障量值和过热量值，并将其标定为hul、wgl和gzl，并将其进行公式处理，依据公式yux＝e1×hul＋e2×wgl＋gzl^e3，求得运行系数yux，其中，e1、e2和e3分别为线损量值、故障量值和过热量值的权重因子系数，且e2＞e1＞e3＞0，e1＋e2＋e3＝1.015；

设置运行阈值Se1，并将运行系数yux代入运行阈值Se1中进行分析，当运行系数yux小于运行阈值Se1的最小值时，则生成运行较优信号，当运行系数yux处于运行阈值Se1之内时，则生成运行中等信号，当运行系数yux大于运行阈值Se1的最大值时，则生成运行较次信号；

建立时间阈值t，其中，t为大于等于1的正整数，并对时间阈值t内各类型运行信号进行捕捉求和，并将生成运行较优信号的数量之和标定为QU1，将生成运行中等信号的数量之和标定为QU2，将生成运行较次信号的数量之和标定为QU3，若满足QU1＞QU2＞QU3时，则生成运行优级信号，若满足QU3＞QU1＋QU2时，则生成运行差级信号，若满足QU1＞QU3＞QU2时，则生成运行良级信号。

进一步的，多维度分析处理的具体操作步骤如下：

V1：实时获取单位时间内智能电网调控控制设备的运行数据信息中的电流量值和电压量值，并将其分别标定为dal_j和dul_j，其中，j＝{1，2，3……m}，设置对应的参照系数进行比对逻辑分析处理，据此生成运行正常信号、运行异常信号和运行摆动信号；

V2：依据步骤V1，当生成运行异常信号或运行摆动信号时，将智能电网根据依据运行节点依据类型不同划分为k个区域，且k＝{母线节点，电机组节点，变电节点，输电线路节点}，并调取各节点区域的功率数据进行定向数据分析处理，据此生成运行优级信号、运行良级信号和运行差级信号；

V3：依据步骤V1，当生成运行正常信号时，调取智能电网调控控制设备的干扰因素信息，并据此进行附加数据分析处理，据此生成运行优级信号、运行良级信号和运行差级信号。

进一步的，比对逻辑分析处理的具体操作步骤如下：

实时获取单位时间内智能电网调控控制设备的运行数据信息中的电流量值，并将其标定为dal_j，设置电流参照系数Ca1，从单位时间内随机捕捉连续的10个时间点的智能电网的电流量值dal_j，并将其分别代入电流参照系数Ca1中进行比对分析，若电流量值dal_j≥电流参照系数Ca1，则生成电流负载信号，并将其用符号I-0进行标识，若电流量值dal_j＜电流参照系数Ca1，则生成电流正常信号，并将其用符号I-1进行标识；

实时获取单位时间内智能电网调控控制设备的运行数据信息中的电压量值，并将其标定为dul_j，设置电压参照系数Ca2，从单位时间内随机捕捉连续的10个时间点的智能电网的电压量值dul_j，并将其分别代入电压参照系数Ca2中进行比对分析，若电压量值dul_j≥电压参照系数Ca2，则生成电压负载信号，并将其用符号U-0进行标识，若电压量值dul_j＜电压参照系数Ca2，则生成电压正常信号，并将其用符号U-1进行标识；

以电流信号类型为行，以电压信号类型为列，并将以I-0或I-1为行的标识符号与以U-0或U-1为列的标识符号进行逻辑加输出，若矩阵交叉处行和列的等效表现值为0时，即I-0＆U-0＝0，则生成运行异常信号；若矩阵交叉处行和列的等效表现值为1时，即I-1＆U-1＝1，则生成运行正常信号，若矩阵交叉处行和列的等效表现值为2时，即I-0＆U-1＝2或即I-1＆U-0＝2，则生成运行摆动信号。

进一步的，定向数据分析处理的具体操作步骤如下：

获取各节点区域功率量值，并将其标定为twz_k，设置功率对比阈值Pw_k，若功率量值twz_k处于功率对比阈值Pw_k之中，则生成达标功率信号，若功率量值twz_k处于功率对比阈值Pw_k之外，则生成未达标功率信号；

分别统计时间阈值t内生成达标功率信号和未达标功率信号的数量和，若满足达标功率信号的数量和大于达标功率信号的数量和时，则生成运行优级信号，若满足达标功率信号的数量和等于达标功率信号的数量和时，则生成运行良级信号，若满足达标功率信号的数量和小于达标功率信号的数量和时，则生成运行差级信号。

进一步的，附加数据分析处理的具体操作步骤如下：

调取干扰因素信息中的温度量值、湿度量值和天气指定占比量值，并将其分别标定为csl、wsd和wgr，并将其进行归一化分析，依据公式Wbx＝2kr1×csl＋kr2×wsd＋kr3×wgr，求得干扰系数Wbx，其中，kr1、kr1和kr3分别为温度量值、湿度量值和天气指定占比量值的修正因子系数，且kr3＞kr1＞kr2＞0，kr1+kr1+kr3=0.6202；

设置梯度环境对比阈值Yu1、Yu2和Yu3，将干扰系数Wbx代入梯度环境对比阈值Yu1、Yu2和Yu3内进行比对分析，若干扰系数Wbx处于梯度环境对比阈值Yu1之中时，则生成运行优级信号，若干扰系数Wbx处于梯度环境对比阈值Yu2之中时，则生成运行良级信号，若干扰系数Wbx处于梯度环境对比阈值Yu3之中时，则生成运行差级信号。

进一步的，文本分析的具体操作步骤如下：

当接收到运行优级信号时，并据此生成三级故障预警信号，并以“智能电网整体分布运行状态较为稳定，无明显故障发生，且无需加强任何警示提醒操作”的文本字样发送至显示终端；

当接收到运行良级信号时，并据此生成二级故障预警信号，并以“智能电网整体分布运行为波动状态，出现轻微故障，需要加强监控力度，无需提高预警敏感度”的文本字样发送至显示终端；

当接收到运行差级信号时，并据此生成一级故障预警信号，并以“智能电网整体分布运状态较为不稳定，有明显故障发生，亟需加强监控力度，并提高预警敏感度”的文本字样发送至显示终端。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明，利用符号化的标定、坐标模型的分析以及数据求和分析的方式，明确的分析了智能电网运行的供给情况，并据此输出用电负荷过载信号或用电负荷正常信号，并在智能电网运行供给分析的基础下，分别采用一步式分析和多维度分析的方式对智能电网的故障进行准确的诊断分析，通过公式化的分析、阈值的比对以及数据分析的方式，从智能电网整体运行层面对智能电网的运行状态进行准确的分析，并利用阈值比对分析、逻辑运算分析和信号化的输出的方式，从多维度层面对智能电网运行的状态进行准确的分析，并利用文本字样表达的方式对电网故障的状态进行明确的输出，从而在保证了对智能电网的故障诊断的准确性同时，也实现了对智能电网故障诊断的高效性，保证了电网的安全且稳定的运行，促进了电力的稳定发展。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明；

图1为本发明的系统总框图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图1所示，一种智能电网调控控制设备故障诊断系统，包括故障分析平台，故障分析平台的内部设置有服务器，服务器通讯连接有数据采集单元、故障诊断单元、故障预警单元和显示终端；

故障分析平台用于对智能电网调控控制设备进行故障分析，通过数据采集单元采集智能电网的运行数据信息、运行数据信息和干扰因素信息，并将其均发送至故障诊断单元；

需要说明的是，智能电网的运行数据信息和干扰因素信息由智能电网的调控控制设备进行诊断获取，并依托调控控制设备对各类数据进行分析处理，从而来促进对智能电网的故障诊断和判定；

其中，运行数据信息用于表示智能电网运行状态的一类数据信息，且运行数据信息包括用户数量、用电量、线损量值、电流量值、电压量值、故障量值和过热量值；

干扰因素信息用于表示影响智能电网整体分布运行的外界不可抗的干扰因素的一类数据信息，且干扰因素信息包括湿度量值、温度量值和天气指定占比量值；

当故障诊断单元接收到智能电网的运行数据信息、运行数据信息和干扰因素信息时，并据此进行分步判断分析处理，具体的操作过程如下：

实时获取电网调控控制设备管控区域内的用户数量，并据此调取各用户的用电量，并将其标定为zdl_i，其中，i＝{1，2，3……n}，并将各用户的用电量进行均值分析，依据公式Jzdl＝（zdl₁＋zdl₂＋……＋zdl_n）÷n，求得均值用电系数Jzdl；

需要指出的是，用户数量指的是智能电网分布区域内所有供电的用户的数量之和，用电量指的是接入同一智能电网分布区域内各供电用户所消耗电量的数据量值；

以用户为横坐标，以用电量为纵坐标，并据此建立直角坐标系，并将各用户的用电情况通过描点的方式绘制在直角坐标系上，将均值用电系数Jzdl作为用电参照线绘制在直角坐标系上；

统计处于用电参照线Y＝Jzdl上及以上的用户的数量和，并将其标定为SH1，统计处于用电参照线Y＝Jzdl以下的用户的数量和，并将其标定为SH2，若满足SH1≥SH2，则生成用电负荷过载信号，若满足SH1＜SH2，则生成用电负荷正常信号；

依据用电负荷正常信号，调取电网的运行数据信息进行一步式分析处理，具体的操作过程如下：

调取智能电网调控控制设备的运行数据信息中的线损量值、故障量值和过热量值，并将其标定为hul、wgl和gzl，并将其进行公式处理，依据公式yux＝e1×hul＋e2×wgl＋gzl^e3，求得运行系数yux，其中，e1、e2和e3分别为线损量值、故障量值和过热量值的权重因子系数，且e2＞e1＞e3＞0，e1＋e2＋e3＝1.015，需要说明的是，权重因子系数用于均衡各项数据在公式计算中的占比权重，从而促进计算结果的准确性；

还需指出的是，故障量值指的是通过在智能电网的运行中截至当前获取之前的所有历史发生的各类型故障的次数总和的数据量值，线损量值指的是线路投入使用时间占线路额定使用时间的数据量值，而过热量值指的是组成智能电网的各设备的运行温度异常情况的数据量值；

设置运行阈值Se1，并将运行系数yux代入运行阈值Se1中进行分析，当运行系数yux小于运行阈值Se1的最小值时，则判定为当前智能电网运行较为稳定可靠，并生成运行较优信号，当运行系数yux处于运行阈值Se1之内时，则判定为当前智能电网运行正常，并生成运行中等信号，当运行系数yux大于运行阈值Se1的最大值时，则判定为当前智能电网运行较为不稳定，并生成运行较次信号；

建立时间阈值t，其中，t为大于等于1的正整数，并对时间阈值t内各类型运行信号进行捕捉求和，并将生成运行较优信号的数量之和标定为QU1，将生成运行中等信号的数量之和标定为QU2，将生成运行较次信号的数量之和标定为QU3，若满足QU1＞QU2＞QU3时，则生成运行优级信号，若满足QU3＞QU1＋QU2时，则生成运行差级信号，若满足QU1＞QU3＞QU2时，则生成运行良级信号；

并将运行优级信号、运行良级信号和运行差级信号发送至送预警分析单元；

当预警分析单元接收到运行优级信号、运行良级信号和运行差级信号时，并据此进行文本分析，具体的操作过程如下：

当接收到运行优级信号时，并据此生成三级故障预警信号，并以“智能电网整体运行较为稳定，安全系数较高，暂无故障发生，无需进行任何操作”的文本字样发送至显示终端；

当接收到运行优级信号时，并据此生成三级故障预警信号，并以“智能电网整体分布运行状态较为稳定，无明显故障发生，且无需加强任何警示提醒操作”的文本字样发送至显示终端；

当接收到运行良级信号时，并据此生成二级故障预警信号，并以“智能电网整体分布运行为波动状态，出现轻微故障，需要加强监控力度，无需提高预警敏感度”的文本字样发送至显示终端；

当接收到运行差级信号时，并据此生成一级故障预警信号，并以“智能电网整体分布运状态较为不稳定，有明显故障发生，亟需加强监控力度，并提高预警敏感度”的文本字样发送至显示终端。

实施例二：

如图1所示，当故障诊断单元接收到智能电网的各类型数据信息，并据此进行分步判断分析处理，具体的操作过程如下：

实时获取电网调控控制设备管控区域内的用户数量，并据此调取各用户的用电量，并将其标定为zdl_i，其中，i＝{1，2，3……n}，并将各用户的用电量进行均值分析，依据公式Jzdl＝（zdl₁＋zdl₂＋……＋zdl_n）÷n，求得均值用电系数Jzdl，需要说明的是，i表示用户的数量；

以用户为横坐标，以用电量为纵坐标，并据此建立直角坐标系，并将各用户的用电情况通过描点的方式绘制在直角坐标系上，将均值用电系数Jzdl作为用电参照线绘制在直角坐标系上；

统计处于用电参照线Y＝Jzdl上及以上的用户的数量和，并将其标定为SH1，统计处于用电参照线Y＝Jzdl以下的用户的数量和，并将其标定为SH2，若满足SH1≥SH2，则生成用电负荷过载信号，依据用电负荷过载信号，调取电网的运行数据信息进行多维度分析处理，具体的操作过程如下：

实时获取单位时间内智能电网调控控制设备的运行数据信息中的电流量值和电压量值，并将其分别标定为dal_j和dul_j，其中，j＝{1，2，3……m}，设置对应的参照系数进行比对逻辑分析处理，具体的操作过程如下：

实时获取单位时间内智能电网调控控制设备的运行数据信息中的电流量值，并将其标定为dal_j，设置电流参照系数Ca1，从单位时间内随机捕捉连续的10个时间点的智能电网的电流量值dal_j，并将其分别代入电流参照系数Ca1中进行比对分析，若电流量值dal_j≥电流参照系数Ca1，则生成电流负载信号，并将其用符号I-0进行标识，若电流量值dal_j＜电流参照系数Ca1，则生成电流正常信号，并将其用符号I-1进行标识，需要说明的是，j表示单位时间；

实时获取单位时间内智能电网调控控制设备的运行数据信息中的电压量值，并将其标定为dul_j，设置电压参照系数Ca2，从单位时间内随机捕捉连续的10个时间点的智能电网的电压量值dul_j，并将其分别代入电压参照系数Ca2中进行比对分析，若电压量值dul_j≥电压参照系数Ca2，则生成电压负载信号，并将其用符号U-0进行标识，若电压量值dul_j＜电压参照系数Ca2，则生成电压正常信号，并将其用符号U-1进行标识；

以电流信号类型为行，以电压信号类型为列，并将以I-0或I-1为行的标识符号与以U-0或U-1为列的标识符号进行逻辑加输出，若矩阵交叉处行和列的等效表现值为0时，即I-0＆U-0＝0，则表示智能电网整体分布的运行状态为过载运行，并生成运行异常信号，若矩阵交叉处行和列的等效表现值为1时，即I-1＆U-1＝1，则表示智能电网整体分布的运行状态为正常运行，并生成运行正常信号，若矩阵交叉处行和列的等效表现值为2时，即I-0＆U-1＝2或即I-1＆U-0＝2，则表示智能电网整体分布的运行状态为临界摆动运行，并生成运行摆动信号；

需要说明的是，电流量值指的是在智能电网运行中流经线路的电流的数据表现量值，电压量值指的是智能电网中夹持在线路两端的电压多少的数据表现量值；

依据运行异常信号或运行摆动信号，将智能电网根据依据运行节点依据类型不同划分为k个区域，且k＝{母线节点，电机组节点，变电节点，输电线路节点}，并调取各节点区域的功率数据进行定向数据分析处理，具体的操作过程如下：

获取各节点区域功率量值，并将其标定为twz_k，设置功率对比阈值Pw_k，若功率量值twz_k处于功率对比阈值Pw_k之中，则生成达标功率信号，若功率量值twz_k处于功率对比阈值Pw_k之外，则生成未达标功率信号；

分别统计时间阈值t内生成达标功率信号和未达标功率信号的数量和，若满足达标功率信号的数量和大于达标功率信号的数量和时，则生成运行优级信号，若满足达标功率信号的数量和等于达标功率信号的数量和时，则生成运行良级信号，若满足达标功率信号的数量和小于达标功率信号的数量和时，则生成运行差级信号；

依据运行正常信号，调取智能电网调控控制设备的干扰因素信息，并据此进行附加数据分析处理，具体的操作过程如下：

调取干扰因素信息中的温度量值、湿度量值和天气指定占比量值，并将其分别标定为csl、wsd和wgr，并将其进行归一化分析，依据公式Wbx＝2kr1×csl＋kr2×wsd＋kr3×wgr，求得干扰系数Wbx，其中，kr1、kr1和kr3分别为温度量值、湿度量值和天气指定占比量值的修正因子系数，且kr3＞kr1＞kr2＞0，需要说明的是，修正因子系数用于修正各项参数在公式计算过程中出现的偏差，从而使得计算更加准确和参数数据；

还需指出的是，湿度量值指的是单位时间内智能电网的主体设备所处环境的湿度表现的数据量值，温度量值指的是单位时间内智能电网的主体设备所处环境的温度表现的数据量值；

而天气指定占比量值用于表示在智能电网整体分布中所处的环境状况分析的一类数据信息，且天气指定占比量值指的是单位时间内智能电网整体分布的地理环境中的恶劣天气环境数据占正常天气环境数据的比重的数据量值，需要指出的是，将一天内降水量达到16毫升以上的天气与温度超过30度与温度低于零下10摄氏度的天气环境归为恶劣天气环境，而其他状况下均表示为正常天气环境；

设置梯度环境对比阈值Yu1、Yu2和Yu3，将干扰系数Wbx代入梯度环境对比阈值Yu1、Yu2和Yu3内进行比对分析，若干扰系数Wbx处于梯度环境对比阈值Yu1之中时，则判定智能电网整体分布的所处环境状态较优，并生成运行优级信号，若干扰系数Wbx处于梯度环境对比阈值Yu2之中时，则判定智能电网整体分布的所处环境状态一般，并生成运行良级信号，若干扰系数Wbx处于梯度环境对比阈值Yu3之中时，则判定智能电网整体分布的所处环境状态较差，并生成运行差级信号；

将生成的运行优级信号、运行良级信号和运行差级信号发送至送预警分析单元，预警分析单元对接收的各等级预警信号进行文本分析，并以文本字样的方式发送至显示终端进行显示输出。

上述公式均是采集大量数据进行软件模拟得出且选取与真实值接近的一个公式，公式中的系数是由本领域技术人员根据实际情况进行设置；

如公式：yux＝e1×hul＋e2×wgl＋gzl^e3；

由本领域技术人员采集多组样本数据并对每一组样本数据设定对应的权重因子系数；将设定的权重因子系数和采集的样本数据代入公式，任意两个公式构成二元一次方程组，将计算得到的系数进行筛选并取均值，得到e1、e2和e3取值分别为0.0215、0.1833和0.8102；

系数的大小是为了将各个参数进行量化得到的一个具体的数值，便于后续比较，关于系数的大小，取决于样本数据的多少及本领域技术人员对每一组样本数据初步设定对应的权重因子系数；只要不影响参数与量化后数值的比例关系即可。

本发明在使用时，通过数据采集单元采集智能电网的运行数据信息和干扰因素信息，并将其发送至故障诊断单元进行分步判断分析处理，先获取智能电网整体分布区域的用户数量以及各用户的耗电量，并利用符号化的标定、坐标模型的分析以及数据求和分析的方式，明确的分析了智能电网运行的供给情况，并据此输出用电负荷过载信号或用电负荷正常信号；

依据用电负荷正常信号，对智能电网的故障诊断进行一步式分析处理，通过调取智能电网运行数据信息中的线损量值、故障量值和过热量值，并利用公式化的分析、阈值的比对以及数据分析的方式，从智能电网整体运行层面对智能电网的运行状态进行准确的分析，进而也进一步对智能电网的故障情况进行准确的诊断，从而在保证了对智能电网的故障诊断的准确性同时，也实现了对智能电网故障诊断的高效性，保证了电网的安全且稳定的运行；

依据用电负荷过载信号，调取智能电网运行数据信息中的电流量值和电压量值，并进行多维度分析处理，利用阈值比对分析、逻辑运算分析和信号化的输出的方式，对智能电网运行的状态进行准确的分析，并利用文本字样表达的方式对电网故障的状态进行明确的输出，保证了电网故障诊断分析的准确性，满足电网故障诊断高效率的要求，促进了电力的稳定发展；

分别通过从不同方面对智能电网的运行状况进行全面且准确的故障诊断分析，还通过分布式和一步式的不同的处理手段，也更加准确且高效的对智能电网的运行状态进行高效的分析，从而在明确了对智能电网故障诊断分析的同时，也保证了电网的稳定运行，促进了电网的高速发展。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种智能电网调控控制设备故障诊断系统，包括故障分析平台，其特征在于，故障分析平台的内部设置有服务器，服务器通讯连接有数据采集单元、故障诊断单元、故障预警单元和显示终端；

故障分析平台用于对智能电网调控控制设备进行故障分析，通过数据采集单元采集智能电网的运行数据信息和干扰因素信息，并将其均发送至故障诊断单元；

故障诊断单元用于接收智能电网的各类型数据信息，并据此进行分步判断分析处理，据此生成运行优级信号、运行良级信号和运行差级信号，并将其发送至送预警分析单元，预警分析单元对接收的各等级预警信号进行文本分析，并以文本字样的方式发送至显示终端进行显示输出。

2.根据权利要求1所述的一种智能电网调控控制设备故障诊断系统，其特征在于，分步判断分析处理的具体操作步骤如下：

S1：实时获取电网调控控制设备管控区域内的用户数量，并据此调取各用户的用电量，并将各用户的用电量进行均值分析，求得均值用电系数；

S2：以用户为横坐标，以用电量为纵坐标，并据此建立直角坐标系，并将各用户的用电情况通过描点的方式绘制在直角坐标系上，将均值用电系数作为用电参照线绘制在直角坐标系上；

S3：统计处于用电参照线上及以上的用户的数量和，并将其标定为SH1，统计处于用电参照线以下的用户的数量和，并将其标定为SH2，若满足SH1≥SH2，则生成用电负荷过载信号，若满足SH1＜SH2，则生成用电负荷正常信号；

S4：依据用电负荷正常信号，调取电网的运行数据信息进行一步式分析处理，据此生成运行优级信号、运行良级信号和运行差级信号；

S5：依据用电负荷过载信号，调取电网的运行数据信息进行多维度分析处理，据此生成运行优级信号、运行良级信号和运行差级信号。

3.根据权利要求2所述的一种智能电网调控控制设备故障诊断系统，其特征在于，一步式分析处理的具体操作步骤如下：

调取智能电网调控控制设备的运行数据信息中的线损量值、故障量值和过热量值，并将其进行公式处理，求得运行系数yux；

设置运行阈值Se1，并将运行系数yux代入运行阈值Se1中进行分析，当运行系数yux小于运行阈值Se1的最小值时，则生成运行较优信号，当运行系数yux处于运行阈值Se1之内时，则生成运行中等信号，当运行系数yux大于运行阈值Se1的最大值时，则生成运行较次信号；

建立时间阈值t，并对时间阈值t内各类型运行信号进行捕捉求和，并将生成运行较优信号的数量之和标定为QU1，将生成运行中等信号的数量之和标定为QU2，将生成运行较次信号的数量之和标定为QU3，若满足QU1＞QU2＞QU3时，则生成运行优级信号，若满足QU3＞QU1＋QU2时，则生成运行差级信号，若满足QU1＞QU3＞QU2时，则生成运行良级信号。

4.根据权利要求2所述的一种智能电网调控控制设备故障诊断系统，其特征在于，多维度分析处理的具体操作步骤如下：

V1：实时获取单位时间内智能电网调控控制设备的运行数据信息中的电流量值和电压量值设置对应的参照系数进行比对逻辑分析处理，据此生成运行正常信号、运行异常信号和运行摆动信号；

V2：依据步骤V1，当生成运行异常信号或运行摆动信号时，将智能电网根据依据运行节点依据类型不同划分为k个区域，且k＝{母线节点，电机组节点，变电节点，输电线路节点}，并调取各节点区域的功率数据进行定向数据分析处理，据此生成运行优级信号、运行良级信号和运行差级信号；

V3：依据步骤V1，当生成运行正常信号时，调取智能电网调控控制设备的干扰因素信息，并据此进行附加数据分析处理，据此生成运行优级信号、运行良级信号和运行差级信号。

5.根据权利要求4所述的一种智能电网调控控制设备故障诊断系统，其特征在于，比对逻辑分析处理的具体操作步骤如下：

实时获取单位时间内智能电网调控控制设备的运行数据信息中的电流量值，设置电流参照系数Ca1，从单位时间内随机捕捉连续的10个时间点的智能电网的电流量值，并将其分别代入电流参照系数Ca1中进行比对分析，若电流量值≥电流参照系数Ca1，则生成电流负载信号，并将其用符号I-0进行标识，若电流量值＜电流参照系数Ca1，则生成电流正常信号，并将其用符号I-1进行标识；

实时获取单位时间内智能电网调控控制设备的运行数据信息中的电压量值，设置电压参照系数Ca2，从单位时间内随机捕捉连续的10个时间点的智能电网的电压量值，并将其分别代入电压参照系数Ca2中进行比对分析，若电压量值≥电压参照系数Ca2，则生成电压负载信号，并将其用符号U-0进行标识，若电压量值＜电压参照系数Ca2，则生成电压正常信号，并将其用符号U-1进行标识；

以电流信号类型为行，以电压信号类型为列，并将以I-0或I-1为行的标识符号与以U-0或U-1为列的标识符号进行逻辑加输出，若矩阵交叉处行和列的等效表现值为0时，即I-0＆U-0＝0，则生成运行异常信号；若矩阵交叉处行和列的等效表现值为1时，即I-1＆U-1＝1，则生成运行正常信号，若矩阵交叉处行和列的等效表现值为2时，即I-0＆U-1＝2或即I-1＆U-0＝2，则生成运行摆动信号。

6.根据权利要求4所述的一种智能电网调控控制设备故障诊断系统，其特征在于，定向数据分析处理的具体操作步骤如下：

获取各节点区域功率量值twz_k，设置功率对比阈值Pw_k，若功率量值twz_k处于功率对比阈值Pw_k之中，则生成达标功率信号，若功率量值twz_k处于功率对比阈值Pw_k之外，则生成未达标功率信号；

分别统计时间阈值t内生成达标功率信号和未达标功率信号的数量和，若满足达标功率信号的数量和大于达标功率信号的数量和时，则生成运行优级信号，若满足达标功率信号的数量和等于达标功率信号的数量和时，则生成运行良级信号，若满足达标功率信号的数量和小于达标功率信号的数量和时，则生成运行差级信号。

7.根据权利要求4所述的一种智能电网调控控制设备故障诊断系统，其特征在于，附加数据分析处理的具体操作步骤如下：

调取干扰因素信息中的湿度量值csl、温度量值wsd和天气指定占比量值wgr，并将其进行归一化分析，求得干扰系数Wbx；

设置梯度环境对比阈值Yu1、Yu2和Yu3，将干扰系数Wbx代入梯度环境对比阈值Yu1、Yu2和Yu3内进行比对分析，若干扰系数Wbx处于梯度环境对比阈值Yu1之中时，则生成运行优级信号，若干扰系数Wbx处于梯度环境对比阈值Yu2之中时，则生成运行良级信号，若干扰系数Wbx处于梯度环境对比阈值Yu3之中时，则生成运行差级信号。

8.根据权利要求1所述的一种智能电网调控控制设备故障诊断系统，其特征在于，文本分析的具体操作步骤如下：

当接收到运行优级信号时，并据此生成三级故障预警信号，并以“智能电网整体分布运行状态较为稳定，无明显故障发生，且无需加强任何警示提醒操作”的文本字样发送至显示终端；

当接收到运行良级信号时，并据此生成二级故障预警信号，并以“智能电网整体分布运行为波动状态，出现轻微故障，需要加强监控力度，无需提高预警敏感度”的文本字样发送至显示终端；

当接收到运行差级信号时，并据此生成一级故障预警信号，并以“智能电网整体分布运状态较为不稳定，有明显故障发生，亟需加强监控力度，并提高预警敏感度”的文本字样发送至显示终端。

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