CN115765167A - 基于数据价值挖掘的配电网健康码智能监测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于数据价值挖掘的配电网健康码智能监测方法，包括如下步骤，获取主配电网一体化图模；对主配电网一体化图模中各线路的健康状态进行预测；基于预测的健康状态对主配电网一体化图模中各线路进行拓扑着色，通过各线路的颜色来表征线路的健康状态。本发明的优点在于可以有效地、直观的通过配网线路颜色进行自动化的监控，可以快速有效地对配电网线路的故障状态进行查看。

Description

基于数据价值挖掘的配电网健康码智能监测方法及系统

技术领域

本发明涉及电力系统监控领域，特别涉及一种基于数据价值挖掘的配电网健康码智能监测方法及系统。

背景技术

因配电网线路结构及运行环境日趋复杂，接地故障处理时间相应增加，在接地允许的2小时内，极易发生因设备绝缘破坏导致的相间故障跳闸、人身触电伤亡等事故。配电网线路故障发生的全过程时候发现，绝大多数永久性故障是一个故障点的长时间、多频次地破坏积累而成的，排除突发的外破故障事件，配电网线路在发生永久故障之前通常都会出现征兆和特征，可以继续运行一段时间才会发生永久性故障，通常在永久性故障发生之前，会有连续的瞬时性接地事件发生，在这个过程中会产生暂态故障信号。为了减少配电网永久性接地故障的发生，按传统思路需要配备大量的现场巡视人员，加强线路巡视工作，提前发现设备隐患点进行消缺，这明显增加了电网公司的负担。

随着数字化技术的发展，对于电网的监控也逐渐进行数字化图形化显示，如何实现直接快速的对配电网的健康状态进行监测显示并给出健康预警，对于配电网的监测至关重要。因此需要研究一种配电网健康码智能监测方案来实现配电网的健康状态的监控。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种配电网健康码智能监测方法及系统，通过对监控的配电网进行健康预测并进行直观的提醒，实现配电网线路健康状态数据的可视化图形和/或报表的呈现，有效提升了配电网系统提前预防故障线路的效率，提高了配电网系统的可靠性和智能化水平。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种基于数据价值挖掘的配电网健康智能监测方法，包括如下步骤，

获取主配电网一体化图模；

对主配电网一体化图模中各线路的健康状态进行预测；

基于预测的健康状态对主配电网一体化图模中各线路进行拓扑着色，通过各线路的颜色来表征线路的健康状态。

获取主配电网一体化图模的方法包括：获取主电网图模和配电网图模，将主电网图模及配电网图模进行拼接，形成主配电网一体化图模。

主电网图模从调度自动化EMS系统导出，配网图模从GIS/PMS/配电自动化主站系统导出。

对主配电网一体化图模中各线路的健康状态进行预测包括：

在设定的时域范围内基于每一条线路的瞬时接地次数来判断配电网线路的健康状态，并将健康状态分为：红黄绿三种状态；

红色状态：表示线路为疾病状态；

黄色状态：表示线路为亚健康状态、界于健康与疾病之间的状态；

绿色状态：表示线路为健康状态、无异常情况。

判断配电网的健康状态包括：

读取配电自动化系统推送的接地故障拓扑线路段数据，判断绝缘风险概率，基于线路不同风险概率设置对应的加权系数；

读取配电自动化系统推送的接地故障拓扑线路段数据，判断接地类型，基于接地类型设置接地类型对应的加权系数；

在设定时域范围内将监控到的瞬时接地次数通过线路对应的绝缘风险概率加权系数、线路类型对应的加权系数进行转换得到计算次数，将计算次数与健康状态设定的次数阈值进行比较来判断线路的健康状态。

次数阈值包括红码阈值、绿码阈值、黄码阈值；当线路对应的计算次数小于绿码阈值则此时判断线路处于健康状态，并对线路上绿色；当线路对应的计算次数达到绿码阈值和黄码阈值之间时，判断此时线路处于亚健康状态、界于健康与疾病之间的状态，并对线路上黄色；当线路对应的计算次数大于黄码阈值时，判断此时线路处于疾病状态，并对线路拓扑着色为红色。

将主配电网一体化图模中各线路按照健康状态进行拓扑着色后通过显示模块进行线路拓扑的实时显示。

一种配电网健康码智能监测系统，所述系统包括：依次连接的数据管理模块、健康码监测分析模块、健康码智能预警模块及可视化显示输出模块；

数据管理模块：用于对系统健康码智能监测所需的所有数据进行接收、格式转换、存储和转发，主要包含以下四类数据：主网和配电网的图模文件、配电网网络结构参数及其相应设备固有参数数据、主网和配电网的实时运行数据、变电站小电流接地选线装置和配电网分布式小电流接地选线装置(暂态选线原理的一二次融合柱上开关、一二次融合环网柜、开关站(开闭所)小电流接地选线装置、故障指示器等)接地故障暂态特征量的SOE报文和录波文件。

主配一体化图模管理模块：用于将主电网图模及配电网图模进行拼接，形成主配电网一体化图模；

健康码监测分析模块：用于对接地故障暂态特征量监测与分析，形成时域和接地类型的两个维度的特征分布结果，并将处理后的数据输送至健康码智能预警模块；

健康码智能预警模块：用于将在时域和接地类型两个维度分布的接地故障暂态特征量数据，结合配电网网络结构参数及其相应设备固有参数数据、配电网实时运行数据进行综合研判，对电缆型线路、电缆+架空混合型线路、架空型线路、频发故障线路赋予相应的“健康风险概率”的加权系数，加权系数是表征线路的风险概率，基于不同线路是具有不同的绝缘风险的，因此基于不同的绝缘风险来设置不同的加权系数，不同的接地类型加权系数设置包括四个接地类型的加权系数，包括高阻接地加权系数、低阻接地加权系数、弧光接地加权系数和其他接地加权系数，如可以分别对应的数值为0.85、1.1、1.25、1(可以微调，具体设置根据实际需要调整)。，通过设置不同接地类型的加权系数(包括四个接地类型的加权系数，包括高阻接地加权系数、低阻接地加权系数、弧光接地加权系数和其他接地加权系数，分别对应的数值为0.85、1.1、1.25、1。)，建立线路健康模型，基于各加权系数转换为计算次数，对接入系统的所有线路(区域/段)基于其统计计算得到的计算次数实施“绿、黄、红”三色健康码动态管理，绿码表示线路为健康状态、无异常情况；黄码表示线路为亚健康状态、界于健康与疾病之间的状态，需要密切关注；红码表示线路为疾病状态、情况非常严重，需要巡视排查隐患故障点。实时掌握线路的健康状态，对永久故障的发生进行预测，并将处理后的数据输送至可视化显示输出模块；绿码、黄码、红码是指在监控的线路图谱上通过拓扑着色的方式将线路赋予绿、黄、红三色从而实现监控报警和管理的目的，基于颜色就可以直接获知配电网线路的故障状态。

可视化显示输出模块：用于对配电网线路健康状态以“绿、黄、红”三色健康码的结果进行输出，将变电站接线图和配电网单线图中对应的线路(区域/段)拓扑变色显示对应健康码的颜色，并自动挂对应健康码颜色的“健康牌”(健康牌是指将对应的线路添加健康色，绿、黄、红，同时通过标示符号通过文字、字体、底色来标识对应拓扑线路的状态)，用于实现配电网线路健康状态数据的可视化图形和/或报表的呈现。可视化输出模块将配电网线路健康码结果，结合基于SVG技术的配电网图模以可视化图形的方式呈现，让运行人员对配电网线路健康状态有更加直观和清晰的认识。

数据管理模块对健康码智能监测系统所需的所有数据进行数据的接收、格式转换、存储和转发；数据包括主网和配电网的图模文件、配电网网络结构参数及其相应设备固有参数数据、主网和配电网的实时运行数据、变电站小电流接地选线装置和配电网分布式小电流接地选线装置(暂态选线原理的一二次融合柱上开关、一二次融合环网柜、开关站(开闭所)小电流接地选线装置、故障指示器等)接地故障暂态特征量的SOE报文和录波文件。

所述主配一体化图模管理模块中的主网图模从调度自动化EMS系统导出，配网图模从GIS/PMS/配电自动化主站系统导出，导出为CIM和SVG文件存放在主配一体化图模管理模块，读取主电网CIM和配电网CIM的XML文件，解析主配电网一次设备、连接点及其相互的拓扑关系。

健康码监测分析模块：用于对接地故障暂态特征量的SOE报文和录波文件监测分析，形成时域和接地类型的两个维度的特征分布结果，将连续的瞬时接地事件在时域上形成清晰的特征分布，并统计占比；同时也在接地类型上形成清晰的特征分布，并统计弧光接地、高阻接地、低阻接地、其他类型接地的占比，并将处理后的数据输送至健康码智能预警模块。

健康码智能预警模块：用于将在时域和接地类型两个维度分布的接地故障暂态特征量数据(基于特征量数据判断接地类型并给予接地类型赋予对应的加权系数)，结合主网和配电网图模文件、配电网网络结构参数及其相应设备固有参数数据、主网和配电网的实时运行数据进行综合研判，对电缆型线路、电缆+架空混合型线路、架空型线路、频发故障线路赋予相应的“绝缘风险概率”的加权系数，通过设置不同的“绝缘风险概率”和“接地类型”的加权系数，建立线路健康模型，在四个时域的区间(A小时、B小时、C天、D月)(一般选择1小时、24小时、5天、1个月等四个时间维度，每个时间维度对应的设置有黄码阈值次数、绿码阈值次数等参数，当在一个小时内满足对应的1小时内的黄码阈值次数、绿码阈值次数等参数则对应的设置其健康码颜色，然后当时间来到大于1小时候，则进入24小时这个时间维度，在这个时间维度内重新基于24小时对应的黄码阈值次数、绿码阈值次数等参数则对应的设置其健康码颜色，5天维度和1个月维度类似的方式进行处理。)将瞬时接地次数通过“绝缘风险概率”加权系数和“接地类型”加权系数转换后，达到设置触发条件的瞬时接地次数，对应进行不同等级的健康告警，通常先设定一个通用的初始定值，该定值可以根据线路的运行情况可以进行微调，X轴代表瞬时接地次数，Y轴代表四个时域；对接入系统的所有线路(区域/段)实施“绿、黄、红”三色健康码动态管理。触发绿码的条件是瞬时接地次数为零，绿码结束条件是达到绿码阈值次数，表示线路为健康状态、无异常情况，绿码阈值次数分别是在A小时、B小时、C天、D月的时域内对应的四个次数设置值，在对应的时域内给出对应的绿码次数阈值，在A时域内则通过A时域对应的绿码阈值进行绿码的管理控制；同理在B、C、D时域内进行管理；触发黄码的条件是在A小时、B小时、C天、D月的时域内瞬时接地次数达到设置次数，如大于绿码阈值且小于黄码阈值次数，在这里黄码阈值次数同样的根据A、B、C、D四个时域设置不同的次数设定值，在相同时域内进行对应的比较来判断对线路进行绿、黄、红三色的上色(拓扑着色)。黄色表示线路为亚健康状态、界于健康与疾病之间的状态，需要密切关注；触发红码的条件是在A小时、B小时、C天、D月的时间内瞬时接地次数达到设置次数，表示线路为疾病状态、情况非常严重，需要巡视排查隐患故障点，并将处理后的数据输送至可视化显示输出模块。

将生成处理后的“绿、黄、红”三种颜色的健康码数据输送至可视化显示输出模块，将变电站接线图和配电网单线图中对应的线路(区域/段)拓扑变色显示对应健康码的颜色，并自动挂对应健康码颜色的“健康牌”，实时掌握线路的健康状态。

基于配电网健康码智能监测系统的健康码预警方法，所述方法具体包括如下步骤：

S1、将主电网图模及配电网图模进行拼接，形成主配电网一体化图模；

S2、将配电网网络结构参数及其相应设备固有参数在配电网图模文件(SVG/XML/CIM/G)中进行相应的拓扑线路段匹配；

S3、读取配电自动化系统的配电网实时运行数据，获取接地故障启动判断的零序电压数值和接地故障暂态特征量数据；

S4、读取配电自动化系统推送的接地故障拓扑线路段数据，判断绝缘风险概率，将接地故障暂态特征量数据按发生的时间轴统计排列；

S5、读取配电自动化系统推送的接地故障拓扑线路段数据，判断接地类型，将接地故障暂态特征量数据按接地类型统计排列；

S6、对电缆型线路、电缆+架空混合型线路、架空型线路、频发故障线路设置不同的“绝缘风险概率”的加权系数，系数从小到大；

S7、设置不同的“接地类型”加权系数：高阻接地加权系数、低阻接地加权系数、弧光接地加权系数、其他接地加权系数；

S8、建立线路健康模型，在四个时域的区间(A小时、B小时、C天、D月)将瞬时接地次数通过“绝缘风险概率”加权系数和“接地类型”加权系数转换后，达到设置触发条件的瞬时接地次数，对应进行不同等级的健康告警，通常先设定一个通用的初始定值，该定值可以根据线路的运行情况可以进行微调，X轴代表瞬时接地次数，Y轴代表四个时域；

S9、对接入系统的所有线路(区域/段)实施“绿、黄、红”三色健康码动态管理。触发绿码的条件是瞬时接地次数为零，表示线路为健康状态、无异常情况；触发黄码的条件是在A小时、B小时、C天、D月的时域内瞬时接地次数达到设置次数，表示线路为亚健康状态、界于健康与疾病之间的状态，需要密切关注；触发红码的条件是在A小时、B小时、C天、D月的时间内瞬时接地次数达到设置次数，表示线路为疾病状态、情况非常严重，需要巡视排查隐患故障点。

S10、将生成处理后的“绿、黄、红”三种颜色的健康码数据输送至可视化显示输出模块，将变电站接线图和配电网单线图中对应的线路(区域/段)拓扑变色显示对应健康码的颜色，并自动挂对应健康码颜色的“健康牌”，实时掌握线路的健康状态。

本发明的优点在于：实现自动获取主网和配电网的图模文件、配电网网络结构参数及其相应设备固有参数、配电自动化系统的配电网实时运行数据、接地故障启动判断的零序电压数值和接地故障暂态特征量数据、配电自动化系统推送的接地故障拓扑线路段数据，将在时域和接地类型两个维度分布的接地故障暂态特征量数据，结合各类数据进行综合研判，设置“健康风险概率”和“接地类型”的加权系数，建立线路健康模型，对接入系统的所有线路(区域/段)实施“绿、黄、红”三色健康码动态管理，实时掌握线路的健康状态，对永久故障的发生进行预测，对配电网线路健康状态以“绿、黄、红”三色健康码的结果进行输出，将线路(区域/段)拓扑变色，挂“健康牌”，用于实现配电网线路健康状态数据的可视化图形和/或报表的呈现，有效提升了配电网系统提前预防故障线路的效率，提高了配电网系统的可靠性和智能化水平。

附图说明

下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明配电网健康码智能监测系统的总体设计框架示意图；

图2为本发明配电网健康码智能监测系统的数据贯通和应用整合框架结构示意图；

图3为本发明配电网健康码智能监测系统的数据走向图；

图4为本发明配电网健康码智能监测系统实现方法的流程图；

图5为A、B、C、D四个时域对应的阈值次数示意图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例提供的配电网健康码智能监测系统结构示意图，为了便于说明，仅示出与本发明实施例相关的部分。

配电网健康码智能监测系统，自动获取主网和配电网的图模文件、配电网网络结构参数及其相应设备固有参数、配电自动化系统的配电网实时运行数据、接地故障启动判断的零序电压数值和接地故障暂态特征量数据、配电自动化系统推送的接地故障拓扑线路段数据，将在时域和接地类型两个维度分布的接地故障暂态特征量数据，结合各类数据进行综合研判，设置“健康风险概率”和“接地类型”的加权系数，建立线路健康模型，对接入系统的所有线路(区域/段)实施“绿、黄、红”三色健康码动态管理，实时掌握线路的健康状态，对永久故障的发生进行预测，对配电网线路健康状态以“绿、黄、红”三色健康码的结果进行输出，将线路(区域/段)拓扑变色，挂“健康牌”，用于实现配电网线路健康状态数据的可视化图形和/或报表的呈现。

配电网健康码智能监测系统包括五个模块：

数据管理模块、主配一体化图模管理模块、健康码监测分析模块、健康码智能预警模块以及可视化显示输出模块。

如图1所示，配电网健康码智能监测系统包含数据管理模块、主配一体化图模管理模块、健康码监测分析模块、健康码智能预警模块以及可视化显示输出模块共五个模块，具体的模块功能如下：

(1)数据管理模块

数据管理模块负责对健康码智能监测系统所需的所有数据进行接收、格式转换、存储和转发，主要包含以下六类数据：主电网图模、线路和变压器设备参数以及变压器、线路和母线的实时的遥测、遥信数据；配电网图模、线路的长度和型号参数以及配电自动化系统实时的数据；配变实时的用采、融合终端数据；

调度自动化EMS系统(能量管理系统)、GIS/PMS系统、配电自动化主站的电网设备参数，营销用电信息采集系统、营配融合平台、设备状态等数据。

(2)主配一体化图模管理模块

主网图模从调度自动化EMS系统(能量管理系统)导出，配电网图模从GIS/PMS/配电自动化主站系统导出，导出为CIM和SVG文件存放在主配一体化图模管理模块，读取主电网CIM和配电网CIM的XML文件，解析主配电网一次设备、连接点及其相互的拓扑关系。依据10kV馈线的双重命名编号在全网内为唯一标识的特点，以馈线作为交集点深度优先搜索所有的连接节点及其拓扑关系，将主电网与配电网建立对应关联后重新编号，生成新的逻辑节点并形成目录树，完成主配电网图模拓扑的拼接工作。

(3)健康码监测分析模块

对接地故障暂态特征量的SOE报文和录波文件监测分析，形成时域和接地类型的两个维度的特征分布结果，将连续的瞬时接地事件在时域上形成清晰的特征分布，并统计占比；同时也在接地类型上形成清晰的特征分布，并统计弧光接地、高阻接地、低阻接地、其他类型接地的占比。

(4)健康码智能预警模块

将在时域和接地类型两个维度分布的接地故障暂态特征量数据，结合主网和配电网图模文件、配电网网络结构参数及其相应设备固有参数数据、主网和配电网的实时运行数据进行综合研判，对电缆型线路、电缆+架空混合型线路、架空型线路、频发故障线路赋予相应的“绝缘风险概率”的加权系数，通过设置不同的“绝缘风险概率”和“接地类型”的加权系数，建立线路健康模型，在四个时域的区间(A小时、B小时、C天、D月)将瞬时接地次数通过“绝缘风险概率”加权系数和“接地类型”加权系数转换后(可以根据接地类型不同的加权系数，将瞬时接地次数乘以对应的加权系数最终得到一个计算的次数，然后将计算次数作为比较的数值与各绿黄码次数阈值进行比较)，达到设置触发条件的瞬时接地次数，对应进行不同等级的健康告警，通常先设定一个通用的初始定值，该定值可以根据线路的运行情况可以进行微调，X轴代表瞬时接地次数，Y轴代表四个时域；对接入系统的所有线路(区域/段)实施“绿、黄、红”三色健康码动态管理。如图5，在A、B、C、D四个时域分别采用1小时、24小时、5天、1个月四个时域，每个时域对应的绿色阈值、黄色阈值都可以通过图5中的故障等级进行判断，在A时域时，也就是在一小时内计算次数在0～5次之间赋绿码，5-10次赋黄码，10-15次赋红码，当然超过15次之前就已经是红码了，因此超过15次已经在10-15次之间考虑过了；同理在24小时时，其对应的绿黄红对应的区间次数为：0-8、9-15、16-20；5天时域时，绿黄红码对应的区间次数为0-12、13-20、21-25次；1个月时域时，绿黄红码对应的区间次数为0-20、21-30、31-35次；可以根据监控系统所处的时域来基于对应时域的计算次数和次数区间的关系来实现黄红绿的赋色。

(5)可视化输出模块

对配电网线路健康状态以“绿、黄、红”三色健康码的结果进行输出，将变电站接线图和配电网单线图中对应的线路(区域/段)拓扑变色显示对应健康码的颜色，并自动挂对应健康码颜色的“健康牌”，用于实现配电网线路健康状态数据的可视化图形和/或报表的呈现。

配电网健康码智能监测系统采用IEC61970/61968标准中的CIM模型进行营配调数据的贯通和应用的整合，其框架结构如图2所示。营配调系统通过CIM/XML数据转换接口程序将各自的数据转换成CIM模型的标准格式，以便配电网健康码智能监测系统通过数据交换总线获取所需数据。采用基于CIM/SVG的图模一体化技术可使各系统之间实现松耦合，便于各系统的维护升级改造。

配电网健康码智能监测系统获取的数据来源包含：

(1)配电自动化系统实时的数据：通过配电自动化主站系统获取，发送E文件格式的配电网全部开关状态。

(2)GIS/PMS/配电自动化主站系统的电网设备参数：通过GIS/PMS/配电自动化主站系统获取CIM/SVG格式配电网图模和电网设备参数。

如图3、图4所示，配电网健康码智能监测系统，具体实施步骤如下：

步骤0：读入主配电网模型文件、主配电网电网实时数据、主配电网实时运行拓扑数据，基于CIM/SVG的图模一体化技术，利用营配调数据贯通，通过模型的拆分与合并实现了主配电网一体化建模；

步骤1：将配电网网络结构参数及其相应设备固有参数在配电网图模文件(SVG/XML/CIM/G)中进行相应的拓扑线路段匹配；

步骤2：读取配电自动化系统的配电网实时运行数据，获取接地故障启动判断的零序电压数值和接地故障暂态特征量数据；

步骤3：读取配电自动化系统推送的接地故障拓扑线路段数据，判断绝缘风险概率，将接地故障暂态特征量数据按发生的时间轴统计排列；

步骤4：读取配电自动化系统推送的接地故障拓扑线路段数据，判断接地类型，将接地故障暂态特征量数据按接地类型统计排列；

步骤5：对电缆型线路、电缆+架空混合型线路、架空型线路、频发故障线路设置不同的“绝缘风险概率”的加权系数，系数从小到大；

步骤6：设置不同的“接地类型”加权系数：高阻接地加权系数、低阻接地加权系数、弧光接地加权系数、其他接地加权系数；

步骤7：建立线路健康模型，在四个时域的区间(A小时、B小时、C天、D月)将瞬时接地次数通过“绝缘风险概率”加权系数和“接地类型”加权系数转换后，达到设置触发条件的瞬时接地次数，对应进行不同等级的健康告警，通常先设定一个通用的初始定值，该定值可以根据线路的运行情况可以进行微调，X轴代表瞬时接地次数，Y轴代表四个时域；

步骤8：对接入系统的所有线路(区域/段)实施“绿、黄、红”三色健康码动态管理。触发绿码的条件是瞬时接地次数为零，表示线路为健康状态、无异常情况；触发黄码的条件是在A小时、B小时、C天、D月的时域内瞬时接地次数达到设置次数，表示线路为亚健康状态、界于健康与疾病之间的状态，需要密切关注；触发红码的条件是在A小时、B小时、C天、D月的时间内瞬时接地次数达到设置次数，表示线路为疾病状态、情况非常严重，需要巡视排查隐患故障点。

步骤9：将生成处理后的“绿、黄、红”三种颜色的健康码数据输送至可视化显示输出模块，将变电站接线图和配电网单线图中对应的线路(区域/段)拓扑变色显示对应健康码的颜色，并自动挂对应健康码颜色的“健康牌”，实时掌握线路的健康状态。

步骤10：存储数据并可将配电网健康码智能监测报表导出显示和/或打印。

如下是与本发明有关的部分术语的解释：

1.SG-CIM：国家电网公司制定的企业公共信息模型。

2.GIS系统：电网GIS平台/公共电网地理信息资源平台。

3.PMS：国网统一建设的设备(资产)精益化管理系统。

4.EMS：调度自动化EMS系统(能量管理系统)。

5.电网图模：指电网的图形和模型数据，由CIM和XML组成，CIM记载设备的电气符号，XML记载设备参数及设备间的电气连接关系。

6.单线图:以单条馈线为单位，描述从变电站出线到线路末端或线路联络开关之间的所有配电网设备。组成元素包含变电站、环网柜、开关站、配电室、箱式变、分布式光伏用户、电缆分支箱、负荷开关、断路器、刀闸、跌落式熔断器、组合开关、架空线、电缆、配电变压器、故障指示器等设备及其杆塔。

7.配电自动化：配电自动化系统是实现配电网的运行监视和控制的自动化系统，具备配电SCADA(supervisory control and data acquisition)、馈线自动化、电网分析应用及与相关应用系统互连等功能，主要由配电自动化主站、配电终端、配电子站(可选)和通信通道等部分组成。

8.配电自动化主站：配电自动化系统的主站。

9.E语言：由国调中心研发的电力系统数据模型描述语言。使用面向对象技术，继承XML的特性，采用自然语言对类、属性、实体进行描述的无编码体系，便于进行CIM格式的转换和数据交换，可高效描述各类电网设备模型。

10.CIM：公共信息模型(Common Information Model)是IEC61970中定义的抽象概念模型，它描述了电力企业的所有主要对象，通过提供一种用对象类和属性及属性间的关系来表示电力系统资源的标准方法。CIM使用统一建模语言(UML)定义，可基于UML模型定义生成各种其它格式的模型。多采用XML来描述，主要用于各系统间的数据交换和集成。

11.SVG：是由W3C组织发布的一种基于XML的开放二维图形描述语言，基于可扩展标记语言(XML)，用于描述二维矢量图形的一种图形格式，具有很强的交互性。IEC第57技术委员会第13工作组推出了IEC61970标准系列，其中规定了SVG为图形交互的标准。

12.配电网分布式小电流接地选线装置：暂态选线原理的一二次融合柱上开关、一二次融合环网柜、开关站(开闭所)小电流接地选线装置、故障指示器等。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于数据价值挖掘的配电网健康码智能监测方法，其特征在于：包括如下步骤，

获取主配电网一体化图模；

对主配电网一体化图模中各线路的健康状态进行预测；

基于预测的健康状态对主配电网一体化图模中各线路区域/段进行拓扑着色，通过各线路的颜色来表征线路的健康状态。

2.如权利要求1所述的一种基于数据价值挖掘的配电网健康码智能监测方法，其特征在于：获取主配电网一体化图模的方法包括：获取主电网图模和配电网图模，将主电网图模及配电网图模进行拼接，形成主配电网一体化图模。

3.如权利要求2所述的一种基于数据价值挖掘的配电网健康码智能监测方法，其特征在于：主电网图模从调度自动化EMS系统导出，配网图模从GIS/PMS/配电自动化主站系统导出。

4.如权利要求1所述的一种基于数据价值挖掘的配电网健康码智能监测方法，其特征在于：对主配电网一体化图模中各线路区域/段的健康状态进行预测包括：

在设定的时域范围内基于每一条线路的瞬时接地次数来判断配电网线路区域/段的健康状态，并将健康状态分为：红黄绿三种状态；

红色状态：表示线路为疾病状态；

黄色状态：表示线路为亚健康状态、界于健康与疾病之间的状态；

绿色状态：表示线路为健康状态、无异常情况。

5.如权利要求4所述的一种基于数据价值挖掘的配电网健康码智能监测方法，其特征在于：判断配电网的健康状态包括：

读取配电自动化系统推送的接地故障拓扑线路段数据，判断绝缘风险概率，基于线路不同风险概率设置对应的加权系数；

读取配电自动化系统推送的接地故障拓扑线路段数据，判断接地类型，基于接地类型设置接地类型对应的加权系数；

在设定时域范围内将监控到的瞬时接地次数通过线路对应的绝缘风险概率加权系数、线路类型对应的加权系数进行转换得到计算次数，将计算次数与健康状态设定的次数阈值进行比较来判断线路的健康状态。

6.如权利要求5所述的一种基于数据价值挖掘的配电网健康码智能监测方法，其特征在于：次数阈值包括红码阈值、绿码阈值、黄码阈值；当线路对应的计算次数小于绿码阈值则此时判断线路处于健康状态，并对线路拓扑着色为绿色；当线路对应的计算次数达到绿码阈值和黄码阈值之间时，判断此时线路处于亚健康状态、界于健康与疾病之间的状态，并对线路拓扑着色为黄色；当线路对应的计算次数大于黄码阈值时，判断此时线路处于疾病状态，并对线路拓扑着色为红色。

7.如权利要求6所述的一种基于数据价值挖掘的配电网健康码智能监测方法，其特征在于：将主配电网一体化图模中各线路按照健康状态进行拓扑着色后通过显示模块进行线路拓扑的实时显示。

8.一种基于数据价值挖掘的配电网健康码智能监系统，其特征在于：包括数据管理模块、健康码监测分析模块、健康码智能预警模块及可视化显示输出模块；

所述数据管理模块用于对所需的所有数据进行接收、格式转换、存储和转发，其输出端连接健康码监测分析模块、主配一体化图模管理模块；所需的数据包括主网和配电网的图模文件、配电网网络结构参数及其相应设备固有参数数据、主网和配电网的实时运行数据、变电站小电流接地选线装置和配电网分布式小电流接地选线装置接地故障暂态特征量的SOE报文和录波文件；

所述主配一体化图模管理模块用于将主电网图模及配电网图模进行拼接，形成主配电网一体化图模；

所述健康码监测分析模块用于对接地故障暂态特征量监测与分析，形成时域和接地类型的两个维度的特征分布结果，并将处理后的数据输送至健康码智能预警模块；

所述健康码智能预警模块用于建立线路健康模型，对接入系统的所有线路实施“绿、黄、红”三色健康码动态管理，对每条线路进行健康判断并赋三色健康码：绿码表示线路为健康状态、无异常情况；黄码表示线路为亚健康状态、界于健康与疾病之间的状态；红码表示线路为疾病状态；基于线路的健康状态对图模中的线路进行拓扑着色；并将拓扑着色处理后的数据输送至可视化显示输出模块；

所述可视化显示输出模块用于将配电网线路健康状态以“绿、黄、红”三色健康码的结果进行输出显示，将变电站接线图和配电网单线图中对应的线路拓扑变色显示对应健康码的颜色，并自动挂对应健康码颜色的“健康牌”，实现配电网线路健康状态数据的可视化图形和/或报表的呈现。

9.如权利要求8所述的一种基于数据价值挖掘的配电网健康码智能监系统，其特征在于：所述主配一体化图模管理模块中的主网图模从调度自动化EMS系统导出，配网图模从GIS/PMS/配电自动化主站系统导出，导出为CIM和SVG文件存放在主配一体化图模管理模块，读取主电网CIM和配电网CIM的XML文件，解析主配电网一次设备、连接点及其相互的拓扑关系。

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