CN115955414B - 一种配网自动化终端遥控异常分析方法及相关装置 - Google Patents

一种配网自动化终端遥控异常分析方法及相关装置 Download PDF

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本申请公开了一种配网自动化终端遥控异常分析方法及相关装置，方法包括：获取待分析时间段内配网自动化开关的遥控操作数据和通信报文数据并作为分析数据集；基于分析数据集分别计算配网自动化开关的遥控异常率、通信异常率、预置异常率、规约异常率和报文异常率；根据遥控异常率、通信异常率、预置异常率、规约异常率和报文异常率，通过熵值法计算配网自动化开关的遥控异常概率；判断待分析时间段内配网自动化开关是否发生任一的预置突发异常情况，从而确定突发异常情况分析结果；结合遥控异常概率和突发异常情况分析结果确定配网自动化开关的异常分析结果。从而解决了现有技术无法准确确评估配网自动化终端遥控异常的发生概率的问题。

Description

一种配网自动化终端遥控异常分析方法及相关装置
技术领域
本申请涉及配网自动化终端检测技术领域，尤其涉及一种配网自动化终端遥控异常分析方法及相关装置。
背景技术
随着配网自动化开关的大规模部署应用，配电网运行越来越多操作依赖遥控进行，但由于配网自动化开关运行环境复杂、条件较差，所以其遥控可靠性不高，对配电网运行的影响越来越大。
目前尚无成熟方案对配网自动化开关的遥控功能进行评估，一般其遥控功能只在投运时通过实际操作进行验证，在运行期间，由于可能的停电影响，一般只通过遥控预置测试遥控功能可用性，无法进行直接控制验证其可用性。而且该方法无法直接进行遥控操作，也未考虑通讯质量波动对遥控的影响，所以对配网自动化开关遥控功能的评估过于片面。
发明内容
本申请提供了一种配网自动化终端遥控异常分析方法及相关装置，用于解决现有技术无法准确确评估配网自动化终端遥控异常的发生概率的技术问题。
有鉴于此，本申请第一方面提供了一种配网自动化终端遥控异常分析方法，所述方法包括：
获取待分析时间段内配网自动化开关的遥控操作数据和通信报文数据并作为分析数据集；
基于所述分析数据集分别计算配网自动化开关的遥控异常率、通信异常率、预置异常率、规约异常率和报文异常率；
根据所述遥控异常率、所述通信异常率、所述预置异常率、所述规约异常率和所述报文异常率，通过熵值法计算配网自动化开关的遥控异常概率；
判断待分析时间段内配网自动化开关是否发生任一的预置突发异常情况，从而确定突发异常情况分析结果；
结合所述遥控异常概率和所述突发异常情况分析结果确定配网自动化开关的异常分析结果。
可选地，所述基于所述分析数据集分别计算配网自动化开关的遥控异常率、通信异常率、预置异常率、规约异常率和报文异常率，具体包括：
设所述遥控异常率为Ai，所述通信异常率为Bi，预置异常率为Ci，规约异常率Di，报文异常率为Ei，i为配网自动化开关；
Ai=1-遥控执行成功次数/遥控总次数；
Bi=通信异常时间/总时间；
Ci=遥控预置失败次数/总预置次数；
Di=规约异常时间/总时间；
Ei=1-配网自动化主站系统接收的异常报文帧数/主站发送的总报文帧数。
可选地，所述根据所述遥控异常率、所述通信异常率、所述预置异常率、所述规约异常率和所述报文异常率，通过熵值法计算配网自动化开关的遥控异常概率，具体包括：
通过熵值法分别计算所述遥控异常率、所述通信异常率、所述预置异常率、所述规约异常率和所述报文异常率的权重，并将权重代入到遥控异常概率计算公式中，得到配网自动化开关的遥控异常概率；
其中，所述遥控异常概率计算公式为：
Figure SMS_1
；
式中，
Figure SMS_2
为所述遥控异常概率，/>
Figure SMS_3
为所述遥控异常率的权重，/>
Figure SMS_4
为所述通信异常率的权重，/>
Figure SMS_5
为所述预置异常率的权重，/>
Figure SMS_6
为所述规约异常率的权重，/>
Figure SMS_7
为所述报文异常率的权重。
可选地，所述预置突发异常情况，具体包括：CK就地、弹簧未储能、装置异常、SF6低。
可选地，所述结合所述遥控异常概率和所述突发异常情况分析结果确定配网自动化开关的异常分析结果，具体包括：
当配网自动化开关在待分析时间段内发生CK就地、弹簧未储能、装置异常、SF6低中的其中一种或多种预置突发异常情况，则Pi=1，否则，
Figure SMS_8
，从而得到配网自动化开关的异常分析结果。
本申请第二方面提供一种配网自动化终端遥控异常分析系统，所述系统包括：
获取单元，用于获取待分析时间段内配网自动化开关的遥控操作数据和通信报文数据并作为分析数据集；
第一计算单元，用于基于所述分析数据集分别计算配网自动化开关的遥控异常率、通信异常率、预置异常率、规约异常率和报文异常率；
第二计算单元，用于根据所述遥控异常率、所述通信异常率、所述预置异常率、所述规约异常率和所述报文异常率，通过熵值法计算配网自动化开关的遥控异常概率；
判断单元，用于判断待分析时间段内配网自动化开关是否发生任一的预置突发异常情况，从而确定突发异常情况分析结果；
分析单元，用于结合所述遥控异常概率和所述突发异常情况分析结果确定配网自动化开关的异常分析结果。
可选地，所述第一计算单元，具体用于：
设所述遥控异常率为Ai，所述通信异常率为Bi，预置异常率为Ci，规约异常率Di，报文异常率为Ei，i为配网自动化开关；
Ai=1-遥控执行成功次数/遥控总次数；
Bi=通信异常时间/总时间；
Ci=遥控预置失败次数/总预置次数；
Di=规约异常时间/总时间；
Ei=1-配网自动化主站系统接收的异常报文帧数/主站发送的总报文帧数。
可选地，所述第二计算单元，具体用于：
通过熵值法分别计算所述遥控异常率、所述通信异常率、所述预置异常率、所述规约异常率和所述报文异常率的权重，并将权重代入到遥控异常概率计算公式中，得到配网自动化开关的遥控异常概率；
其中，所述遥控异常概率计算公式为：
Figure SMS_9
；
式中，
Figure SMS_10
为所述遥控异常概率，/>
Figure SMS_11
为所述遥控异常率的权重，/>
Figure SMS_12
为所述通信异常率的权重，/>
Figure SMS_13
为所述预置异常率的权重，/>
Figure SMS_14
为所述规约异常率的权重，/>
Figure SMS_15
为所述报文异常率的权重。
可选地，所述预置突发异常情况，具体包括：CK就地、弹簧未储能、装置异常、SF6低。
可选地，所述分析单元，具体用于：
当配网自动化开关在待分析时间段内发生CK就地、弹簧未储能、装置异常、SF6低中的其中一种或多种预置突发异常情况，则Pi=1，否则，
Figure SMS_16
，从而得到配网自动化开关的异常分析结果。
从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：
本申请提供了一种配网自动化终端遥控异常分析方法，包括：获取待分析时间段内配网自动化开关的遥控操作数据和通信报文数据并作为分析数据集；基于分析数据集分别计算配网自动化开关的遥控异常率、通信异常率、预置异常率、规约异常率和报文异常率；根据遥控异常率、通信异常率、预置异常率、规约异常率和报文异常率，通过熵值法计算配网自动化开关的遥控异常概率；判断待分析时间段内配网自动化开关是否发生任一的预置突发异常情况，从而确定突发异常情况分析结果；结合遥控异常概率和突发异常情况分析结果确定配网自动化开关的异常分析结果。本发明充分考虑了配网自动化开关的通信质量、通信异常以及历史的遥控情况，能够准确评估其遥控异常的发生概率，能准确指导运行人员对遥控异常进行处理。从而解决现有技术无法准确确评估配网自动化终端遥控异常的发生概率的技术问题。
附图说明
图1为本申请实施例中提供的一种配网自动化终端遥控异常分析方法的流程示意图；
图2为本申请实施例中提供的一种配网自动化终端遥控异常分析系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术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，都属于本申请保护的范围。
请参阅图1，本申请实施例中提供的一种配网自动化终端遥控异常分析方法，包括：
步骤101、获取待分析时间段内配网自动化开关的遥控操作数据和通信报文数据并作为分析数据集；
需要说明的是，假设当前时间为D，选取从D-T到D时间范围内的所有配网自动化开关遥控操作数据、通讯报文数据作为样本集，D的单位为天，T建议取半年。
步骤102、基于分析数据集分别计算配网自动化开关的遥控异常率、通信异常率、预置异常率、规约异常率和报文异常率；
需要说明的是，分别计算每台配网自动化开关i的遥控异常率、通信异常率、预置异常率、规约异常率、报文异常率，具体的：
1）某台配网自动化开关i的遥控异常率计算
在D-T到D时间范围内，某配网自动化开关i的遥控异常率 Ai计算公式如下：
Ai=1-遥控执行成功次数/遥控总次数
2）某台配网自动化开关i的遥控异常率计算
在D-T到D时间范围内，某配网自动化开关i的通信异常率Bi计算公式如下：
Bi=通信异常时间/总时间
总时间为分钟数，出现TCP连接中断（（报文分析结果为“接收初始化过程报文超次”、“初始化过程超时”、“应用层接收超时”、“链路异常回答”、“超过重试次数”））或RTU中断的时间为通信异常时间。
3）某台配网自动化开关i的预置异常率Ci计算
在D-T到D时间范围内，某配网自动化开关i的预置异常率Ci计算公式如下：
Ci=遥控预置失败次数/总预置次数
其中开关i应定期不断进行遥控预置测试。
4）某台配网自动化开关i的规约异常率Di计算
在D-T到D时间范围内，某配网自动化开关i的规约异常率Di计算公式如下：
Di=规约异常时间/总时间
总时间为分钟数，出现链路重置（报文分析结果为“接收初始化过程报文超次”、“初始化过程超时”、“应用层接收超时”、“链路异常回答”、“超过重试次数”）、报文不规范（“传入规约类型参数错误”、“报文不完整”、“RTU地址错误”、“子站地址错误”、“校验和错误”、“报文时标错误”、“信息体个数错误”、“接收序号错误”、“发送序号错误”、“未知的功能码”、“FCB错误”、“重复接收超次”、“副方未初始化”）的时间为规约异常时间。
5）某台配网自动化开关i的报文异常率Ei计算
在D-T到D时间范围内，某配网自动化开关i的预置异常率Ei计算公式如下：
Ei=1-配网自动化主站系统接收的异常报文帧数/主站发送的总报文帧数
当配网自动化主站系统接收到配网自动化开关的某帧报文，发现报文有“不是镜像应答报文”、“应答地址错误”、“应答原因错误”、“应答翻转错误”、“应答报文类型错误”等异常时，判定该帧报文为异常报文。
步骤103、根据遥控异常率、通信异常率、预置异常率、规约异常率和报文异常率，通过熵值法计算配网自动化开关的遥控异常概率；
需要说明的是，通过熵值法计算每个异常率的权重
Figure SMS_17
、/>
Figure SMS_18
、/>
Figure SMS_19
、/>
Figure SMS_20
、/>
Figure SMS_21
；/>
则：某台配网自动化开关i的遥控异常概率Pi计算：
在D-T到D时间范围内，某配网自动化开关i的遥控异常概率Pi计算公式如下：
Figure SMS_22
；
Figure SMS_23
为遥控异常率的权重，/>
Figure SMS_24
为通信异常率的权重，/>
Figure SMS_25
为预置异常率的权重，/>
Figure SMS_26
为规约异常率的权重，/>
Figure SMS_27
为报文异常率的权重。
步骤104、判断待分析时间段内配网自动化开关是否发生任一的预置突发异常情况，从而确定突发异常情况分析结果；
需要说明的是，当计算遥控异常概率当天发现开关存在“CK就地”、“弹簧未储能”、“装置异常”、“SF6低”的任一或多种情况时，直接判断遥控异常概率为100%。
步骤105、结合遥控异常概率和突发异常情况分析结果确定配网自动化开关的异常分析结果。
需要说明的是，当配网自动化开关在待分析时间段内发生CK就地、弹簧未储能、装置异常、SF6低中的其中一种或多种预置突发异常情况，则Pi=1，否则，
Figure SMS_28
，从而得到配网自动化开关的异常分析结果。
以上为本申请实施例中提供的一种配网自动化终端遥控异常分析方法，以下为本申请实施例中提供的一种配网自动化终端遥控异常分析系统。
请参阅图2，本申请实施例中提供的一种配网自动化终端遥控异常分析系统，包括：
获取单元201，用于获取待分析时间段内配网自动化开关的遥控操作数据和通信报文数据并作为分析数据集；
第一计算单元202，用于基于分析数据集分别计算配网自动化开关的遥控异常率、通信异常率、预置异常率、规约异常率和报文异常率；
第二计算单元203，用于根据遥控异常率、通信异常率、预置异常率、规约异常率和报文异常率，通过熵值法计算配网自动化开关的遥控异常概率；
判断单元204，用于判断待分析时间段内配网自动化开关是否发生任一的预置突发异常情况，从而确定突发异常情况分析结果；
分析单元205，用于结合遥控异常概率和突发异常情况分析结果确定配网自动化开关的异常分析结果。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
应当理解，在本申请中，“至少一个（项）”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项（个）或复数项（个）的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项（个），可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（英文全称：Read-OnlyMemory，英文缩写：ROM）、随机存取存储器（英文全称：Random Access Memory，英文缩写：RAM）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种配网自动化终端遥控异常分析方法，其特征在于，包括：
获取待分析时间段内配网自动化开关的遥控操作数据和通信报文数据并作为分析数据集；
基于所述分析数据集分别计算配网自动化开关的遥控异常率、通信异常率、预置异常率、规约异常率和报文异常率；
根据所述遥控异常率、所述通信异常率、所述预置异常率、所述规约异常率和所述报文异常率，通过熵值法计算配网自动化开关的遥控异常概率；
判断待分析时间段内配网自动化开关是否发生任一的预置突发异常情况，从而确定突发异常情况分析结果；
结合所述遥控异常概率和所述突发异常情况分析结果确定配网自动化开关的异常分析结果。
2.根据权利要求1所述的配网自动化终端遥控异常分析方法，其特征在于，所述基于所述分析数据集分别计算配网自动化开关的遥控异常率、通信异常率、预置异常率、规约异常率和报文异常率，具体包括：
设所述遥控异常率为Ai，所述通信异常率为Bi，预置异常率为Ci，规约异常率Di，报文异常率为Ei，i为配网自动化开关；
Ai=1-遥控执行成功次数/遥控总次数；
Bi=通信异常时间/总时间；
Ci=遥控预置失败次数/总预置次数；
Di=规约异常时间/总时间；
Ei=配网自动化主站系统接收的异常报文帧数/主站发送的总报文帧数。
3.根据权利要求2所述的配网自动化终端遥控异常分析方法，其特征在于，所述根据所述遥控异常率、所述通信异常率、所述预置异常率、所述规约异常率和所述报文异常率，通过熵值法计算配网自动化开关的遥控异常概率，具体包括：
通过熵值法分别计算所述遥控异常率、所述通信异常率、所述预置异常率、所述规约异常率和所述报文异常率的权重，并将权重代入到遥控异常概率计算公式中，得到配网自动化开关的遥控异常概率；
其中，所述遥控异常概率计算公式为：
Figure QLYQS_1
式中，
Figure QLYQS_2
为所述遥控异常概率，/>
Figure QLYQS_3
为所述遥控异常率的权重，/>
Figure QLYQS_4
为所述通信异常率的权重，/>
Figure QLYQS_5
为所述预置异常率的权重，/>
Figure QLYQS_6
为所述规约异常率的权重，/>
Figure QLYQS_7
为所述报文异常率的权重。
4.根据权利要求3所述的配网自动化终端遥控异常分析方法，其特征在于，所述预置突发异常情况，具体包括：CK就地、弹簧未储能、装置异常、SF6低。
5.根据权利要求4所述的配网自动化终端遥控异常分析方法，其特征在于，所述结合所述遥控异常概率和所述突发异常情况分析结果确定配网自动化开关的异常分析结果，具体包括：
当配网自动化开关在待分析时间段内发生CK就地、弹簧未储能、装置异常、SF6低中的其中一种或多种预置突发异常情况，则Pi=1，否则，
Figure QLYQS_8
，从而得到配网自动化开关的异常分析结果。
6.一种配网自动化终端遥控异常分析系统，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取待分析时间段内配网自动化开关的遥控操作数据和通信报文数据并作为分析数据集；
第一计算单元，用于基于所述分析数据集分别计算配网自动化开关的遥控异常率、通信异常率、预置异常率、规约异常率和报文异常率；
第二计算单元，用于根据所述遥控异常率、所述通信异常率、所述预置异常率、所述规约异常率和所述报文异常率，通过熵值法计算配网自动化开关的遥控异常概率；
判断单元，用于判断待分析时间段内配网自动化开关是否发生任一的预置突发异常情况，从而确定突发异常情况分析结果；
分析单元，用于结合所述遥控异常概率和所述突发异常情况分析结果确定配网自动化开关的异常分析结果。
7.根据权利要求6所述的配网自动化终端遥控异常分析系统，其特征在于，所述第一计算单元，具体用于：
设所述遥控异常率为Ai，所述通信异常率为Bi，预置异常率为Ci，规约异常率Di，报文异常率为Ei，i为配网自动化开关；
Ai=1-遥控执行成功次数/遥控总次数；
Bi=通信异常时间/总时间；
Ci=遥控预置失败次数/总预置次数；
Di=规约异常时间/总时间；
Ei=配网自动化主站系统接收的异常报文帧数/主站发送的总报文帧数。
8.根据权利要求7所述的配网自动化终端遥控异常分析系统，其特征在于，所述第二计算单元，具体用于：
通过熵值法分别计算所述遥控异常率、所述通信异常率、所述预置异常率、所述规约异常率和所述报文异常率的权重，并将权重代入到遥控异常概率计算公式中，得到配网自动化开关的遥控异常概率；
其中，所述遥控异常概率计算公式为：
Figure QLYQS_9
式中，
Figure QLYQS_10
为所述遥控异常概率，/>
Figure QLYQS_11
为所述遥控异常率的权重，/>
Figure QLYQS_12
为所述通信异常率的权重，/>
Figure QLYQS_13
为所述预置异常率的权重，/>
Figure QLYQS_14
为所述规约异常率的权重，/>
Figure QLYQS_15
为所述报文异常率的权重。
9.根据权利要求8所述的配网自动化终端遥控异常分析系统，其特征在于，所述预置突发异常情况，具体包括：CK就地、弹簧未储能、装置异常、SF6低。
10.根据权利要求9所述的配网自动化终端遥控异常分析系统，其特征在于，所述分析单元，具体用于：
当配网自动化开关在待分析时间段内发生CK就地、弹簧未储能、装置异常、SF6低中的其中一种或多种预置突发异常情况，则Pi=1，否则，
Figure QLYQS_16
，从而得到配网自动化开关的异常分析结果。/>
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基于无人值班变电站的监控系统遥控故障分析与处理;李俊堂;;电力设备管理(10);全文 *

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