CN116562503A - 基于数据分析的电网智能综合管控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电网管控领域,涉及数据分析技术,用于现有技术中的电网智能综合管控系统,无法对故障高发区域进行资源倾斜的问题,具体是基于数据分析的电网智能综合管控系统,包括综合管控平台,综合管控平台通信连接有区域分割模块、规划分析模块、周期管理模块、治理分析模块以及存储模块,区域分割模块用于对电网覆盖地区进行区域分割:通过面积分割的方式将电网覆盖地区分割为若干个初分区域,获取初分区域在管控周期内的分布系数;本发明是对电网覆盖地区进行区域分割,并通过面积分割的方式将电网覆盖地区分割为若干个初分区域,通过分布系数对初分区域出现故障时的故障类型集中性进行反馈,从而可以对初分区域进行不同标记。
Description
技术领域
本发明属于电网管控领域,涉及数据分析技术,具体是基于数据分析的电网智能综合管控系统。
背景技术
电力系统故障是指设备不能按照预期的指标进行工作的一种状态,也就是说设备未达到其应该达到的功能,其故障有以下几种:发电机组故障、输电线路故障、变电所故障和母线故障等;
而现有技术中的电网智能综合管控系统,通常是将电网覆盖区域分割为若干个子区域,然后对各个子区域进行安全管控与故障监测,但是采用这种方式进行管控时,其救援、管控、治理资源通常是均匀分配的,无法对故障高发区域进行资源倾斜,导致电网治理效率低下;
针对上述技术问题,本申请提出一种解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供基于数据分析的电网智能综合管控系统,用于解决现有技术中的电网智能综合管控系统,无法对故障高发区域进行资源倾斜的问题。
本发明需要解决的技术问题为:如何提供一种可以对故障高发区域进行资源倾斜的基于数据分析的电网智能综合管控系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:基于数据分析的电网智能综合管控系统,包括综合管控平台,所述综合管控平台通信连接有区域分割模块、规划分析模块、周期管理模块、治理分析模块以及存储模块;
所述区域分割模块用于对电网覆盖地区进行区域分割:通过面积分割的方式将电网覆盖地区分割为若干个初分区域,生成管控周期,获取初分区域在管控周期内的分布系数,将分布系数与分布阈值进行比较并通过比较结果将初分区域标记为分布区域或集中区域,将分布区域与集中区域发送至综合管控平台,综合管控平台接收到分布区域与集中区域后将分布区域与集中区域发送至规划分析模块;
所述规划分析模块用于对电网覆盖地区进行规划分析:将集中区域中设备值、线路值、母线值以及变电值数值最大的故障类型标记为集中区域的集中类型,对集中区域在管控周期内出现集中类型故障的位置标记为标记位置,以集中区域的中心点为圆心,r1为半径画圆,r1为距离集中区域中心点距离最远的标记位置与中心点的直线距离值,将得到的圆形区域标记为集中区域的突出区域,将集中类型相同的集中区域的突出区域进行组合得到集中类型的规划区域,将电网覆盖地区中所有集中类型以外的区域标记为重分区域,通过面积分割的方式将重分区域分割为若干个管控区域,在下一管控周期内按照突出区域与管控区域对电网覆盖地区进行管控分析;
所述周期管理模块用于对电网覆盖地区规划分析的合理性进行周期性管理分析;
所述治理分析模块用于对电网覆盖地区的治理区域进行分析。
作为本发明的一种优选实施方式,初分区域在管控周期内的分布系数的获取过程包括:获取初分区域在管控周期内的故障数据,故障数据包括故障类型以及故障次数,故障类型包括设备故障、线路故障、母线故障以及变电故障,将初分区域在管控周期内发生设备故障、线路故障、母线故障以及变电故障的次数分别标记为设备值、线路值、母线值以及变电值,对设备值、线路值、母线值以及变电值进行方差计算得到分布系数,通过存储模块获取到分布阈值。
作为本发明的一种优选实施方式,将分布系数与分布阈值进行比较的具体过程包括:若分布系数小于分布阈值,则判定初分区域的故障分布不具有集中性,将初分区域标记为分布区域;若分布系数大于等于分布阈值,则判定初分区域的故障分布具有集中性,将初分区域标记为集中区域。
作为本发明的一种优选实施方式,周期管理模块用于对电网覆盖地区规划分析的合理性进行周期性管理分析的具体过程包括:在管控周期结束时刻获取管控周期的突出数据TC、规划数据GH以及重合数据CH;通过对突出数据TC、规划数据GH以及重合数据CH进行数值计算得到管控周期的周期系数ZQ,通过存储模块获取到周期阈值ZQmax,将管控周期的周期系数ZQ与周期阈值ZQmax进行比较并通过比较结果对上一管控周期内电网覆盖地区规划分析的合理性是否满足要求进行判定。
作为本发明的一种优选实施方式,突出数据TC的获取过程包括:将所有突出区域在管控周期内的故障次数的和值标记为突出数据TC;规划数据GH的获取过程包括:将所有规划区域在管控周期内的故障次数的和值标记为规划数据GH;重合数据CH的获取过程包括:将管控周期内的突出区域与上一管控周期内的突出区域的重合面积值标记为重合数据CH。
作为本发明的一种优选实施方式,将管控周期的周期系数ZQ与周期阈值ZQmax进行比较的具体过程包括:若周期系数ZQ小于周期阈值ZQmax,则判定上一管控周期内对电网覆盖地区规划分析的合理性满足要求;若周期系数ZQ大于等于周期阈值ZQmax,则判定上一管控周期内对电网覆盖地区规划分析的合理性不满足要求,周期管理模块向综合管控平台发送分割优化信号,综合管控平台接收到分割优化信号后将分割优化信号发送至管理人员的手机终端。
作为本发明的一种优选实施方式,治理分析模块对电网覆盖地区的治理区域进行分析的具体过程包括:通过网格分割的方式将电网覆盖地区分割为若干个分析网格,获取分析网格在最近L1个管控周期内被划分至突出区域的次数并标记为分析网格的划分值,通过存储模块获取到划分阈值,将划分值与划分阈值进行比较:若划分值小于划分阈值,则将分析网格标记为普通网格;若划分值大于等于划分阈值,则将分析网格标记为治理网格,由两两相邻的分析网格构成治理区域,将所有的治理区域发送至综合管控平台,综合管控平台接收到治理区域后将治理区域发送至管理人员的手机终端。
该基于数据分析的电网智能综合管控系统的工作方法,包括以下步骤:
步骤一:对电网覆盖地区进行区域分割:通过面积分割的方式将电网覆盖地区分割为若干个初分区域,将初分区域标记为集中区域或分布区域;
步骤二:对电网覆盖地区进行规划分析:将集中区域中设备值、线路值、母线值以及变电值数值最大的故障类型标记为集中区域的集中类型,对集中区域在管控周期内出现集中类型故障的位置标记为标记位置,将集中类型相同的集中区域的突出区域进行组合得到集中类型的规划区域;
步骤三:对电网覆盖地区规划分析的合理性进行周期性管理分析:在管控周期结束时刻获取管控周期的突出数据TC、规划数据GH以及重合数据CH并进行数值计算得到重合系数CH,通过重合系数CH的数值对上一管控周期内对电网覆盖地区规划分析的合理性是否满足要求进行判定;
步骤四:对电网覆盖地区的治理区域进行分析:通过网格分割的方式将电网覆盖地区分割为若干个分析网格,获取分析网格在最近L1个管控周期内被划分至突出区域的次数并标记为分析网格的划分值,通过划分值获取到治理区域。
本发明具备下述有益效果:
1、通过区域分割模块可以对电网覆盖地区进行区域分割,通过面积分割的方式将电网覆盖地区分割为若干个初分区域,然后对初分区域在管控周期内的故障数据进行分析与计算得到分布系数,通过分布系数对初分区域出现故障时的故障类型集中性进行反馈,从而可以对初分区域进行不同标记,为规划分析提供数据支撑;
2、通过规划分析模块可以对电网覆盖地区进行规划分析,通过集中区域的标记结果在集中区域中筛选出标记位置,然后由标记位置组成突出区域,将故障类型的突出区域进行组合得到规划区域,从而便于对具有故障类型集中性的规划区域进行救援、治理资源倾斜,提高专项故障的预警、救援效率;
3、通过周期管理模块可以对电网覆盖地区规划分析的合理性进行周期性管理分析,通过对管控周期内各项故障参数进行数值计算得到周期系数,从而通过周期系数对上一管控周期的电网覆盖地区规划合理性进行反馈,在存在规划合理性不合格时进行系统优化,且通过治理分析模块可以对电网覆盖地区的治理区域进行分析,通过网格分割的方式对电网覆盖地区进行细小划分,然后通过分析网格在历史管控周期内的突出区域的划分情况获取到治理区域,从而可以对治理区域进行重点治理。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一的系统框图;
图2为本发明实施例二的方法流程图。
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,基于数据分析的电网智能综合管控系统,包括综合管控平台,综合管控平台通信连接有区域分割模块、规划分析模块、周期管理模块、治理分析模块以及存储模块。
区域分割模块用于对电网覆盖地区进行区域分割:通过面积分割的方式将电网覆盖地区分割为若干个初分区域,生成管控周期,获取初分区域在管控周期内的故障数据,故障数据包括故障类型以及故障次数,故障类型包括设备故障、线路故障、母线故障以及变电故障,将初分区域在管控周期内发生设备故障、线路故障、母线故障以及变电故障的次数分别标记为设备值、线路值、母线值以及变电值,对设备值、线路值、母线值以及变电值进行方差计算得到分布系数,通过存储模块获取到分布阈值,将分布系数与分布阈值进行比较:若分布系数小于分布阈值,则判定初分区域的故障分布不具有集中性,将初分区域标记为分布区域;若分布系数大于等于分布阈值,则判定初分区域的故障分布具有集中性,将初分区域标记为集中区域;将分布区域与集中区域发送至综合管控平台,综合管控平台接收到分布区域与集中区域后将分布区域与集中区域发送至规划分析模块。
规划分析模块用于对电网覆盖地区进行规划分析:将集中区域中设备值、线路值、母线值以及变电值数值最大的故障类型标记为集中区域的集中类型,对集中区域在管控周期内出现集中类型故障的位置标记为标记位置,以集中区域的中心点为圆心,r1为半径画圆,r1为距离集中区域中心点距离最远的标记位置与中心点的直线距离值,将得到的圆形区域标记为集中区域的突出区域,将集中类型相同的集中区域的突出区域进行组合得到集中类型的规划区域,将电网覆盖地区中所有集中类型以外的区域标记为重分区域,通过面积分割的方式将重分区域分割为若干个管控区域,在下一管控周期内按照突出区域与管控区域对电网覆盖地区进行管控分析。
周期管理模块用于对电网覆盖地区规划分析的合理性进行周期性管理分析:在管控周期结束时刻获取管控周期的突出数据TC、规划数据GH以及重合数据CH,突出数据TC的获取过程包括:将所有突出区域在管控周期内的故障次数的和值标记为突出数据TC;规划数据GH的获取过程包括:将所有规划区域在管控周期内的故障次数的和值标记为规划数据GH;重合数据CH的获取过程包括:将管控周期内的突出区域与上一管控周期内的突出区域的重合面积值标记为重合数据CH;通过公式ZQ=α1*TC+α2*GH+α3*CH得到管控周期的周期系数ZQ,其中α1、α2以及α3均为比例系数,且α1>α2>α3>1,通过存储模块获取到周期阈值ZQmax,将管控周期的周期系数ZQ与周期阈值ZQmax进行比较:若周期系数ZQ小于周期阈值ZQmax,则判定上一管控周期内对电网覆盖地区规划分析的合理性满足要求;若周期系数ZQ大于等于周期阈值ZQmax,则判定上一管控周期内对电网覆盖地区规划分析的合理性不满足要求,周期管理模块向综合管控平台发送分割优化信号,综合管控平台接收到分割优化信号后将分割优化信号发送至管理人员的手机终端。
治理分析模块用于对电网覆盖地区的治理区域进行分析:通过网格分割的方式将电网覆盖地区分割为若干个分析网格,获取分析网格在最近L1个管控周期内被划分至突出区域的次数并标记为分析网格的划分值,通过存储模块获取到划分阈值,将划分值与划分阈值进行比较:若划分值小于划分阈值,则将分析网格标记为普通网格;若划分值大于等于划分阈值,则将分析网格标记为治理网格,由两两相邻的分析网格构成治理区域,将所有的治理区域发送至综合管控平台,综合管控平台接收到治理区域后将治理区域发送至管理人员的手机终端。
实施例二
如图2所示,基于数据分析的电网智能综合管控方法,包括以下步骤:
步骤一:对电网覆盖地区进行区域分割:通过面积分割的方式将电网覆盖地区分割为若干个初分区域,将初分区域标记为集中区域或分布区域;
步骤二:对电网覆盖地区进行规划分析:将集中区域中设备值、线路值、母线值以及变电值数值最大的故障类型标记为集中区域的集中类型,对集中区域在管控周期内出现集中类型故障的位置标记为标记位置,将集中类型相同的集中区域的突出区域进行组合得到集中类型的规划区域;
步骤三:对电网覆盖地区规划分析的合理性进行周期性管理分析:在管控周期结束时刻获取管控周期的突出数据TC、规划数据GH以及重合数据CH并进行数值计算得到重合系数CH,通过重合系数CH的数值对上一管控周期内对电网覆盖地区规划分析的合理性是否满足要求进行判定;
步骤四:对电网覆盖地区的治理区域进行分析:通过网格分割的方式将电网覆盖地区分割为若干个分析网格,获取分析网格在最近L1个管控周期内被划分至突出区域的次数并标记为分析网格的划分值,通过划分值获取到治理区域。
基于数据分析的电网智能综合管控系统,工作时,通过面积分割的方式将电网覆盖地区分割为若干个初分区域,将初分区域标记为集中区域或分布区域;将集中区域中设备值、线路值、母线值以及变电值数值最大的故障类型标记为集中区域的集中类型,对集中区域在管控周期内出现集中类型故障的位置标记为标记位置,将集中类型相同的集中区域的突出区域进行组合得到集中类型的规划区域;在管控周期结束时刻获取管控周期的突出数据TC、规划数据GH以及重合数据CH并进行数值计算得到重合系数CH,通过重合系数CH的数值对上一管控周期内对电网覆盖地区规划分析的合理性是否满足要求进行判定;通过网格分割的方式将电网覆盖地区分割为若干个分析网格,获取分析网格在最近L1个管控周期内被划分至突出区域的次数并标记为分析网格的划分值,通过划分值获取到治理区域。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
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ZQ=α1*TC+α2*GH+α3*CH;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周期系数;将设定的周期系数和采集的样本数据代入公式,任意三个公式构成三元一次方程组,将计算得到的系数进行筛选并取均值,得到α1、α2以及α3的取值分别为4.68、3.63和2.17;
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周期系数;只要不影响参数与量化后数值的比例关系即可,如周期系数与突出数据的数值成正比。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
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.基于数据分析的电网智能综合管控系统,其特征在于,包括综合管控平台,所述综合管控平台通信连接有区域分割模块、规划分析模块、周期管理模块、治理分析模块以及存储模块;
所述区域分割模块用于对电网覆盖地区进行区域分割:通过面积分割的方式将电网覆盖地区分割为若干个初分区域,生成管控周期,获取初分区域在管控周期内的分布系数,将分布系数与分布阈值进行比较并通过比较结果将初分区域标记为分布区域或集中区域,将分布区域与集中区域发送至综合管控平台,综合管控平台接收到分布区域与集中区域后将分布区域与集中区域发送至规划分析模块;
所述规划分析模块用于对电网覆盖地区进行规划分析:将集中区域中设备值、线路值、母线值以及变电值数值最大的故障类型标记为集中区域的集中类型,对集中区域在管控周期内出现集中类型故障的位置标记为标记位置,以集中区域的中心点为圆心,r1为半径画圆,r1为距离集中区域中心点距离最远的标记位置与中心点的直线距离值,将得到的圆形区域标记为集中区域的突出区域,将集中类型相同的集中区域的突出区域进行组合得到集中类型的规划区域,将电网覆盖地区中所有集中类型以外的区域标记为重分区域,通过面积分割的方式将重分区域分割为若干个管控区域,在下一管控周期内按照突出区域与管控区域对电网覆盖地区进行管控分析;
所述周期管理模块用于对电网覆盖地区规划分析的合理性进行周期性管理分析;
所述治理分析模块用于对电网覆盖地区的治理区域进行分析。
2.根据权利要求1所述的基于数据分析的电网智能综合管控系统,其特征在于,初分区域在管控周期内的分布系数的获取过程包括:获取初分区域在管控周期内的故障数据,故障数据包括故障类型以及故障次数,故障类型包括设备故障、线路故障、母线故障以及变电故障,将初分区域在管控周期内发生设备故障、线路故障、母线故障以及变电故障的次数分别标记为设备值、线路值、母线值以及变电值,对设备值、线路值、母线值以及变电值进行方差计算得到分布系数,通过存储模块获取到分布阈值。
3.根据权利要求2所述的基于数据分析的电网智能综合管控系统,其特征在于,将分布系数与分布阈值进行比较的具体过程包括:若分布系数小于分布阈值,则判定初分区域的故障分布不具有集中性,将初分区域标记为分布区域;若分布系数大于等于分布阈值,则判定初分区域的故障分布具有集中性,将初分区域标记为集中区域。
4.根据权利要求3所述的基于数据分析的电网智能综合管控系统,其特征在于,周期管理模块用于对电网覆盖地区规划分析的合理性进行周期性管理分析的具体过程包括:在管控周期结束时刻获取管控周期的突出数据TC、规划数据GH以及重合数据CH;通过对突出数据TC、规划数据GH以及重合数据CH进行数值计算得到管控周期的周期系数ZQ,通过存储模块获取到周期阈值ZQmax,将管控周期的周期系数ZQ与周期阈值ZQmax进行比较并通过比较结果对上一管控周期内电网覆盖地区规划分析的合理性是否满足要求进行判定。
5.根据权利要求4所述的基于数据分析的电网智能综合管控系统,其特征在于,突出数据TC的获取过程包括:将所有突出区域在管控周期内的故障次数的和值标记为突出数据TC;规划数据GH的获取过程包括:将所有规划区域在管控周期内的故障次数的和值标记为规划数据GH;重合数据CH的获取过程包括:将管控周期内的突出区域与上一管控周期内的突出区域的重合面积值标记为重合数据CH。
6.根据权利要求5所述的基于数据分析的电网智能综合管控系统,其特征在于,将管控周期的周期系数ZQ与周期阈值ZQmax进行比较的具体过程包括:若周期系数ZQ小于周期阈值ZQmax,则判定上一管控周期内对电网覆盖地区规划分析的合理性满足要求;若周期系数ZQ大于等于周期阈值ZQmax,则判定上一管控周期内对电网覆盖地区规划分析的合理性不满足要求,周期管理模块向综合管控平台发送分割优化信号,综合管控平台接收到分割优化信号后将分割优化信号发送至管理人员的手机终端。
7.根据权利要求6所述的基于数据分析的电网智能综合管控系统,其特征在于,治理分析模块对电网覆盖地区的治理区域进行分析的具体过程包括:通过网格分割的方式将电网覆盖地区分割为若干个分析网格,获取分析网格在最近L1个管控周期内被划分至突出区域的次数并标记为分析网格的划分值,通过存储模块获取到划分阈值,将划分值与划分阈值进行比较:若划分值小于划分阈值,则将分析网格标记为普通网格;若划分值大于等于划分阈值,则将分析网格标记为治理网格,由两两相邻的分析网格构成治理区域,将所有的治理区域发送至综合管控平台,综合管控平台接收到治理区域后将治理区域发送至管理人员的手机终端。
8.根据权利要求1-7任一项所述的基于数据分析的电网智能综合管控系统,其特征在于,该基于数据分析的电网智能综合管控系统的工作方法,包括以下步骤:
步骤一:对电网覆盖地区进行区域分割:通过面积分割的方式将电网覆盖地区分割为若干个初分区域,将初分区域标记为集中区域或分布区域;
步骤二:对电网覆盖地区进行规划分析:将集中区域中设备值、线路值、母线值以及变电值数值最大的故障类型标记为集中区域的集中类型,对集中区域在管控周期内出现集中类型故障的位置标记为标记位置,将集中类型相同的集中区域的突出区域进行组合得到集中类型的规划区域;
步骤三:对电网覆盖地区规划分析的合理性进行周期性管理分析:在管控周期结束时刻获取管控周期的突出数据TC、规划数据GH以及重合数据CH并进行数值计算得到重合系数CH,通过重合系数CH的数值对上一管控周期内对电网覆盖地区规划分析的合理性是否满足要求进行判定;
步骤四:对电网覆盖地区的治理区域进行分析:通过网格分割的方式将电网覆盖地区分割为若干个分析网格,获取分析网格在最近L1个管控周期内被划分至突出区域的次数并标记为分析网格的划分值,通过划分值获取到治理区域。
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