CN116823230B - 一种基于调度数据网的配电网故障状态提取方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于调度数据网的配电网故障状态提取方法。该一种基于调度数据网的配电网故障状态提取方法，包括以下步骤：S1，指定配电网特性调度数据的获取；S2，指定配电网各组件运行状态的解析；S3，指定配电网各设备运行状态的解析；S4，指定配电网各节点运行状态的解析；S5，提取故障状态采取修复措施。本发明通过调度数据网获取指定配电网的特性调度数据，并结合特性调度数据对指定配电网的数据依据节点、设备和组件的分层级处理和计算，且针对计算结果采取多级判断，使故障状态判断结果更加详细，达到了分层级筛查故障位置快速找到具体故障状态，解决了现有技术中存在难以自动提取出详细故障状态的问题。

Description

一种基于调度数据网的配电网故障状态提取方法

技术领域

本发明涉及电气技术领域，尤其涉及一种基于调度数据网的配电网故障状态提取方法。

背景技术

在现代电力系统中，配电网是将高压输电系统输送的电能分配到终端用户的重要环节。然而，配电网中的故障状态对电网的安全稳定运行产生重要影响。调度数据网是电力系统调度运行的信息化平台，负责实时监测和控制电力系统的运行状态。通过利用调度数据网中的数据和信息监测和响应配电网的故障状态，实现对配电网故障状态的准确识别和提取。

目前已有一些现有技术可用于基于调度数据网的配电网故障状态提取方法。其中，数据采集技术可以通过传感器、智能仪表和监测设备等，实时采集配电网的数据，如电流、电压、功率等参数。数据处理和分析技术可以利用大数据处理、机器学习和人工智能等方法，对采集到的数据进行处理和分析，以提取故障状态的特征和规律。配电网模型和仿真技术可以建立电力系统的模型和仿真平台，用于模拟和验证不同故障状态下的电网运行情况。

例如公开号为：CN116256663A的发明专利公开的一种快速查找低压隐蔽接地设备故障的装置，包括箱体，箱体的内部底部通过平移机构安装有移动板，移动板滑动安装在箱体的内部，移动板的顶部固定有条形的第一安装座，第一安装座的顶端安装有第一电机，第一电机的输出轴连接有第一丝杆，第一丝杆上通过螺纹套接有第一滑块，第一滑块的侧边固定有第二安装座，第二安装座的顶部安装有第二电机，第二电机的输出轴连接有第二丝杆，第二丝杆上通过螺纹套接有第二滑块，第二滑块的侧边固定有安装板，安装板上通过连接管固定有多块用电分支测试仪。

例如公开号为：CN113690863A的发明专利公开的一种分布式电气系统隐蔽故障检测和隔离系统及方法，包括：信号采集模块，配置成分别采集配电装置输出侧和用电设备输入侧的电压信息和电流信息；信号传输模块，配置成从信号采集模块接收电压信息和电流信息；控制装置，配置成从信号传输模块接收电压信息和电流信息，基于电压信息和电流信息来检测隐蔽故障，并且在检测到隐蔽故障的情况下提供故障隔离保护指令和故障定位信息；以及保护装置，配置成从控制装置接收故障隔离保护指令以断开故障线缆实现故障隔离。

但本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

现有技术中，检测到的故障状态范围较大，需要人工排除检查故障位置并找到具体故障状态，存在难以自动提取出详细故障状态的问题。

发明内容

本申请实施例通过提供一种基于调度数据网的配电网故障状态提取方法，解决了现有技术中难以自动提取出详细故障状态的问题，实现了分层级筛查故障位置快速找到具体故障状态。

本申请实施例提供了一种基于调度数据网的配电网故障状态提取方法，包括以下步骤：S1，指定配电网特性调度数据的获取：通过调度数据网获取指定配电网的特性调度数据，并对获取的特性调度数据进行预处理，进而分析指定配电网所属的期望配电需求指数；S2，指定配电网各组件运行状态的解析：设定电力检测周期，进而在电力检测周期中对指定配电网所属各设备的各种组件运行状态进行解析，据此评估指定配电网的组件运行安全稳定评估系数；S3，指定配电网各设备运行状态的解析：在电力检测周期中对指定配电网所属的各设备运行状态进行解析，据此评估指定配电网的设备运行安全稳定评估系数；S4，指定配电网各节点运行状态的解析：进而在电力检测周期中对指定配电网所属的各节点运行状态进行解析，据此评估指定配电网的节点运行安全稳定评估系数；S5，提取故障状态采取修复措施：根据期望配电需求指数、组件运行安全稳定评估系数、设备运行安全稳定评估系数和节点运行安全稳定评估系数，提取并分析出故障状态故障，并根据故障状态采取相应的故障修复措施。

进一步的，所述指定配电网的特性调度数据包括节点对象性质、节点对象规模参数、节点有效对象数量以及节点对象用电参数。

进一步的，所述S1中分析指定配电网所属的期望配电需求指数的具体分析过程包括以下步骤：提取指定配电网各个节点的节点对象性质，其中，指定配电网的节点对象性质包括发电节点、变电站/>和负荷节点/>，发电节点/>中的t为发电节点编号，，/>为发电节点总数，变电站/>中的v为变电站编号，/>，/>为变电站总数，负荷节点/>中的n为负荷节点编号，/>，/>为负荷节点总数；提取指定配电网各个负荷节点的节点对象规模参数，其中，节点对象规模参数包括节点对象/>及各节点对象的用电设备数量，给节点对象进行编号，记/>，/>为节点对象总数量；获取节点对象的用电设备对应的节点对象用电参数，将用电参数极小的节点对象记为无效对象，得出并保存节点有效对象及其编号，对节点有效数量进行计数，得到节点有效对象总数/>和各个负荷节点对应的节点对象用电设备数量/>，同时获取各个用电设备对应的设备用电指数/>，s为用电设备的编号，/>，节点有效对象总数/>，并据此通过有效配电需求指数公式计算出负荷节点的有效配电需求指数，具体的有效配电需求指数/>的计算公式为：/>，其中，/>为有效配电需求指数的修正因子；通过期望配电需求指数公式计算出期望配电需求指数/>，期望配电需求指数计算公式具体为：/>，其中/>为预设的变电站耗电指数，/>为预设的负荷节点耗电指数，/>为设置的允许配电需求指数，/>为预设的发电节点发电指数，/>为期望配电需求指数的修正因子。

进一步的，所述指定配电网的组件运行安全稳定评估系数具体的评估过程为：设定电力检测周期T，，t为每个电力检测周期的编号，p为到当前时间为止，已经进行检测的周期总数；获取指定配电网对应的各个设备信息，提取设备信息中的组件状态信息，其中，组件状态信息包括电流互感器运行状态、电压互感器运行状态、断路器运行状态和开关控制器运行状态，将状态值记为0和1，0表示状态存在故障，1表示状态无故障，即电流互感器运行状态/>若为正常则为1，若不正常则为0，电压互感器运行状态/>若为正常则为1，若不正常则为0，断路器运行状态/>若为正常则为1，若不正常则为0，开关控制器运行状态/>若为正常则为1，若不正常则为0，并据此通过组件运行安全稳定评估系数公式计算出组件运行安全稳定评估系数/>。

进一步的，所述通过组件运行安全稳定评估系数公式计算出组件运行安全稳定评估系数的具体过程为：获取并根据每个电力检测周期T的电流互感器运行状态/>、电压互感器运行状态/>、断路器运行状态/>和开关控制器运行状态/>，初步通过组件周期性运行安全稳定系数公式计算出每个电力检测周期的组件周期性运行安全稳定系数/>，具体组件周期性运行安全稳定系数公式为：/>，其中，e为自然常数，/>为组件周期性运行安全稳定系数的修正因子，得到各个电力检测周期的组件周期性运行安全稳定系数，即/>的值；根据各个电力检测周期的组件周期性运行安全稳定系数，通过组件运行安全稳定评估系数公式计算出组件运行安全稳定评估系数/>，具体的组件运行安全稳定评估系数公式为：/>，其中，/>为预设的电力检测总周期对应的允许组件运行安全稳定评估值，/>为组件运行安全稳定评估系数的修正因子。

进一步的，所指定配电网的设备运行安全稳定评估系数具体的评估过程为：获取指定配电网所属各个负荷节点的各设备运行状态，提取设备数量、设备运行状态和设备电力需求量，为各负荷节点的设备进行编号，记为，其中n是负荷节点的编号，F是该负荷节点对应设备的编号，/>，/>为该负荷节点对应的设备总数，将每个电力检测周期间的设备运行状态记为/>，将设备电力需求量记为/>，并据此通过设备运行安全稳定评估系数公式计算出设备运行安全稳定评估系数/>；所述每个电力检测周期中的设备运行状态/>由对应电力检测周期中的该设备对应的组件周期性运行安全稳定系数/>计算得出，具体计算公式为：/>，其中，p为到当前时间为止已经进行检测的周期总数，/>为设备运行状态的修正因子。

进一步的，所述通过设备运行安全稳定评估系数公式计算出设备运行安全稳定评估系数的具体过程为：根据将每个电力检测周期间的设备运行状态/>和设备电力需求量/>，通过设备运行安全稳定评估系数公式计算出设备运行安全稳定评估系数/>，具体的设备运行安全稳定评估系数公式为：/>，其中，/>为设备运行状态的权重因子，/>为设备电力需求量偏差值的权重因子，/>为预设的设备电力需求量允许值，/>为预设的设备电力需求量允许偏差值，/>为设备运行安全稳定评估系数的修正因子。

进一步的，所述指定配电网的节点运行安全稳定评估系数的具体评估过程为：获取并根据设备运行安全稳定评估系数，通过节点运行安全稳定评估系数公式计算出节点运行安全稳定评估系数/>，具体节点运行安全稳定评估系数公式为，其中，/>为预设的设备运行安全稳定评估系数允许值，/>为预设的设备运行安全稳定评估系数允许偏差值，/>为节点运行安全稳定评估系数的修正因子。

进一步的，所述提取并分析出故障状态的具体过程为：针对指定配电网为期望配电需求指数、组件运行安全稳定评估系数/>、设备运行安全稳定评估系数/>和节点运行安全稳定评估系数/>分别设置对应的允许值和允许偏差值，即期望配电需求指数允许值/>、组件运行安全稳定评估系数允许值/>、设备运行安全稳定评估系数允许值/>和节点运行安全稳定评估系数允许值/>，期望配电需求指数允许偏差值/>、组件运行安全稳定评估系数允许偏差值/>、设备运行安全稳定评估系数允许偏差值/>和节点运行安全稳定评估系数允许偏差值/>；当/>时，初步判断指定配电网存在故障，且立即在指定配电网中查找故障负荷节点；在各个负荷节点中，当负荷节点满足/>时，将该负荷节点记为无故障负荷节点，当负荷节点满足/>时，将该负荷节点记为存在问题的具体负荷节点，且立即在具体负荷节点中查找故障设备；在负荷节点的各个设备中，当设备满足/>时，将该设备记为无故障设备，当设备满足/>时，将该设备记为具体负荷节点中存在问题的具体设备；检测存在问题的具体设备对应的每个电力检测周期间的设备运行状态/>：当设备运行状态/>，则该设备运行状态无故障，且立即检测该设备对应的设备电力需求量/>，当设备电力需求量满足，则记为该设备的电力需求量存在故障，当设备电力需求量满足，则记为该设备的电力需求量无故障，并请求人工核验故障；当设备运行状态/>，则设备运行状态故障，且立即在该设备对应的组件查找具体故障状态；在设备的各个组件中，当组件满足/>时，将该组件记为无故障组件，当组件满足时，将该组件记为存在问题的具体组件，立即检测组件周期性运行安全稳定系数/>；当组件周期性运行安全稳定系数/>，则该组件周期性运行无故障，并请求人工核验故障，当组件周期性运行安全稳定系数/>，则该组件的周期性运行存在故障，立即检测对应电力检测周期T的电流互感器运行状态/>、电压互感器运行状态/>、断路器运行状态/>和开关控制器运行状态/>分别对应的值，状态值为0的组件状态记为故障组件状态信息。

进一步的，所述根据故障状态采取相应的故障修复措施具体指：当得到故障组件状态信息后，由维修人员携带对应的新组件前往修复，当在查找故障过程中；出现期望配电需求指数判定出存在故障，但在设备和组件的故障查找中得出无故障，则由人工核验故障是否真实存在，若不存在则将该期望配电需求指数设置为无故障，若存在则人工查找具体故障状态。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1、通过调度数据网获取指定配电网的特性调度数据，并结合特性调度数据对指定配电网的数据依据节点、设备和组件的分层级处理和计算，且针对计算结果采取多级判断，从而使故障状态判断结果更加详细，进而实现了分层级筛查故障位置快速找到具体故障状态，有效解决了现有技术中难以自动提取出详细故障状态的问题。

2、通过结合指定配电网所属的期望配电需求指数、组件运行安全稳定评估系数、设备运行安全稳定评估系数和节点运行安全稳定评估系数共同对故障状态进行判定，从而利用期望配电需求指数及其对应相关数据对故障状态信息判定进行辅助判定，进而提高了故障状态判定结果的可靠性。

3、通过设定电力检测周期对电流互感器运行状态、电压互感器运行状态、断路器运行状态和开关控制器运行状态分别进行获取，从而当故障判定过程进行到故障设备中具体组件的故障检测时，不仅能够检测出故障组件，还能够检测出故障组件对应的具体故障状态，进而实现了更加精确的故障状态提取。

附图说明

图1为本申请实施例提供的基于调度数据网的配电网故障状态提取方法流程图；

图2为本申请实施例提供的组件运行安全稳定评估系数的计算流程图；

图3为本申请实施例提供的设备运行安全稳定评估系数的计算流程图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种基于调度数据网的配电网故障状态提取方法，解决了现有技术中难以自动提取出详细故障状态的问题，通过调度数据网获取指定配电网的特性调度数据，并结合特性调度数据对指定配电网的数据依据节点、设备和组件的分层级处理和计算，且针对计算结果采取多级判断，使故障状态判断结果更加详细，达到了分层级筛查故障位置快速找到具体故障状态。

本申请实施例中的技术方案为解决上述难以自动提取出详细故障状态的问题，总体思路如下：

通过调度数据网获取指定配电网的特性调度数据，并结合特性调度数据对指定配电网的数据依据节点、设备和组件的分层级处理和计算，通过期望配电需求指数预判定配电网故障状态，接着分层判断各个负荷节点、各个设备、各个组件和各个组件中的组件状态信息，且针对计算结果采取多级判断，使故障状态判断结果更加详细，达到了分层级筛查故障位置快速找到具体故障状态。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

如图1所示，为本申请实施例提供的基于调度数据网的配电网故障状态提取方法流程图，该方法包括以下步骤：S1，指定配电网特性调度数据的获取：通过调度数据网获取指定配电网的特性调度数据，并对获取的特性调度数据进行预处理，进而分析指定配电网所属的期望配电需求指数；S2，指定配电网各组件运行状态的解析：设定电力检测周期，进而在电力检测周期中对指定配电网所属各设备的各种组件运行状态进行解析，据此评估指定配电网的组件运行安全稳定评估系数；S3，指定配电网各设备运行状态的解析：在电力检测周期中对指定配电网所属的各设备运行状态进行解析，据此评估指定配电网的设备运行安全稳定评估系数；S4，指定配电网各节点运行状态的解析：进而在电力检测周期中对指定配电网所属的各节点运行状态进行解析，据此评估指定配电网的节点运行安全稳定评估系数；S5，提取故障状态采取修复措施：根据期望配电需求指数、组件运行安全稳定评估系数、设备运行安全稳定评估系数和节点运行安全稳定评估系数，提取并分析出故障状态故障，并根据故障状态采取相应的故障修复措施。

进一步的，指定配电网的特性调度数据包括节点对象性质、节点对象规模参数、节点有效对象数量以及节点对象用电参数。

进一步的，S1中分析指定配电网所属的期望配电需求指数的具体分析过程包括以下步骤：提取指定配电网各个节点的节点对象性质，其中，指定配电网的节点对象性质包括发电节点、变电站/>和负荷节点/>，发电节点/>中的t为发电节点编号，，/>为发电节点总数，变电站/>中的v为变电站编号，/>，/>为变电站总数，负荷节点/>中的n为负荷节点编号，/>，/>为负荷节点总数；提取指定配电网各个负荷节点的节点对象规模参数，其中，节点对象规模参数包括节点对象/>及各节点对象的用电设备数量，给节点对象进行编号，记/>，/>为节点对象总数量；获取节点对象的用电设备对应的节点对象用电参数，将用电参数极小的节点对象记为无效对象，得出并保存节点有效对象及其编号，对节点有效数量进行计数，得到节点有效对象总数/>和各个负荷节点对应的节点对象用电设备数量/>，同时获取各个用电设备对应的设备用电指数/>，s为用电设备的编号，/>，节点有效对象总数/>，并据此通过有效配电需求指数公式计算出负荷节点的有效配电需求指数，具体的有效配电需求指数/>的计算公式为：/>，其中，/>为有效配电需求指数的修正因子；通过期望配电需求指数公式计算出期望配电需求指数/>，期望配电需求指数计算公式具体为：/>，其中/>为预设的变电站耗电指数，/>为预设的负荷节点耗电指数，/>为设置的允许配电需求指数，/>为预设的发电节点发电指数，/>为期望配电需求指数的修正因子。

在本实施例中，将各个节点记为D，故将发电节点记为、变电站记为/>和负荷节点记为/>。

进一步的，指定配电网的组件运行安全稳定评估系数具体的评估过程为：设定电力检测周期T，，t为每个电力检测周期的编号，p为到当前时间为止，已经进行检测的周期总数；获取指定配电网对应的各个设备信息，提取设备信息中的组件状态信息，其中，组件状态信息包括电流互感器运行状态、电压互感器运行状态、断路器运行状态和开关控制器运行状态，将状态值记为0和1，0表示状态存在故障，1表示状态无故障，即电流互感器运行状态/>若为正常则为1，若不正常则为0，电压互感器运行状态/>若为正常则为1，若不正常则为0，断路器运行状态/>若为正常则为1，若不正常则为0，开关控制器运行状态/>若为正常则为1，若不正常则为0，并据此通过组件运行安全稳定评估系数公式计算出组件运行安全稳定评估系数/>。

在本实施例中，设备信息中的组件状态信息可以添加更多，对于组件周期性运行安全稳定系数公式而言，当组件状态信息的状态值为0或1时，对于组件周期性运行安全稳定系数的影响与当前已有的组件状态信息对其的影响是平等的。

进一步的，通过组件运行安全稳定评估系数公式计算出组件运行安全稳定评估系数的具体过程为：获取并根据每个电力检测周期T的电流互感器运行状态/>、电压互感器运行状态/>、断路器运行状态/>和开关控制器运行状态/>，初步通过组件周期性运行安全稳定系数公式计算出每个电力检测周期的组件周期性运行安全稳定系数/>，具体组件周期性运行安全稳定系数公式为：/>，其中，e为自然常数，/>为组件周期性运行安全稳定系数的修正因子，得到各个电力检测周期的组件周期性运行安全稳定系数，即/>的值；根据各个电力检测周期的组件周期性运行安全稳定系数，通过组件运行安全稳定评估系数公式计算出组件运行安全稳定评估系数，具体的组件运行安全稳定评估系数公式为：/>，其中，/>为预设的电力检测总周期对应的允许组件运行安全稳定评估值，/>为组件运行安全稳定评估系数的修正因子。

在本实施例中，对于组件周期性运行安全稳定系数，若电流互感器运行状态/>、电压互感器运行状态/>、断路器运行状态/>和开关控制器运行状态/>中有一个存在状态为故障，即状态值为1，则组件周期性运行安全稳定系数/>为0，后续的组件运行安全稳定评估系数/>基于组件周期性运行安全稳定系数/>在电力检测总周期上的总和进行计算得出。

进一步的，所指定配电网的设备运行安全稳定评估系数具体的评估过程为：获取指定配电网所属各个负荷节点的各设备运行状态，提取设备数量、设备运行状态和设备电力需求量，为各负荷节点的设备进行编号，记为，其中n是负荷节点的编号，F是该负荷节点对应设备的编号，/>，/>为该负荷节点对应的设备总数，将每个电力检测周期间的设备运行状态记为/>，将设备电力需求量记为/>，并据此通过设备运行安全稳定评估系数公式计算出设备运行安全稳定评估系数/>；每个电力检测周期中的设备运行状态/>由对应电力检测周期中的该设备对应的组件周期性运行安全稳定系数/>计算得出，具体计算公式为：/>，其中，p为到当前时间为止已经进行检测的周期总数，/>为设备运行状态的修正因子。

在本实施例中，检查故障时需要检测设备运行状态，若组件周期性运行安全稳定系数/>为0，则设备运行状态/>为0。各负荷节点的设备进行编号/>对应设备运行状态/>，设备运行状态/>也可记为/>，即每个负荷节点的设备/>对应一个设备运行状态/>。

进一步的，通过设备运行安全稳定评估系数公式计算出设备运行安全稳定评估系数的具体过程为：根据将每个电力检测周期间的设备运行状态/>和设备电力需求量，通过设备运行安全稳定评估系数公式计算出设备运行安全稳定评估系数/>，具体的设备运行安全稳定评估系数公式为：/>，其中，/>为设备运行状态的权重因子，/>为设备电力需求量偏差值的权重因子，/>为预设的设备电力需求量允许值，/>为预设的设备电力需求量允许偏差值，/>为设备运行安全稳定评估系数的修正因子。

进一步的，指定配电网的节点运行安全稳定评估系数的具体评估过程为：获取并根据设备运行安全稳定评估系数，通过节点运行安全稳定评估系数公式计算出节点运行安全稳定评估系数/>，具体节点运行安全稳定评估系数公式为/>，其中，/>为预设的设备运行安全稳定评估系数允许值，/>为预设的设备运行安全稳定评估系数允许偏差值，/>为节点运行安全稳定评估系数的修正因子。

进一步的，提取并分析出故障状态的具体过程为：针对指定配电网为期望配电需求指数、组件运行安全稳定评估系数/>、设备运行安全稳定评估系数/>和节点运行安全稳定评估系数/>分别设置对应的允许值和允许偏差值，即期望配电需求指数允许值/>、组件运行安全稳定评估系数允许值/>、设备运行安全稳定评估系数允许值/>和节点运行安全稳定评估系数允许值/>，期望配电需求指数允许偏差值/>、组件运行安全稳定评估系数允许偏差值/>、设备运行安全稳定评估系数允许偏差值/>和节点运行安全稳定评估系数允许偏差值/>；当/>时，初步判断指定配电网存在故障，且立即在指定配电网中查找故障负荷节点；在各个负荷节点中，当负荷节点满足/>时，将该负荷节点记为无故障负荷节点，当负荷节点满足/>时，将该负荷节点记为存在问题的具体负荷节点，且立即在具体负荷节点中查找故障设备；在负荷节点的各个设备中，当设备满足/>时，将该设备记为无故障设备，当设备满足/>时，将该设备记为具体负荷节点中存在问题的具体设备；检测存在问题的具体设备对应的每个电力检测周期间的设备运行状态/>：当设备运行状态/>，则该设备运行状态无故障，且立即检测该设备对应的设备电力需求量/>，当设备电力需求量满足/>，则记为该设备的电力需求量存在故障，当设备电力需求量满足/>，则记为该设备的电力需求量无故障，并请求人工核验故障；当设备运行状态/>，则设备运行状态故障，且立即在该设备对应的组件查找具体故障状态；在设备的各个组件中，当组件满足时，将该组件记为无故障组件，当组件满足/>时，将该组件记为存在问题的具体组件，立即检测组件周期性运行安全稳定系数/>；当组件周期性运行安全稳定系数/>，则该组件周期性运行无故障，并请求人工核验故障，当组件周期性运行安全稳定系数/>，则该组件的周期性运行存在故障，立即检测对应电力检测周期T的电流互感器运行状态/>、电压互感器运行状态/>、断路器运行状态/>和开关控制器运行状态分别对应的值，状态值为0的组件状态记为故障组件状态信息。

在本实施例中，除了上述的判定步骤外，当任意一个组件运行安全稳定评估系数、设备运行安全稳定评估系数和节点运行安全稳定评估系数中的相关系数出现故障状态，都可以向工作人员发出相应提示，即本判定步骤可由期望配电需求指数预判定配电网故障状态，到分层判断各个负荷节点、各个设备、各个组件和各个组件中的组件状态信息，转为由组件状态信息判断故障状态影响，再由组件对应的故障影响判断组件对应设备是否故障，接着判断设备的故障状态对负荷节点的影响，之后判断负荷节点故障对配电网的影响，最后由期望配电需求指数判定配电网故障状态是否存在故障，由此达到忽略不造成整体故障的极小故障，极小故障由当地管理维修人员进行检查维修。

进一步的，根据故障状态采取相应的故障修复措施具体指：当得到故障组件状态信息后，由维修人员携带对应的新组件前往修复，当在查找故障过程中；出现期望配电需求指数判定出存在故障，但在设备和组件的故障查找中得出无故障，则由人工核验故障是否真实存在，若不存在则将该期望配电需求指数设置为无故障，若存在则人工查找具体故障状态。

在本实施例中，当得出故障组件状态信息后，维修人员可以针对性的对故障组件设定维修方案，且减少了现有技术中对故障区域进行排查时维修人员需要携带多种故障相关的维修工具的现象。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：通过调度数据网获取指定配电网的特性调度数据，并结合特性调度数据对指定配电网的数据依据节点、设备和组件的分层级处理和计算，且针对计算结果采取多级判断，使故障状态判断结果更加详细，达到了分层级筛查故障位置快速找到具体故障状态。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明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，本发明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。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、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。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种基于调度数据网的配电网故障状态提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，指定配电网特性调度数据的获取：通过调度数据网获取指定配电网的特性调度数据，并对获取的特性调度数据进行预处理，分析指定配电网所属的期望配电需求指数；所述指定配电网的特性调度数据包括节点对象性质、节点对象规模参数、节点有效对象数量以及节点对象用电参数；

所述期望配电需求指数，期望配电需求指数计算公式具体为：，

有效配电需求指数的计算公式为：

，

其中，为预设的变电站耗电指数，/>为预设的负荷节点耗电指数，/>为设置的允许配电需求指数，/>为预设的发电节点发电指数，/>为期望配电需求指数的修正因子，/>为有效配电需求指数，/>为发电节点，/>为变电站，/>为负荷节点；/>为有效配电需求指数的修正因子，发电节点/>中的t为发电节点编号，/>，/>为发电节点总数，变电站/>中的v为变电站编号，/>，/>为变电站总数，负荷节点/>中的n为负荷节点编号，/>，/>为负荷节点总数；/>为节点有效对象总数；/>为各个负荷节点对应的节点对象用电设备数量，/>为节点对象总数量;/>为用电设备对应的设备用电指数，s为用电设备的编号，/>，节点有效对象总数/>；

S2，指定配电网各组件运行状态的解析：设定电力检测周期，在电力检测周期中对指定配电网所属各设备的各种组件运行状态进行解析，评估指定配电网的组件运行安全稳定评估系数；

组件运行安全稳定评估系数公式为：

，

其中，为组件运行安全稳定评估系数，/>为预设的电力检测总周期对应的允许组件运行安全稳定评估值，/>为组件运行安全稳定评估系数的修正因子，T为电力检测周期，，t为每个电力检测周期的编号，p为到当前时间为止，已经进行检测的周期总数；/>为电力检测周期中的该设备对应的组件周期性运行安全稳定系数；

S3，指定配电网各设备运行状态的解析：在电力检测周期中对指定配电网所属的各设备运行状态进行解析，评估指定配电网的设备运行安全稳定评估系数，所述设备运行安全稳定评估系数公式为：

，

，

其中，为每个电力检测周期间的设备运行状态，/>为设备电力需求量，/>为设备运行安全稳定评估系数；/>为设备运行状态的权重因子，/>为设备电力需求量偏差值的权重因子，/>为预设的设备电力需求量允许值，/>为预设的设备电力需求量允许偏差值，为设备运行安全稳定评估系数的修正因子，/>为设备运行状态的修正因子，e为自然常数；

S4，指定配电网各节点运行状态的解析：在电力检测周期中对指定配电网所属的各节点运行状态进行解析，评估指定配电网的节点运行安全稳定评估系数；所述节点运行安全稳定评估系数公式为：

，

其中，为节点运行安全稳定评估系数，/>为预设的设备运行安全稳定评估系数允许值，/>为预设的设备运行安全稳定评估系数允许偏差值，/>为节点运行安全稳定评估系数的修正因子；

S5，提取故障状态采取修复措施：根据期望配电需求指数、组件运行安全稳定评估系数、设备运行安全稳定评估系数和节点运行安全稳定评估系数，提取并分析出故障状态故障，并根据故障状态采取相应的故障修复措施。

2.如权利要求1所述基于调度数据网的配电网故障状态提取方法，其特征在于，所述S1中分析指定配电网所属的期望配电需求指数的具体分析过程包括以下步骤：

提取指定配电网各个节点的节点对象性质，其中，指定配电网的节点对象性质包括发电节点、变电站和负荷节点；

提取指定配电网各个负荷节点的节点对象规模参数，其中，节点对象规模参数包括节点对象及各节点对象的用电设备数量，给节点对象进行编号，记/>；

获取节点对象的用电设备对应的节点对象用电参数，将用电参数极小的节点对象记为无效对象，得出并保存节点有效对象及其编号，对节点有效数量进行计数，得到节点有效对象总数和各个负荷节点对应的节点对象用电设备数量，同时获取各个用电设备对应的设备用电指数，并据此通过有效配电需求指数公式计算出负荷节点的有效配电需求指数。

3.如权利要求1所述基于调度数据网的配电网故障状态提取方法，其特征在于，所述指定配电网的组件运行安全稳定评估系数具体的评估过程为：

设定电力检测周期T；

获取指定配电网对应的各个设备信息，提取设备信息中的组件状态信息，其中，组件状态信息包括电流互感器运行状态、电压互感器运行状态、断路器运行状态和开关控制器运行状态，将状态值记为0和1，0表示状态存在故障，1表示状态无故障，即电流互感器运行状态若为正常则为1，若不正常则为0，电压互感器运行状态/>若为正常则为1，若不正常则为0，断路器运行状态/>若为正常则为1，若不正常则为0，开关控制器运行状态/>若为正常则为1，若不正常则为0，并据此通过组件运行安全稳定评估系数公式计算出组件运行安全稳定评估系数/>。

4.如权利要求1所述基于调度数据网的配电网故障状态提取方法，其特征在于，所述通过组件运行安全稳定评估系数公式计算出组件运行安全稳定评估系数的具体过程为：

获取并根据每个电力检测周期T的电流互感器运行状态、电压互感器运行状态/>、断路器运行状态/>和开关控制器运行状态/>，初步通过组件周期性运行安全稳定系数公式计算出每个电力检测周期的组件周期性运行安全稳定系数/>，具体组件周期性运行安全稳定系数公式为：/>，其中，e为自然常数，/>为组件周期性运行安全稳定系数的修正因子，得到各个电力检测周期的组件周期性运行安全稳定系数，即/>的值；

根据各个电力检测周期的组件周期性运行安全稳定系数，通过组件运行安全稳定评估系数公式计算出组件运行安全稳定评估系数。

5.如权利要求4所述基于调度数据网的配电网故障状态提取方法，其特征在于，所指定配电网的设备运行安全稳定评估系数具体的评估过程为：

获取指定配电网所属各个负荷节点的各设备运行状态，提取设备数量、设备运行状态和设备电力需求量，为各负荷节点的设备进行编号，记为，其中n是负荷节点的编号，F是该负荷节点对应设备的编号，/>，/>为该负荷节点对应的设备总数，将每个电力检测周期间的设备运行状态记为/>，将设备电力需求量记为/>，并据此通过设备运行安全稳定评估系数公式计算出设备运行安全稳定评估系数/>；

所述每个电力检测周期中的设备运行状态由对应电力检测周期中的该设备对应的组件周期性运行安全稳定系数/>计算得出。

6.如权利要求1所述基于调度数据网的配电网故障状态提取方法，其特征在于，所述通过设备运行安全稳定评估系数公式计算出设备运行安全稳定评估系数的具体过程为：

根据将每个电力检测周期间的设备运行状态和设备电力需求量/>，通过设备运行安全稳定评估系数公式计算出设备运行安全稳定评估系数/>。

7.如权利要求1所述基于调度数据网的配电网故障状态提取方法，其特征在于，所述指定配电网的节点运行安全稳定评估系数的具体评估过程为：

获取并根据设备运行安全稳定评估系数，通过节点运行安全稳定评估系数公式计算出节点运行安全稳定评估系数/>。

8.如权利要求1所述基于调度数据网的配电网故障状态提取方法，其特征在于，所述提取并分析出故障状态的具体过程为：

针对指定配电网为期望配电需求指数、组件运行安全稳定评估系数/>、设备运行安全稳定评估系数/>和节点运行安全稳定评估系数/>分别设置对应的允许值和允许偏差值，即期望配电需求指数允许值/>、组件运行安全稳定评估系数允许值/>、设备运行安全稳定评估系数允许值/>和节点运行安全稳定评估系数允许值/>，期望配电需求指数允许偏差值/>、组件运行安全稳定评估系数允许偏差值/>、设备运行安全稳定评估系数允许偏差值/>和节点运行安全稳定评估系数允许偏差值/>；

当时，初步判断指定配电网存在故障，且立即在指定配电网中查找故障负荷节点；

在各个负荷节点中，当负荷节点满足时，将该负荷节点记为无故障负荷节点，当负荷节点满足/>时，将该负荷节点记为存在问题的具体负荷节点，且立即在具体负荷节点中查找故障设备；

在负荷节点的各个设备中，当设备满足时，将该设备记为无故障设备，当设备满足/>时，将该设备记为具体负荷节点中存在问题的具体设备；

检测存在问题的具体设备对应的每个电力检测周期间的设备运行状态：

当设备运行状态，则该设备运行状态无故障，且立即检测该设备对应的设备电力需求量/>，当设备电力需求量满足/>，则记为该设备的电力需求量存在故障，当设备电力需求量满足/>，则记为该设备的电力需求量无故障，并请求人工核验故障；

当设备运行状态，则设备运行状态故障，且立即在该设备对应的组件查找具体故障状态；

在设备的各个组件中，当组件满足时，将该组件记为无故障组件，当组件满足/>时，将该组件记为存在问题的具体组件，立即检测组件周期性运行安全稳定系数/>；

当组件周期性运行安全稳定系数，则该组件周期性运行无故障，并请求人工核验故障，当组件周期性运行安全稳定系数/>，则该组件的周期性运行存在故障，立即检测对应电力检测周期T的电流互感器运行状态/>、电压互感器运行状态/>、断路器运行状态/>和开关控制器运行状态/>分别对应的值，状态值为0的组件状态记为故障组件状态信息。

9.如权利要求1所述基于调度数据网的配电网故障状态提取方法，其特征在于，所述根据故障状态采取相应的故障修复措施具体指：

当得到故障组件状态信息后，由维修人员携带对应的新组件前往修复，当在查找故障过程中；

出现期望配电需求指数判定出存在故障，但在设备和组件的故障查找中得出无故障，则由人工核验故障是否真实存在，若不存在则将该期望配电需求指数设置为无故障，若存在则人工查找具体故障状态。