CN117833174A - 配电网线路保护方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种配电网线路保护方法、装置、计算机设备和存储介质。方法包括:采集目标配电网中各配电子区域相应的监测节点处的数据,得到各配电子区域相应的监测数据;该监测数据包括当前状态数据;根据各配电子区域相应的监测数据确定各配电子区域是否存在异常,将存在异常的配电子区域对应的监测节点标记为异常节点;根据异常节点的当前状态数据与历史状态数据,确定异常节点是否存在故障,将存在故障的异常节点变更为故障节点,并根据预设故障诊断模型确定故障节点的故障类型;根据故障节点对应的监测数据和故障类型,获取故障节点相应的线路保护措施。采用本方法能够灵活应对配电网系统故障,适应性的提供配电网线路保护策略。
Description
技术领域
本申请涉及电力技术领域,特别是涉及一种配电网线路保护方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
随着电力系统的复杂性和规模的增大,配电网系统的作用越来越重要,然而,现有的配电网系统面临着各种故障和异常情况。因此,出现了配电网线路保护技术。
传统的配电网线路保护方法,只能采取单一的配电网线路保护策略。
然而,单一的配电网线路保护策略无法全面覆盖多种可能发生的情况,不能灵活的应对配电网系统的各种故障和异常情况。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够灵活应对配电网系统故障的配电网线路保护方法、装置、计算机设备和存储介质。
第一方面,本申请提供了一种配电网线路保护方法,包括:
采集目标配电网中各配电子区域相应的监测节点处的数据,得到各配电子区域相应的监测数据;该监测数据包括当前状态数据;
根据各配电子区域相应的监测数据确定各配电子区域是否存在异常,将存在异常的配电子区域对应的监测节点标记为异常节点;
根据异常节点的当前状态数据与历史状态数据,确定异常节点是否存在故障,将存在故障的异常节点变更为故障节点,并根据预设故障诊断模型确定故障节点的故障类型;
根据故障节点对应的监测数据和故障类型,获取故障节点相应的线路保护措施。
在其中一个实施例中,监测数据还包括电网数据,根据各配电子区域相应的监测数据确定各配电子区域是否存在异常包括:
针对每一个配电子区域,根据该配电子区域相应的监测节点处的电网数据确定该监测节点处的零序电压;
对该监测节点处的零序电压进行归一化处理,得到该监测节点处的零序电压对应的标幺值;
根据该监测节点处的零序电压对应的标幺值与预设标幺阈值,确定该配电子区域相应的配电数据;
根据该配电子区域相应的配电数据与预设异常阈值,确定该配电子区域是否存在异常。
在其中一个实施例中,根据该监测节点处的零序电压对应的标幺值与预设标幺阈值,确定该配电子区域相应的配电数据包括:
针对每一配电子区域,若该配电子区域相应的监测节点处的零序电压对应的标幺值小于标幺阈值,则将该配电子区域相应的监测节点处的电网数据确定为该配电子区域相应的配电数据;
若该配电子区域相应的监测节点处的零序电压对应的标幺值大于标幺阈值,则对该配电子区域相应的监测节点处的电网数据进行滤波处理,得到滤波处理后的电网数据,对滤波处理后的电网数据进行整合,得到该配电子区域相应的配电数据。
在其中一个实施例中,根据异常节点的当前状态数据与历史状态数据,确定异常节点是否存在故障包括:
将异常节点的当前状态数据与异常节点相邻周期的历史状态数据进行比对;
若异常节点的当前状态数据与异常节点相邻周期的历史状态数据不一致,则将异常节点变更为故障节点。
在其中一个实施例中,方法还包括:
若异常节点的当前状态数据与异常节点相邻周期的历史状态数据一致,则获取异常节点的持续时间;
将异常节点的持续时间与故障阈值相比对,若异常节点的持续时间小于或等于该故障阈值,则取消异常节点的标记;
若异常节点的持续时间大于该故障阈值,则将异常节点变更为故障节点。
在其中一个实施例中,根据故障节点对应的监测数据和故障类型,获取故障节点相应的线路保护措施包括:
对各配电子区域相应的监测数据进行预处理,得到各配电子区域相应的配电数据;
根据故障节点对应的配电数据和故障类型,确定故障节点的影响范围;
根据故障节点的影响范围以及故障节点对应的配电子区域的拓扑结构,确定故障节点的线路保护措施。
在其中一个实施例中,根据故障节点的影响范围以及故障节点对应的配电子区域的拓扑结构,确定故障节点的线路保护措施包括:
根据故障节点的影响范围,确定故障节点对应的配电子区域中故障节点对应的故障区间;
根据故障节点对应的配电子区域的拓扑结构,将故障节点对应的配电子区域的输送电路划分为主线路和子线路;
若故障节点为故障节点对应的配电子区域的主线路上的监测节点,则确定故障节点相应的线路保护措施为对故障节点对应的配电子区域的主线路进行纵差保护,隔离故障节点的整个故障区间;
若故障节点为故障节点对应的配电子区域的子线路上的监测节点,则确定故障节点相应的线路保护措施为对故障节点对应的配电子区域的子线路进行母差保护,将子线路进行隔离。
第二方面,本申请还提供了一种配电网线路保护装置,包括:
采集模块,用于采集目标配电网中各配电子区域相应的监测节点处的数据,得到各配电子区域相应的监测数据;监测数据包括当前状态数据;
判断模块,用于根据各配电子区域相应的监测数据确定各配电子区域是否存在异常,将存在异常的配电子区域对应的监测节点标记为异常节点;
诊断模块,用于根据异常节点的当前状态数据与历史状态数据,确定异常节点是否存在故障,将存在故障的异常节点变更为故障节点,并根据预设故障诊断模型确定故障节点的故障类型;
决策模块,用于根据故障节点对应的监测数据和故障类型,获取故障节点相应的线路保护措施。
第三方面,本申请还提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器存储有计算机程序,处理器执行计算机程序时实现以下步骤:
采集目标配电网中各配电子区域相应的监测节点处的数据,得到各配电子区域相应的监测数据;该监测数据包括当前状态数据;
根据各配电子区域相应的监测数据确定各配电子区域是否存在异常,将存在异常的配电子区域对应的监测节点标记为异常节点;
根据异常节点的当前状态数据与历史状态数据,确定异常节点是否存在故障,将存在故障的异常节点变更为故障节点,并根据预设故障诊断模型确定故障节点的故障类型;
根据故障节点对应的监测数据和故障类型,获取故障节点相应的线路保护措施。
第四方面,本申请还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
采集目标配电网中各配电子区域相应的监测节点处的数据,得到各配电子区域相应的监测数据;该监测数据包括当前状态数据;
根据各配电子区域相应的监测数据确定各配电子区域是否存在异常,将存在异常的配电子区域对应的监测节点标记为异常节点;
根据异常节点的当前状态数据与历史状态数据,确定异常节点是否存在故障,将存在故障的异常节点变更为故障节点,并根据预设故障诊断模型确定故障节点的故障类型;
根据故障节点对应的监测数据和故障类型,获取故障节点相应的线路保护措施。
第五方面,本申请还提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
采集目标配电网中各配电子区域相应的监测节点处的数据,得到各配电子区域相应的监测数据;该监测数据包括当前状态数据;
根据各配电子区域相应的监测数据确定各配电子区域是否存在异常,将存在异常的配电子区域对应的监测节点标记为异常节点;
根据异常节点的当前状态数据与历史状态数据,确定异常节点是否存在故障,将存在故障的异常节点变更为故障节点,并根据预设故障诊断模型确定故障节点的故障类型;
根据故障节点对应的监测数据和故障类型,获取故障节点相应的线路保护措施。
上述配电网线路保护方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品,采集目标配电网中各配电子区域相应的监测节点处的数据,得到各配电子区域相应的监测数据,能够对配电网进行实时且全面的监测和保护。根据各配电子区域相应的监测数据确定各配电子区域是否存在异常,历史状态数据为表征配电网正常运行的状态数据,根据异常节点的当前状态数据与历史状态数据,确定异常节点是否存在故障,能够提高配电网故障确定的准确性,从而提高配电网的运行效率。根据预设故障诊断模型确定故障节点的故障类型,根据故障节点对应的监测数据和故障类型,实现针对不同的故障类型获取相应的线路保护措施,与传统方式中只能采取单一线路保护策略相比,能够灵活应对配电网系统故障,适应性的提供配电网线路保护策略。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案,下面将对实施例或相关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申请的一些实施例,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为一个实施例中配电网线路保护方法的应用环境图;
图2为一个实施例中配电网线路保护方法的流程示意图;
图3为一个实施例中确定各配电子区域是否存在异常步骤的流程示意图;
图4为一个实施例中配电网线路保护装置的结构框图;
图5为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
本申请实施例提供的配电网线路保护方法,可以应用于如图1所示的应用环境中。其中,终端102通过网络与服务器104进行通信。数据存储系统可以存储服务器104需要处理的数据。数据存储系统可以集成在服务器104上,也可以放在云上或其他网络服务器上。终端102发送配电网线路保护请求至服务器104,服务器104接收配电网线路保护请求,根据各配电子区域相应的监测数据确定各配电子区域是否存在异常,将存在异常的配电子区域对应的监测节点标记为异常节点,确定异常节点是否存在故障,将存在故障的异常节点变更为故障节点,并根据预设故障诊断模型确定故障节点的故障类型,并获取故障节点相应的线路保护措施。其中,终端102可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、物联网设备和便携式可穿戴设备,物联网设备可为智能音箱、智能电视、智能空调、智能车载设备等。便携式可穿戴设备可为智能手表、智能手环、头戴设备等。服务器104可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。
在一个示例性的实施例中,如图2所示,提供了一种配电网线路保护方法,以该方法应用于图1中的服务器为例进行说明,包括以下步骤202至步骤208。
其中:
步骤202,采集目标配电网中各配电子区域相应的监测节点处的数据,得到各配电子区域相应的监测数据;监测数据包括当前状态数据。
其中,目标配电网是指所需保护的配电网系统。监测数据包括当前状态数据和电网数据。
具体的,根据目标配电网的分布情况,将目标配电网的配电区域划分为多个配电子区域,每个配电子区域均设置有监测节点。目标配电网的分布情况是指供电系统在特定地区建立的电力配送系统的配送覆盖范围,包括但不限于城市配电网、小区配电网。具体的,根据目标配电网的分布情况,将所需保护的配电网进行非等分方法进行划分,获得若干个配电区域。
进一步的,获取每个配电子区域的网络拓扑结构,根据每个配电子区域的网络拓扑结构设置监测节点。每一个配电子区域皆有一个对应的数据采集模块,通过对应的数据采集模块对各配电子区域相应的监测节点处的数据进行周期性采集,得到各配电子区域相应的监测数据。
可选的,各配电子区域相应的监测节点根据需求设置于各配电子区域内的配电设备、输送电路内或是配电子区域内的开关设备处。
步骤204,根据各配电子区域相应的监测数据确定各配电子区域是否存在异常,将存在异常的配电子区域对应的监测节点标记为异常节点。
根据各配电子区域相应的监测数据确定各配电子区域相应的配电数据,根据各配电子区域相应的配电数据判断各配电子区域是否存在异常。
示例性的,针对每一个配电子区域,对该配电子区域相应的监测节点处的数据进行预处理,得到该配电子区域的配电数据。设置与配电数据相关的异常阈值。将该配电子区域的配电数据与配电数据相关的异常阈值进行比对,若该配电子区域的配电数据低于异常阈值,则该配电子区域不存在异常;若该配电子区域的配电数据高于异常阈值,则该配电子区域存在异常,并将该配电子区域相应的监测节点标记为异常节点。
步骤206,根据异常节点的当前状态数据与历史状态数据,确定异常节点是否存在故障,将存在故障的异常节点变更为故障节点,并根据预设故障诊断模型确定故障节点的故障类型。
其中,异常节点的当前状态数据是指该异常节点对应的监测节点所相邻的开关设备的闭合状态数据。异常节点的历史状态数据是指该异常节点对应的监测节点相邻的开关设备的历史闭合状态数据。
在目标配电网中,当监测节点被标记为异常节点时,依据该异常节点相应配电子区域的网络拓扑结构,获取该异常节点的当前状态数据与历史状态数据。将该异常节点的当前状态数据与该异常节点的历史状态数据进行比对,确定异常节点是否存在故障。
若异常节点存在故障,则将该异常节点对应的监测数据输入至故障诊断模型内,进行故障诊断,获得相应的故障类型。
步骤208,根据故障节点对应的监测数据和故障类型,获取故障节点相应的线路保护措施。
根据故障节点对应的监测数据与故障类型,确定故障节点的影响范围,进而依据所获得的影响范围将相应的配电区域划分为故障区间和非故障区间,并对相应的故障区间进行线路保护以隔离故障区间。
在对相应的故障区间进行线路保护以隔离故障区间过程中包括,将目标配电网输送电路划分为主线路和子线路,判断故障节点所处线路的线路类型,根据故障节点位于的线路类型确定该故障节点相应的线路保护措施。
传统的配电网线路保护方法中,在配电网发生故障时,对于所有发生的故障皆采取单一的配电网线路保护策略,并未区分故障类型,且单一的配电网线路保护策略仅能对部分故障类型进行保护,无法覆盖多种故障类型发生的情况,不能灵活的应对配电网系统的各种故障类型,为配电网提供适应性的保护策略。
上述配电网线路保护方法中,采集目标配电网中各配电子区域相应的监测节点处的数据,得到各配电子区域相应的监测数据,能够对配电网进行实时且全面的监测和保护。根据各配电子区域相应的监测数据确定各配电子区域是否存在异常,历史状态数据为表征配电网正常运行的状态数据,根据异常节点的当前状态数据与历史状态数据,确定异常节点是否存在故障,能够提高配电网故障确定的准确性,从而提高配电网的运行效率。根据预设故障诊断模型确定故障节点的故障类型,根据故障节点对应的监测数据和故障类型,实现针对不同的故障类型获取相应的线路保护措施,与传统方式中只能采取单一线路保护策略相比,能够灵活应对配电网系统故障,适应性的提供配电网线路保护策略。
在一个示例性的实施例中,该方法还包括:对各配电子区域相应的监测节点进行编号,并将各配电子区域相应的监测节点与其对应的数据采集模块进行绑定。数据采集模块对各配电子区域相应的监测节点处的数据进行周期性采集,同时将数据上传至目标配电网的配电中心内储存。对相应上传过程中的通信网络进行监督,并基于信息报文问询的方式判断当前通信网络是否存在故障,若不存在故障,则重复当前采集与上传过程,若存在故障,则生成相同的通信故障警告。
在一个示例性的实施例中,监测数据还包括电网数据,如图3所示,根据各配电子区域相应的监测数据确定各配电子区域是否存在异常包括步骤302至步骤306。其中:
步骤302,针对每一个配电子区域,根据该配电子区域相应的监测节点处的电网数据确定该监测节点处的零序电压。
步骤304,对该监测节点处的零序电压进行归一化处理,得到该监测节点处的零序电压对应的标幺值。
步骤306,根据该监测节点处的零序电压对应的标幺值与预设标幺阈值,确定该配电子区域相应的配电数据。
步骤308,根据该配电子区域相应的配电数据与预设异常阈值,确定该配电子区域是否存在异常。
其中,电网数据包括三相电压、三相电流以及功率因数等其他指标数据。
具体的,针对每一个配电子区域,对该配电子区域相应的监测节点处的电网数据进行数据预处理,得到该配电子区域的配电数据。对电网数据进行数据预处理过程包括,对电网数据进行离群点处理、缺失值处理以及规范化处理,根据规范化处理后的电网数据获取电网数据中的三相电压。并根据该三相电压确定该监测节点处的零序电压,对零序电压进行归一化处理,以此确定该监测节点处的零序电压对应的标幺值,并根据标幺值确定该配电子区域相应的配电数据。
离群点处理用于对异常数据进行清理,如离群点处理可以采用绝对中位差离群值处理方法。缺失值处理用于对缺失数据进行填充,如缺失值处理采用统计量填充方法。规范化处理用于对数据的格式进行统一,如规范化处理可以采用Z-Score标准化方法。
根据规范化处理后的电网数据获取电网数据中的三相电压,三相电压可表示为Uj=(U(j,a(α),m),U(j,b(α),m),U(j,c(α),m)),其中a、b,c分别代表三相中的a相、b相和c相,α表示相值。根据三相电压,确定该监测节点处的零序电压数值LXU为:
对该监测节点处的零序电压数值LXU,进行归一化处理,获得该监测节点处的零序电压对应的标幺值Unorm。其中,对零序电压数值进行归一化处理,可以是对零序电压数值进行离差标准化处理,或是非线性归一化处理。该监测节点处的零序电压对应的标幺值Unorm可由下式表示:
上式中,Ue表示基准电压,基准电压一般为额定电压。
在上一个示例性的实施例中,根据该监测节点处的零序电压对应的标幺值与预设标幺阈值,确定该配电子区域相应的配电数据包括:针对每一配电子区域,若该配电子区域相应的监测节点处的零序电压对应的标幺值小于标幺阈值,则将该配电子区域相应的监测节点处的电网数据确定为该配电子区域相应的配电数据;若该配电子区域相应的监测节点处的零序电压对应的标幺值大于标幺阈值,则对该配电子区域相应的监测节点处的电网数据进行滤波处理,得到滤波处理后的电网数据,对滤波处理后的电网数据进行整合,得到该配电子区域相应的配电数据。
示例性的,设置标幺阈值US,将该配电子区域相应的监测节点处的零序电压对应的标幺值Unorm与标幺阈值US进行比对。若Unorm≤US,则将该配电子区域相应的监测节点处的电网数据确定为该配电子区域相应的配电数据。若Unorm>US,对该配电子区域相应的监测节点处的电网数据进行滤波处理,得到滤波处理后的电网数据,对滤波处理后的电网数据进行整合,得到该配电子区域相应的配电数据。可选的,可以采用高通滤波算法对该配电子区域相应的监测节点处的电网数据进行滤波处理。
本实施例中,通过各配电子区域相应的监测节点处的电网数据确定各监测节点处的零序电压,并根据归一化处理后的零序电压,确定该零序电压对应的标幺值。根据各配电子区域的零序电压对应的标幺值确定各配电子区域的配电数据,以此判断各配电子区域是否存在异常,零序电压对于配电网中的地故障具有很高的敏感性,使用零序电压对应的标幺值能够及时发现配电网的异常问题,实现对配电网的实时监测和保护,同时根据各配电子区域的零序电压对应的标幺值对各配电子区域针对性进行异常判断,能够保障各配电子区域异常检测的准确性和可靠性。
在一个示例性的实施例中,根据异常节点的当前状态数据与历史状态数据,确定异常节点是否存在故障包括:将异常节点的当前状态数据与异常节点相邻周期的历史状态数据进行比对;若异常节点的当前状态数据与异常节点相邻周期的历史状态数据不一致,则将异常节点变更为故障节点。
其中,历史状态数据为表征配电网正常运行的状态数据。
在目标配电网中,当监测节点被标记为异常节点时,根据该异常节点对应的配电子区域的网络拓扑结构,获取该异常节点相邻的开关设备的闭合状态数据与该异常节点对应的监测节点相邻的开关设备的历史闭合状态数据,即获取该异常节点的当前状态数据与历史状态数据。将该异常节点当前周期内的开关设备的闭合状态数据,与该异常节点对应的监测节点相邻的开关设备的历史闭合状态数据进行比对。若开关设备的闭合状态数据发生变化,即该异常节点的当前状态数据与该异常节点相邻周期的历史状态数据不一致,则将相应的异常节点标记改变为故障节点。
在上一个示例性的实施例中,该方法还包括:
若异常节点的当前状态数据与异常节点相邻周期的历史状态数据一致,则获取异常节点的持续时间;将异常节点的持续时间与故障阈值相比对,若异常节点的持续时间小于或等于故障阈值,则取消异常节点的标记;若异常节点的持续时间大于故障阈值,则将异常节点变更为故障节点。
具体的,若开关设备的闭合状态无任何变化,即异常节点的当前状态数据与异常节点相邻周期的历史状态数据一致,则对该异常节点的持续时间进行累计,获得相应的异常时间t1,将故障阈值设置t。若t1≤t,则取消该异常节点的标记;若t1>t,则将该异常节点变更为故障节点。
在本实施例中,将异常节点的当前状态数据与异常节点相邻周期的历史状态数据进行比对,若不一致则将该异常节点变更为故障节点,进一步的,若一致,则将异常节点的持续时间与故障阈值相比对,以进一步的确定异常节点是否存在故障。通过将异常节点的当前状态数据与配电网正常运行的历史状态数据进行比对,可以更准确且快速地判断配电网中的故障是否发生,在与历史状态数据比对一致后,再次进行故障阈值判断,判断异常节点是否发生故障,可以更准确地得出判断结果,减少错误判断,提高配电网故障确定的准确性,从而提高配电网的运行效率。
在一个示例性的实施例中,根据故障节点对应的监测数据和故障类型,获取故障节点相应的线路保护措施包括:对各配电子区域相应的监测数据进行预处理,得到各配电子区域相应的配电数据;根据故障节点对应的配电数据和故障类型,确定故障节点的影响范围;根据故障节点的影响范围以及故障节点对应的配电子区域的拓扑结构,确定故障节点的线路保护措施。
对各配电子区域相应的监测数据进行预处理是指,对电网数据进行离群点处理、缺失值处理以及规范化处理,根据规范化处理后的电网数据获取电网数据中的三相电压。并对根据三相电压确定该监测节点处的零序电压进行归一化处理得到,零序电压对应的标幺值,根据标幺值得到各配电子区域相应的配电数据。
根据预设故障诊断模型确定故障节点的故障类型,根据故障节点对应的配电数据和故障类型,确定故障节点的影响范围。
具体的,当某个异常节点被标记为故障节点时,将该故障节点所对应的配电数据输入至预设故障诊断模型内,进行故障诊断,获得该故障节点所对应的故障类型,并将相应配电终端以及该故障节点对应的监测节点的编号发送给管理人员,以便于管理人员快速进行故障定位。
其中,构建故障诊断模型包括,基于大数据方法获取目标配电网内的配电设备在各种故障类型下所对应的故障数据集,并将故障数据集划分为训练集和测试集,通过训练集对故障诊断模型进行实时迭代训练,直至损失函数平稳,并保存模型参数。通过测试集对迭代训练后的故障诊断模型的输出结果进行相似度验证,得到通过测试集验证的故障诊断模型。将故障节点相应的配电数据输入通过验证的故障诊断模型,输出该故障节点所对应的故障类型。故障类型可以包括短路故障、断路故障、过载故障、接地故障、电压波动、相序故障、绝缘故障、设备故障等。
本实施例中,通过故障诊断模型确定故障节点对应的故障类型,能够准确地识别出不同故障节点所对应的故障类型,可以提高故障类型判断的准确性。根据故障节点对应的故障类型和配电数据,确定故障节点的影响范围,以此确定目标配电网中故障节点的线路保护措施,能够快速的采取适用于故障节点的行线路保护措施,提高目标配电网系统运行的可靠性。
在一个示例性的实施例中,根据故障节点的影响范围以及故障节点对应的配电子区域的拓扑结构,确定故障节点的线路保护措施包括:根据故障节点的影响范围,确定故障节点对应的配电子区域中故障节点对应的故障区间;根据故障节点对应的配电子区域的拓扑结构,将故障节点对应的配电子区域的输送电路划分为主线路和子线路;若故障节点为故障节点对应的配电子区域的主线路上的监测节点,则确定故障节点相应的线路保护措施为对故障节点对应的配电子区域的主线路进行纵差保护,隔离故障节点的整个故障区间;若故障节点为故障节点对应的配电子区域的子线路上的监测节点,则确定故障节点相应的线路保护措施为对故障节点对应的配电子区域的子线路进行母差保护,将子线路进行隔离。
具体的,根据故障节点的影响范围,将该故障节点相应的配电子区域划分为故障区间和非故障区间,并对相应的故障区间进行线路保护以隔离故障区间。依据该故障节点相应的配电子区域的拓扑结构,将该故障节点相应的配电子区域的输送电路划分为主线路和子线路。当故障节点位于该故障节点相应的配电子区域的主线路上时,则对该故障节点相应的配电子区域的主线路进行纵差保护,纵差保护指通过与主线路相连接的开关设备将相应的主线路进行断开,即隔离整个故障区间,以避免故障进一步扩大,同时生成报警信号,并将其发送给管理人员,以提醒及时进行故障处理。
当故障节点位于该故障节点相应的配电子区域的子线路上时,则对该故障节点相应的配电子区域的子线路进行母差保护,母差保护指通过相应子线路与主线路连接处的开关设备将相应的子线路进行隔离,以防止故障扩散至主线路,同时生成报警信号,并发送给管理人员。
在上一个示例性的实施例中,当相应的纵差保护或母差保护未触发时,则生成故障警告信息,并将其反馈给管理人员。当管理人员接收到故障警告信息或通信故障警告时,通过远程控制开关设备对该故障节点相应的配电子区域进行整体隔离,以防止故障扩大造成设备损失。
本实施例中,根据故障节点的影响范围,确定故障节点对应的配电子区域中对应的故障区间,根据故障节点对应的配电子区域的输送电路的类型以及故障节点对应的故障区间,确定故障节点对应的线路保护措施,能够及时地隔离故障区间的故障范围以保护配电网系统运行的稳定性和安全性,同时能够灵活应对配电网系统故障,适应性的提供配电网线路保护策略。
在另一个实施例中,提供了一种配电网线路保护方法,该方法包括:
采集目标配电网中各配电子区域相应的监测节点处的数据,得到各配电子区域相应的监测数据;该监测数据包括当前状态数据和电网数据。
针对每一个配电子区域,根据该配电子区域相应的监测节点处的电网数据确定该监测节点处的零序电压;对该监测节点处的零序电压进行归一化处理,得到该监测节点处的零序电压对应的标幺值;针对每一配电子区域,若该配电子区域相应的监测节点处的零序电压对应的标幺值小于标幺阈值,则将该配电子区域相应的监测节点处的电网数据确定为该配电子区域相应的配电数据;若该配电子区域相应的监测节点处的零序电压对应的标幺值大于标幺阈值,则对该配电子区域相应的监测节点处的电网数据进行滤波处理,得到滤波处理后的电网数据,对滤波处理后的电网数据进行整合,得到该配电子区域相应的配电数据。根据该配电子区域相应的配电数据与预设异常阈值,确定该配电子区域是否存在异常;将存在异常的配电子区域对应的监测节点标记为异常节点。
将异常节点的当前状态数据与异常节点相邻周期的历史状态数据进行比对;若异常节点的当前状态数据与异常节点相邻周期的历史状态数据不一致,则将异常节点变更为故障节点。若异常节点的当前状态数据与异常节点相邻周期的历史状态数据一致,则获取异常节点的持续时间;将异常节点的持续时间与故障阈值相比对,若异常节点的持续时间小于或等于该故障阈值,则取消异常节点的标记;若异常节点的持续时间大于该故障阈值,则将异常节点变更为故障节点。并根据预设故障诊断模型确定故障节点的故障类型。
根据故障节点对应的配电数据和故障类型,确定故障节点的影响范围;根据故障节点的影响范围以及故障节点对应的配电子区域的拓扑结构,确定故障节点的线路保护措施。
根据故障节点的影响范围,确定故障节点对应的配电子区域中故障节点对应的故障区间;根据故障节点对应的配电子区域的拓扑结构,将故障节点对应的配电子区域的输送电路划分为主线路和子线路;若故障节点为故障节点对应的配电子区域的主线路上的监测节点,则确定故障节点相应的线路保护措施为对故障节点对应的配电子区域的主线路进行纵差保护,隔离故障节点的整个故障区间;若故障节点为故障节点对应的配电子区域的子线路上的监测节点,则确定故障节点相应的线路保护措施为对故障节点对应的配电子区域的子线路进行母差保护,将子线路进行隔离。
本实施例中,采集目标配电网中各配电子区域相应的监测节点处的数据,得到各配电子区域相应的监测数据,能够实现对配电网的实时监测和保护。通过各配电子区域相应的监测节点处的电网数据确定各监测节点处的零序电压,并根据归一化处理后的零序电压,确定该零序电压对应的标幺值。根据各配电子区域的零序电压对应的标幺值确定各配电子区域的配电数据,以此判断各配电子区域是否存在异常,能够实现对配电网的实时监测和保护,同时保障各配电子区域异常检测的准确性和可靠性。将异常节点的当前状态数据与异常节点相邻周期的历史状态数据进行比对,以及将异常节点的持续时间与故障阈值相比对,以此确定异常节点是否存在故障,能够提高配电网故障确定的准确性,从而提高配电网的运行效率。通过故障诊断模型确定故障节点对应的故障类型,能够准确地识别出不同故障节点所对应的故障类型,可以提高故障类型判断的准确性。根据故障节点对应的故障类型和配电数据,确定故障节点的影响范围,以此确定目标配电网中故障节点的线路保护措施,能够快速的采取适用于故障节点的行线路保护措施,提高目标配电网系统运行的可靠性。根据故障节点的影响范围,确定故障节点对应的配电子区域中对应的故障区间,根据故障节点对应的配电子区域的输送电路的类型以及故障节点对应的故障区间,确定故障节点对应的线路保护措施,能够及时地隔离故障区间的故障范围以保护配电网系统运行的稳定性和安全性,同时能够灵活应对配电网系统故障,适应性的提供配电网线路保护策略。
应该理解的是,虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思,本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的配电网线路保护方法的配电网线路保护装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似,故下面所提供的一个或多个配电网线路保护装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于配电网线路保护方法的限定,在此不再赘述。
在一个示例性的实施例中,如图4所示,提供了一种配电网线路保护装置,包括:采集模块402、判断模块404、诊断模块406和决策模块408,其中:
采集模块402,用于采集目标配电网中各配电子区域相应的监测节点处的数据,得到各配电子区域相应的监测数据;监测数据包括当前状态数据。
判断模块404,用于根据各配电子区域相应的监测数据确定各配电子区域是否存在异常,将存在异常的配电子区域对应的监测节点标记为异常节点。
诊断模块406,用于根据异常节点的当前状态数据与历史状态数据,确定异常节点是否存在故障,将存在故障的异常节点变更为故障节点,并根据预设故障诊断模型确定故障节点的故障类型。
决策模块408,用于根据故障节点对应的监测数据和故障类型,获取故障节点相应的线路保护措施。
在一个示例性的实施例中,判断模块404还用于针对每一个配电子区域,根据该配电子区域相应的监测节点处的电网数据确定该监测节点处的零序电压;对该监测节点处的零序电压进行归一化处理,得到该监测节点处的零序电压对应的标幺值;根据该监测节点处的零序电压对应的标幺值与预设标幺阈值,确定该配电子区域相应的配电数据;根据该配电子区域相应的配电数据与预设异常阈值,确定该配电子区域是否存在异常。
在一个示例性的实施例中,判断模块404还用于针对每一配电子区域,若该配电子区域相应的监测节点处的零序电压对应的标幺值小于标幺阈值,则将该配电子区域相应的监测节点处的电网数据确定为该配电子区域相应的配电数据;若该配电子区域相应的监测节点处的零序电压对应的标幺值大于标幺阈值,则对该配电子区域相应的监测节点处的电网数据进行滤波处理,得到滤波处理后的电网数据,对滤波处理后的电网数据进行整合,得到该配电子区域相应的配电数据。
在一个示例性的实施例中,诊断模块406还用于将异常节点的当前状态数据与异常节点相邻周期的历史状态数据进行比对;若异常节点的当前状态数据与异常节点相邻周期的历史状态数据不一致,则将异常节点变更为故障节点。
在一个示例性的实施例中,诊断模块406还用于若异常节点的当前状态数据与异常节点相邻周期的历史状态数据一致,则获取异常节点的持续时间;将异常节点的持续时间与故障阈值相比对,若异常节点的持续时间小于或等于该故障阈值,则取消异常节点的标记;若异常节点的持续时间大于该故障阈值,则将异常节点变更为故障节点。
在一个示例性的实施例中,决策模块408还用于对各配电子区域相应的监测数据进行预处理,得到各配电子区域相应的配电数据;根据故障节点对应的配电数据和故障类型,确定故障节点的影响范围;根据故障节点的影响范围以及故障节点对应的配电子区域的拓扑结构,确定故障节点的线路保护措施。
在一个示例性的实施例中,决策模块408还用于根据故障节点的影响范围,确定故障节点对应的配电子区域中故障节点对应的故障区间;根据故障节点对应的配电子区域的拓扑结构,将故障节点对应的配电子区域的输送电路划分为主线路和子线路;若故障节点为故障节点对应的配电子区域的主线路上的监测节点,则确定故障节点相应的线路保护措施为对故障节点对应的配电子区域的主线路进行纵差保护,隔离故障节点的整个故障区间;若故障节点为故障节点对应的配电子区域的子线路上的监测节点,则确定故障节点相应的线路保护措施为对故障节点对应的配电子区域的子线路进行母差保护,将子线路进行隔离。
上述配电网线路保护装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个示例性的实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是服务器,其内部结构图可以如图5所示。该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口(Input/Output,简称I/O)和通信接口。其中,处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接,通信接口通过输入/输出接口连接到系统总线。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储各配电子区域相应的监测数据数据。该计算机设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种配电网线路保护方法。
本领域技术人员可以理解,图5中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
在一个实施例中,提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
需要说明的是,本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等),均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据,且相关数据的收集、使用和处理需要符合相关规定。
需要说明的是,本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等),均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据,且相关数据的收集、使用和处理需要符合相关规定。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory,ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory,MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory,FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory,PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限,RAM可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory,DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等,不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等,不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种配电网线路保护方法,其特征在于,所述方法包括:
采集目标配电网中各配电子区域相应的监测节点处的数据,得到各配电子区域相应的监测数据;所述监测数据包括当前状态数据;
根据各配电子区域相应的监测数据确定各配电子区域是否存在异常,将存在异常的配电子区域对应的监测节点标记为异常节点;
根据所述异常节点的当前状态数据与历史状态数据,确定所述异常节点是否存在故障,将存在故障的异常节点变更为故障节点,并根据预设故障诊断模型确定所述故障节点的故障类型;
根据所述故障节点对应的监测数据和故障类型,获取所述故障节点相应的线路保护措施。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述监测数据还包括电网数据,所述根据各配电子区域相应的监测数据确定各配电子区域是否存在异常包括:
针对每一个配电子区域,根据该配电子区域相应的监测节点处的电网数据确定该监测节点处的零序电压;
对该监测节点处的零序电压进行归一化处理,得到该监测节点处的零序电压对应的标幺值;
根据该监测节点处的零序电压对应的标幺值与预设标幺阈值,确定该配电子区域相应的配电数据;
根据该配电子区域相应的配电数据与预设异常阈值,确定该配电子区域是否存在异常。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据该监测节点处的零序电压对应的标幺值与预设标幺阈值,确定该配电子区域相应的配电数据包括:
针对每一配电子区域,若该配电子区域相应的监测节点处的零序电压对应的标幺值小于标幺阈值,则将该配电子区域相应的监测节点处的电网数据确定为该配电子区域相应的配电数据;
若该配电子区域相应的监测节点处的零序电压对应的标幺值大于标幺阈值,则对该配电子区域相应的监测节点处的电网数据进行滤波处理,得到滤波处理后的电网数据,对所述滤波处理后的电网数据进行整合,得到该配电子区域相应的配电数据。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述异常节点的当前状态数据与历史状态数据,确定所述异常节点是否存在故障包括:
将所述异常节点的当前状态数据与所述异常节点相邻周期的历史状态数据进行比对;
若所述异常节点的当前状态数据与所述异常节点相邻周期的历史状态数据不一致,则将所述异常节点变更为故障节点。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
若所述异常节点的当前状态数据与所述异常节点相邻周期的历史状态数据一致,则获取所述异常节点的持续时间;
将所述异常节点的持续时间与故障阈值相比对,若所述异常节点的持续时间小于或等于所述故障阈值,则取消所述异常节点的标记;
若所述异常节点的持续时间大于所述故障阈值,则将所述异常节点变更为故障节点。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述故障节点对应的监测数据和故障类型,获取所述故障节点相应的线路保护措施包括:
对所述各配电子区域相应的监测数据进行预处理,得到各配电子区域相应的配电数据;
根据所述故障节点对应的配电数据和故障类型,确定故障节点的影响范围;
根据所述故障节点的影响范围以及所述故障节点对应的配电子区域的拓扑结构,确定所述故障节点的线路保护措施。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据所述故障节点的影响范围以及所述故障节点对应的配电子区域的拓扑结构,确定所述故障节点的线路保护措施包括:
根据所述故障节点的影响范围,确定故障节点对应的配电子区域中所述故障节点对应的故障区间;
根据所述故障节点对应的配电子区域的拓扑结构,将故障节点对应的配电子区域的输送电路划分为主线路和子线路;
若所述故障节点为故障节点对应的配电子区域的主线路上的监测节点,则确定所述故障节点相应的线路保护措施为对所述故障节点对应的配电子区域的主线路进行纵差保护,隔离所述故障节点的整个故障区间;
若所述故障节点为故障节点对应的配电子区域的子线路上的监测节点,则确定所述故障节点相应的线路保护措施为对所述故障节点对应的配电子区域的子线路进行母差保护,将子线路进行隔离。
8.一种配电网线路保护装置,其特征在于,所述装置包括:
采集模块,用于采集目标配电网中各配电子区域相应的监测节点处的数据,得到各配电子区域相应的监测数据;所述监测数据包括当前状态数据;
判断模块,用于根据各配电子区域相应的监测数据确定各配电子区域是否存在异常,将存在异常的配电子区域对应的监测节点标记为异常节点;
诊断模块,用于根据所述异常节点的当前状态数据与历史状态数据,确定所述异常节点是否存在故障,将存在故障的异常节点变更为故障节点,并根据预设故障诊断模型确定所述故障节点的故障类型;
决策模块,用于根据所述故障节点对应的监测数据和故障类型,获取所述故障节点相应的线路保护措施。
9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
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