基于边缘计算的配网线路故障分析方法、系统和介质与流程

本技术涉及大数据及配网监测，具体而言，涉及基于边缘计算的配网线路故障分析方法、系统和介质。

背景技术：

1、配网线路及设施发生故障不仅会影响到供电企业的经济效益，而且还会对社会生产生活造成严重影响，因此，加强对配网线路故障的原因分析，并在此基础上及时做出有效预测预警，具有重大的现实意义。配网线路常出现故障的主要诱因通常是恶劣环境如雷电、暴风雨、冰雹、山体滑坡等气象地质灾害，或者线路设施老化如电线、绝缘子、支撑座老化，以及输电功率负载超标等，而目前针对配网故障检测与分析的手段除了采用常规的远程数据监测和异常告警之外，缺乏针对配网设施及工作运行的参数进行分析评估并根据分析结果进行故障类别判定的大数据处理技术。

2、而针对配网设施及运行的大数据进行分析和处理，采用边缘计算能够满足配网线路各分段的计算需求，通过边缘端各节点利用智能算法进行实效性的数据处理和故障分析，便于及时、高效的处理配网段的各种数据，从而满足分析评估的需求，但目前缺乏根据边缘计算模式对配网数据进行分析处理的方案。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供基于边缘计算的配网线路故障分析方法、系统和介质，可以通过大数据对配网线路的设施和运行情况进行指标评测并结合环境因子系数进行修正检验，根据对比检验结果得到对应故障类型，实现根据大数据对配网线路设施和运行进行故障类型检测和判断显示。

2、本技术第一方面提供了基于边缘计算的配网线路故障分析方法，包括以下步骤：

3、采集预设配网线路段在预设时间段内的配网物理设施监测信息、配网运行监测信息以及环境监测信息，并分别提取设施寿命系数、环境异常度系数以及配网运行功效系数；

4、根据所述配网物理设施监测信息和配网运行监测信息分别提取对应配网物理设施监测特征数据和配网运行监测特征数据；

5、将所述配网物理设施监测特征数据输入预设配网设施状态检测模型中处理获得线路布设异常度系数、线路支撑偏离度系数和配网设施稳固系数，将所述配网运行监测特征数据输入预设配网运行状态检测模型中处理获得输电工况异常度系数和输电性能检测系数；

6、对所述线路布设异常度系数、线路支撑偏离度系数、配网设施稳固系数、输电工况异常度系数以及输电性能检测系数进行处理，分别获得第一配网状态评测指数、第二配网状态评测指数以及第三配网状态评测指数；

7、获取所述预设配网线路段的配网物理设施标准数据和配网运行标准数据，并通过所述预设配网设施状态检测模型以及预设配网运行状态检测模型进行处理，获得第一配网状态标准指数、第二配网状态标准指数以及第三配网状态标准指数；

8、根据所述第一配网状态标准指数、第二配网状态标准指数以及第三配网状态标准指数分别与所述设施寿命系数、环境异常度系数以及配网运行功效系数进行对应加权处理，获得对应第一配网状态标准修正指数、第二配网状态标准修正指数以及第三配网状态标准修正指数；

9、根据所述第一配网状态评测指数、第二配网状态评测指数以及第三配网状态评测指数与所述第一配网状态标准修正指数、第二配网状态标准修正指数以及第三配网状态标准修正指数分别进行阈值对比，获得第一评测阈值对比结果、第二评测阈值对比结果、第三评测阈值对比结果；

10、若所述第一评测阈值对比结果、第二评测阈值对比结果、第三评测阈值对比结果中的一个或多个不符合预设要求，则对应获得第一配网故障类型、第二配网故障类型、第三配网故障类型中的一个或多个故障类型；

11、对得到的所述第一配网故障类型、第二配网故障类型、第三配网故障类型中的一个或多个故障类型进行显示。

12、可选地，在本技术所述的基于边缘计算的配网线路故障分析方法中，所述根据所述配网物理设施监测信息和配网运行监测信息分别提取对应配网物理设施监测特征数据和配网运行监测特征数据，包括：

13、根据所述配网物理设施监测信息提取配网物理设施监测特征数据，根据所述配网运行监测信息提取配网运行监测特征数据；

14、所述配网物理设施监测特征数据包括线路预紧力数据、电线间距平行度数据、杆塔倾斜度数据、横担摆幅数据以及绝缘子完整度数据；

15、所述配网运行监测特征数据包括线路区间超温数据、线路区间阻抗数据、输电功率数据以及电势差分布数据。

16、可选地，在本技术所述的基于边缘计算的配网线路故障分析方法中，所述将所述配网物理设施监测特征数据输入预设配网设施状态检测模型中处理获得线路布设异常度系数、线路支撑偏离度系数和配网设施稳固系数，将所述配网运行监测特征数据输入预设配网运行状态检测模型中处理获得输电工况异常度系数和输电性能检测系数，包括：

17、将所述线路预紧力数据、电线间距平行度数据、杆塔倾斜度数据、横担摆幅数据或绝缘子完整度数据输入预设配网设施状态检测模型中进行计算处理，分别获得线路布设异常度系数、线路支撑偏离度系数以及配网设施稳固系数；

18、将所述线路区间超温数据、线路区间阻抗数据、输电功率数据或电势差分布数据输入预设配网运行状态检测模型中进行计算处理，分别获得输电工况异常度系数和输电性能检测系数；

19、所述线路布设异常度系数、线路支撑偏离度系数、配网设施稳固系数的计算公式为：

20、

21、其中，pti为线路布设异常度系数、线路支撑偏离度系数、配网设施稳固系数三个系数中的第i个系数，wsi为线路预紧力数据、绝缘子完整度数据、杆塔倾斜度数据三个数据中的第i个数据，rki为电线间距平行度数据、线路预紧力数据、横担摆幅数据三个数据中的第i个数据，为预设模型监测校正因子，δi、χi为第i个预设特征系数；

22、所述输电工况异常度系数、输电性能检测系数的计算公式为：

23、

24、其中，ygi为输电工况异常度系数、输电性能检测系数两个系数中的第i个系数，chi为线路区间超温数据、输电功率数据两个数据中的第i个数据，uni为线路区间阻抗数据、电势差分布数据两个数据中的第i个数据，为预设模型监测校正因子，ηi、τi为第i个预设特征系数。

25、可选地，在本技术所述的基于边缘计算的配网线路故障分析方法中，所述对所述线路布设异常度系数、线路支撑偏离度系数、配网设施稳固系数、输电工况异常度系数以及输电性能检测系数进行处理，分别获得第一配网状态评测指数、第二配网状态评测指数以及第三配网状态评测指数，包括：

26、根据所述线路布设异常度系数结合所述输电工况异常度系数以及输电性能检测系数进行处理，获得第一配网状态评测指数；

27、根据所述线路支撑偏离度系数和配网设施稳固系数结合所述输电工况异常度系数进行处理，获得第二配网状态评测指数；

28、根据所述输电工况异常度系数结合输电性能检测系数进行处理，获得第三配网状态评测指数；

29、所述第一配网状态评测指数、第二配网状态评测指数、第三配网状态评测指数的计算公式分别为：

30、sq1＝ε1pt1+ε2yg1+ε3yg2；

31、sq2＝μ1pt2+μ2pt3+μ3yg1；

32、

33、其中，sq1、sq2、sq3分别为第一配网状态评测指数、第二配网状态评测指数、第三配网状态评测指数，pt1、pt2、pt3分别为线路布设异常度系数、线路支撑偏离度系数、配网设施稳固系数，yg1、yg2分别为输电工况异常度系数、输电性能检测系数，ε1、ε2、ε3、μ1、μ2、μ3、σ1、σ2为预设特征系数。

34、可选地，在本技术所述的基于边缘计算的配网线路故障分析方法中，所述获取所述预设配网线路段的配网物理设施标准数据和配网运行标准数据，并通过所述预设配网设施状态检测模型以及预设配网运行状态检测模型进行处理，获得第一配网状态标准指数、第二配网状态标准指数以及第三配网状态标准指数，包括：

35、获取所述预设配网线路段的配网物理设施标准数据和配网运行标准数据；

36、所述配网物理设施标准数据包括线路标准预紧力数据、电线标准间距平行度数据、杆塔标准垂直度数据、横担标准稳摆数据以及绝缘子标准完整度数据；

37、所述配网运行标准数据包括线路区间标准温度数据、线路区间标准阻抗数据、输电标准功率数据以及电势差标准分布数据；

38、将所述线路标准预紧力数据、电线标准间距平行度数据、杆塔标准垂直度数据、横担标准稳摆数据、绝缘子标准完整度数据输入所述预设配网设施状态检测模型中进行计算处理，分别获得线路布设标准度系数、线路支撑标准度系数以及配网设施标准稳固系数；

39、将所述线路区间标准温度数据、线路区间标准阻抗数据、输电标准功率数据、电势差标准分布数据输入所述预设配网运行状态检测模型中进行计算处理，分别获得输电工况标准度系数和输电性能标准检测系数；

40、根据所述线路布设标准度系数结合所述输电工况标准度系数以及输电性能标准检测系数进行处理，获得第一配网状态标准指数；

41、根据所述线路支撑标准度系数和配网设施标准稳固系数结合所述输电工况标准度系数进行处理，获得第二配网状态标准指数；

42、根据所述输电工况标准度系数结合输电性能标准检测系数进行处理，获得第三配网状态标准指数。

43、可选地，在本技术所述的基于边缘计算的配网线路故障分析方法中，所述根据所述第一配网状态标准指数、第二配网状态标准指数以及第三配网状态标准指数分别与所述设施寿命系数、环境异常度系数以及配网运行功效系数进行对应加权处理，获得对应第一配网状态标准修正指数、第二配网状态标准修正指数以及第三配网状态标准修正指数，包括：

44、根据所述第一配网状态标准指数与所述设施寿命系数进行加权处理获得第一配网状态标准修正指数，根据所述第二配网状态标准指数与所述环境异常度系数进行加权处理获得第二配网状态标准修正指数，根据所述第三配网状态标准指数与所述配网运行功效系数进行加权处理获得第三配网状态标准修正指数；

45、所述第一配网状态标准修正指数、第二配网状态标准修正指数、第三配网状态标准修正指数的加权计算公式为：

46、szi＝ξisfi×θi；

47、其中，szi为第一配网状态标准修正指数、第二配网状态标准修正指数、第三配网状态标准修正指数三个修正指数中的第i个修正指数，sfi为第一配网状态标准指数、第二配网状态标准指数、第三配网状态标准指数三个指数中的第i个指数，θi为设施寿命系数、环境异常度系数、配网运行功效系数三个系数中的第i个系数，ζi为预设特征系数。

48、可选地，在本技术所述的基于边缘计算的配网线路故障分析方法中，所述若所述第一评测阈值对比结果、第二评测阈值对比结果、第三评测阈值对比结果中的一个或多个不符合预设要求，则对应获得第一配网故障类型、第二配网故障类型、第三配网故障类型中的一个或多个故障类型，包括：

49、若所述第一评测阈值对比结果不符合对应预设对比要求，则所述第一配网状态评测指数不符合对应的第一配网状态评测，将第一配网状态标记为第一配网故障类型；

50、同理，若所述第二评测阈值对比结果、第三评测阈值对比结果不符合对应预设对比要求，则将第二配网状态、第三配网状态对应标记为第二配网故障类型、第三配网故障类型。

51、第二方面，本技术提供了基于边缘计算的配网线路故障分析系统，该系统包括：存储器及处理器，所述存储器中包括基于边缘计算的配网线路故障分析方法的程序，所述基于边缘计算的配网线路故障分析方法的程序被所述处理器执行时实现以下步骤：

52、采集预设配网线路段在预设时间段内的配网物理设施监测信息、配网运行监测信息以及环境监测信息，并分别提取设施寿命系数、环境异常度系数以及配网运行功效系数；

53、根据所述配网物理设施监测信息和配网运行监测信息分别提取对应配网物理设施监测特征数据和配网运行监测特征数据；

54、将所述配网物理设施监测特征数据输入预设配网设施状态检测模型中处理获得线路布设异常度系数、线路支撑偏离度系数和配网设施稳固系数，将所述配网运行监测特征数据输入预设配网运行状态检测模型中处理获得输电工况异常度系数和输电性能检测系数；

55、对所述线路布设异常度系数、线路支撑偏离度系数、配网设施稳固系数、输电工况异常度系数以及输电性能检测系数进行处理，分别获得第一配网状态评测指数、第二配网状态评测指数以及第三配网状态评测指数；

56、获取所述预设配网线路段的配网物理设施标准数据和配网运行标准数据，并通过所述预设配网设施状态检测模型以及预设配网运行状态检测模型进行处理，获得第一配网状态标准指数、第二配网状态标准指数以及第三配网状态标准指数；

57、根据所述第一配网状态标准指数、第二配网状态标准指数以及第三配网状态标准指数分别与所述设施寿命系数、环境异常度系数以及配网运行功效系数进行对应加权处理，获得对应第一配网状态标准修正指数、第二配网状态标准修正指数以及第三配网状态标准修正指数；

58、根据所述第一配网状态评测指数、第二配网状态评测指数以及第三配网状态评测指数与所述第一配网状态标准修正指数、第二配网状态标准修正指数以及第三配网状态标准修正指数分别进行阈值对比，获得第一评测阈值对比结果、第二评测阈值对比结果、第三评测阈值对比结果；

59、若所述第一评测阈值对比结果、第二评测阈值对比结果、第三评测阈值对比结果中的一个或多个不符合预设要求，则对应获得第一配网故障类型、第二配网故障类型、第三配网故障类型中的一个或多个故障类型；

60、对得到的所述第一配网故障类型、第二配网故障类型、第三配网故障类型中的一个或多个故障类型进行显示。

61、可选地，在本技术所述的基于边缘计算的配网线路故障分析系统中，所述根据所述配网物理设施监测信息和配网运行监测信息分别提取对应配网物理设施监测特征数据和配网运行监测特征数据，包括：

62、根据所述配网物理设施监测信息提取配网物理设施监测特征数据，根据所述配网运行监测信息提取配网运行监测特征数据；

63、所述配网物理设施监测特征数据包括线路预紧力数据、电线间距平行度数据、杆塔倾斜度数据、横担摆幅数据以及绝缘子完整度数据；

64、所述配网运行监测特征数据包括线路区间超温数据、线路区间阻抗数据、输电功率数据以及电势差分布数据。

65、第三方面，本技术还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中包括基于边缘计算的配网线路故障分析方法程序，所述基于边缘计算的配网线路故障分析方法程序被处理器执行时，实现如前述的基于边缘计算的配网线路故障分析方法。

66、由上可知，本技术提供的基于边缘计算的配网线路故障分析方法、系统和介质，通过采集配网物理设施、运行以及环境的监测信息并提取对应系数，提取配网物理设施和运行的特征数据并通过模型计算获得多个检测系数，再对各系数处理获得第一/第二/第三配网状态评测指数，获取对应的配网物理设施和运行的标准数据并处理获得第一/第二/第三配网状态标准指数并结合对应系数加权处理获得第一/第二/第三配网状态标准修正指数，再与第一/第二/第三配网状态评测指数分别对比获得对应第一/第二/第三评测阈值对比结果，根据各对比结果获得对应配网故障类型并进行显示；从而基于大数据对配网线路的设施和运行情况进行指标评测并结合环境因子系数进行修正检验，根据对比检验结果得到对应故障类型，实现根据大数据对配网线路设施和运行进行故障类型检测和判断显示。