一种电力故障应急决策方法与流程

本发明属于电力故障处理技术领域，具体公开了一种电力故障应急决策方法。

背景技术：

智能电网的建设对应急指挥辅助决策提出了更高的要求。近年来，为了提高电网应急事故处理效率，国内外研发和部署了应急指挥车、单兵装备、发电车等多种应急抢修装置和技术，优化应急指挥流程，一定程度上提高了抢修效率。尤其在电力配网领域，因单个资产权重较低、网架结构复杂、抗灾能力偏弱，容易遭受暴雨、大风等极端天气破坏；电网也容易遭受城市施工机械、农村林木等异物入侵，电力应急抢修最为常见的断线、杆塔倾斜、异物入侵、设备损坏等故障，具有一定的普遍性和规律性，形成了大量应急指挥典型案例。但因为应急抢修工作的突发性，需在复电时限内尽快完工，前期难以充分勘灾，全面勘灾、技术研究、指挥决策、快速抢修工作为螺旋递进，对应急预案和个人经验能力要求高，所以高效利用应急指挥案例，在故障前期勘灾中，完成应急案例匹配，辅助技术研究和指挥决策工作，具有重大意义。

现有的应急指挥决策中，多根据前期勘灾数据，初步判断故障原因和位置，通过应急预案和抢修人员经验，形成指挥决策意见，对电网进行突击性的抢险维护。在此过程中，典型应急抢修案例无法在第一时间检索到，也没有辅助决策方案可借鉴，往往是一案一处理，响应速度较慢。

技术实现要素：

为克服现有技术在监控数据传输与处理方面的不足，本发明提供了一种电力故障应急决策方法，包括建立电力故障的应急指挥案例库和确定电力故障应急处理策略，该策略包括以下步骤：

s1，进行故障勘灾，形成勘灾数据；

s2，初步判定故障原因；

s3，进行应急指挥案例匹配；

s4，形成指挥决策建议，并通过专家优化，形成应急指挥方案决策；

s5，完成现场应急抢修作业；

s6，形成案例，添加或更新应急指挥案例库。

优选的，所述数据包括连续数值、逻辑数值和字符三种类型，通过欧氏距离法求取所述应急指挥案例库中对应项的所述连续数值和逻辑数值与当前故障数据的综合相似度最高的案例作为匹配结果。

进一步的，欧氏距离法求取所述应急指挥案例库中对应项的所述连续数值和逻辑数值与当前故障数据的综合相似度最高的案例作为匹配结果包括以下步骤：

p1，根据应急指挥案例库和当前故障状态数据中的所述连续数值计算相似度a，见公式(1)，其中x＝{x1，x2，...，xn}x＝{x1，x2，...，xn}为应急指挥案例库中的某一案例状态信息集合，y＝{y1，y2，...，yn}y＝{y1，y2，...，yn}为当前故障状态信息集合。计算式为：

p2，计算逻辑数值类型相识度b。其特征在于，根据应急指挥案例库和当前故障状态数据中的逻辑数值计算相似度b，见公式(2)，其中x＝{x1，x2，...，xn}x＝{x1，x2，...，xn}为应急指挥案例库中的某一案例状态信息集合，y＝{y1，y2，...，yn}y＝{y1，y2，...，yn}为当前故障状态信息集合。计算式为：

p3，计算应急指挥案例库与当前故障数据的相似度r。见公式(3)，其中，k1、k2为分别为a(x，y)和b(x，y)的重要程度，k1+k2＝1，优化因子c。

r＝(k1a+k2b)·c(3)

p4，选取相似度r最大案例作为本次故障匹配案例，进行s4步骤；若无匹配案例，则电网公司根据应急预案模版，独立生成应急指挥方案。

优选的，所述数据包括连续数值、逻辑数值和字符三种类型，通过马氏距离法求取所述应急指挥案例库中对应项的所述连续数值和逻辑数值与当前故障数据的综合相似度最高的案例作为匹配结果。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明的基于案例匹配的电力故障应急指挥辅助决策方法，通过前期勘灾数据和应急抢修案例，设计案例匹配方法，提供应急指挥决策建议，指导现场抢修作业工作，挖掘历史案例经验教训，优化应急指挥方案，提高电力应急抢修效率和针对性。

附图说明

图1是本发明实施例中的功能模块结构示意图；

图2是本发明实施例中的应急指挥案例数据图；

图3是本发明实施例中的基于案例匹配的电力故障应急指挥辅助决策流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行描述，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创新劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明所述的电力故障应急决策方法，包括建立电力故障的应急指挥案例库和确定电力故障应急处理策略，参见图1，电力故障的应急指挥案例库包括三个数据处理层，即用户层、辅助决策层、案例构建层；

其中，用户层包括4个模块：勘灾数据输入模块、数据预处理模块、应急抢修模块和案例生成模块。负责对故障现场数据和抢修数据进行描述、归纳和总结，并进行预处理，接着将格式化的标准数据，输入到辅助决策层。同时，根据辅助决策层形成的应急指挥建议，指导现场抢修工作，并更新或添加新的应急指挥案例。

辅助决策层包括4个模块：抢修预案模块、案例匹配模块、辅助决策模块和应急指挥模块。负责根据用户层勘灾结论，结合电网公司应急抢修规定，形成抢修预案，结合案例匹配情况，对抢修预案中辅助决策建议进行优化，最后形成应急指挥方案，供用户层使用。

案例构建层包括2个模块：现象案例映射模块和案例库更新模块，负责将历史应急指挥案例的现象、原因、类型和解决办法组成集合并存档，形成同时还负责案例库的更新。其中，案例映射模块进行应急指挥案例收集，包括设备台帐、状态等级、现场实况、故障原因、故障类型，及经过实践验证的决策方案(抢修计划、人员调拨、装备调拨等)之间的映射关系。在将来进行新的应急抢修时，可以为辅助决策层提供相似的案例，若存在，则可进行经验借鉴，从而避免重复推理，以此来提高效率；而案例更新模块，负责将新的应急指挥案例收集入库，及时更新和进化案例库。

参见图2，应急指挥案例库中的案例都由案例基本信息、勘灾信息、故障信息、指挥决策组成，案例匹配过程中根据当前故障的运维数据和勘灾数据，初步判定故障原因，分析匹配后，返回指挥决策建议信息。

参见图3，确定电力故障应急处理策略，包括以下步骤：

s1，进行故障勘灾，形成勘灾数据。包括线路名称、电压等级、故障时间、气象信息、地质环境、通道三跨情况、故障视频/图像、在线监测数据。其中，形成勘灾数据中，故障视频/图像中故障部位应清晰、有辨识度、多角度。设备破损需尽量宏观图，而不是局部图。

s2，初步判定故障原因。因应急抢修工作的特殊性，绝大部分情况下，可根据现场勘灾数据和运维数据，通过专家经验，初步判断故障类型、故障位置、故障严重程度。

s3，进行应急指挥案例匹配。将应急抢修故障的案例数据分为连续数值类型、逻辑数值类型、字符类型。连续数值类型主要包括故障设备的scada运行数据、在线监测数据等；逻辑数值类型主要包括是否通道三跨、是否极端天气、告警数据等；字符类型主要包括设备台帐信息和通道环境信息。完成数据规范化和归一化后，采用欧式距离法求解应急指挥案例库与当前故障数据的相似度。

基于欧式距离法的案例匹配包括以下步骤：

p1，计算连续数值类型相似度a。其特征在于，根据应急指挥案例库和当前故障状态数据中的连续数值计算相似度a，见公式(1)，其中x＝{x1，x2，...，xn}x＝{x1，x2，...，xn}为应急指挥案例库中的某一案例状态信息集合，y＝{y1，y2，...，yn}y＝{y1，y2，...，yn}为当前故障状态信息集合。

p2，计算逻辑数值类型相识度b。其特征在于，根据应急指挥案例库和当前故障状态数据中的逻辑数值计算相似度b，见公式(2)，其中x＝{x1，x2，...，xn}x＝{x1，x2，...，xn}为应急指挥案例库中的某一案例状态信息集合，y＝{y1，y2，...，yn}y＝{y1，y2，...，yn}为当前故障状态信息集合。计算式为：

p3，计算应急指挥案例库与当前故障数据的相似度r。见公式(3)，其中，k1、k2为分别为a(x，y)和b(x，y)的重要程度，k1+k2＝1，优化因子c。

r＝(k1a+k2b)·c(3)

p4，选取相似度r最大案例作为本次故障匹配案例，进行s4步骤；若无匹配案例，则电网公司根据应急预案模版，独立生成应急指挥方案。

再继续s4步骤，形成指挥决策建议，并通过专家优化，完成应急指挥方案优化。根据匹配案例中的决策建议和电网公司预警方案，并通过专家审议优化，形成应急指挥方案。

s5，完成现场应急抢修作业。现场抢修人员根据应急指挥方案中的抢修计划、人员调拨、装备调拨信息，组织现场抢修工作。

s6，形成案例，添加或更新如应急指挥案例库。回溯抢修工作，将新的案例收集入库，及时更新和进化案例库。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。