具有电力网络安全预警效用的多终端信息数据处理方法与流程

本发明涉及电力网络安全预警，尤其是一种具有电力网络安全预警效用的多终端信息数据处理方法。

背景技术：

1、随着社会的发展，电力网络的复杂度越来越高，与此同时电力网络的安全问题也日益突出。对于电力网络安全的预警大都通过对终端信息的采集和分析完成。但是现有技术中，面对海量的电网终端信息，需要投入大量的算力进行处理，导致硬件成本投入大、系统不稳定、预警延迟等问题。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种具有电力网络安全预警效用的多终端信息数据处理方法，能够解决现有技术的不足，提高电网安全预警系统的时效性和鲁棒性。

2、为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

3、一种具有电力网络安全预警效用的多终端信息数据处理方法，包括以下步骤：

4、a、获取不同电网终端的运行数据；

5、b、根据运行数据的类别不同分别进行数据预处理；

6、c、建立电力网络安全预警模型；

7、d、将预处理后的数据输入电力网络安全预警模型进行风险预警。

8、作为优选，步骤a中，

9、用户端的运行数据包括有功负荷、无功负荷、电压相角、电压值、电导、电纳；

10、断路器的运行数据包括工作电压、工作电流、操作机构状态；

11、变压器的运行数据包括变压器绕组温度和变压器油温。

12、作为优选，步骤b中，对于用户端的运行数据进行数据预处理包括以下步骤，

13、根据用户端的电导值和电纳值以及实时的有功负荷、无功负荷计算出电压相角和电压值的实时理论值，将电压相角和电压值的实时理论值与实际测量值进行比对，分别得到电压相角和电压值的偏差曲线。

14、作为优选，步骤b中，对于断路器的运行数据进行数据预处理包括以下步骤，

15、根据断路器的工作电压超出额定电压ue的部分δu以及工作电流超出额定电流ie的部分δi计算断路器的风险系数k，

16、

17、其中k1、k2和k3为比例系数。

18、作为优选，步骤b中，对于变压器的运行数据进行数据预处理包括以下步骤，

19、分别获取变压器绕组温度和变压器油温的变化曲线，计算变压器绕组温度和变压器油温之间线性度的变化曲线。

20、作为优选，步骤c中，电力网络安全预警模型包括，

21、电力网络拓扑单元，用于存储电力网络的拓扑结构；

22、电力网络拓扑单元的每个节点设置一个分析单元，分析单元用于对节点中对应的运行数据进行分析；

23、预警单元，与各个分析单元通讯连接，根据分析单元的分析结果对电力网络的安全状态进行预测。

24、作为优选，电力网络安全预警模型还包括备用分析单元，当电力网络拓扑单元中的分析单元出现故障时，使用备用分析单元对故障分析单元进行替换。

25、作为优选，步骤d中，进行风险预警包括以下步骤，

26、d1、将用户端节点的电压相角偏差曲线和电压值偏差曲线输入对应的分析单元，当电压相角偏差曲线或电压值偏差曲线连续超出预设的风险阈值的时间超过5min，或电压相角偏差曲线和电压值偏差曲线同时连续超出预设的风险阈值的时间超过1min，分析单元得到此用户端节点故障的结果；

27、d2、将断路器节点的风险系数k输入对应的分析单元，当风险系数k超出预设的风险阈值时，分析单元得到此断路器节点故障的结果；

28、d3、将变压器节点的变压器绕组温度和变压器油温的变化曲线以及变压器绕组温度和变压器油温之间线性度的变化曲线输入对应的分析单元，当变压器绕组温度变化曲线或变压器油温的变化曲线超出预设的风险阈值，且变压器绕组温度和变压器油温之间线性度曲线低于预设的风险阈值时，分析单元得到此变压器节点故障的结果；

29、d4、当变压器节点出现故障时，根据电力网络拓扑结构得到与之关联的用户端节点范围，然后在得到的用户端节点范围中根据各个用户节点的预处理数据以及变压器节点的预处理数据确定最终的用户节点故障范围；

30、d5、当用户端节点出现故障时，根据电力网络拓扑结构得到与之关联的变压器节点，然后根据出现故障的用户端节点的预处理数据得到变压器节点的风险等级分析结果。

31、作为优选，步骤d4中，根据断路器节点的状态，将与故障断路器节点连接的用户端节点从用户端节点范围中删除，然后将剩余用户端节点按照电压相角偏差曲线和电压值偏差曲线变化的同步性进行分组，然后将与变压器节点的变压器绕组温度曲线或变压器油温的变化曲线同步性最高的一组用户端节点作为最终的用户节点故障范围。

32、作为优选，步骤d5中，根据断路器节点的状态，删除与故障断路器节点连接的故障用户端节点，然后根据电压相角偏差曲线和电压值偏差曲线中平均偏差比例最大的一个曲线对相应的用户端节点进行风险权重赋值，然后将全部风险权重赋值求和，得到变压器节点的风险等级分析结果。

33、采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本发明首先计算出用户端电压相角和电压值的偏差曲线、断路器的风险系数以及变压器绕组温度和变压器油温的变化曲线，然后利用上述数据对电网的运行状态进行分析，可以快速、准确的得到用户节点故障范围和变压器的风险等级。相较于传统的预警系统，本发明具有原始数据使用量少，整体运算量低，对噪声数据的抗干扰能力强等优点。另外，由于本发明所使用的原始数据均为现有电网系统中一直监控的数据类型，且对硬件配置要求不高，所以对现有预警系统的改造升级难度小，成本低，非常适合对现有电网安全预警系统改造升级。

技术特征：

1.一种具有电力网络安全预警效用的多终端信息数据处理方法，其特征在于包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的具有电力网络安全预警效用的多终端信息数据处理方法，其特征在于：步骤a中，

3.根据权利要求2所述的具有电力网络安全预警效用的多终端信息数据处理方法，其特征在于：步骤b中，对于用户端的运行数据进行数据预处理包括以下步骤，

4.根据权利要求3所述的具有电力网络安全预警效用的多终端信息数据处理方法，其特征在于：步骤b中，对于断路器的运行数据进行数据预处理包括以下步骤，

5.根据权利要求4所述的具有电力网络安全预警效用的多终端信息数据处理方法，其特征在于：步骤b中，对于变压器的运行数据进行数据预处理包括以下步骤，

6.根据权利要求5所述的具有电力网络安全预警效用的多终端信息数据处理方法，其特征在于：步骤c中，电力网络安全预警模型包括，

7.根据权利要求6所述的具有电力网络安全预警效用的多终端信息数据处理方法，其特征在于：电力网络安全预警模型还包括备用分析单元，当电力网络拓扑单元中的分析单元出现故障时，使用备用分析单元对故障分析单元进行替换。

8.根据权利要求7所述的具有电力网络安全预警效用的多终端信息数据处理方法，其特征在于：步骤d中，进行风险预警包括以下步骤，

9.根据权利要求8所述的具有电力网络安全预警效用的多终端信息数据处理方法，其特征在于：步骤d4中，根据断路器节点的状态，将与故障断路器节点连接的用户端节点从用户端节点范围中删除，然后将剩余用户端节点按照电压相角偏差曲线和电压值偏差曲线变化的同步性进行分组，然后将与变压器节点的变压器绕组温度曲线或变压器油温的变化曲线同步性最高的一组用户端节点作为最终的用户节点故障范围。

10.根据权利要求8所述的具有电力网络安全预警效用的多终端信息数据处理方法，其特征在于：步骤d5中，根据断路器节点的状态，删除与故障断路器节点连接的故障用户端节点，然后根据电压相角偏差曲线和电压值偏差曲线中平均偏差比例最大的一个曲线对相应的用户端节点进行风险权重赋值，然后将全部风险权重赋值求和，得到变压器节点的风险等级分析结果。

技术总结
本发明公开了一种具有电力网络安全预警效用的多终端信息数据处理方法，包括以下步骤：A、获取不同电网终端的运行数据；B、根据运行数据的类别不同分别进行数据预处理；C、建立电力网络安全预警模型；D、将预处理后的数据输入电力网络安全预警模型进行风险预警。本发明能够改进现有技术的不足，提高电网安全预警系统的时效性和鲁棒性。

技术研发人员：闫丽景,杨莹,党芳芳,李帅,李丁丁,刘晗,宋一凡,王浩,王磊
受保护的技术使用者：国网河南省电力公司信息通信分公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16