基于均方差告警加权的电力通信网故障分析方法与流程

本发明涉及电力通信网故障分析，具体为基于均方差告警加权的电力通信网故障分析方法。

背景技术：

1、在电力行业中，由于各类告警信息分布在调度中心内部不同的监控系统中，对于调度中心产生的大量报警信息，缺乏信息的有效分类和融合，难以满足电力通信网各级监控系统一体化集中管理的要求。调度自动化scada、wams、保信分站、电能计量、设备在线状态监测等系统独立建设，不利于电力通信网物理模型再现并进行有效分析。电力通信网发生设备跳闸时，需要调度人员通知巡维人员到现场调取录波信息，得到故障测距，指导线路人员在相应范围内查找故障点；电力通信网故障及设备异常时，调度自动化系统发出单条或多条告警信息，靠人工分析信号所属设备，故障的程度及对电力通信网的影响，并通知迅维人员及专业班组，进行相应处置，效率低、易差错。

2、公开号为cn117871985a的中国专利申请公开了电网故障诊断方法及系，包括：获取电力系统告警信息；根据电力系统告警信息，生成电力系统故障特征；将电力系统故障特征输入故障诊断知识库，以输出诊断结果；故障诊断知识库包括故障诊断规则；故障诊断规则包括任意设备发生故障的条件，诊断结果包括故障设备、故障描述以及故障处置建议。通过对电网运行过程中产生的告警信息进行收集，提取告警信息中的电力系统故障特征，将电力系统故障特征输入到故障诊断知识库后，可以推理出故障或异常发生的原因，并对系统中由同一原因引起的告警信息进行合并处理，以辅助工作人员对设备产生的异常及故障快速做出响应及应急措施，以解决电力通信网故障诊断效率低的问题。

3、现有技术虽然可以解决电力通信网故障诊断效率低的问题，但是不便结合电力通信网中数据的波动情况进行故障诊断，导致诊断效率降低，诊断结果不准确的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了基于均方差告警加权的电力通信网故障分析方法，解决了现有技术不便结合电力通信网中数据的波动情况进行故障诊断，导致诊断效率降低，诊断结果不准确的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：基于均方差告警加权的电力通信网故障分析方法，包括以下步骤：获取电力通信网各测试点的运行数据；基于各测试点的运行数据获取均方差参数，基于均方差参数确定各测试点是否需要进行报警；若测试点需要进行报警，则基于运行数据确定测试点的故障类型；确定故障类型后，基于故障类型对应的故障阈值参数确定故障等级。

3、进一步地，所述各测试点的运行数据包括各测试点的电压数据、有功功率数据、瞬态稳定性数据和温度数据，所述各测试点的电压数据、有功功率数据、瞬态稳定性数据和温度数据作为各测试点是否需要进行报警的分析依据。

4、进一步地，所述均方差参数包括电压均方差、有功功率均方差、瞬态稳定性均方差和温度均方差；所述基于各测试点的运行数据获取均方差参数，基于均方差参数确定各测试点是否需要进行报警的过程如下：对电压数据进行处理，获得电压均方差；对有功功率数据进行处理，获得有功功率均方差；对瞬态稳定性数据处理，获得瞬态稳定性均方差；对温度数据处理，获得温度均方差；获取参定均方差参数，所述参定均方差参数包括参定电压均方差、参定有功功率均方差、参定瞬态稳定性均方差和参定温度均方差；基于均方差参数和参定均方差参数获得均方差告警指数；分析均方差告警指数是否大于设定的告警阈值，若均方差告警指数大于或等于设定的告警阈值，则进行报警；若均方差告警指数小于设定的告警阈值，则不进行报警。

5、进一步地，所述基于均方差参数和参定均方差参数获得均方差告警指数，包括：记电压均方差与参定电压均方差的差值为电压均方差值；记有功功率均方差与参定有功功率均方差的差值为有功功率均方差值；记瞬态稳定性均方差与参定瞬态稳定性均方差的差值为参定瞬态稳定性均方差值；记温度均方差与参定温度均方差的差值为温度均方差值；对电压均方差值、有功功率均方差值、参定瞬态稳定性均方差值和温度均方差值进行加权求和，获得均方差告警指数。

6、进一步地，所述均方差告警指数的计算公式如下：

7、

8、式中，jfz为均方差告警指数，uf为电压均方差值，α为电压均方差值的权重因子，yf为有功功率均方差值，β为有功功率均方差值的权重因子，sf为参定瞬态稳定性均方差值，γ为参定瞬态稳定性均方差值的权重因子，wf为温度均方差值，δ为温度均方差值的权重因子，e为自然常数。

9、进一步地，所述若测试点需要进行报警，则基于运行数据确定测试点的故障类型，包括：对运行数据进行解析提取，获得故障参数；将故障参数与各故障类型对应的故障匹配参数进行匹配，获得匹配指数；将各匹配指数按照从小到大的顺序排列，将最小的匹配指数对应的故障类型记为测试点的故障类型。

10、进一步地，所述故障参数包括谐波畸变率、功率变化率和相位角偏差，所述故障匹配参数包括故障匹配谐波畸变率、故障匹配功率变化率和故障匹配相位角偏差；所述谐波畸变率、功率变化率、相位角偏差、故障匹配谐波畸变率、故障匹配功率变化率和故障匹配相位角偏差作为匹配指数的分析依据。

11、进一步地，所述匹配指数的计算公式如下：

12、

13、式中，mi为匹配指数，h为谐波畸变率，hf为故障匹配谐波畸变率，θ为谐波畸变率权重因子，p为功率变化率，pf为故障匹配功率变化率，ρ为功率变化率权重因子，φ为相位角偏差，φf为故障匹配相位角偏差，ω为相位角偏差权重因子。

14、进一步地，所述故障阈值参数包括谐波畸变率阈值、功率变化率阈值和相位角偏差阈值；所述确定故障类型后，基于故障类型对应的故障阈值参数确定故障等级，包括：将谐波畸变率阈值、功率变化率阈值和相位角偏差阈值与谐波畸变率、功率变化率和相位角偏差进行综合分析，得到等级指数，计算公式如下：

15、

16、式中，ldex为等级指数，th为谐波畸变率阈值，tp为功率变化率阈值，tφ为相位角偏差阈值，∈为常数项；分析等级指数是否大于设定的等级阈值，若等级指数大于设定的等级阈值，则故障等级为紧急；若等级指数不大于设定的等级阈值，则故障等级为普通。

17、本发明具有以下有益效果：

18、该基于均方差告警加权的电力通信网故障分析方法，通过实时监测关键运行参数(如电压、功率、瞬态稳定性和温度)的均方差，能够快速且准确地识别出电力通信网中的异常或潜在故障，即使是微小的偏差也不会被忽略。将实测的故障参数(如谐波畸变率、功率变化率、相位角偏差)与预设的故障匹配参数进行比较，可以精确地识别出具体的故障类型，从而实现针对性的故障处理。根据故障的严重性，通过计算等级指数来确定故障的紧急程度。

19、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

技术特征：

1.基于均方差告警加权的电力通信网故障分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于均方差告警加权的电力通信网故障分析方法，其特征在于，所述各测试点的运行数据包括各测试点的电压数据、有功功率数据、瞬态稳定性数据和温度数据，所述各测试点的电压数据、有功功率数据、瞬态稳定性数据和温度数据作为各测试点是否需要进行报警的分析依据。

3.根据权利要求2所述的基于均方差告警加权的电力通信网故障分析方法，其特征在于，所述均方差参数包括电压均方差、有功功率均方差、瞬态稳定性均方差和温度均方差；

4.根据权利要求3所述的基于均方差告警加权的电力通信网故障分析方法，其特征在于，所述基于均方差参数和参定均方差参数获得均方差告警指数，包括：

5.根据权利要求4所述的基于均方差告警加权的电力通信网故障分析方法，其特征在于，所述均方差告警指数的计算公式如下：

6.根据权利要求3所述的基于均方差告警加权的电力通信网故障分析方法，其特征在于，所述若测试点需要进行报警，则基于运行数据确定测试点的故障类型，包括：

7.根据权利要求6所述的基于均方差告警加权的电力通信网故障分析方法，其特征在于，所述故障参数包括谐波畸变率、功率变化率和相位角偏差，所述故障匹配参数包括故障匹配谐波畸变率、故障匹配功率变化率和故障匹配相位角偏差；

8.根据权利要求7所述的基于均方差告警加权的电力通信网故障分析方法，其特征在于，所述匹配指数的计算公式如下：

9.根据权利要求8所述的基于均方差告警加权的电力通信网故障分析方法，其特征在于，所述故障阈值参数包括谐波畸变率阈值、功率变化率阈值和相位角偏差阈值；

技术总结
本发明公开了基于均方差告警加权的电力通信网故障分析方法，涉及电力通信网故障分析技术领域。该基于均方差告警加权的电力通信网故障分析方法，获取电力通信网各测试点的运行数据；基于各测试点的运行数据获取均方差参数，基于均方差参数确定各测试点是否需要进行报警；若测试点需要进行报警，则基于运行数据确定测试点的故障类型；确定故障类型后，基于故障类型对应的故障阈值参数确定故障等级，通过实时监测关键运行参数的均方差，能够快速且准确地识别出电力通信网中的异常或潜在故障，即使是微小的偏差也不会被忽略。将实测的故障参数与预设的故障匹配参数进行比较，可以精确地识别出具体的故障类型，从而实现针对性的故障处理。

技术研发人员：曲文跃,卢德民,裴军,张旭丽,王靖龙,焦丽颖,张一铭,成雪敏,任红,胡莹洁,梁壮,郝大鹏,李俊伯,张正
受保护的技术使用者：国网山西省电力公司运城供电公司
技术研发日：
技术公布日：2024/11/21