一种主变负载智能管控分析与预警方法及系统与流程

本发明涉及主变负载预警领域，具体涉及一种主变负载智能管控分析与预警方法及系统。

背景技术：

1、主变压器（简称主变）是电力系统中用于电压变换的关键设备，其主要作用包括：1、电压变换：将高压电能通过变压器降压后输入到中压侧，以供给用电设备使用。2、保证系统安全稳定运行：作为电力机车牵引供电系统的核心设备，主变压器的可靠性对于牵引供电系统的安全稳定运行至关重要。

2、通常，主变不允许长期过载运行，主变的重过载状态只能存在一定时间，如果超过了一定时间，就有可能产生各种故障或意外事故；目前通过监测主变负载的实时状态来预测主变是否异常的方式存在局限性，无法对主变负载进行准确管控和预警。

技术实现思路

1、本发明解决了仅通过监测主变负载的实时状态的主变预测方式无法对主变负载进行准确管控和预警的问题，提出一种主变负载智能管控分析与预警方法及系统，结合主变历史统计数据和监测状态数据，根据风险度等级来进行相应的主变预警；本发明的方法能够对主变负载进行合理的管控，并且能够及时且精确的进行主变预警。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种主变负载智能管控分析与预警方法，包括以下步骤：

3、s1，对主变历史统计数据进行数据分类，根据数据分类结果分析每种类型数据下的整体变化趋势；

4、s2，对主变历史统计数据进行处理以生成备用数据集；根据主变负载预测模型得到主变负载预测结果；

5、s3，根据主变负载预测结果和历史监测状态，预测得到主变风险度等级；根据未来时段的主变风险度等级，确定是否进行主变预警。

6、本技术方案中，首先对采集和整理的主变历史统计数据进行汇总，并对汇总后的数据进行分类，在分类之后绘制基于每个数据类型的整体变化趋势，根据整体变化趋势来确定是否进行步骤s2，若进入步骤s2，则对上述的主变历史统计数据进行预处理，得到的备用数据集能够训练并测试主变负载预测模型，通过该主变负载预测模型能够生成相应的预测结果；最后根据预测结果以及监控状态来获取风险度等级，并根据风险度等级来进行相应的主变预警。

7、本发明还进一步设置为：所述步骤s1包括：

8、s11，将采集得到的主变历史统计数据主要分为主变历史负载数据和主变影响数据；

9、s12，根据主变历史负载数据和主变影响数据的分类结果来描绘时序曲线图，根据时序曲线图得到整体变化趋势规律；

10、s13，根据整体变化趋势规律来判断是否进行主变预测；若是，进入步骤s2，若否，返回步骤s11。

11、本技术方案中，主变历史统计数据由各个数据端口采集并且经过相应的处理存储设备汇总得到，在经过汇总之后，发送至数据分类单元进行数据分类，在完成数据分类之后即根据分类结果来得到整体变化趋势，根据整体变化趋势来确定是否进入步骤s2进行主变预测过程。

12、本发明还进一步设置为：所述步骤s2包括：

13、s21，对主变历史负载数据进行数据填充和数据异常值去除；与主变影响数据进行融合后得到多个备用数据集；

14、s22，通过备用数据集的训练集对神经网络模型进行训练，通过备用数据集的测试集来进行测试验证，得到主变负载预测模型；

15、s23，将主变实时统计数据输入至主变负载预测模型得到主变负载预测结果。

16、本技术方案中，首先对主变历史统计数据进行相应的处理，在经过数据的填充以及去杂之后，将主变历史负载数据与主变影响数据进行融合，融合生成得到备用数据集；利用备用数据集对初始的神经网络模型进行训练并且验证，得到基于各项模型参数最佳的的主变负载预测模型；最后利用主变负载预测模型进行预测。

17、本发明还进一步设置为：所述步骤s3包括：

18、s31，调取主变历史统计数据的整体变化趋势，并且结合主变监测状态变化规律，分析主变风险度影响因素；

19、s32，根据主变风险度影响因素，并根据主变实时监测状态，计算出主变实时风险度；

20、s33，根据主变实时风险度以及主变负载预测结果，分析其风险度变化规律，预测得到未来时段的主变风险度，确定主变风险度等级。

21、本技术方案中，首先基于主变历史统计数据的整体变化趋势以及主变监测状态变化规律来分析计算主变的风险度影响因素；随后结合主变实时监测状态来分析得到实时的主变风险度；最后通过风险度变化规律来预测得到主变风险度以及其所在的风险度等级。

22、本发明还进一步设置为：所述步骤s3还包括：

23、在获取得到未来时段的主变风险度等级之后，判断其是否能够触发主变预警，若是，则通过主变风险度等级与主变预警级别之间的映射关系，来确定主变预警的具体级别；若否，则记录风险度等级以及过程数据。

24、本技术方案中，首先基于未来时段的主变风险度等级来判断是否能够触发主变预警，具体的，即主变风险度等级是否能够得到主变预警的最低要求，若能够达到，则立即出发主变预警。随后，建立有关于主变风险度等级和主变预警级别的映射对应关系，进而确定主变预警的具体级别。

25、本发明还进一步设置为：所述步骤s13包括：

26、s131，判断主变历史负载数据的整体变化趋势是否发生突变或者呈现整体递增，若是，则进入步骤s132；若否，则返回至步骤s11；

27、s132，判断主变影响数据的整体变化趋势是否发生突变，若是，则进入步骤s2；若否，则判断主变历史负载数据的整体变化趋势中的突变程度或者递增的变化率是否大于预设值；若是，则进入步骤s2。

28、本技术方案中，分别进行步骤s131和步骤s132的判断过程，首先判断主变历史负载数据的整体变化趋势是否满足突变或者递增条件，如果时，那么进入步骤s132，如果否，则返回步骤s11；步骤s132先判断主变影响数据的整体变化趋势是否有突变情况，如果有，进入步骤s2，如果没有，判断其突变程度以及递增的变化率，如果大于预设值，同样也进入至步骤s2。

29、本发明还进一步设置为：所述数据异常值去除具体采用高斯核函数法，即将相应的数据输入至高斯核函数之中，将高斯核函数值在预设定的阈值范围的数据进行去除。

30、本技术方案中，数据异常值去除能够保证预测的准确性。

31、本发明还进一步设置为：所述主变预警具体通过预警报文的形式进行发送，高预警级别主变预警以预警报文进行预警时，预警报文中附带有过程数据。

32、本技术方案中，在高预警级别的预警报文进行发送时，过程数据能够写入至该预警报文之中。

33、本发明还进一步设置为：所述主变预警具体通过预警报文的形式进行发送，高预警级别主变预警以预警报文进行预警时，过程数据以独立于预警报文的数据报文进行发送。

34、本技术方案中，过程数据也可以以独立的报文进行数据的发送，一般的，采用独立报文进行发送能够极大的保证过程数据的安全性，同时，也不会影响预警报文的时效性。

35、本发明还进一步设置为：一种主变负载智能管控分析与预警系统，使用上述的一种主变负载智能管控分析与预警方法，包括：

36、数据分类模块，对采集得到的主变历史统计数据进行分类，并得到整体变化趋势；

37、主变负载预测模块，根据主变负载预测模型进行主变负载预测；

38、风险预警模块，结合主变负载预测结果，根据主变风险度等级来进行主变预警。

39、本技术方案中，本发明的一种主变负载智能管控分析与预警系统主要包括数据分类模块、主变负载预测模块以及风险预警模块，数据分类模块和主变负载预测模块相连接，主变负载预测模块与风险预警模块相连接，数据分类模块、主变负载预测模块以及风险预警模块协同作业控制，能够保证主变负载的智能控制和管理，并且能够及时的进行主变预警。

40、本发明能够带来如下的有益效果：

41、1、本发明涉及的一种主变负载智能管控分析与预警方法，结合主变历史统计数据和监测状态数据，根据风险度等级来进行相应的主变预警；本发明的方法能够对主变负载进行合理的管控，并且能够及时且精确的进行主变预警；

42、2、本发明涉及的一种主变负载智能管控分析与预警系统，利用数据分类模块、主变负载预测模块以及风险预警模块来进行协同管控和预警，主变预警结果准确性高，能够进行可靠的主变预警。