基于故障诊断的开关柜综合保护测控方法及测控系统与流程

本申请涉及数据处理，尤其涉及一种基于故障诊断的开关柜综合保护测控方法及测控系统。

背景技术：

1、随着电力系统的不断发展与智能化水平的提升，开关柜作为电力系统中的重要组成部分，其运行状态直接关系到整个系统的安全性和稳定性。传统的开关柜监控与保护方式往往依赖于单一组件的监测数据，难以全面反映开关柜及其相互之间的复杂交互关系，导致在故障诊断时存在信息片面、诊断效率低下等问题。

2、近年来，随着物联网、大数据及人工智能技术的快速发展，开关柜智能化水平显著提升，越来越多的开关柜配备了智能组件，这些组件不仅能够实时监测自身状态，还能与其他组件进行数据交换，形成复杂的数据交互网络。然而，如何有效利用这些海量数据，准确、快速地识别开关柜系统中的故障源，成为当前电力系统运维领域亟待解决的技术难题。现有的故障诊断方法多侧重于对单个智能组件的状态监测与分析，忽略了组件之间的相互作用与影响，导致在复杂故障场景下诊断效果不佳。此外，一些方法虽然尝试构建组件间的关联模型，但往往因为模型复杂度高、计算量大，难以在实际应用中实时、高效地执行。同时，这些方法还可能涉及对智能组件内部数据的直接访问，存在数据隐私泄露的风险。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请至少提供一种基于故障诊断的开关柜综合保护测控方法及测控系统。本申请的技术方案是这样实现的：第一方面，本申请实施例提供一种基于故障诊断的开关柜综合保护测控方法，所述方法包括：获取x个开关柜智能组件在电力系统运行环节发生的数据交换序列，以所述x个开关柜智能组件创立x个运行状态网顶点，以所述数据交换序列创立所述x个运行状态网顶点之间的定向连接线，得到运行状态定向关系网；其中，x≥1；将所述运行状态定向关系网中和其它开关柜智能组件全连接的运行状态网顶点，作为第一运行状态网顶点；在所述运行状态定向关系网中获取所述x个运行状态网顶点分别对应的目标主导智能组件，将所述x个运行状态网顶点分别对应的目标主导智能组件中存在数量最多的运行状态网顶点对应的开关柜智能组件，作为所述x个开关柜智能组件中的关键智能组件；任一运行状态网顶点对应的目标主导智能组件代表在所述第一运行状态网顶点到所述运行状态网顶点的连接路线中都包含的智能组件；对所述关键智能组件中所包括的关键智能组件信息进行故障诊断，确定所述电力系统运行环节的第一故障信息；第二方面，本申请提供了一种测控系统，包括存储器和处理器，所述存储器存储有可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现以上所述方法中的步骤。

2、本申请的有益效果至少包括：本申请通过获取x个开关柜智能组件在电力系统运行环节发生的数据交换序列，以x个开关柜智能组件创立x个运行状态网顶点，以x个开关柜智能组件发生的数据交换序列创立x个运行状态网顶点之间的定向连接线，得到运行状态定向关系网；其中，x≥1；将运行状态定向关系网中和其它开关柜智能组件全连接的运行状态网顶点，作为第一运行状态网顶点；从运行状态定向关系网中获取x个运行状态网顶点分别对应的目标主导智能组件，将x个运行状态网顶点分别对应的目标主导智能组件中存在数量最多的运行状态网顶点对应的开关柜智能组件，作为x个开关柜智能组件中的关键智能组件；任一运行状态网顶点对应的目标主导智能组件代表从第一运行状态网顶点到所述运行状态网顶点的连接路线中都包含的智能组件；对关键智能组件中所包括的关键智能组件信息进行故障诊断，确定电力系统运行环节的第一故障信息。基于此，能对各个开关柜智能组件之间发生的运行交换数据进行分析，获得各个开关柜智能组件组成的运行状态定向关系网，基于对运行状态定向关系网的组成架构进行分析得到关键智能组件，在保护数据私密的前提下，只对运行状态定向关系网的架构进行诊断，那么各个智能组件的诊断方式简捷，数据处理算力消耗小，提高诊断速度。此外，不用对开关柜智能组件引入额外辅助诊断方式，成本较低，通过确定关键智能组件，仅对关键智能组件中的关键智能组件信息进行故障诊断，就能完成对电力系统运行过程的故障诊断，进一步降低电力系统运行过程的故障诊断的算力消耗，进一步提高故障诊断速度，帮助及时排查故障，恢复正常生产生活。

技术特征：

1.一种基于故障诊断的开关柜综合保护测控方法，其特征在于，所述方法包括：获取x个开关柜智能组件在电力系统运行环节发生的数据交换序列，以所述x个开关柜智能组件创立x个运行状态网顶点，以所述数据交换序列创立所述x个运行状态网顶点之间的定向连接线，得到运行状态定向关系网；其中，x≥1；将所述运行状态定向关系网中和其它开关柜智能组件全连接的运行状态网顶点，作为第一运行状态网顶点；在所述运行状态定向关系网中获取所述x个运行状态网顶点分别对应的目标主导智能组件，将所述x个运行状态网顶点分别对应的目标主导智能组件中存在数量最多的运行状态网顶点对应的开关柜智能组件，作为所述x个开关柜智能组件中的关键智能组件；任一运行状态网顶点对应的目标主导智能组件代表在所述第一运行状态网顶点到所述运行状态网顶点的连接路线中都包含的智能组件；对所述关键智能组件中所包括的关键智能组件信息进行故障诊断，确定所述电力系统运行环节的第一故障信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述运行状态定向关系网中和其它开关柜智能组件全连接的运行状态网顶点，作为第一运行状态网顶点，包括：在所述运行状态定向关系网中，分别以所述x个运行状态网顶点作为出发顶点，游走得到每个运行状态网顶点在所述运行状态定向关系网中的连接路线；如果所述游走得到的连接路线中具有包括所述x个运行状态网顶点的连接路线，则将对应的运行状态网顶点，作为第一运行状态网顶点；如果所述游走得到的连接路线中不具有包括所述x个运行状态网顶点的连接路线，则在所述运行状态定向关系网中创立假智能组件，并创立所述假智能组件和所述运行状态定向关系网之间的假连接线，将所述假智能组件作为所述第一运行状态网顶点；或者；所述将所述运行状态定向关系网中和其它开关柜智能组件全连接的运行状态网顶点，作为第一运行状态网顶点，包括：在所述运行状态定向关系网中获取第u个运行状态网顶点，以第u个运行状态网顶点作为出发顶点，对所述运行状态定向关系网进行穷尽分支搜索，得到第u个原始数据交换层级图；其中，1≤u≤x；所述第u个原始数据交换层级图的起始顶点为所述第u个运行状态网顶点；如果所述x个运行状态网顶点中具有不包含于所述第u个原始数据交换层级图的运行状态网顶点，则以第v个运行状态网顶点作为出发顶点，对所述运行状态定向关系网进行穷尽分支搜索，得到第v个原始数据交换层级图，其中，v=u+1；如果所述第u个原始数据交换层级图中包括所述x个运行状态网顶点，则将所述第u个运行状态网顶点作为第一运行状态网顶点。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述运行状态定向关系网中获取所述x个运行状态网顶点分别对应的目标主导智能组件，包括：在所述运行状态定向关系网中获取所述第一运行状态网顶点到第g个运行状态网顶点的y个连接路线g，获取所述y个连接路线g分别包括的连接顶点；其中，1≤g≤x，1≤y；将所述y个连接路线g分别包括的连接顶点中，在所述y个连接路线g中都具有的连接顶点，作为所述第g个运行状态网顶点对应的目标主导智能组件。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述运行状态定向关系网中获取所述x个运行状态网顶点分别对应的目标主导智能组件，包括：将所述第一运行状态网顶点作为所述第一运行状态网顶点的目标主导智能组件；获取第二运行状态网顶点的第一顺序前任顶点，将所述第二运行状态网顶点的第一顺序前任顶点的半主导智能组件，与所述第二运行状态网顶点作为所述第二运行状态网顶点的目标主导智能组件；所述第二运行状态网顶点为所述x个运行状态网顶点中除所述第一运行状态网顶点以外的运行状态网顶点。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述运行状态定向关系网中获取所述第一顺序前任顶点的第二顺序前任顶点，在所述运行状态定向关系网中获取包括所述第一顺序前任顶点与所述第二顺序前任顶点的第一连接路线；在所述第一连接路线中获取第二连接路线，将所述第二连接路线对应的第二顺序前任顶点，作为所述第一顺序前任顶点的半主导智能组件；所述第二连接路线代表所述第一顺序前任顶点与所述第二顺序前任顶点相邻，同时所述第一顺序前任顶点不具有除所述第二顺序前任顶点之外的顺序前任顶点的分支线。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将所述x个运行状态网顶点作为第二运行状态网顶点的原始主导智能组件；所述获取第二运行状态网顶点的第一顺序前任顶点，将所述第二运行状态网顶点的第一顺序前任顶点的半主导智能组件，与所述第二运行状态网顶点作为所述第二运行状态网顶点的目标主导智能组件，包括：在第s次主导智能组件获取环节，在所述运行状态定向关系网中获取所述第二运行状态网顶点的e个第一顺序前任顶点；s和e均为大于0的自然数；获取所述第二运行状态网顶点的e个第一顺序前任顶点分别对应的半主导智能组件，将所述e个第一顺序前任顶点分别对应的半主导智能组件的共有部分，与所述第二运行状态网顶点，作为所述第二运行状态网顶点的第s个迭代主导智能组件；如果所述第二运行状态网顶点的第s个迭代主导智能组件与所述第二运行状态网顶点的第r个迭代主导智能组件相同，那么，将所述第二运行状态网顶点的第s个迭代主导智能组件作为所述第二运行状态网顶点的目标主导智能组件；如果s为默认值，所述第二运行状态网顶点的第r个迭代主导智能组件为所述第二运行状态网顶点的原始主导智能组件，其中，r=s-1。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二运行状态网顶点的数量为f个，f≥1；所述方法还包括：以所述第一运行状态网顶点作为出发顶点，对所述运行状态定向关系网进行后序镜像游走，得到所述x个运行状态网顶点对应的顶点组链；所述获取第二运行状态网顶点的第一顺序前任顶点，将所述第二运行状态网顶点的第一顺序前任顶点的半主导智能组件，与所述第二运行状态网顶点作为所述第二运行状态网顶点的目标主导智能组件，包括：在所述顶点组链中获取第c个第二运行状态网顶点的第一顺序前任顶点，将所述第c个第二运行状态网顶点的第一顺序前任顶点的半主导智能组件，与所述第c个第二运行状态网顶点，作为所述第c个第二运行状态网顶点的目标主导智能组件；其中，1≤c≤f；如果所述第c个第二运行状态网顶点不是所述顶点组链中的末尾一个运行状态网顶点，那么，在所述顶点组链中获取第d个第二运行状态网顶点，获取所述第d个第二运行状态网顶点的目标主导智能组件，其中，d=c+1；如果所述第c个第二运行状态网顶点为所述顶点组链中的末尾一个运行状态网顶点，那么，执行所述将所述x个运行状态网顶点分别对应的目标主导智能组件中存在数量最多的运行状态网顶点对应的开关柜智能组件，作为所述x个开关柜智能组件中的关键智能组件的步骤。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一故障信息包括故障智能组件；所述对所述关键智能组件中所包括的关键智能组件信息进行故障诊断，确定所述电力系统运行环节的第一故障信息，包括：在所述关键智能组件中获取关键智能组件信息，所述关键智能组件信息包括所述x个开关柜智能组件分别对应的运行交换数据；基于所述x个开关柜智能组件分别对应的运行交换数据，创立所述x个开关柜智能组件分别对应的智能组件运行状态数据；将智能组件运行状态数据异常的开关柜智能组件作为故障智能组件。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：断开所述故障智能组件，保持所述电力系统运行状态；或者；获取所述电力系统运行过程采取的组件连接结构，获取所述故障智能组件在所述组件连接结构下对应的第一组件线路，获取所述第一组件线路在所述电力系统运行环节对应的牵涉线路，对所述第一组件线路在处理所述牵涉线路的过程进行故障诊断，确定所述电力系统运行过程的第二故障信息。

10.一种测控系统，包括存储器和处理器，所述存储器存储有可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至9任一项所述方法中的步骤。

技术总结本申请提供一种基于故障诊断的开关柜综合保护测控方法及测控系统，能对各个开关柜智能组件之间发生的运行交换数据进行分析，获得各个开关柜智能组件组成的运行状态定向关系网，基于对运行状态定向关系网的组成架构进行分析得到关键智能组件，在保护数据私密的前提下，只对运行状态定向关系网的架构进行诊断，各个智能组件的诊断方式简捷，数据处理算力消耗小，提高诊断速度。此外，成本较低，通过确定关键智能组件，仅对关键智能组件中的关键智能组件信息进行故障诊断，就能完成对电力系统运行过程的故障诊断，进一步降低电力系统运行过程的故障诊断的算力消耗，进一步提高故障诊断速度，帮助及时排查故障，恢复正常生产生活。技术研发人员：纪传咏,陈成周,黄涛,叶楷,曾繁泉,陈燕,林佳,陈泽佳,林春玲,曾雪妮,赖妙群,林志煌,林泽东受保护的技术使用者：广东中兴电器开关股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9