一种电网系统的故障定位方法及系统与流程

本技术涉及电力系统，尤其涉及一种电网系统的故障定位方法及系统。

背景技术：

1、电网故障定位是指在电力系统发生故障时，通过对故障特征信号（如电压、电流的异常波动）的监测和分析，迅速、准确地找出故障发生的具体位置。这一过程对于快速排除故障、恢复电力供应、保障电网稳定性至关重要。

2、而由于在电网系统中多个节点之间的电气联系较为复杂，故障节点产生的异常电流或电压波动可能通过电网传播至相邻节点，会导致非故障节点的测量数据也出现异常波动，从而引起故障的误判断。因此现有的故障定位方法的准确性较低。并且由于电网系统中的信息数量非常多，因此对故障的定位时效性也较差。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种电网系统的故障定位方法及系统，本技术采用如下技术方案：

2、第一方面，提供一种电网系统的故障定位方法，方法包括：

3、获取多个初始故障节点，并根据每个初始故障节点的相邻节点，构建每个初始故障节点的第一故障拓扑图，相邻节点为与初始故障节点的影响因子大于阈值的节点，第一故障拓扑图用于表征初始故障节点与相邻节点的局部影响关系；

4、根据多个第一故障拓扑图的交集结果，确定目标相邻节点和多个定位因子；

5、根据目标相邻节点与多个初始故障节点，构建第二故障拓扑图，第二故障拓扑图用于表征初始故障节点与目标相邻节点的全局影响关系；

6、根据第二故障拓扑图和多个定位因子，确定电网系统的目标故障节点和故障原因。

7、在本技术第一方面的实施例中，在获取多个初始故障节点的位置信息之前，包括：

8、获取电网系统的故障信息，并根据电网系统的故障信息确定主网侧的跳闸信息；

9、根据主网侧的跳闸信息的级联关系，确定对应的配网侧故障节点和用户侧故障节点；

10、获取电网系统的故障定位等级，并根据故障定位等级与配网侧故障节点的匹配关系，确定多个初始故障节点。

11、在本技术第一方面的实施例中，根据每个初始故障节点的相邻节点，构建每个初始故障节点的第一故障拓扑图，包括：

12、将初始故障节点确定为主节点，将相邻节点确定为子节点；

13、根据初始故障节点与相邻节点的故障传播关系，确定主节点与相邻节点的第一连接关系；

14、根据初始故障节点与相邻节点的通信交互关系，确定主节点与相邻节点的第二连接关系；

15、根据第一连接关系和第二连接关系，构建每个初始故障节点的第一故障拓扑图。

16、在本技术第一方面的实施例中，根据第一连接关系和第二连接关系，构建每个初始故障节点的第一故障拓扑图，包括：

17、量化第一连接关系和第二连接关系，并根据量化后的第一连接关系和第二连接关系，将初始故障节点与相邻节点的相关关系映射为初始第一故障拓扑图；

18、根据量化后的第一连接关系和第二连接关系，对初始第一故障拓扑图进行优先级调整，以获得调整后的第一故障拓扑图。

19、在本技术第一方面的实施例中，根据多个第一故障拓扑图的交集结果，确定目标相邻节点和多个定位因子，包括：

20、任意组合两个第一故障拓扑图，获得对应的第一交集结果；

21、根据多个第一交集结果的匹配结果，确定目标相邻节点；

22、根据目标相邻节点与初始故障节点的节点电气特性，确定多个定位因子。

23、在本技术第一方面的实施例中，根据目标相邻节点与多个初始故障节点，构建第二故障拓扑图包括：

24、将多个初始故障节点确定为主节点，目标相邻节点确定为子节点；

25、根据初始故障节点与目标相邻节点的故障传播关系，确定主节点与目标相邻节点的第三连接关系；

26、根据初始故障节点与目标相邻节点的通信交互关系，确定主节点与目标相邻节点的第四连接关系；

27、根据第三连接关系和第四连接关系，构建第二故障拓扑图。

28、在本技术第一方面的实施例中，根据第二故障拓扑图和多个定位因子，确定电网系统的目标故障节点和故障原因，包括：

29、对第二故障拓扑图进行分析，确定包含多个备选故障节点的节点集合；

30、根据定位因子确定故障定位规则，并根据故障定位规则对节点集合进行筛选，确定目标故障节点；

31、根据目标故障节点的电气特征分析结果，确定故障原因。

32、在本技术第一方面的实施例中，在确定电网系统的目标故障节点和故障原因之后，方法还包括：

33、根据业务系统的目标故障节点和故障原因，确定电力系统的故障等级；

34、根据电力系统的故障等级，执行对应的故障告警策略。

35、第二方面，基于相同发明构思，提供了一种电网系统的故障定位系统，系统包括：

36、获取模块，用于获取多个初始故障节点，并根据每个初始故障节点的相邻节点，构建每个初始故障节点的第一故障拓扑图，相邻节点为与初始故障节点的影响因子大于阈值的节点，第一故障拓扑图用于表征初始故障节点与相邻节点的影响关系；

37、参数确定模块，用于根据多个第一故障拓扑图的交集结果，确定目标相邻节点和多个定位因子；

38、构建模块，用于根据目标相邻节点与多个初始故障节点，构建第二故障拓扑图，第一故障拓扑图用于表征初始故障节点与目标相邻节点的影响关系；

39、定位模块，用于根据第二故障拓扑图和多个定位因子，确定电网系统的目标故障节点和故障原因。

40、在本技术第二方面的实施例中，系统还包括筛选模块，筛选模块包括：

41、故障信息获取子模块，用于获取电网系统的故障信息，并根据电网系统的故障信息确定主网侧的跳闸信息；

42、第一确定子模块，用于根据主网侧的跳闸信息的级联关系，确定对应的配网侧故障节点和用户侧故障节点；

43、第二确定子模块，用于获取电网系统的故障定位等级，并根据故障定位等级与配网侧故障节点的匹配关系，确定多个初始故障节点。

44、在本技术第二方面的实施例中，获取模块，包括：

45、第一节点确定子模块，用于将初始故障节点确定为主节点，将相邻节点确定为子节点；

46、第一连接关系确定子模块，用于根据初始故障节点与相邻节点的故障传播关系，确定主节点与相邻节点的第一连接关系；

47、第二连接关系确定子模块，用于根据初始故障节点与相邻节点的通信交互关系，确定主节点与相邻节点的第二连接关系；

48、第一组合子模块，用于根据第一连接关系和第二连接关系，构建每个初始故障节点的第一故障拓扑图。

49、在本技术第二方面的实施例中，组合子模块包括：

50、量化单元，用于量化第一连接关系和第二连接关系，并根据量化后的第一连接关系和第二连接关系，将初始故障节点与相邻节点的相关关系映射为初始第一故障拓扑图；

51、调整单元，用于根据量化后的第一连接关系和第二连接关系，对初始第一故障拓扑图进行优先级调整，以获得调整后的第一故障拓扑图。

52、在本技术第二方面的实施例中，参数确定模块包括：

53、第二组合子模块，用于任意组合两个第一故障拓扑图，获得对应的第一交集结果；

54、匹配子模块，用于根据多个第一交集结果的匹配结果，确定目标相邻节点；

55、确定子模块，用于根据目标相邻节点与初始故障节点的节点电气特性，确定多个定位因子。

56、在本技术第二方面的实施例中，构建模块包括：

57、第二节点确定子模块，用于将多个初始故障节点确定为主节点，目标相邻节点确定为子节点；

58、第三连接关系确定子模块，用于根据初始故障节点与目标相邻节点的故障传播关系，确定主节点与目标相邻节点的第三连接关系；

59、第四连接关系确定子模块，用于根据初始故障节点与目标相邻节点的通信交互关系，确定主节点与目标相邻节点的第四连接关系；

60、第二组合子模块，用于根据第三连接关系和第四连接关系，构建第二故障拓扑图。

61、在本技术第二方面的实施例中，定位模块，包括：

62、分析子模块，用于对第二故障拓扑图进行分析，确定包含多个备选故障节点的节点集合；

63、目标故障节点确定子模块，用于根据定位因子确定故障定位规则，并根据故障定位规则对节点集合进行筛选，确定目标故障节点；

64、故障原因确定子模块，用于根据目标故障节点的电气特征分析结果，确定故障原因。

65、综上，上述电网系统的故障定位方法及系统具有如下技术效果：

66、通过构建多级故障拓扑图，结合故障节点的影响因子和全局数据融合，有效解决了电网故障定位中存在的精度低和时效性差的问题。电网系统中，多个节点之间的电气联系较为复杂，故障节点引发的电压或电流异常波动可能通过电网传播至相邻节点，导致非故障节点的测量数据也出现异常波动，从而引发误判。传统的故障定位方法由于未能充分考虑电网系统中节点间复杂的故障传播关系和相邻节点的影响，因此定位的准确性较低，容易造成故障判断失误。而本技术通过获取多个初始故障节点，并根据每个初始故障节点与其相邻节点的影响因子构建局部的第一故障拓扑图，再根据多个第一故障拓扑图的交集结果，确定目标相邻节点和多个定位因子，通过全局数据融合的方式，有效减少了相邻节点对非故障节点的干扰，精确定位目标故障节点。同时，通过构建第二故障拓扑图，能够表征初始故障节点与目标相邻节点之间的全局影响关系，结合定位因子分析，进一步提升了故障定位的精确度。在确定目标故障节点的基础上，分析其电气特征和传播路径，准确定位故障源并确定故障原因，极大提高了故障定位的及时性和准确性。此外，基于此方法，电力系统能够快速响应故障，并采取相应的恢复措施，显著提升了电网的稳定性和可靠性，有效避免了因故障误判而导致的额外损失。