一种配电网线路故障诊断系统及方法与流程

本发明涉及电力系统数据处理，尤其涉及一种配电网线路故障诊断系统及方法。

背景技术：

1、随着现代电网规模的不断扩大和复杂化，配电网的运行状态监测与故障诊断变得日益重要。现有的配电网故障诊断系统通常基于传统的电气参数检测方式，难以精确定位复杂电网环境中的故障区域。

2、目前最接近的现有技术方案是通过在配电网中安装一定数量的传感器，监测线路的电流、电压等电气参数以识别故障。然而，这类方案在处理大规模电网时，容易受限于数据冗余和处理效率的问题，且难以有效结合区域健康状态进行综合分析。此外，现有技术在优化负荷分布和提高电网自愈能力方面也存在局限性。

3、因此，本发明提供一种配电网线路故障诊断系统及方法。

技术实现思路

1、本发明提供一种配电网线路故障诊断系统，用以通过划分物理区域并结合传感器数据，构建区域健康图谱，实现了对配电网线路的精确监测和故障定位，引入故障影响系数，结合区域健康状态分析，制定针对性的预防和自愈策略，提高了故障诊断的精度和自愈能力，提高配电网故障定位的精度，通过综合区域健康状态实现更有效的监测与分析，进而优化电网的负荷分布并提升自愈能力。

2、本发明提供一种配电网线路故障诊断系统，包括：

3、数据采集模块：将配电网划分为不同的物理区域，并在每个物理区域部署预设传感器组对配电网相关数据进行采集；

4、图谱构建模块：利用配电网相关数据确定各物理区域的健康状态，进而构建区域健康图谱；

5、数据分析模块：基于区域健康图谱部署监测工具，基于监测工具获取每个物理区域的监测数据并进行分析，进而获取配电网每条线路的故障影响系数；

6、策略制定模块：基于每条线路的故障影响系数确定对应的预防控制策略以及自愈策略；

7、负荷优化模块：基于每条线路的故障影响系数确定每条线路的负荷分布系数，进而优化电网分布。

8、本发明提供一种配电网线路故障诊断系统，数据采集模块，包括：

9、第一划分单元：获取配电网的地理信息，并基于配电网的地理信息提取配电网的地理特征，基于配电网的地理特征对配电网进行第一划分，获取若干个第一区域；

10、等级确定单元：获取第一区域中的设备的历史维护数据以及设备使用寿命数据，进而确定第一区域中的设备的划分等级；

11、第二划分单元：基于第一区域中的设备的划分等级对第一区域进行第二划分，进而获取若干个第二区域；

12、负载确定单元：获取每个第二区域中各线路的历史负载数据，进而确定每个第二区域的负载等级；

13、第三划分单元：基于每个第二区域的负载等级对第二区域进行第三划分，进而获取若干个第三区域，进而将第三区域确定为配电网划分的物理区域；

14、区域部署单元：在每个第三区域部署预设传感器组对配电网相关数据进行采集。

15、本发明提供一种配电网线路故障诊断系统，图谱构建模块，包括：

16、数据分析单元：对配电网相关数据进行分析获取每个物理区域中线路健康相关数据以及每个物理区域中设备健康相关数据；

17、第一获取单元：基于每个物理区域中线路健康相关数据确定每个物理区域中线路的健康系数；

18、第二获取单元：基于每个物理区域中设备健康相关数据确定每个物理区域中设备的健康系数；

19、状态确定单元：基于每个物理区域中线路的健康系数以及设备的健康系数确定每个物理区域的健康状态；

20、图谱构建单元：基于每个物理区域的健康状态以及预设的可视化方式构建区域健康图谱。

21、本发明提供一种配电网线路故障诊断系统，第一获取单元，包括：

22、对每个物理区域中线路健康相关数据进行分析获取若干个子健康系数；

23、基于每个物理区域的线路的子健康系数确定每个物理区域的线路的子健康系数的组合函数：

24、；其中，为第i个物理区域中线路的第q个子健康系数，第i个物理区域中线路的子健康系数的个数，为第i个物理区域中线路的第q个子健康系数对应的预设权重，为子健康系数对应的预设的调整权重，为子健康系数对应的交互权重，为第i个物理区域中线路的除第p个子健康系数之外的第p个子健康系数，为预设的动态波动调整系数。

25、基于每个物理区域中线路健康相关数据确定每个物理区域中线路的健康系数：

26、；其中，为第i个物理区域的线路的健康系数，为第i个物理区域的预设的全局健康系数的基准，且，为第i个物理区域的线路在第j个电压区间的电压波动频率，n1为预设的电压波动的电压区间个数，为子健康系数的组合函数对应的调整系数，k是时间衰减速度的常数，t是当前时间，是最后一次重大故障维护的时间，为预设的衰减控制系数，

27、本发明提供一种配电网线路故障诊断系统，第二获取单元，包括：

28、基于每个物理区域中设备健康相关数据确定每个物理区域中设备的健康系数：

29、；

30、；

31、其中，为第i个物理区域中设备的健康系数，为第i个物理区域中第u个设备的第h个运行参数，为第i个物理区域中设备的个数，为第i个物理区域中第u个设备的对应的权重，为第i个物理区域中第u个设备的运行函数，为第i个物理区域中设备的历史故障系数，为预设的交互权重，为第i个物理区域中第r个设备的第h个运行参数，为第i个物理区域中第r个设备的运行函数，为第i个物理区域中设备的交互系数，为第i个物理区域中第u个设备的运行参数的个数，为第i个物理区域中第r个设备的运行参数的个数，为对数函数。

32、本发明提供一种配电网线路故障诊断系统，策略制定模块，包括：

33、优先确定单元：根据故障影响系数的大小对线路进行优先级划分，进而确定每条线路的优先级；

34、故障评估单元：获取每条线路的历史数据及监测数据，识别出各条线路可能发生的故障类型，并对故障类型进行风险评估，获取每个故障类型的风险系数；

35、策略确定单元：根据每条线路的优先级和故障类型的风险系数，基于预设的优先级-故障类型风险系数-控制策略数据库确定对应的预防控制策略；

36、策略启动单元：当故障影响系数超过预设自愈策略触发值时则启动对应的自愈策略。

37、本发明提供一种配电网线路故障诊断方法，包括：

38、步骤1：将配电网划分为不同的物理区域，并在每个物理区域部署预设传感器组对配电网相关数据进行采集；

39、步骤2：利用配电网相关数据确定各物理区域的健康状态，进而构建区域健康图谱；

40、步骤3：基于区域健康图谱部署监测工具，基于监测工具获取每个物理区域的监测数据并进行分析，进而获取配电网每条线路的故障影响系数；

41、步骤4：基于每条线路的故障影响系数确定对应的预防控制策略以及自愈策略；

42、步骤5：基于每条线路的故障影响系数确定每条线路的负荷分布系数，进而优化电网分布。

43、与现有技术相比，本技术的有益效果如下：

44、通过划分物理区域并结合传感器数据，构建区域健康图谱，实现了对配电网线路的精确监测和故障定位，引入故障影响系数，结合区域健康状态分析，制定针对性的预防和自愈策略，提高了故障诊断的精度和自愈能力，提高配电网故障定位的精度，通过综合区域健康状态实现更有效的监测与分析，进而优化电网的负荷分布并提升自愈能力。