一种基于知识图谱的配电网故障识别方法与流程

    专利2026-02-05  1


    本发明涉及配电网故障定位技术,更具体地说,涉及一种基于知识图谱的配电网故障识别方法。


    背景技术:

    1、配电网是指从地区发电厂接受电能,通过配电设施就地分配或按电压逐级分配给各类用户的电力网。随着配电网的结构不断复杂化,电力系统发生故障的概率不可避免的也不断增加,致使停电事故产生,影响社会生产的同时亦可能发生危害国家安全的重大事故。故此,为满足对供电质量、可靠性尤其是连续性的需求,对配电网的结构需进行不断地优化,在配电网发生故障时,如何有效的进行故障诊断恢并恢复用户供电,是现阶段针对配电网需要解决的主要问题。


    技术实现思路

    1、鉴于此,为了解决或改善上述现有技术中的不良现象,本发明提出了一种基于知识图谱的配电网故障识别方法,能够使得配电网故障定位结果更加的准确。

    2、为了实现上述目的,本发明提供了一种基于知识图谱的配电网故障识别方法,包括:根据电气设备与电力传输路径,构建配电网中各电气设备之间的配电网拓扑图形结构;根据故障条件下各支路的电气量建立故障信息矩阵,并基于配电网拓扑图形结构建立网络描述矩阵;根据网络描述矩阵与故障信息矩阵的差值,获得故障判别矩阵;根据故障判别矩阵获取配电网的故障区域,并判断配电网的故障区域是单一故障还是多重故障;通过局部剪枝搜索算法进行故障分析,完成故障区域定位。

    3、在一种可能的实现方式中,所述配电网拓扑图形结构的构建方式包括:以各电气设备作为拓扑图形中的节点,电力传输路径作为支路,并记录各节点与支路的基本参数及状态参数,将节点与支路结合形成配电网拓扑图形结构。

    4、在一种可能的实现方式中,若故障区域为单一故障,则通过粒子群优化算法对故障区域进行定位;若局部剪枝搜索算法分析所得结果与故障判别矩阵所得定位一致,则认定故障判别矩阵对配电网故障区域的定位结果是正确的,以此完成对故障区域的定位。

    5、在一种可能的实现方式中,若故障区域为多重故障,则将故障判别矩阵所获得的故障区域定位结果拆分为a种单一故障,随后将这a种单一故障通过局部剪枝搜索算法进行故障分析,以此完成多重故障的故障区域定位。

    6、在一种可能的实现方式中,所述局部剪枝搜索算法进行故障分析包括:针对故障判别矩阵获取的多重故障形成一级故障集,设定搜索停止条件为故障级数达到阈值,随后对故障集中的故障进行直流闭锁判断;若闭锁,则将直流闭锁故障存储至下一级故障的故障集中;若无闭锁,则以停运风险值为剪枝依据,并通过局部剪枝搜索算法搜索下一级故障集。

    7、在一种可能的实现方式中,还包括:在配电网终端内预设有各类故障特征、相应的产生原因及相应的解决方案所形成的知识图谱。

    8、在一种可能的实现方式中,经由故障判别矩阵完成故障区域的定位后,将该条支路上的故障特征传输至配电网终端内,并经由配电网终端将接收到的故障特征与知识图谱内的故障特征进行比对,随即显示存在相似特征的信息、相应的产生原因以及解决方案。

    9、在一种可能的实现方式中,还包括:将每次产生的故障信息及产生故障区域的支路信息进行存储,经整合后,输入知识图谱内。

    10、有益效果

    11、与现有技术相比,本发明的技术方案具有的优点是:

    12、(1)本发明中的网络描述矩阵、故障信息矩阵以及故障判别矩阵相较于现有的部分矩阵运算方式采用复杂的相乘运算,该技术方案的运算方式简单、便捷,节约运算时间的同时,也提高了对故障区域的定位效率与速度;

    13、(2)本发明通过局部剪枝搜索算法与本发明中的矩阵算法相结合,从交流侧连锁故障搜索和直流闭锁快速判断两方面迭代进行,对多重故障的事故链进行检索,在保证搜索出高概率事故链的同时,大大缩小了搜索空间,提高了搜索效率。



    技术特征:

    1.一种基于知识图谱的配电网故障识别方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的基于知识图谱的配电网故障识别方法,其特征在于,所述配电网拓扑图形结构的构建方式包括:以各电气设备作为拓扑图形中的节点,电力传输路径作为支路,并记录各节点与支路的基本参数及状态参数,将节点与支路结合形成配电网拓扑图形结构。

    3.根据权利要求1所述的基于知识图谱的配电网故障识别方法,其特征在于,若故障区域为单一故障,则通过粒子群优化算法对故障区域进行定位;若局部剪枝搜索算法分析所得结果与故障判别矩阵所得定位一致,则认定故障判别矩阵对配电网故障区域的定位结果是正确的,以此完成对故障区域的定位。

    4.根据权利要求1所述的基于知识图谱的配电网故障识别方法,其特征在于,若故障区域为多重故障,则将故障判别矩阵所获得的故障区域定位结果拆分为a种单一故障,随后将这a种单一故障通过局部剪枝搜索算法进行故障分析,以此完成多重故障的故障区域定位。

    5.根据权利要求1所述的基于知识图谱的配电网故障识别方法,其特征在于,所述局部剪枝搜索算法进行故障分析包括:针对故障判别矩阵获取的多重故障形成一级故障集,设定搜索停止条件为故障级数达到阈值,随后对故障集中的故障进行直流闭锁判断;若闭锁,则将直流闭锁故障存储至下一级故障的故障集中;若无闭锁,则以停运风险值为剪枝依据,并通过局部剪枝搜索算法搜索下一级故障集。

    6.根据权利要求1所述的基于知识图谱的配电网故障识别方法,其特征在于,还包括:在配电网终端内预设有各类故障特征、相应的产生原因及相应的解决方案所形成的知识图谱。

    7.根据权利要求6所述的基于知识图谱的配电网故障识别方法,其特征在于,经由故障判别矩阵完成故障区域的定位后,将该条支路上的故障特征传输至配电网终端内,并经由配电网终端将接收到的故障特征与知识图谱内的故障特征进行比对,随即显示存在相似特征的信息、相应的产生原因以及解决方案。

    8.根据权利要求6所述的基于知识图谱的配电网故障识别方法,其特征在于,还包括:将每次产生的故障信息及产生故障区域的支路信息进行存储,经整合后,输入知识图谱内。


    技术总结
    本发明公开了一种基于知识图谱的配电网故障识别方法,属于配电网故障定位技术领域。该方法包括:根据电气设备与电力传输路径,构建配电网中各电气设备之间的配电网拓扑图形结构;根据故障条件下各支路的电气量建立故障信息矩阵,并基于配电网拓扑图形结构建立网络描述矩阵;根据网络描述矩阵与故障信息矩阵的差值,获得故障判别矩阵;根据故障判别矩阵获取配电网的故障区域,并判断配电网的故障区域是单一故障还是多重故障;通过局部剪枝搜索算法进行故障分析,完成故障区域定位。该方法无需过多复杂的矩阵相乘运算的同时使得所占用的存储空间减少,从而提高了实用性;采用局部剪枝搜索算法与矩阵算法相互配合,使得定位结果更加的准确。

    技术研发人员:舒民豪,刘欣然,韦昌福,韦洪波,徐忠文,何伊妮,阮诗迪,张雄宝,江雄烽,龚舒,陈权崎,叶桂南
    受保护的技术使用者:广西电网有限责任公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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