一种电容故障预警方法、装置、电子设备及存储介质与流程

1.本发明实施例涉及电网故障检测技术领域，尤其涉及一种电容故障预警方法、装置、电子设备及存储介质。


背景技术：

2.电容器在电网中起到提供无功、抑制电压波动的作用，因此电容器的稳定运行对电网的正常运行十分重要。
3.目前，最能反映电容器整体性能的便是中性点不平衡电流，因此多通过采集的电流确定电容器的状态，进而确定电网运行是否存在故障。
4.但是，基于采集的电流确定电容器的状态存在一定的问题，如，当电容发生故障一般是有一定的时长的，并不是即时的，因此基于当前采集的电流值无法及时准确的确定电容是否存在故障，导致故障预警不及时，从而引起一定危害的问题。


技术实现要素：

5.本发明提供一种电容故障预警方法、装置、电子设备及存储介质，以实现提前确定各个电容是否出现故障，进而对各个电容的故障进行有效预警的效果。
6.第一方面，本发明实施例提供了一种电容故障预警方法，包括：
7.获取当前时刻与目标电容相关联的目标电流集合；其中，所述目标电流集合中包括当前时刻之前且近邻当前时刻的各离散时刻，以及各离散时刻所对应的实际电流值；所述离散时刻中包括当前时刻；
8.根据所述目标电流集合中各实际电流值，分别确定各电流预测时刻的预测电流值；
9.根据所述预测电流值和预设电流阈值集合，确定所述目标电容的故障信息。
10.第二方面，本发明实施例还提供了一种电容故障预警装置，包括：
11.目标电流集合获取模块，用于获取当前时刻与目标电容相关联的目标电流集合；其中，所述目标电流集合中包括当前时刻之前且近邻当前时刻的各离散时刻，以及各离散时刻所对应的实际电流值；所述离散时刻中包括当前时刻；
12.预测电流值确定模块，用于根据所述目标电流集合中各实际电流值，分别确定各电流预测时刻的预测电流值；
13.故障信息确定模块，用于根据所述预测电流值和预设电流阈值集合，确定所述目标电容的故障信息。
14.第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
15.一个或多个处理器；
16.存储装置，用于存储一个或多个程序，
17.当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本发明实施例任一所述的电容故障预警方法。
18.第四方面，本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如本发明实施例任一所述的电容故障预警方法。
19.本实施例的技术方案，获取当前时刻与目标电容相关联的目标电流集合；其中，所述目标电流集合中包括当前时刻之前且近邻当前时刻的各离散时刻，以及各离散时刻所对应的实际电流值；所述离散时刻中包括当前时刻，根据采集的实际电流值，通过预测算法对实际电流值进行分析，根据实际电流值的变化规律可以确定当前时刻时候的电流预测时刻对应的预测电流值。根据所述目标电流集合中各实际电流值，分别确定各电流预测时刻的预测电流值，进而将预测电流值与预设电流阈值进行对比，根据预先设置不同的电流阈值对应的警示级别，根据所述预测电流值和预设电流阈值集合，确定所述目标电容的故障信息，根据预先设置的不同级别对应的故障信息进行相应的警示。根据采集的实际电流值，通过预测算法对未来一段时间内容电流值进行预测，解决了只能根据当前时刻的电流值确定目标电容是否故障的问题，实现了可以提前确定各个电容是否出现故障，进而对各个电容的故障进行有效预警的效果。
附图说明
20.为了更加清楚地说明本发明示例性实施例的技术方案，下面对描述实施例中所需要用到的附图做一简单介绍。显然，所介绍的附图只是本发明所要描述的一部分实施例的附图，而不是全部的附图，对于本领域普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图得到其他的附图。
21.图1为本发明实施例一所提供的一种电容故障预警方法的流程图；
22.图2为本发明实施例二所提供的一种电容故障预警方法的流程示意图；
23.图3为本发明实施例三所提供的一种电容故障预警方法的具体实施流程示意图；
24.图4为本发明实施例二中对目标电流值集合进行更新的示意图；
25.图5为本发明实施例三所提供的一种电流值预警示意图；
26.图6为本发明实施例三所提供的一种电流值预警示意图；
27.图7为本发明实施例三所提供的一种电流值预警示意图；
28.图8为本发明实施例四所提供的一种电容故障预警装置的结构示意图。
29.图9为本发明实施例五所提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
30.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
31.实施例一
32.图1为本发明实施例一所提供的一种电容故障预警方法流程示意图，本实施例可适用于在电网中的电容器出现故障前，根据实际电流值对未来时刻的电流值进行预测，进而根据预测电流值与预设电流阈值的对比结果进行电容器故障信息预警的情况，该方法可以由电容故障预警装置来执行，该装置可以通过软件和/或硬件的形式实现，硬件可以是电
子设备，如，移动终端或pc端等。
33.如图1所示，本实施例的方法包括：
34.s110、获取当前时刻与目标电容相关联的目标电流集合；其中，所述目标电流集合中包括当前时刻之前且近邻当前时刻的各离散时刻，以及各离散时刻所对应的实际电流值；所述离散时刻中包括当前时刻。
35.其中，当前时刻可以理解为获取电流值的时刻；电容器是一种电子元件，可以用于储存电能，在电网中可以提供无功补偿和抑制电压波动的作用，目标电容可以理解为在电网中的多个电容器中需要进行故障确定的电容，示例性地，目标电容可以为双星形的电容器组。目标电流集合中包括多个电流值，该电流值都是基于电流采集装置实际采集的电流值。为了准确的预测当前时刻之后第一预设时长内的各电流值，可以将当前时刻之前第二预设时长内各离散时刻的电流值作为目标电流集合中的电流值。在执行本技术方案时，可以预先设置电流采集起始时刻和时间步长，根据起始时刻和时间步长，可以得到多个离散时间点，将每个离散时间点作为离散时刻。但是需要说明的是，目标电流集合中离散时刻的数量是固定的，且为连续的，可选的，6个离散时刻。同时，目标电流集合中的6个离散时刻是距离当前时刻间隔时长最小的离散时刻。实际电流值可以理解为采集到的真实的电流值，示例性地，如果目标电容为双星形电容组，可以将双星形电容组的连接线之间的中性点不平衡电流值作为实际电流值。
36.具体的，在一段时间内，连续的或间隔性的采集目标电容各离散时刻对应的实际电流值，将得到的多个实际电流值。将各实际电流值按照采集时间，形成关于时间序列的目标电流集合。其中，目标电流集合中包括当前时刻的采集的实际电流值，还包括与当前时刻近邻的各离散时刻对应的实际电流值。
37.可选的，所述获取当前时刻与目标电容相关联的目标电流集合，包括：根据预先设置的时间序列长度、当前时刻以及采样距离，确定当前时刻之前且近邻当前时刻的至少一个离散时刻；获取各离散时刻的实际电流值，并基于各实际电流值确定所述目标电流集合。
38.其中，时间序列长度可以理解为采集的目标电流集合中对应的实际电流值的数量；采样距离可以理解为采集实际电流值的时间步长，采样距离可以根据实际情况进行确定。
39.具体的，可以预先设置时间序列长度，采集电流的起始时刻以及采样距离。在一段时间内，根据采样距离可以确定多个离散时刻，然后确定当前时刻之前且近邻当前时刻的至少一个离散时刻，获取各离散时刻对应的实际电流值，并将各离散时刻对应的实际电流值以时间序列进行排列，形成基于各实际电流值的目标电流集合。示例性地，预先设置时间序列长度为5，即，需要有5个离散时刻，设当前时刻为t，采样距离为s，基于此可知目标电流集合中的各个离散时刻分别为t、t-s、t-2s、t-3s和t-4s。其中，多个离散时刻中包括当前时刻。进而，基于各离散时刻对应的实际电流值确定目标电流集合。
40.可选的，根据所述目标电流集合中各实际电流值，分别确定各电流预测时刻的预测电流值，包括：根据当前时刻和所述目标电流集合中的各离散时刻，确定各离散时刻所对应的权重值；根据各离散时刻的权重值和相应的实际电流值，分别确定各电流预测时刻的预测电流值。
41.其中，电流预测时刻可以理解为当前时刻之后的需要获取电流值的时刻，如果当
前时刻为t，采样距离不变，则电流预测时刻可以表示为t+s，t+2s，
……
。可以理解的是，电流预测时刻的个数可以根据实际需求进行设置，例如可以设置为3个。预测电流值可以理解为根据实际电流值进行计算或处理，得到的电流预测时刻的对应的电流值，需要说明的是，所得到的预测电流值并不是真实采集到的电流值，而是基于预测算法得到的预测的电流值。权重值可以理解为在预测电流值的过程中，为了得到更准确的预测电流值，根据各离散时刻对预测电流值的影响程度，分别设置的各离散时刻的所占比重分值。
42.具体的，根据各离散时刻与的当前时刻的时间距离远近，确定各离散时刻在预测电流值时所占比重，可选的，距离当前时刻越近的离散时刻所占比重越大，距离当前时刻越远的离散时刻所占比重越小。然后根据当前时刻以及各离散时刻对应的实际电流值，以及各离散时刻相对应的权重值，确定各电流预测时刻对应的预测电流值。
43.s120、根据所述目标电流集合中各实际电流值，分别确定各电流预测时刻的预测电流值。
44.其中，确定各电流预测时刻的预测电流值的方法可以有多种，例如可以包括sae神经网络、回归预测算法、时间序列预测算法、灰色预测模型、朴素预测算法、差分整合移动平均自回归模型法、加权滑动窗平均法以及三次指数平滑法等方法。
45.具体的，选择相应的预测算法，将目标电流集合中的各实际电流值作为预测算法中的输入数据，将预测电流时刻的对应的预测电流值作为输出数据，对各实际电流值进行分析，进而可以根据各实际电流值的数据特点以及数据变化规律，确定各电流预测时刻对应的预测电流值。
46.s130、根据所述预测电流值和预设电流阈值集合，确定所述目标电容的故障信息。
47.其中，预设电流阈值可以理解为预先设置的电流值的数值，也可以理解为目标电容能够正常工作的最大的电流值，可以用于将预测电流值与预设电流阈值进行对比，跟对比结果确定预设电流值是否能够满足目标电容的正常工作。预设电流阈值集合可以理解为，预设电流阈值可以设置为多个，由多个预设电流阈值形成的集合，其中，不同的预设电流阈值可以对应不同的故障信息。故障信息可以理解为根据预设电流阈值设置的对应的预警信息。
48.具体的，通过电流值检测装置对目标电容的连接线进行检测，可以得到目标电容当前时刻的对应的实际电流值，然后基于确定的实际电流值进一步可以确定预测电流值。将各电流预测时刻对应的预测电流值与预设电流阈值集合中的预设电流阈值进行对比，如果预测电流值大于预设电流阈值，则表明目标电容可能会出现故障，根据预设电流阈值确定目标电容的故障信息。需要说明的是，在目标电容正常运行的情况下，可以将电容器的连接线处的电流值作为基准值，例如基准值可以设置为0a，当目标电容出现故障时，电流值会超出基准值，进而，根据电流值是否超出基准值可以判断目标电容是否出现故障。
49.可选的，所述根据所述预测电流值和预设电流阈值集合，确定所述目标电容的故障信息，包括：若检测到当前预测电流值大于所述预设电流阈值集合中的第一预警电流值，且小于第二预警电流值，则确定所述目标电容为一级故障。若检测到当前预测电流值大于所述第二预警电流值，则确定所述目标电容为二级故障，并持续监测当前预测电流值之后连续电流预测时刻的预测电流值。
50.其中，第一预警电流值和第二预警电流值可以理解为预设的不同的电流阈值对应
预警电流值，用于表示目标电容的故障信息的不同级别，也可以用于表示目标电容故障程度的严重程度。第一预警电流值低于第二预警电流值，即，第一预警电流值对应的目标电容的故障程度低于第二预警电流值对应的故障程度，第一预警电流值对应目标电容的一级故障，第二预警电流值对应目标电容的二级故障。
51.具体的，将预测电流值与预设电流阈值集合中的电流阈值进行对比，当检测到当前预测电流值低于第一预警电流值时，表示目标电容无故障；当检测到当前预测电流值高于第一预警电流值，低于第二预警电流值时，表示目标电容此时处于一级故障；当检测到当前预测电流值高于第二预警电流值时，表示目标电容此时处于二级故障。然后持续监测当前预测电流值之后连续电流预测时刻的预测电流值。
52.可以理解的是，由电流值造成的目标电容的故障并不是由某一时刻的电流值决定的，只有当目标电容的电流值在一段时间内持续高于预警电流值，才会导致目标电容的故障，因此，可以通过在一段时间内，持续监测当前预测电流值之后连续电流预测时刻对应的预测电流值，若当前电流预测时刻之后预设数量内连续的电流预测时刻的预测电流值均大于所述第一预警电流值，且小于第二预警电流值，则可以确定目标电容为一级故障。在确定目标电容的故障信息后，可以进行相应的警示信息提示，例如故障信息的警示信息可以设置不同的信号灯颜色进行提示，例如一级故障的警示信息可以为黄色警示灯亮。
53.可选的，所述持续监测当前预测电流值之后连续电流预测时刻的预测电流值，包括：若当前电流预测时刻之后预设数量内连续的电流预测时刻的预测电流值均大于所述第二预警电流值，则将警示信息由指示灯警示转换为蜂鸣器警示。
54.其中，预设数量可以理解为预设的预测电流时刻的数量，例如预设数量可以设置为3个。警示信息可以理解为用于提示故障信息的指示信号，可以为信号灯形式，还可以为蜂鸣器形式等。
55.具体的，若当前电流预测时刻之后预设数量内连续的电流预测时刻的预测电流值均大于第二预警电流值，则表示当前目标电容处于二级故障，并进行相应的警示信息提示，将警示信息由指示灯警示转换为蜂鸣器警示；或者将指示灯由黄色转换为红色，在指示灯信号亮的同时，启动蜂鸣器进行警示。
56.可选的，所述持续监测当前预测电流值之后连续电流预测时刻的预测电流值，包括：若当前电流预测时刻之后预设数量内连续的电流预测时刻的预测电流值均小于所述第一预警电流值，则将警示信息由指示灯警示关闭。
57.具体的，当目标电容处于一级故障时，在一段时间内，若当前电流预测时刻之后预设数量内连续的电流预测时刻的预测电流值均小于第一预警电流值，则目标电容的故障信息由一级故障转变为无故障，同时可以将指示灯亮转变为指示灯警示关闭作为警示信息进行警示。
58.本实施例的技术方案，获取当前时刻与目标电容相关联的目标电流集合；其中，所述目标电流集合中包括当前时刻之前且近邻当前时刻的各离散时刻，以及各离散时刻所对应的实际电流值；所述离散时刻中包括当前时刻，根据采集的实际电流值，通过预测算法对实际电流值进行分析，根据实际电流值的变化规律可以确定当前时刻时候的电流预测时刻对应的预测电流值。根据所述目标电流集合中各实际电流值，分别确定各电流预测时刻的预测电流值，进而将预测电流值与预设电流阈值进行对比，根据预先设置不同的电流阈值
对应的警示级别，根据所述预测电流值和预设电流阈值集合，确定所述目标电容的故障信息，根据预先设置的不同级别对应的故障信息进行相应的警示。根据采集的实际电流值，通过预测算法对未来一段时间内容电流值进行预测，解决了只能根据当前时刻的电流值确定目标电容是否故障的问题，实现了可以提前确定各个电容是否出现故障，进而对各个电容的故障进行有效预警的效果。
59.实施例二
60.作为上述实施例的一可选实施例，图2为本发明实施例二所提供的一种电容故障预警方法的流程示意图，可选的，对所述根据各离散时刻的权重值和相应的实际电流值，分别确定各电流预测时刻的预测电流值进行进一步细化。
61.如图2所示，具体方法包括：
62.s210、获取当前时刻与目标电容相关联的目标电流集合；其中，所述目标电流集合中包括当前时刻之前且近邻当前时刻的各离散时刻，以及各离散时刻所对应的实际电流值；所述离散时刻中包括当前时刻。
63.s220、根据当前时刻和所述目标电流集合中的各离散时刻，确定各离散时刻所对应的权重值。
64.s230、根据所述当前时刻、预测长度序列以及采样距离，确定当前时刻之后的至少一个电流预测时刻。
65.其中，预测长度序列可以理解为电流值预测时刻的数量，包括计算的得到的每个电流预测时刻对应的预测电流值，电流预测时刻的数量可以为一个或多个，例如可以设置为3个。预测电流时刻可以理解为当前时刻之后的离散时刻，电流预测时刻与当前时刻的采样距离与上述所提及的采样距离相同。
66.具体的，根据采集实际电流值的当前时刻、预设预测长度序列，以及采样距离，可以得到多个离散时刻，将当前时刻之后的各离散时刻作为电流值预测时刻，根据得到的离散时刻的数量可以确定电流值预测时刻的数量。示例性地，如果设置当前时刻为t，预测长度序列为3，采样距离与上述提及的采样距离相同，则可以确定当前时刻之后的至少一个电流预测时刻为t+s，t+2s和t+3s。
67.s240、根据各离散时刻的实际电流值和相应的权重值，确定与当前时刻间隔时长最小的目标电流预测时刻的第一预测电流值。
68.其中，目标电流预测时刻可以理解为采集实际电流值的当前时刻之后的各离散电流时刻，目标电流预测时刻的数量与预测长度序列的数量相等。第一预测电流值可以理解为目标电流预测时刻中距离当前时刻间隔时间最小的目标电流预测时刻对应的预测电流值。
69.具体的，采集各离散时刻对应的实际电流值，设置每个实际电流值对应的权重值，将每个实际电流值与该电流值对应的权重值相乘，将各实际电流值与对应权重所得的乘积进行相加，得到乘积之和，将乘积之和与预设的时间序列长度的比值作为第一预测电流值。其中，第一点预测电流值是与当前时刻间隔时长最小的目标电流预测时刻对应的电流值。
70.示例性地，以预测算法为加权滑动窗平均法为例，若预先设置的时间序列长度为3，即当前时刻之前的离散时刻的数量为3，各离散时刻的实际电流值为i1、i2和i3，各实际电流值对应的权重值为w1、w2和w3，则第一预测电流值为(w1*i1+w2*i2+w3*i3)/3。
71.需要说明的是，与当前时刻距离越近的离散电流时刻对应的实际电流值对预测电流值的影响越大因此，与当前时刻距离越近的离散电流预测时刻相对应的权重值越大。
72.s250、基于所述第一预测电流值将所述目标电流集合中与所述当前时刻间隔时长最长的离散时刻的实际电流值剔除，得到更新后的目标电流集合。
73.其中，如果目标电流集合中的各离散时刻对应的实际电流值的数量为k，则更新后的目标电流集合中包括与当前时刻最为接近的k-1个离散时刻对应的实际电流值，以及第一预测电流值。
74.具体的，在目标电流集合中，包含多个离散时刻对应的实际电流值，当根据目标电流集合中的各实际电流值求得第一预测电流值后，将目标电流集合中距离当前时刻最远的离散时刻对应的实际电流值剔除，然后将第一预测电流时刻作为新的电流值进行补充，对目标电流集合进行更新。换言之，将距离当前时刻最远的离散时刻对应的实际电流值剔除后，将所有的电流值的位置在目标电流集合中左移一个位置，将第一预测电流值补充到目标电流集合中的最后一个位置，对目标电流集合进行更新，得到更新后的目标电流集合。
75.示例性地，如图3所示，目标电流集合的时间序列长度为5，共包含5个离散时刻，目标电流集合的时间序列分别为t-4s，t-3s，t-2s，t-s和t，各离散时刻对应的实际电流值分别为i1、i2、i3、i4和i5。假设各个实际电流值对应的权重值均分别为w1、w2、w3、w4和w5，则可以根据各个实际电流值以及相对应的权重值，进一步的可以求得第一预测电流值为i6。然后基于求得的第一预测电流值将当前时刻间隔时长最长的离散时刻的实际电流值剔除，即剔除t-4s时刻对应的实际电流值i1，将第一预测电流值补充的目标电流集合中，可以得到更新后的目标电流集合，则更新后的目标电流集合为i2、i3、i4、i5和i6。
76.s260、将各电流预测时刻中与所述目标电流预测时刻间隔时长最小的电流预测时刻更新为所述目标电流预测时刻，并基于所述目标电流集合中的各实际电流值和第一预测电流值，确定所述目标电流预测时刻的第一预测电流值。
77.其中，目标电流预测时刻可以理解为根据实际电流值可以预测的电流值对应的第一个离散时刻。
78.具体的，对目标电流集合更新后，对各电流预测时刻对应的预测电流值进行更新。目标电流预测时刻对应的预测电流值为第一预测电流值，将第一预测电流值补充到更新后的目标电流集合后，将与目标电路预测时刻间隔时长最小的电流预测时刻更新为所述目标电流预测时刻。然后基于更新后的目标电流集合中的各实际电流值和第一预测电流值，求取更新后的目标电流集合的下一时刻对应的预测电流值，并将求得的预测电流值更新为目标电流预测时刻的第一预测电流值。
79.s270、重复执行所述基于所述第一预测电流值将所述目标电流集合中与所述当前时刻间隔时长最长的离散时刻的实际电流值剔除，得到更新后的目标电流集合，并基于所述目标电流集合确定各电流预测时刻的第一预测电流值，直至遍历各电流预测时刻为止。
80.s280、根据所述预测电流值和预设电流阈值集合，确定所述目标电容的故障信息。
81.本实施例的技术方案，根据所述当前时刻、预测长度序列以及采样距离，确定当前时刻之后的至少一个电流预测时刻，并确定当前时刻之后的各电流预测时刻对应的预测电流值，根据各离散时刻的实际电流值和相应的权重值，确定与当前时刻间隔时长最小的目标电流预测时刻的第一预测电流值，将第一预测电流值作为目标电流集合中目标电流预测
时刻对应的电流预测值。基于所述第一预测电流值将所述目标电流集合中与所述当前时刻间隔时长最长的离散时刻的实际电流值剔除，得到更新后的目标电流集合，根据更新后的目标电流集合中的电流值进行下一时刻电流值的预测。将各电流预测时刻中与所述目标电流预测时刻间隔时长最小的电流预测时刻更新为所述目标电流预测时刻，并基于所述目标电流集合中的各实际电流值和第一预测电流值，确定所述目标电流预测时刻的第一预测电流值，重复执行所述基于所述第一预测电流值将所述目标电流集合中与所述当前时刻间隔时长最长的离散时刻的实际电流值剔除，得到更新后的目标电流集合，并基于所述目标电流集合确定各电流预测时刻的第一预测电流值，直至遍历各电流预测时刻为止，根据得到的各电流预测时刻相对应的预测电流值，将预测电流值与预设电流阈值进行对比，进而可以确定目标电容当前的故障信息。解决了根据当前时刻电流值确定目标电容的故障信息滞后的问题，通过将一段时间内将预测电流值与预设电流阈值进行对比，实现了通过预测电流值提前判断目标电容是否出现故障的效果。
82.实施例三
83.在一个具体的例子中，该电容器组在线监测及预警方法如图4所示。
84.以双星形电容器组为例，将双星形电容器组正常运行情况下，电容器组的连接线上的中性点的电流值作为基准值，即0a。通过电流记录设备，实时记录由电流互感器得到的双星形电容器中中性点的实际电流值i，形成关于i的时间序列，通过采用加权滑动窗平均法对时间序列进行预测，得到当前时刻之后的各离散时刻的预测电流值i值。
85.确定目标电容故障的具体步骤如下：
86.(1)首先建立目标电流集合i
t
＝{i
i-n+1
,i
i-n+2
，......，i
i-1
，ii}，其中，n为自定义的时间序列长度，i为当前实际电流值对应的离散时刻，ii为i时刻测得的中性点不平衡电流值，每次采集的间隔为c，c的值不固定，可自定义设置。
87.(2)采用加权滑动窗平均法对目标电流集合中的时间序列进行预测(即，执行本技术方案的s120)
88.假设当前时刻为i，第i+1时刻的中性点电流预测值为f
i+1
，则
89.f
i+1
＝(w1*i
i-n+1
+w2*i
i-n+2
+......+wn*ii)/n
90.其中，f
i+1
表示预测电流时刻对应的第一预测电流值；w1，w2，...，wn为各离散时刻对应的权重，n为自定义的时间序列长度；i为当前实际电流值对应的离散时刻；ii为i时刻测得的中性点不平衡电流值。
91.同理，第i+1时刻的中性点电流预测值以及第i+m时刻的中性点电流预测值分别为
92.f
i+2
＝(w1*i
i-n+2
+w2*i
i-n+3
+......+wn*f
i+1
)/n
93.f
i+m
＝(w1*i
i-n+1+m
+w2*i
i-n+2+m
+......+wn*f
i+m
)/n
94.其中，f
i+1
表示预测电流时刻对应的第一预测电流值；f
i+m
表示第i+m时刻的预测电流时刻对应的预测电流值；n为自定义的时间序列长度；w1，w2，...，wn为各离散时刻对应的权重；m为设定的预测时间序列长度(即，电流预测时刻的数量)。
95.(3)目标电容在线监测及预警功能的实现(即，执行本技术方案的s130)
96.对目标电流集合中各离散时刻对应的实际电流值采用加权滑动窗平均法，对当前时刻后的各电流预测时刻对应的预测电流值进行预测，得到当前时刻之后的各个离散时刻对应的预测电流值f
i+m
，然后将f
i+m
与预设电流阈值进行对比，判断目标电容的故障信息。若fi+m
大于等于预设电流阈值中的一级预警阈值i
y1
，小于预设电流阈值中的一级预警阈值i
y2
(预警阈值可以自定义设定)，记录i
y1
《f
i+m
《i
y2
的数量a，如果之后一段时间内，连续j个时刻的预测值f
i+m
都高于i
y1
，即，a》j，则启动一级预警，告警装置的黄色信号灯亮起。在启动一级预警后，记录i
y1
》f
i+m
的数量b，若之后一段时间内，连续j个时刻的预测值i
y1
都高于f
i+m
，即，b》j，则关闭一级预警，若b《j，则保持一级预警。若f
i+m
大于等于预设电流阈值中的二级预警阈值i
y2
，记录i
y1
《f
i+m
《i
y2
的数量d，如果之后一段时间内，连续j个时刻的预测值f
i+m
都高于i
y1
，即，d》j，则启动二级预警，告警装置的红色信号灯亮起，同时启动蜂鸣器。
97.其中，连续j个时刻表示预设数量内连续的电流预测时刻的数量，j≤m。
98.通过各预测电流时刻对应的预测电流值与预设电流阈值进行对比，可以得到以下三种结果：
99.a)预测电流值f
i+m
一直保持在一级预警阈值i
y1
和二级预警阈值i
y2
之间，预警装置状态不变，黄色信号灯亮起；
100.b)预测值f
i+m
在之后一段时间连续j个时刻都低于i
y1
，预警装置黄色信号灯熄灭；
101.c)预测值f
i+m
在之后一段时间连续j个时刻都高于i
y2
，预警装置红色信号灯亮起并启动蜂鸣器。
102.为了更好的检测该方法的有效性，对可能存在的各种情况在matlab上对本技术方案进行了仿真验证。其中，n设定为6，m设定为3，j设定为3，i
y1
和i
y2
分别设定为0.1a和0.13a，w1至w6分别设定为，0.3，0.6，0.9，1.08，1.32，1.8。
103.(1)保持一级预警
104.令目标电流集合i
t1
＝{0.06，0.05，0.07，0.06，0.07，0.09，0.09，0.1，0.12，0.11，0.12，0.11，0.12，0.11，0.105，0.11，0.12，0.11，0.11，0.11，0.13，0.12，0.12}，通过加权滑动窗平均法对目标电流集合中的各实际电流值进行计算，可以得到对应的中性点电流预测值，即，第一电流预测值。根据预设电流值阈值的i
y1
和i
y2
启动加权滑动窗平均算法，如图5所示，一级预警在第五个时刻启动，且一直保持，从i
t1
中也可验证，采集的实际电流值也在i
y1
和i
y2
之间，可实现一级预警的功能。
105.(2)启动一级预警后，在一定条件下一级预警取消
106.令目标电流集合i
t2
＝{0.05，0.05，0.06，0.07，0.09，0.09，0.1，0.11，0.12，0.11，0.12，0.11，0.12，0.11，0.105，0.095，0.09，0.09，0.08，0.08，0.09，0.08，0.07}，根据设定的i
y1
和i
y2
启动算法，如图6所示，一级预警在第4时刻启动，在第12时刻关闭，符合i
t2
的数据规律，可实现一级预警过后预警取消的功能。
107.(3)保持二级预警
108.令目标电流集合i
t3
＝{0.06，0.07，0.07，0.08，0.09，0.1，0.11，0.12，0.12，0.13，0.135，0.13，0.135，0.14，0.13，0.135，0.13，0.125，0.12，0.13，0.13，0.135，0.132}，根据设定的i
y1
和i
y2
启动算法，可得图7。从图中可以看出，一级预警在第3时刻启动，在第7时刻关闭，二级预警在第7时刻启动，之后一直存在，符合i
t3
的数据规律，可实现一级预警过后预警取消的功能。
109.本实施例的技术方案，获取当前时刻与目标电容相关联的目标电流集合；其中，所述目标电流集合中包括当前时刻之前且近邻当前时刻的各离散时刻，以及各离散时刻所对应的实际电流值；所述离散时刻中包括当前时刻，根据采集的实际电流值，通过预测算法对
实际电流值进行分析，根据实际电流值的变化规律可以确定当前时刻时候的电流预测时刻对应的预测电流值。根据所述目标电流集合中各实际电流值，分别确定各电流预测时刻的预测电流值，进而将预测电流值与预设电流阈值进行对比，根据预先设置不同的电流阈值对应的警示级别，根据所述预测电流值和预设电流阈值集合，确定所述目标电容的故障信息，根据预先设置的不同级别对应的故障信息进行相应的警示。根据采集的实际电流值，通过预测算法对未来一段时间内容电流值进行预测，解决了只能根据当前时刻的电流值确定目标电容是否故障的问题，实现了可以提前确定各个电容是否出现故障，进而对各个电容的故障进行有效预警的效果。
110.实施例四
111.图8为本发明实施例四提供的一种电容故障预警装置，该装置包括：目标电流集合获取模块410、预测电流值确定模块420和故障信息确定模块430。
112.目标电流集合获取模块410，用于获取当前时刻与目标电容相关联的目标电流集合；其中，所述目标电流集合中包括当前时刻之前且近邻当前时刻的各离散时刻，以及各离散时刻所对应的实际电流值；所述离散时刻中包括当前时刻；
113.预测电流值确定模块420，用于根据所述目标电流集合中各实际电流值，分别确定各电流预测时刻的预测电流值；
114.故障信息确定模块430，用于根据所述预测电流值和预设电流阈值集合，确定所述目标电容的故障信息。
115.本实施例的技术方案，获取当前时刻与目标电容相关联的目标电流集合；其中，所述目标电流集合中包括当前时刻之前且近邻当前时刻的各离散时刻，以及各离散时刻所对应的实际电流值；所述离散时刻中包括当前时刻，根据采集的实际电流值，通过预测算法对实际电流值进行分析，根据实际电流值的变化规律可以确定当前时刻时候的电流预测时刻对应的预测电流值。根据所述目标电流集合中各实际电流值，分别确定各电流预测时刻的预测电流值，进而将预测电流值与预设电流阈值进行对比，根据预先设置不同的电流阈值对应的警示级别，根据所述预测电流值和预设电流阈值集合，确定所述目标电容的故障信息，根据预先设置的不同级别对应的故障信息进行相应的警示。根据采集的实际电流值，通过预测算法对未来一段时间内容电流值进行预测，解决了只能根据当前时刻的电流值确定目标电容是否故障的问题，实现了可以提前确定各个电容是否出现故障，进而对各个电容的故障进行有效预警的效果。
116.在本发明实施例中任一可选技术方案的基础上，可选地，所述目标电流集合获取模块，具体包括：
117.离散时刻确定子模块，用于根据预先设置的时间序列长度、当前时刻以及采样距离，确定当前时刻之前且近邻当前时刻的至少一个离散时刻；
118.目标电流集合确定子模块，用于获取各离散时刻的实际电流值，并基于各实际电流值确定所述目标电流集合。
119.在本发明实施例中任一可选技术方案的基础上，可选地，所述预测电流值确定模块，具体包括：
120.权重值确定子模块，用于根据当前时刻和所述目标电流集合中的各离散时刻，确定各离散时刻所对应的权重值；
121.预测电流值确定子模块，用于根据各离散时刻的权重值和相应的实际电流值，分别确定各电流预测时刻的预测电流值。
122.在本发明实施例中任一可选技术方案的基础上，可选地，所述预测电流值确定子模块，具体包括：
123.电流预测时刻确定单元，用于根据所述当前时刻、预测长度序列以及采样距离，确定当前时刻之后的至少一个电流预测时刻；
124.第一预测电流值确定单元，用于根据各离散时刻的实际电流值和相应的权重值，确定与当前时刻间隔时长最小的目标电流预测时刻的第一预测电流值；
125.目标电流集合确定单元，用于基于所述第一预测电流值将所述目标电流集合中与所述当前时刻间隔时长最长的离散时刻的实际电流值剔除，得到更新后的目标电流集合；
126.更新单元，用于将各电流预测时刻中与所述目标电流预测时刻间隔时长最小的电流预测时刻更新为所述目标电流预测时刻，并基于所述目标电流集合中的各实际电流值和第一预测电流值，确定所述目标电流预测时刻的第一预测电流值；
127.重复执行单元，用于重复执行所述基于所述第一预测电流值将所述目标电流集合中与所述当前时刻间隔时长最长的离散时刻的实际电流值剔除，得到更新后的目标电流集合，并基于所述目标电流集合确定各电流预测时刻的第一预测电流值，直至遍历各电流预测时刻为止。
128.在本发明实施例中任一可选技术方案的基础上，可选地，所述故障信息确定模块，具体包括：
129.一级故障确定子模块，用于若检测到当前预测电流值大于所述预设电流阈值集合中的第一预警电流值，且小于第二预警电流值，则确定所述目标电容为一级故障；
130.二级故障确定子模块，用于若检测到当前预测电流值大于所述第二预警电流值，则确定所述目标电容为二级故障，并持续监测当前预测电流值之后连续电流预测时刻的预测电流值。
131.在本发明实施例中任一可选技术方案的基础上，可选地，所述二级故障确定子模块，用于：
132.若当前电流预测时刻之后预设数量内连续的电流预测时刻的预测电流值均大于所述第二预警电流值，则将警示信息由指示灯警示转换为蜂鸣器警示。
133.在本发明实施例中任一可选技术方案的基础上，可选地，所述二级故障确定子模块，用于：
134.若当前电流预测时刻之后预设数量内连续的电流预测时刻的预测电流值均小于所述第一预警电流值，则将警示信息由指示灯警示关闭。
135.本发明实施例所提供的电容故障预警装置可执行本发明任意实施例所提供的电容故障预警方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
136.值得注意的是，上述装置所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明实施例的保护范围。
137.实施例五
138.图9为本发明实施例五提供的一种电子设备的结构示意图。图9示出了适于用来实
现本发明实施例实施方式的示例性电子设备40的框图。图9显示的电子设备40仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
139.如图9所示，电子设备40以通用计算设备的形式表现。电子设备40的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元401，系统存储器402，连接不同系统组件(包括系统存储器402和处理单元401)的总线403。
140.总线403表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(isa)总线，微通道体系结构(mac)总线，增强型isa总线、视频电子标准协会(vesa)局域总线以及外围组件互连(pci)总线。
141.电子设备40典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被电子设备40访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
142.系统存储器402可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(ram)404和/或高速缓存存储器405。电子设备40可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统406可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图9未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图9中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如cd-rom,dvd-rom或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线403相连。存储器402可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
143.具有一组(至少一个)程序模块407的程序/实用工具408，可以存储在例如存储器402中，这样的程序模块407包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块407通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
144.电子设备40也可以与一个或多个外部设备409(例如键盘、指向设备、显示器410等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备40交互的设备通信，和/或与使得该电子设备40能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口411进行。并且，电子设备40还可以通过网络适配器412与一个或者多个网络(例如局域网(lan)，广域网(wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器412通过总线403与电子设备40的其它模块通信。应当明白，尽管图9中未示出，可以结合电子设备40使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
145.处理单元401通过运行存储在系统存储器402中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的电容故障预警方法。
146.实施例六
147.本发明实施例六还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行电容故障预警方法，该方法包括：获取当前时刻与目标电容相关联的目标电流集合；其中，所述目标电流集合中包括当前时刻之前且近邻
当前时刻的各离散时刻，以及各离散时刻所对应的实际电流值；所述离散时刻中包括当前时刻；根据所述目标电流集合中各实际电流值，分别确定各电流预测时刻的预测电流值；根据所述预测电流值和预设电流阈值集合，确定所述目标电容的故障信息。
148.本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
149.计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
150.计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。
151.可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明实施例操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c++，还包括常规的过程式程序设计语言——诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
152.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。