一种用于复杂配电网线路故障的感知诊断定位方法与流程

1.本发明提供了一种用于复杂配电网线路故障的感知诊断定位方法，属于配电网线路故障的感知诊断定位技术领域。


背景技术：

2.随着多类型分布式电源接入比例不断增加，电力电子负荷及“煤改电”负荷也日益增多，配电网结构日渐复杂，呈现多源和电力电子化趋势，影响配网故障的实时感知和定位识别。目前关于复杂配电网电路故障的诊断和排查主要还是采用人工调取系统记录的数据，然后通过人工计算或实地排查对故障进行确认和故障修复，效率较低。


技术实现要素：

3.本发明为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种用于复杂配电网线路故障的感知诊断定位方法的改进。
4.为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种用于复杂配电网线路故障的感知诊断定位方法，包括如下步骤：s1：获取复杂配电网线路上各个节点配电线路的静态数据和动态数据，其中静态数据包括用户档案、图形拓扑数据，动态数据包括线路负荷曲线、功率因数数据；s2：对线路异常数据通过异常数据聚类算法分析出不同故障的异常数据聚类特征；s3：针对不同异常数据聚类特征给出不同的故障修复方案。
5.所述步骤s1中获取的数据主要通过用户电能表、各个节点配电线路的采集终端、台区关口和高压用户计费表计，获取的数据包括复杂配网线路上各个节点配电线路日、月线损数据、公变台区日、月线损数据。
6.所述线路异常数据包括电能表开盖记录异动、电流越限、功率异常。
7.所述异常数据聚类特征包括表底跳变故障、采集终端故障、长期高损线路窃电故障。
8.所述表底跳变故障通过对用户电能表或台区关口和高压用户计费表计的数据，取一段时间的数据进行线性回归，计算出日跳变、月跳变、正跳变和负跳变异常数据，生成表底跳变故障清单。
9.所述表底跳变故障具体判断逻辑如下：按计量点类型分类进行计算，类型包括：高供低计、高供高计、低供低计；当电表的综合倍率为1时，高供低计、低供低计的正负跳变按照正向有功、反向有功差值按大于1000计算；当电表的综合倍率为不为1时，高供低计、低供低计的正负跳变按照正向有功、反向有功差值大于99计算；不涉及综合倍率时，高供高计的正负跳变按照正向有功、 反向有功差值大于36计
算；超容跳变研判逻辑：计量点容量乘以24小时再乘以80%，与日电量进行对比，小于日电量研判为超容跳变，月跳变按日计算逻辑乘以30计算。
10.所述采集终端故障包括换表记录错误和数据解析异常，所述采集终端故障通过对电能表冻结数据进行提取，当采集终端无法直接调取电能表冻结数据，电能表会将缓存的历史数据或曲线数据传输至采集终端导致跳变。
11.所述长期高损线路窃电故障通过电能表开盖记录进行定位，结合历史线损率曲线和线路下用户开盖记录，研判关联用户，即线损曲线拐点和开盖记录吻合用户，生成预警清单，或者根据容荷对比通过对线路下面所带的高压用户进行日、月用电量与报装容量进行比对分析，分析容荷比超大的用户，同时，容荷比按照最大值和平均值进行联合分析，定位异常用户。
12.本发明相对于现有技术具备的有益效果为：本发明提供的用于复杂配电网线路故障的感知诊断定位方法通过对配网配电线路内的电气设备采集回传信息，减少人工研判分析的工作量，提高线损异常数据治理的效率开展异常数据聚类分析整合，提出基于客户档案、图形拓扑等静态数据以及负荷曲线、功率因数等动态数据，形成一套配网线路线损异常监测、异动定位、归真分析、辅助决策的智能研判体系，助力提升线损管理智能化水平，提高配网线路线损异常数据治理效率。
附图说明
13.下面结合附图对本发明做进一步说明：图1为本发明方法的流程图。
具体实施方式
14.如图1所示，本发明一种用于复杂配电网线路故障的感知诊断定位方法，包括如下步骤：s1：获取复杂配电网线路上各个节点配电线路的静态数据和动态数据，其中静态数据包括用户档案、图形拓扑数据，动态数据包括线路负荷曲线、功率因数数据；s2：对线路异常数据通过异常数据聚类算法分析出不同故障的异常数据聚类特征；s3：针对不同异常数据聚类特征给出不同的故障修复方案。
15.所述步骤s1中获取的数据主要通过用户电能表、各个节点配电线路的采集终端、台区关口和高压用户计费表计，获取的数据包括复杂配网线路上各个节点配电线路日、月线损数据、公变台区日、月线损数据。
16.所述线路异常数据包括电能表开盖记录异动、电流越限、功率异常。
17.所述异常数据聚类特征包括表底跳变故障、采集终端故障、长期高损线路窃电故障。
18.所述表底跳变故障通过对用户电能表或台区关口和高压用户计费表计的数据，取一段时间的数据进行线性回归，计算出日跳变、月跳变、正跳变和负跳变异常数据，生成表底跳变故障清单。
19.所述表底跳变故障具体判断逻辑如下：按计量点类型分类进行计算，类型包括：高供低计、高供高计、低供低计；当电表的综合倍率为1时，高供低计、低供低计的正负跳变按照正向有功、反向有功差值按大于1000计算；当电表的综合倍率为不为1时，高供低计、低供低计的正负跳变按照正向有功、反向有功差值大于99计算；不涉及综合倍率时，高供高计的正负跳变按照正向有功、 反向有功差值大于36计算；超容跳变研判逻辑：计量点容量乘以24小时再乘以80%，与日电量进行对比，小于日电量研判为超容跳变，月跳变按日计算逻辑乘以30计算。
20.所述采集终端故障包括换表记录错误和数据解析异常，所述采集终端故障通过对电能表冻结数据进行提取，当采集终端无法直接调取电能表冻结数据，电能表会将缓存的历史数据或曲线数据传输至采集终端导致跳变。
21.所述长期高损线路窃电故障通过电能表开盖记录进行定位，结合历史线损率曲线和线路下用户开盖记录，研判关联用户，即线损曲线拐点和开盖记录吻合用户，生成预警清单，或者根据容荷对比通过对线路下面所带的高压用户进行日、月用电量与报装容量进行比对分析，分析容荷比超大的用户，同时，容荷比按照最大值和平均值进行联合分析，定位异常用户。
22.本发明提供的用于复杂配电网线路故障的感知诊断定位方法的核心思想是通过对复杂配网线路上各个节点配电线路日、月线损数据，开展异常数据聚类分析，提出基于电压、电流、功率因数以及表码等大数据的智能研判分析策略，研判线路有问题后清查线路内各个台区节点高压用户计费的表计电脑表有无问题，并据此全面核查、分析所有台区关口和高压用户计费表计；另外针对公变台区日、月线损数据，并结合用户静态档案数据和负荷动态曲线，开展联动分析，提出基于开盖记录异动、电流越限、功率异常等的智能研判分析策略（包含并不限于开展反窃电分析等工作），并据此对所有低压用户开展全面核查、分析感知定位故障点。
23.其中异常数据聚类分析中的异常数据包括：电压异常包括：某一相或者几相电压为0，某一相电压低于额定值的90%，某一相电压高于额定值的107%；电流异常包括测得线路上的电流为负则为异常；反向有功异常包括反向有功总电量增加且非光伏用户的则为异常；采集异常包括电能表底表合格线路电量不为空且不合格线路电量为空则为采集异常；将上述电压、电流、反向有功、采集异常通过聚类分析，将异常数据剔除，没有异常的功率因数保留。
24.其中静态数据一般指用户台账，具体有用户信息用户名称、表号、计量点、所属线路等台账信息，与动态数据联动具体表现为某天不合格线路数据和台账线路的合格数据作对比发现该线路下计量点编号少了，则说明该线路发生线变异常，且为线变异常中的减少，与此相反则为增加。
25.本发明的异常数据聚类特征包括以下内容：
①
表底跳变故障：其中表底跳变的跳变是指当计量点出现非正常突变表底，导致电量计算异常的情况。跳变主要是根据环比或者同比变化量进行判断，例如，前天100，昨天
150 今天1500，昨天减去前天的值和今天减去昨天的值对比偏差较大，可以认为发生跳变。跳变分日跳变和月跳变，又需区分正跳变和负跳变，具体计算判断逻辑如下（计算逻辑按计量点类型分类进行计算，类型包括：高供低计、高供高计、低供低计）：当电能表的综合倍率为1时，高供低计、低供低计，正负跳变按照正向有功、反向有功差值都是按大于1000计算。当电能表的综合倍率为不为1时，高供低计、低供低计，正负跳变按照正向有功、反向有功差值都是按大于99计算。不涉及综合倍率时，高供高计，正负跳变按照正向有功、 反向有功差值都是按大于36计算。超容跳变研判逻辑：计量点容量乘以24小时再乘以 80%，与日电量进行对比，小于日电量研判为超容跳变，月跳变按日计算逻辑乘以30计算。
26.修复建议：如配电线路（或者台区）除跳变影响日以外（前后两天），线损率稳定且达标，则认为是现场处置采集参数异常所致，可以进行预警，但不生成工单。
27.如配电线路（或者台区）除跳变影响日以外（前后两天），线损率大幅波动，则认为是采集终端参数设置异常导致，需生成工单，现场处置。
28.②
采集终端（电能表）故障：此类问题主要出现在台区考核表和高压用户计费表，大部分是现场采集质量较差，导致采集终端无法直接召测电能表冻结数据，误将缓存历史数据或者曲线数据回传导致。出现跳变的计量点，剔除跳变日的数据后，表底连续、 稳定、无大幅波动。
29.具体故障有：采集终端换表记录错误和数据解析（传输）异常。
30.修复建议：结合所在线路或者台区进行联动分析，如造成线路或者台区出现大幅波动，进行预警。如出现连续两天及以上表底缺失，则生成工单，派发至专业部门进行处置。
31.③
长期高损线路反窃电故障：重点针对长期高损线路进行反窃电定位分析，尤其是隐 蔽式窃电，无法通过电气量信息进行研判，可通过开盖记录进行精准定位。
32.修复建议：通过更改电能表二次回路或者内部计量单元，必然存在非正常开盖记录。针对长期高损线路，结合历史线损率曲线和线路下用户开盖记录，研判关联用户，即线损曲线拐点和开盖记录吻合用户，生成预警清单，便于一线人员开展分析定位。或者可以根据容荷对比通过对线路下面所带的高压用户进行日、月用电量与报装容量进行比对分析，重点分析容荷比超大的用户。同时，容荷比按照最大值和平均值进行联合分析，定位异常用户。
33.关于本发明具体结构需要说明的是，本发明采用的各部件模块相互之间的连接关系是确定的、可实现的，除实施例中特殊说明的以外，其特定的连接关系可以带来相应的技术效果，并基于不依赖相应软件程序执行的前提下，解决本发明提出的技术问题，本发明中出现的部件、模块、具体元器件的型号、连接方式除具体说明的以外，均属于本领域技术人员在申请日前可以获取到的已公开专利、已公开的期刊论文、或公知常识等现有技术，无需赘述，使得本案提供的技术方案是清楚、完整、可实现的，并能根据该技术手段重现或获得相应的实体产品。
34.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进
行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。