一种配电网台区运行风险监测预警方法和装置与流程

本发明涉及配电网风险监测预警领域，具体涉及一种配电网台区运行风险监测预警方法和装置。

背景技术：

配电网安全可靠运行，特别是配电网台区的稳定运行，在城市不断发展，用电需求和规模逐年攀升的重要性日渐凸显。人民生活水平的多样化带动了电网结构和电力系统的复杂化，使得配电网安全系数越来越低，重要负荷与一级用户分散在配电网各网络中，如何实现配电网运行安全有序，配电网风险处于合理水平，并由此采取相应的防范与应对措施，采用科学有效的管理和技术手段加强配电网可靠性体系建设，需要开展配电网抗风险技术改造，加大自然灾害、外力破坏等偶发因素的风险整治。

配电网台区风险直接影响电网的正常运行，具有以下特点：(1)配电网风险具有连锁性和传递性，配电网环境复杂，微气象、微地形多样，配电网受诸多风险因素干扰，很细小的风险就可以导致连锁效应，产生不可挽回的后果。(2)风险产生的故障，严重影响电网正常运行，由于当前配电网呈现多分段多联络结构，配电网整体区域性链接较强，风险对配电网运行影响后果日益增强。

配电网各类现象所产生的异常数据通常分布在多个系统中，当前配电网风险监测及预警技术以单一配电网信息系统数据源中的数据为基础进行分析，预警分析结果不全面，难以指导生产进行主动式的风险防范。

技术实现要素：

本发明提供一种配电网台区运行风险监测预警方法和装置，其目的是为配电网故障识别与防控提供丰富有效的数据基础，实现配电网台区运行风险监测与管控，不同风险信息源间关联互补，更加有效的提升配电网风险的监控精度与广度，实现配电网风险监测全信息化。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种配电网台区运行风险监测预警方法，其改进之处在于，所述方法包括：

剔除配电网中目标检测网络的数据集合中的坏数据，得到剔除坏数据后的目标检测网络的数据集合；；

利用处理周期内剔除坏数据后的目标检测网络的数据集合中的数据判断所述目标检测网络是否存在风险；

其中，所述坏数据为数据集合中超出预设阈值范围的数据或者数据集合中的空值。

优选的，所述目标检测网络的数据集合包括：设备年限集合t＝{t1,t2,...,tj,...,tm}、设备的位置集合xy＝{xy1,xy2,...,xyj,...,xym}和监测点的电压集合u＝{u1,u2,...,uk,...,up}；

其中，j∈[1,m]，m为配电网中目标检测网络的设备的总数量，tj为所述配电网中目标检测网络的第j个设备的设备年限，xyj为所述配电网中目标检测网络的第j个设备的位置，k∈[1,p]，p为配电网中目标检测网络的监测点的总数量，uk为所述配电网中目标检测网络的第k个监测点的电压。

进一步的，所述剔除配电网中目标检测网络的数据集合中的坏数据，包括：

若或tj为空值，则剔除掉tj；

若或xyj为空值，则剔除掉xyj；

若或uk为空值，则剔除掉uk；

其中，tmax为配电网中目标检测网络的设备年限集合的上限阈值，tmin为配电网中目标检测网络的设备年限集合的下限阈值，xymax为配电网中目标检测网络中设备的位置集合的上限阈值，xymin为配电网中目标检测网络中设备的位置集合的下限阈值，umax为配电网中目标检测网络的监测点的电压集合的上限阈值，umin为配电网中目标检测网络的监测点的电压集合的下限阈值。

优选的，按下式确定处理周期t：

上式中，f为配电网台区的运行风险的更新频率；

其中，按下式确定配电网台区的运行风险的更新频率f：

f＝min(fs,fe,fp)

上式中，fs为配电网自动化数据开关动作变量更新频率，fe为生产管理系统数据更新频率，fp为用电信息采集系统数据更新频率。

优选的，所述利用处理周期内剔除坏数据后的目标检测网络的数据集合中的数据判断所述目标检测网络是否存在风险，包括：

s1：若则配电网中目标检测网络存在老化风险，并发出风险预警，结束操作；否则，执行步骤s2；

s2：若xyj±δxy∈riskxy,则配电网中目标检测网络存在高风险地区，将集合xyj加入到riskxy集合中，并发出风险预警，结束操作；否则，执行步骤s3；

s3：若uk<thrminu，则配电网中目标检测网络存在低电压风险，并发出风险预警，结束操作；若uk>thrmaxu，则配电网中目标检测网络存在过电压风险，并发出风险预警，结束操作；若uk∈[thrminu,thrmaxu]，则结束操作；

其中，thrmaxt为所述配电网中目标检测网络的设备年限集合的风险阈值，δxy为距离阈值，riskxy为风险高发区域位置集合，thrminu为低电压风险阈值，thrmaxu为过电压风险阈值，t为配电网中目标检测网络的设备年限集合，xy为配电网中目标检测网络的设备的位置集合，u为配电网中目标检测网络的监测点的电压集合。

一种配电网台区运行风险监测预警装置，其改进之处在于，所述装置包括：

处理单元，用于剔除配电网中目标检测网络的数据集合中的坏数据，得到剔除坏数据后的目标检测网络的数据集合；；

判断单元，用于利用处理周期内剔除坏数据后的目标检测网络的数据集合中的数据判断所述目标检测网络是否存在风险；

其中，所述坏数据为数据集合中超出预设阈值范围的数据或者数据集合中的空值。

优选的，所述目标检测网络的数据集合包括：设备年限集合t＝{t1,t2,...,tj,...,tm}、设备的位置集合xy＝{xy1,xy2,...,xyj,...,xym}和监测点的电压集合u＝{u1,u2,...,uk,...,up}，其中，j∈[1,m]，m为配电网中目标检测网络的设备的总数量，tj为所述配电网中目标检测网络的第j个设备的设备年限，xyj为所述配电网中目标检测网络的第j个设备的位置，k∈[1,p]，p为配电网中目标检测网络的监测点的总数量，uk为所述配电网中目标检测网络的第k个监测点的电压。

进一步的，所述处理单元，包括：

第一判断模块，用于若或tj为空值，则剔除掉tj；

第二判断模块，用于若或xyj为空值，则剔除掉xyj；

第三判断模块，用于若或uk为空值，则剔除掉uk；

其中，tmax为配电网中目标检测网络的设备年限集合的上限阈值，tmin为配电网中目标检测网络的设备年限集合的下限阈值，xymax为配电网中目标检测网络中设备的位置集合的上限阈值，xymin为配电网中目标检测网络中设备的位置集合的下限阈值，umax为配电网中目标检测网络的监测点的电压集合的上限阈值，umin为配电网中目标检测网络的监测点的电压集合的下限阈值。

优选的，按下式确定处理周期t：

上式中，f为配电网台区的运行风险的更新频率；

其中，按下式确定配电网台区的运行风险的更新频率f：

f＝min(fs,fe,fp)

上式中，fs为配电网自动化数据开关动作变量更新频率，fe为生产管理系统数据更新频率，fp为用电信息采集系统数据更新频率。

优选的，所述判断单元，包括：

第四判断模块，用于若tj>thrmaxt，则配电网中目标检测网络存在老化风险，并发出风险预警，结束操作；否则执行第五判断模块；

第五判断模块，用于若xyj±δxy∈riskxy,则配电网中目标检测网络存在高风险地区，将集合xyj加入到riskxy集合中，并发出风险预警，结束操作；否则，执行第六判断模块；

第六判断模块，用于若uk<thrminu，则配电网中目标检测网络存在低电压风险，并发出风险预警，结束操作；若uk>thrmaxu，则配电网中目标检测网络存在过电压风险，并发出风险预警，结束操作；若uk∈[thrminu,thrmaxu]，则结束操作；

其中，thrmaxt为所述配电网中目标检测网络的设备年限集合的风险阈值，δxy为距离阈值，riskxy为风险高发区域位置集合，thrminu为低电压风险阈值，thrmaxu为过电压风险阈值，t为配电网中目标检测网络的设备年限集合，xy为配电网中目标检测网络的设备的位置集合，u为配电网中目标检测网络的监测点的电压集合。

本发明的有益效果：

本发明提供的技术方案，获取并剔除配电网中目标检测网络的数据集合中的坏数据，将配电网各业务系统如配电自动化系统、用电信息采集系统、生产管理系统中的核心数据进行加工处理，基于上述数据，利用处理周期内目标检测网络的数据集合中的数据判断所述目标检测网络是否存在风险，针对当前配电网风险监测不准确，风险特征提取模糊等情况，提升了配电网数据可用性和配电网风险监测与预警的能力，为配电网故障识别与防控提供丰富有效的数据基础，实现配电网台区运行风险监测与管控，不同风险信息源间关联互补，更加有效的提升配电网风险的监控精度与广度，实现配电网风险监测全信息化。

附图说明

图1是本发明一种配电网台区运行风险监测预警方法的流程图；

图2是本发明一种配电网台区运行风险监测预警装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供的一种配电网台区运行风险监测预警方法，如图1所示，包括：

101.剔除配电网中目标检测网络的数据集合中的坏数据，得到剔除坏数据后的目标检测网络的数据集合；

102.利用处理周期内剔除坏数据后的目标检测网络的数据集合中的数据判断所述目标检测网络是否存在风险；

其中，所述坏数据为数据集合中超出预设阈值范围的数据或者数据集合中的空值。

进一步的，所述目标检测网络的数据集合包括：设备年限集合t＝{t1,t2,...,tj,...,tm}、设备的位置集合xy＝{xy1,xy2,...,xyj,...,xym}和监测点的电压集合u＝{u1,u2,...,uk,...,up}；

其中，j∈[1,m]，m为配电网中目标检测网络的设备的总数量，tj为所述配电网中目标检测网络的第j个设备的设备年限，xyj为所述配电网中目标检测网络的第j个设备的位置，k∈[1,p]，p为配电网中目标检测网络的监测点的总数量，uk为所述配电网中目标检测网络的第k个监测点的电压。

其中，配电网中目标检测网络的数据集合的数据源包括，配电自动化系统、生产管理系统、用电信息采集系统，将各类型数据填入相应数据集中。

具体的，所述步骤101，包括：

若或tj为空值，则剔除掉tj；

若或xyj为空值，则剔除掉xyj；

若或uk为空值，则剔除掉uk；

其中，tmax为配电网中目标检测网络的设备年限集合的上限阈值，tmin为配电网中目标检测网络的设备年限集合的下限阈值，xymax为配电网中目标检测网络中设备的位置集合的上限阈值，xymin为配电网中目标检测网络中设备的位置集合的下限阈值，umax为配电网中目标检测网络的监测点的电压集合的上限阈值，umin为配电网中目标检测网络的监测点的电压集合的下限阈值。

进一步的，按下式确定处理周期t：

上式中，f为配电网台区的运行风险的更新频率；

其中，按下式确定配电网台区的运行风险的更新频率f：

f＝min(fs,fe,fp)

上式中，fs为配电网自动化数据开关动作变量更新频率，fe为生产管理系统数据更新频率，fp为用电信息采集系统数据更新频率。

进一步的，在剔除配电网中目标检测网络的数据集合中的坏数据之后所述步骤102，包括：

s1：若则配电网中目标检测网络存在老化风险，并发出风险预警，结束操作；否则，执行步骤s2；

s2：若xyj±δxy∈riskxy,则配电网中目标检测网络存在高风险地区，将集合xyj加入到riskxy集合中，并发出风险预警，结束操作；否则，执行步骤s3；

s3：若uk<thrminu，则配电网中目标检测网络存在低电压风险，并发出风险预警，结束操作；若uk>thrmaxu，则配电网中目标检测网络存在过电压风险，并发出风险预警，结束操作；若uk∈[thrminu,thrmaxu]，则结束操作；

其中，thrmaxt为所述配电网中目标检测网络的设备年限集合的风险阈值，δxy为距离阈值，riskxy为风险高发区域位置集合，thrminu为低电压风险阈值，thrmaxu为过电压风险阈值，t为配电网中目标检测网络的设备年限集合，xy为配电网中目标检测网络的设备的位置集合，u为配电网中目标检测网络的监测点的电压集合。

一种配电网台区运行风险监测预警装置，如图2所示，包括：

处理单元，用于剔除配电网中目标检测网络的数据集合中的坏数据，得到剔除坏数据后的目标检测网络的数据集合；

判断单元，用于利用处理周期内剔除坏数据后的目标检测网络的数据集合中的数据判断所述目标检测网络是否存在风险；

其中，所述坏数据为数据集合中超出预设阈值范围的数据或者数据集合中的空值。进一步的，所述目标检测网络的数据集合包括：设备年限集合t＝{t1,t2,...,tj,...,tm}、设备的位置集合xy＝{xy1,xy2,...,xyj,...,xym}和监测点的电压集合u＝{u1,u2,...,uk,...,up}；

其中，j∈[1,m]，m为配电网中目标检测网络的设备的总数量，tj为所述配电网中目标检测网络的第j个设备的设备年限，xyj为所述配电网中目标检测网络的第j个设备的位置，k∈[1,p]，p为配电网中目标检测网络的监测点的总数量，uk为所述配电网中目标检测网络的第k个监测点的电压。

具体的，所述处理单元，包括：

第一判断模块，用于若或tj为空值，则剔除掉tj；

第二判断模块，用于若或xyj为空值，则剔除掉xyj；

第三判断模块，用于若或uk为空值，则剔除掉uk；

其中，tmax为配电网中目标检测网络的设备年限集合的上限阈值，tmin为配电网中目标检测网络的设备年限集合的下限阈值，xymax为配电网中目标检测网络中设备的位置集合的上限阈值，xymin为配电网中目标检测网络中设备的位置集合的下限阈值，umax为配电网中目标检测网络的监测点的电压集合的上限阈值，umin为配电网中目标检测网络的监测点的电压集合的下限阈值。

进一步的，按下式确定处理周期t：

上式中，f为配电网台区的运行风险的更新频率；

其中，按下式确定配电网台区的运行风险的更新频率f：

f＝min(fs,fe,fp)

上式中，fs为配电网自动化数据开关动作变量更新频率，fe为生产管理系统数据更新频率，fp为用电信息采集系统数据更新频率。

进一步的，所述判断单元，包括：

第四判断模块，用于若tj>thrmaxt，则配电网中目标检测网络存在老化风险，并发出风险预警，结束操作；否则执行第五判断模块；

第五判断模块，用于若xyj±δxy∈riskxy,则配电网中目标检测网络存在高风险地区，将集合xyj加入到riskxy集合中，并发出风险预警，结束操作；否则，执行第六判断模块；

第六判断模块，用于若uk<thrminu，则配电网中目标检测网络存在低电压风险，并发出风险预警，结束操作；若uk>thrmaxu，则配电网中目标检测网络存在过电压风险，并发出风险预警，结束操作；若uk∈[thrminu,thrmaxu]，则结束操作；

其中，thrmaxt为所述配电网中目标检测网络的设备年限集合的风险阈值，δxy为距离阈值，riskxy为风险高发区域位置集合，thrminu为低电压风险阈值，thrmaxu为过电压风险阈值，t为配电网中目标检测网络的设备年限集合，xy为配电网中目标检测网络的设备的位置集合，u为配电网中目标检测网络的监测点的电压集合。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。