一种适用于电网自动化维护的监控方法及系统与流程

本发明涉及电网自动化维护的监控，尤其涉及一种适用于电网自动化维护的监控方法及系统。

背景技术：

1、随着现代社会对电力的依赖日益增加，电网的稳定性和可靠性成为了至关重要的问题。传统的电网监控和维护方法主要依赖于人工巡检和定期维护，这种方法既耗时又劳力，而且难以应对突发的电网故障。

2、为了解决这些问题，近年来，电网自动化技术得到了广泛的研究和应用。电网自动化不仅可以实时监测电网的状态，还可以自动地进行故障诊断和处理，大大提高了电网的运行效率和可靠性。

3、状态空间模型是一种描述动态系统行为的数学模型，它可以准确地描述电网的动态行为，并为电网的监控和控制提供理论支持。通过使用状态空间模型，我们可以实时地预测电网的未来状态，从而提前发现和处理可能的问题。

4、然而，尽管状态空间模型在理论上是非常有用的，但在实际应用中，如何根据模型的预测来进行电网操作仍然是一个挑战。此外，如何选择合适的阈值来判断电网的状态是否正常，以及如何根据这些阈值来进行电网操作，也是需要进一步研究的问题。

5、总之，电网自动化技术为电网的监控和维护提供了新的可能性，但如何将这些技术有效地应用到实际中，仍然是一个亟待解决的问题。

技术实现思路

1、鉴于上述现有技术中存在的问题，提出了本发明。

2、因此，本发明提供了一种适用于电网自动化维护的监控方法，能够解决传统的人工巡检和定期维护方法可能会错过某些突发的电网故障或异常等问题。

3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案，一种适用于电网自动化维护的监控方法，包括：数据采集装置实时监测电网参数，并将数据发送到数据分析中心；数据分析中心对数据进行分析，并将分析结果进行趋势预测；若趋势预测结果存在异常状态时，使用故障诊断模型和贝叶斯概率修正进行联合判断，并根据异常状态制定响应策略。

4、作为本发明所述的一种适用于电网自动化维护的监控方法的一种优选方案，其中：所述电网参数包括，电流、电压、频率、温度。

5、作为本发明所述的一种适用于电网自动化维护的监控方法的一种优选方案，其中：所述趋势预测包括，使用状态空间模型描述电网的状态x(t)表示为，

6、状态转移方程，

7、x(t)＝ax(t-1)+bu(t)+w(t)

8、观测方程，

9、y(t)＝cx(t)+v(t)

10、其中，u(t)是控制输入；w(t)为过程噪音；v(t)是观测噪音；y(t)是观测值，即电网参数；a为状态转移矩阵，b为控制矩阵,c为观测矩阵；

11、当建立状态空间模型时，使用模型进行未来趋势预测，使用状态转移方程预测下一个时刻x(t+1)的状态向量，使用观测方程将x(t+1)映射到观测值y(t+1)，通过反复应用状态转移和观测方程，预测未来时刻的状态和观测值，得到电网参数的趋势预测，若观测值与预测观测值之间差值超过安全阈值时，则判断为异常状态。

12、作为本发明所述的一种适用于电网自动化维护的监控方法的一种优选方案，其中：所述故障诊断包括，使用历史数据训练故障诊断模型，所述故障诊断模型将电网参数作为输入，若输出标签为1时，则表示当前状态为异常状态ci，若输出的标签为-1时，则表示当前状态为非异常状态；输入当前电网参数到故障诊断中，故障诊断模型输出1或-1表示当前故障诊断模型判断结果

13、使用贝叶斯概率修正计算异常状态发生概率，

14、

15、i＝1,2,3,4,…,n

16、其中，p(ci∣d)为状态ci在数据d发生的概率，d表示当前观测到的电网参数，p(ci)为在考虑任何观测数据之前，状态ci发生的概率，p(d)为所有可能情况下观测到数据d的概率的总和；p(d∣ci)为状态ci真的发生观测到数据d的可能性。

17、作为本发明所述的一种适用于电网自动化维护的监控方法的一种优选方案，其中：所述联合判断包括若故障诊断模型输出的结果为异常状态ci且p(ci∣d)＞66.5％时，则确定发生异常状态ci；

18、若故障诊断模型输出的结果为非异常状态且p(ci∣d)＜66.5％时，则判断系统误报，并对电网参数数据及输出结果进行记录。

19、作为本发明所述的一种适用于电网自动化维护的监控方法的一种优选方案，其中：所述异常状态包括当电网中的电压值超过正常范围时，则判断电压异常，主系统介入进一步监测电压值异常时间是否超过第一阈值，若电压值异常时间超过第一阈值，则主系统第一次对电压值进行调整并标记状态c1；

20、当电网中的电流值超过线路的额定值时，则判断电流过载，主系统介入进一步监测电流值异常时间是否超过第一阈值，若电流值异常时间超过第一阈值，则主系统第一次对电流值进行调整并标记为状态c2；

21、当电网的频率偏离安全范围时，则判断为频率偏移，主系统介入进一步监测电网频率是否超过第一阈值，若电网频率异常时间超过第一阈值，则主系统第一次对电网频率进行调整并标记为状态c3；

22、当电网设备温度超过安全范围时，则判断为设备温度异常，主系统介入进一步监测设备温度异常是否超过第一阈值，若设备温度异常时间超过第一阈值，则主系统第一次对异常设备温度进行调整并标记为状态c4。

23、作为本发明所述的一种适用于电网自动化维护的监控方法的一种优选方案，其中：所述响应策略包括当监测异常状态为c1时，主系统根据异常情况调整电压源的输出并记录调整操作的详细信息及调整后的电压值，监测模块持续监测电压值，确认调整后电压是否异常，若电压值在安全时间内恢复正常，主系统记录电压异常并标注异常情况解决，若电压值未恢复正常，则继续监测并通知现场作业人员进行介入；

24、当监测异常状态为c2时，主系统根据异常情况分配负载到第二线路并记录调整操作的详细信息及调整后的电流值，监测模块持续监测电流值，确认调整后电流是否异常，若电流值在安全时间内恢复正常，主系统记录电流异常并标注异常情况解决，若电流值未恢复正常，则继续监测并通知现场作业人员进行介入；

25、当监测异常状态为c3时，主系统根据异常情况调整发电机的输出并记录调整操作的详细信息及调整后的电网频率，监测模块持续监测电网频率，确认调整后电网频率是否异常，若电网频率在安全时间内恢复正常，主系统记录频率异常并标注异常情况解决，若电网频率未恢复正常，则继续监测并通知现场作业人员进行介入；

26、当监测异常状态为c4时，主系统根据异常情况分配负载到第二设备并记录调整操作的详细信息及调整后的温度值，监测模块持续监测温度值，确认调整后温度值是否异常，若温度值在安全时间内恢复正常，主系统记录温度异常并标注异常情况解决，若温度值未恢复正常，则继续监测并通知现场作业人员进行介入。

27、本发明的另外一个目的是提供一种适用于电网自动化维护的监控系统，数据采集模块通过实时、全面地监测电网参数确保了对电网状态的即时了解，同时高精度的传感器和通信设备为后续分析提供了准确的数据。趋势预测模块分析采集到的数据，使用数学模型来预测电网参数的短期变化趋势。联合判断模块综合故障诊断模型和贝叶斯概率修正方法，联合判断电网是否处于异常状态，以提高准确性。执行模块根据判断结果制定相应响应策略，确保电网运行在安全、稳定和高效的状态下，降低了人工干预的需求，提高了电网维护的效率和可靠性。

28、作为本发明所述的一种适用于电网自动化维护的监控方法的系统的一种优选方案，其中：包括，数据采集模块、趋势预测模块、联合判断模块、执行模块；

29、所述实时监测电网参数，包括电流、电压、频率和温度，并将数据采集到系统中；

30、所述趋势预测模块，对采集到的电网参数数据进行分析；

31、所述联合判断模块，使用故障诊断模型和贝叶斯概率修正联合判断是否处于异常状态；

32、所述执行模块，根据异常状态的判断结果，制定相应的响应策略。

33、一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现一种适用于电网自动化维护的监控方法中任一项所述的方法的步骤。

34、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现一种适用于电网自动化维护的监控方法中任一项所述的方法的步骤。

35、本发明的有益效果：本发明方法能够实现电网参数的实时监测和分析，及时捕获电网状态的变化和异常情况。通过趋势预测够预测电网参数的未来趋势，提前发现潜在的问题。借助故障诊断模型和贝叶斯概率修能够准确判断电网是否处于异常状态，提高了故障诊断的精确性。确认异常状态，自动制定相应的响应策略并调整电网参数，降低了对人工干预的依赖，提高了响应速度。记录异常状态的详细信息，有助于后续的故障分析和改进。实时监测调整后的参数值，如果在安全时间内未恢复正常，系统会及时通知现场作业人员进行介入，确保电网的稳定性和可靠性。通过协同工作，提高了电网运行的效率、稳定性和可靠性，减少了电力系统维护的难度和成本。