一种真空语义环境下的同源异常快速识别方法及装置与流程

1.本发明属于智慧变电站采样回路异常诊断技术领域，尤其涉及一种真空语义环境下的同源异常快速识别方法及装置。


背景技术：

2.当电网迈入高质量发展新常态，大数据的智能化应用需求已迫在眉睫，尤其在系统联动性、前瞻性预控和辅助决策等方面亟待智能化水平的提升。目前远程回路异常精准诊断方案实现了面上隐患向深层隐患主动发现的转变，对提升电网事前分析和诊断能力起到了很好的效果。但是双套保护装置录波同源检测却面临电力系统唯独母差保护装置内部通道标识信息普遍全无（真空）的实际状况，现有技术中的基于词义编辑距离的相似度算法将无法施展，而该同源检测又看似整套系统正常运转不可逾越的步骤。
3.目前，针对通道标识信息普遍全无（真空）的实际状况，可以提供的解决方案主要围绕着提前配置通道信息对照关系表、升级配置所有保护装置等方案。一方面，保护停电配置工作在电网高可靠运维要求下的可行性，仅仅随之而来的预警系统建设前期工作量增大、无法自适应电网结构快速变化、高度依赖调度端运维人员随时掌握全域监测设备内的新、改、扩建工程项目等等，必让大数据融合背景下“智慧模式”大打折扣。另一方面，基于人工智能的训练模型当面对电力系统庞大而复杂的潮流运行数据能否在有限量、有限特征范围的站点数据下、不同电网地理框架信息指纹叠加重合下，甚至是数据颗粒度严重受损下达到预期效果，让专业领域人员在该技术路线的选择上显得尤为谨慎。


技术实现要素：

4.本发明提供一种真空语义环境下的同源异常快速识别方法及装置，用于至少解决上述技术问题之一。
5.第一方面，本发明提供一种真空语义环境下的同源异常快速识别方法，其特征在于，包括：获取双套母差保护的无通道语义标识的电流分支通道中的波形特征，并判断至少两个所述电流分支通道中的波形特征的值是否小于对应的同源特征阈值；若至少两个所述电流分支通道中的波形特征的值不小于对应的同源特征阈值，则将至少两个所述电流分支通道中的波形特征组合成对应的特征序列；基于异常特征波形造成异常波形特征组合个数为奇数的原则，对所述特征序列进行奇数、偶数的数量统计计数；当所述特征序列中存在奇、偶数并存时，对至少两个所述电流分支通道进行异常分支定位，其中，具体为：当所述特征序列中的奇、偶数组合为“1” “1” “偶数”，判定异常分支为“1” “1”特性通道，同时可以判定“1” “1”对应分支为同源分支，记录至同源信息备份表，并更新偶数为“2”的特征序列进入同源信息备份表；当所述特征序列中的奇、偶数组合为“1” “奇数” “偶数”， 判定异常分支为“1” “1”特性通道，并更新偶数为“2”的特征序列进入同源信息备份表；当所述特征序列中的奇、偶数组合为
ꢀ“
不为1的奇数” “偶数”，判定异常分支存在于“不为1的奇数”数量的特性通道中，并更新偶数为“2”的特征序列进入同源信息备份表。
6.第二方面，本发明提供一种真空语义环境下的同源异常快速识别装置，包括：判断模块，配置为获取双套母差保护的无通道语义标识的电流分支通道中的波形特征，并判断至少两个所述电流分支通道中的波形特征的值是否小于对应的同源特征阈值；组合模块，配置为若至少两个所述电流分支通道中的波形特征的值不小于对应的同源特征阈值，则将至少两个所述电流分支通道中的波形特征组合成对应的特征序列；计数模块，配置为基于异常特征波形造成异常波形特征组合个数为奇数的原则，对所述特征序列进行奇数、偶数的数量统计计数；分析模块，配置为当所述特征序列中存在奇、偶数并存时，对至少两个所述电流分支通道进行异常分支定位，其中，具体为：当所述特征序列中的奇、偶数组合为“1” “1” “偶数”，判定异常分支为“1” “1”特性通道，同时可以判定“1” “1”对应分支为同源分支，记录至同源信息备份表，并更新偶数为“2”的特征序列进入同源信息备份表；当所述特征序列中的奇、偶数组合为“1” “奇数” “偶数”， 判定异常分支为“1” “1”特性通道，并更新偶数为“2”的特征序列进入同源信息备份表；当所述特征序列中的奇、偶数组合为
ꢀ“
不为1的奇数” “偶数”，判定异常分支存在于“不为1的奇数”数量的特性通道中，并更新偶数为“2”的特征序列进入同源信息备份表。
7.第三方面，提供一种电子设备，其包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例的一种真空语义环境下的同源异常快速识别方法的步骤。
8.第四方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行本发明任一实施例的一种真空语义环境下的同源异常快速识别方法的步骤。
9.本技术的一种真空语义环境下的同源异常快速识别方法及装置，采用基于异常特征波形造成异常波形特征组合个数为奇数的原则，对所述特征序列进行奇数、偶数的数量统计计数，使得通过特征序列中的特征奇偶数判断是否存在异常分支以及异常分支位置，解决了现有技术中母差保护装置同源检测需要依赖预先配置通道语义环境的限制条件，从而大幅降低了系统配置复杂度以及电网结构快速变化带来的日常工作量。
附图说明
10.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
11.图1为本发明一实施例提供的一种真空语义环境下的同源异常快速识别方法的流程图；图2为本发明一实施例提供的一种真空语义环境下的同源异常快速识别装置的结构框图；图3是本发明一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
12.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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
13.请参阅图1，其示出了本技术的一种真空语义环境下的同源异常快速识别方法。
14.如图1所示，一种真空语义环境下的同源异常快速识别方法包括以下步骤：步骤s101，获取双套母差保护的无通道语义标识的电流分支通道中的波形特征，并判断至少两个所述电流分支通道中的波形特征的值是否小于对应的同源特征阈值。
15.在本实施例中，所述波形特征包括基波特征、直流特征、谐波分量特征以及电流初始角特征，若至少两个所述电流分支通道中的基波特征、直流特征、谐波分量特征以及电流初始角特征的值均不小于对应的基波特征阈值、直流特征阈值、谐波分量特征阈值以及电流初始角特征阈值，则将至少两个所述电流分支通道中的波形特征组合成对应的特征序列。
16.步骤s102，若至少两个所述电流分支通道中的波形特征的值不小于对应的同源特征阈值，则将至少两个所述电流分支通道中的波形特征组合成对应的特征序列。
17.在本实施例中，通过考虑融合多个、多重同源特征识别条件（基波特征阈值、直流特征阈值、谐波分量特征阈值以及电流初始角特征阈值），这样可以提升特征组合识别的准确性、降低误判性，快速、准确建立一一对应的同源信息备份表，另外能够尽可能避免无法定位异常分支的现象发生，从而提高定位精准性。
18.步骤s103，基于异常特征波形造成异常波形特征组合个数为奇数的原则，对所述特征序列进行奇数、偶数的数量统计计数。
19.在本实施例中，采用基于异常特征波形造成异常波形特征组合个数为奇数的原则，对所述特征序列进行奇数、偶数的数量统计计数，使得通过特征序列中的特征奇偶数判断是否存在异常分支以及异常分支位置。
20.步骤s104，当所述特征序列中存在奇、偶数并存时，对至少两个所述电流分支通道进行异常分支定位，其中，具体为：当所述特征序列中的奇、偶数组合为“1” “1” “偶数”，判定异常分支为“1” “1”特性通道，同时可以判定“1” “1”对应分支为同源分支，记录至同源信息备份表，并更新偶数为“2”的特征序列进入同源信息备份表；当所述特征序列中的奇、偶数组合为“1” “奇数” “偶数”， 判定异常分支为“1” “1”特性通道，并更新偶数为“2”的特征序列进入同源信息备份表；当所述特征序列中的奇、偶数组合为
ꢀ“
不为1的奇数” “偶数”，判定异常分支存在于“不为1的奇数”数量的特性通道中，并更新偶数为“2”的特征序列进入同源信息备份表。
21.本实施例的方法，在220kv及以上电压等级变电站采样回路预警范围内的双套母线保护录波文件时间窗一致且存在唯一电流回路异常点的情况下，采用基于异常特征波形造成异常波形特征组合个数为奇数的原则，对所述特征序列进行奇数、偶数的数量统计计数，使得通过特征序列中的特征奇偶数判断是否存在异常分支以及异常分支位置，解决了现有技术中母差保护装置同源检测需要依赖预先配置通道语义环境的限制条件，从而大幅
降低了系统配置复杂度以及电网结构快速变化带来的日常工作量。相较于现有技术中采用机器学习、神经网络等需要丰富数据训练的人工智能方法而言更易理解和掌握，功能实现上也相对而言更简单；同时相较于现有技术中基于通道数据上下限值范围匹配、故障暂稳态分辨与特征匹配以及基于突变量特征搜索匹配等方法在算法实现。
22.在一些可选的实施例中，所述方法还包括：当所述特征序列均为偶数时，对至少两个所述电流分支通道进行通道自动记录匹配，并存储于已建立的同源信息备份表中。这样，对于已经进入同源信息备份的通道直接开展同源比对即可，不再做奇数和偶数的数量量计数方式判断，当出现不可预见原因造成同源信息备份表备份的同源通道出现两处异常点时，删除本同源信息备份表，重新建立特征序列组合。
23.在一个具体实施例中，本技术的一种真空语义环境下的同源异常快速识别方法包括以下步骤：（1）系统自动根据同源信息备份表，对已建立一一对应关系的分支通道开展常规方式下的同源比对（基波分量比对），当本步骤中出现两组异常通道，删除同源信息备份表，即所有通道将被视为未建立一一对应关系；（2）系统对未建立一一对应关系的分支通道（无通道语义标识）进行波形特征提取，并保存为对应特征序列组合；（3）对提取的波形特征组合进行奇数和偶数的数量计数；（4）当所有波形特征组合均为偶数时，可以判断本次异常识别结论为无异常，并开始特征通道自动记录匹配，并作同源信息备份表更新和存储，结束整个流程；（5）当波形特征组合存在奇、偶数并存时，进行下一步异常分支定位；（6）当奇、偶数组合为“1” “1” “2或4或6或其他偶数”，可以判定异常分支为“1” “1”特性通道，同时可以判定“1” “1”对应分支为同源分支，更新同源信息备份表，并更新偶数“2”组合特征进入同源信息备份表；（7）当奇、偶数组合为“1” “3或5或7或其他奇数” “2或4或6或其他偶数”，可以判定异常分支为“1”数量特性通道，并更新偶数“2”组合特征进入同源信息备份表；（8）当奇、偶数组合为
ꢀ“
3或5或7或其他奇数” “2或4或6或其他偶数”，可以判定异常分支存在于“3或5或7或其他奇数”数量的特性通道中，并更新偶数“2”组合特征进入同源信息备份表；（9）当波形特征组合均为奇数“3或5或7或其他奇数”时，可以判断本次异常识别结论为有异常。
24.以下结合实例做详细分析说明，变电站母差分支数量一般情况为5至10条数量不等，以6条母差分支为例做详细判断流程展示，其他分支数目及特性匹配情况均属于典型模式之一。
25.1）典型模式一：，
，分析：如上表1
‑
1和1
‑
2所示，母差分为a\b双套，各自的波形特征标注在波形特征栏，如特征1。其中a1表示a套母差录波中的第一个分支，b2表示b套母差录波第二个分支，下同。当四个（基波、直流、3次谐波以及电流初始角）同源特征阀值符合条件，相似度一栏作等号处理，否则作不等号处理。
26.按照分支一一配对原则，典型模式一由于任意特征组合数量均为2，可以实现所有分支特征自动记录匹配，后续流程将不再走奇数和偶数的数量计数方式判断逻辑，可以判断本模式无异常分支。
27.2）典型模式二，分析：如表2
‑
1和2
‑
2所示，特征2
‑
1和特征2
‑
2数量均为1，其他特征组合均为偶数，
即a、b套分支通道各出现1路无法与所有其他分支匹配情况，奇、偶数组合呈现“1” “1” “2或4或6或其他偶数”，可以判定异常分支为特征2
‑
1和特征2
‑
2通道。此时表格中除特征2
‑
x外的其他特征可以匹配成功并更新同源信息备份表，也可以未匹配成功（如特征1=特征3=特性4=特性5=特性6），但是不与特征2
‑
1和特征2
‑
2相同。预警后由现场查阅特性2
‑
1和特性2
‑
2对应的分支间隔名称，根据一一对应关系定位同源比对异常间隔为a2和b2。
28.3）典型模式三：，，分析：如表3
‑
1和3
‑
2所示，特征2
‑
2数量为1，特征1组合数量为3（包括a1\a2\b1通道），其他特征组合均为偶数，即a套某分支通道出现1路与a、b套各1个分支相匹配情况，b套录波某分支通道出现1路无法与所有其他分支相匹配情况，奇、偶数组合为“1” “3或5或7或其他奇数” “2或4或6或其他偶数”，可以判定异常分支为特征2
‑
2通道。此时表格中特征3、4、5、6可以匹配成功并更新同源信息备份表，也可以未匹配成功（如特性4=特性5=特性6），但是不与特征1、特征2
‑
2相同。预警后考虑到特性2
‑
2的唯一性，由现场查阅特性2
‑
2对应的分支间隔名称，根据一一对应关系定位同源比对异常间隔为a2和b2。
29.4）典型模式四：
，，分析：如表4
‑
1和4
‑
2所示，特征2
‑
1数量为1，特征3组合数量为3（包括a3\b2\b3通道），其他特征组合均为偶数，即b套某分支通道出现1路与a、b套各1个分支匹配情况，a套录波某分支通道出现1路无法与所有其他分支匹配情况，奇、偶数组合为“1” “3或5或7或其他奇数” “2或4或6或其他偶数”，可以判定异常分支为特征2
‑
1通道。此时表格中特征1、4、5、6可以匹配成功并更新同源信息备份表，也可以未匹配成功（如特征1=特性4=特性5=特性6），但是不与特征3、特征2
‑
1相同。预警后考虑特性2
‑
1的唯一性，由现场查阅特性2
‑
1对应的分支间隔名称，根据一一对应关系定位同源比对异常间隔为a2和b2。
30.5）典型模式五：，
，分析：与典型模式四同类，仅仅是做奇、偶数组合为“1” “3或5或7或其他奇数” “2或4或6或其他偶数”的其他情况示例。此时表格中特征1、5、6可以匹配成功并更新同源信息备份表，也可以未匹配成功（如特征1=特性5=特性6），预警后考虑由于特性2
‑
1的唯一性，由现场查阅特性2
‑
1对应的分支间隔名称，根据一一对应关系定位同源比对异常间隔为a2和b2。
31.6）典型模式六：，，分析：如表6
‑
1和6
‑
2所示，特征1和特征3组合数量为3（包括a1\a2\a3\b1\b2\b3通道），其他特征组合均为偶数，即同源异常分支分别与另外不同的双通道均出现了可匹配情况，奇、偶数组合为“3或5或7或其他奇数” “3或5或7或其他奇数” “2或4或6或其他偶数”，可以判定异常分支存在于奇数特性组合通道内。表格中特征4、5、6可以匹配成功并更新同源信息备份表，也可以未匹配成功（如特征4=特性5=特性6），但是不与特征1和特征3相同。预警后由现场查阅特性1和特性3对应的所有分支间隔名称，由一一对应关系定位同源比对异常间隔为a2和b2。
32.7）典型模式七：
数量的特性通道中，并更新偶数为“2”的特征序列进入同源信息备份表。
37.应当理解，图2中记载的诸模块与参考图1中描述的方法中的各个步骤相对应。由此，上文针对方法描述的操作和特征以及相应的技术效果同样适用于图2中的诸模块，在此不再赘述。
38.在另一些实施例中，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的真空语义环境下的同源异常快速识别方法；作为一种实施方式，本发明的计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令设置为：获取双套母差保护的无通道语义标识的电流分支通道中的波形特征，并判断至少两个所述电流分支通道中的波形特征的值是否小于对应的同源特征阈值；若至少两个所述电流分支通道中的波形特征的值不小于对应的同源特征阈值，则将至少两个所述电流分支通道中的波形特征组合成对应的特征序列；基于异常特征波形造成异常波形特征组合个数为奇数的原则，对所述特征序列进行奇数、偶数的数量统计计数；当所述特征序列中存在奇、偶数并存时，对至少两个所述电流分支通道进行异常分支定位。
39.计算机可读存储介质可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据真空语义环境下的同源异常快速识别装置的使用所创建的数据等。此外，计算机可读存储介质可以包括高速随机存取存储器，还可以包括存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，计算机可读存储介质可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至真空语义环境下的同源异常快速识别装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
40.图3是本发明实施例提供的电子设备的结构示意图，如图3所示，该设备包括：一个处理器310以及存储器320。电子设备还可以包括：输入装置330和输出装置340。处理器310、存储器320、输入装置330和输出装置340可以通过总线或者其他方式连接，图3中以通过总线连接为例。存储器320为上述的计算机可读存储介质。处理器310通过运行存储在存储器320中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例真空语义环境下的同源异常快速识别方法。输入装置330可接收输入的数字或字符信息，以及产生与真空语义环境下的同源异常快速识别装置的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置340可包括显示屏等显示设备。
41.上述电子设备可执行本发明实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例所提供的方法。
42.作为一种实施方式，上述电子设备应用于真空语义环境下的同源异常快速识别装置中，用于客户端，包括：至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够：获取双套母差保护的无通道语义标识的电流分支通道中的波形特征，并判断至少
两个所述电流分支通道中的波形特征的值是否小于对应的同源特征阈值；若至少两个所述电流分支通道中的波形特征的值不小于对应的同源特征阈值，则将至少两个所述电流分支通道中的波形特征组合成对应的特征序列；基于异常特征波形造成异常波形特征组合个数为奇数的原则，对所述特征序列进行奇数、偶数的数量统计计数；当所述特征序列中存在奇、偶数并存时，对至少两个所述电流分支通道进行异常分支定位。
43.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分的方法。
44.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述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精神和范围。