一种基于拓扑模型追踪分析故障事件定位方法与流程

1.本发明涉及电力故障定位的技术领域，尤其涉及一种基于拓扑模型追踪分析故障事件定位方法。


背景技术：

2.据统计，在现有的电力系统中，80％以上的故障均来自于配电网，随着经济的发展以及城市的建设，家庭、企业乃至工厂对于用电都有很高的需求，如若发生用电故障的问题，对工厂和企业的运营会产生巨大的影响，造成巨大损失，因此对于电力用户提出的用电故障，必须第一时间找出用电问题的原因，并进行精准定位，以快速恢复用户用电情况，减少损失。
3.现有的电力故障的方法，对利用分层模型以及智能校验的方法，对配电网的结构进行划分，并且在分析开关函数逻辑规律的技术上，对支路端口进行等效处理，在一定程度是哪个减少了开关函数构建的复杂程度，但是若应用在高渗透率、大规模的配电网中仍然十分复杂，因此影响配电网故障定位的精准性，无法适用于所有电力系统中。


技术实现要素：

4.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
5.鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。
6.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：包括，根据用户上传的故障报告，获取报告中用户提供的地址信息；根据所述地址信息图形化展示故障地点；利用拓扑模型对停电设备以及其上游供电系统的运行情况进行分析，辅助判断停电事件，并对发生故障位置进行定位。
7.作为本发明所述的基于拓扑模型追踪分析故障事件定位方法的一种优选方案，其中：所述故障报告包括用户名、用户号码、用户地址、故障发生时间以及故障发生位置。
8.作为本发明所述的基于拓扑模型追踪分析故障事件定位方法的一种优选方案，其中：还包括，通过配电网运行平台接收故障报告，根据故障报告中的故障发生时间以及位置，利用拓扑模型以及地理信息对故障进行初步分析判断，将属于同一区域的故障报告进行同时显示。
9.作为本发明所述的基于拓扑模型追踪分析故障事件定位方法的一种优选方案，其中：还包括，通过所述拓扑模型将电力系统分为三层：传感器网络层、应用设备层、供电网络层。
10.作为本发明所述的基于拓扑模型追踪分析故障事件定位方法的一种优选方案，其中：还包括，地址信息根据故障报告中的地址信息，对故障进行初步定位，以供电区域为地理位置的划分标准，其划分标准按不同的供电区域进行等级划分，以个人家庭供电为例，其
地理位置的层级划分包括：所属城区、所属街道以及具体定位，其等级分别为具体定位为1级、街道为2级、城区为3级。
11.作为本发明所述的基于拓扑模型追踪分析故障事件定位方法的一种优选方案，其中：还包括，若在同一个2级区域中，同时收集到4个以上的故障报告，则首先对电力系统的供电网络层进行故障定位，配抢指挥系统根据gis地理位置，对该供电区域的负责人员下发故障通知，利用拓扑模型对供电网络层的故障位置进行判断；若未发现故障，则传递正常指令至配抢指挥系统，由指挥系统调配维修人员至故障发生位置进行故障判断、维修；若收集到的故障报告所属的2级区域并不同时存在多个故障报告，则首先对电力系统中的应用设备层进行故障定位，配抢指挥系统直接调配维修人员至故障发生位置，进行故障检测、维修。
12.作为本发明所述的基于拓扑模型追踪分析故障事件定位方法的一种优选方案，其中：所述分析包括，在供电设备的连接口处，设置电流、电压传感器，将电流传感器所测得各个节点的电流强度设置为：
13.x＝(x1,x2,
…
,xn)n14.电压强度设置为：
15.y＝(y1，y2，
…
，yn)n16.位置信息设置为：
17.z＝(z1,z2,
…
,zn)n×
p
18.其中，n为第n个节点，p为位置坐标的维度，由于坐标一般为二维或三维，因此p取2或3；
19.在拓扑结构在电流、电压以及位置空间的相似度矩阵为：
[0020][0021][0022][0023]
其中：i为第i个传感器，j为相邻传感器，在拓扑网络结构中，各个因素的相关性方程可以表示为：
[0024][0025]
其中wn为位置坐标的向量机。
[0026]
作为本发明所述的基于拓扑模型追踪分析故障事件定位方法的一种优选方案，其
中：包括，根据所述相似度矩阵，通过电流以及电压的测量值，对坐标位置进行相关，由于电流以及电压可以通过传感器测量得到，根据电流、电压的变化情况，可以推算出故障位置的坐标。
[0027]
本发明的有益效果：本发明首先根据用户故障报告进行故障区域的划分，根据同区故障问题发生的数量，调度系统分别从供电网络和用电设备进行两方面的人员调配，对故障问题的区域进行初步划分，避免全面进行故障分析，提高工作效率，再利用拓扑网络，结合电流、电压传感器与实际位置进行相关性分析，确定故障位置，故障定位的准确率较高，进一步提高维修人员的工作效率，实现快速供电。
附图说明
[0028]
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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
[0029]
图1为本发明第一个实施例所述的基于拓扑模型追踪分析故障事件定位方法的流程示意图。
具体实施方式
[0030]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护的范围。
[0031]
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0032]
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
[0033]
本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
[0034]
同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0035]
本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人
员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0036]
实施例1
[0037]
参照图1，为本发明的第一个实施例，该实施例提供了一种基于拓扑模型追踪分析故障事件定位方法，包括：
[0038]
s1：根据用户上传的故障报告，获取报告中用户提供的地址信息。
[0039]
电网信息收集系统收集用户上传的故障报告，其中故障报告的内容包括：用户名、用户号码、用户地址、故障发生时间以及故障发生位置。
[0040]
通过配电网运行平台接收故障报告，根据故障报告中的故障发生时间以及位置，利用拓扑模型以及地理信息对故障进行初步分析判断，将属于同一区域的故障报告进行同时显示。
[0041]
s2：根据地址信息图形化展示故障地点。
[0042]
地址信息根据故障报告中的地址信息，对故障进行初步定位，以供电区域为地理位置的划分标准，其划分标准按不同的供电区域进行等级划分，以个人家庭供电为例，其地理位置的层级划分包括：所属城区、所属街道以及具体定位，其等级分别为具体定位为1级、街道为2级、城区为3级。
[0043]
s3：利用拓扑模型对停电设备以及其上游供电系统的运行情况进行分析，辅助判断停电事件，并对发生故障位置进行定位。
[0044]
若在同一个2级区域中，同时收集到4个以上的故障报告，则首先对电力系统的供电网络层进行故障定位，配抢指挥系统根据gis地理位置，对该供电区域的负责人员下发故障通知，利用拓扑模型对供电网络层的故障位置进行判断；
[0045]
若未发现故障，则传递正常指令至配抢指挥系统，由指挥系统调配维修人员至故障发生位置进行故障判断、维修；
[0046]
若收集到的故障报告所属的2级区域并不同时存在多个故障报告，则首先对电力系统中的应用设备层进行故障定位，配抢指挥系统直接调配维修人员至故障发生位置，进行故障检测、维修；其中同时收集到多个故障报告的判断标准为：用户提供的故障报告中，其故障发生的时间在10分钟内，并且在同一2级区域中的故障事件数量达到10个4以上，则判定为同时收集到多个故障报告。
[0047]
通过拓扑模型将电力系统分为三层：传感器网络层、应用设备层、供电网络层；在供电设备的连接口处，设置电流、电压传感器，将电流传感器所测得各个节点的电流强度设置为：
[0048]
x＝(x1,x2,
…
,xn)n[0049]
电压强度设置为：
[0050]
y＝(y1，y2，
…
，yn)n[0051]
位置信息设置为：
[0052]
z＝(z1,z2,
…
,zn)n×
p
[0053]
其中，n为第n个节点，p为位置坐标的维度，由于坐标一般为二维或三维，因此p取2或3；
[0054]
在拓扑结构在电流、电压以及位置空间的相似度矩阵为：
[0055][0056][0057][0058]
其中：i为第i个传感器，j为相邻传感器，在拓扑网络结构中，各个因素的相关性方程可以表示为：
[0059][0060]
其中wn为位置坐标的向量机。
[0061]
进一步的，根据相似度矩阵，通过电流以及电压的测量值，对坐标位置进行相关，由于电流以及电压可以通过传感器测量得到，根据电流、电压的变化情况，可以推算出故障位置的坐标。
[0062]
实施例2
[0063]
为了对本方法中采用的技术效果加以验证说明，本实施例选择传统的技术方案和采用本方法进行对比测试，以科学论证的手段对比试验结果，以验证本方法所具有的真实效果。
[0064]
本实施例中将采用传统的技术方案和本方法分别对用电设备进行故障检测、定位对比，结果如下表所示。
[0065]
表1：故障定位精确度。
[0066] 传统的技术方案本方法设备170％100％设备250％100％设备375％100％设备445％95％设备560％95％
[0067]
由上表可见，本方法相较于传统的技术方案，能够准确地定位设备故障。
[0068]
应当认识到，本发明的实施例可以由计算机硬件、硬件和软件的组合、或者通过存储在非暂时性计算机可读存储器中的计算机指令来实现或实施。所述方法可以使用标准编程技术-包括配置有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质在计算机程序中实现，其中如此配置的存储介质使得计算机以特定和预定义的方式操作——根据在具体实施例中描述的方法和附图。每个程序可以以高级过程或面向对象的编程语言来实现以与计算机系
统通信。然而，若需要，该程序可以以汇编或机器语言实现。在任何情况下，该语言可以是编译或解释的语言。此外，为此目的该程序能够在编程的专用集成电路上运行。
[0069]
此外，可按任何合适的顺序来执行本文描述的过程的操作，除非本文另外指示或以其他方式明显地与上下文矛盾。本文描述的过程(或变型和/或其组合)可在配置有可执行指令的一个或多个计算机系统的控制下执行，并且可作为共同地在一个或多个处理器上执行的代码(例如，可执行指令、一个或多个计算机程序或一个或多个应用)、由硬件或其组合来实现。所述计算机程序包括可由一个或多个处理器执行的多个指令。
[0070]
进一步，所述方法可以在可操作地连接至合适的任何类型的计算平台中实现，包括但不限于个人电脑、迷你计算机、主框架、工作站、网络或分布式计算环境、单独的或集成的计算机平台、或者与带电粒子工具或其它成像装置通信等等。本发明的各方面可以以存储在非暂时性存储介质或设备上的机器可读代码来实现，无论是可移动的还是集成至计算平台，如硬盘、光学读取和/或写入存储介质、ram、rom等，使得其可由可编程计算机读取，当存储介质或设备由计算机读取时可用于配置和操作计算机以执行在此所描述的过程。此外，机器可读代码，或其部分可以通过有线或无线网络传输。当此类媒体包括结合微处理器或其他数据处理器实现上文所述步骤的指令或程序时，本文所述的发明包括这些和其他不同类型的非暂时性计算机可读存储介质。当根据本发明所述的方法和技术编程时，本发明还包括计算机本身。计算机程序能够应用于输入数据以执行本文所述的功能，从而转换输入数据以生成存储至非易失性存储器的输出数据。输出信息还可以应用于一个或多个输出设备如显示器。在本发明优选的实施例中，转换的数据表示物理和有形的对象，包括显示器上产生的物理和有形对象的特定视觉描绘。
[0071]
如在本技术所使用的，术语“组件”、“模块”、“系统”等等旨在指代计算机相关实体，该计算机相关实体可以是硬件、固件、硬件和软件的结合、软件或者运行中的软件。例如，组件可以是，但不限于是：在处理器上运行的处理、处理器、对象、可执行文件、执行中的线程、程序和/或计算机。作为示例，在计算设备上运行的应用和该计算设备都可以是组件。一个或多个组件可以存在于执行中的过程和/或线程中，并且组件可以位于一个计算机中以及/或者分布在两个或更多个计算机之间。此外，这些组件能够从在其上具有各种数据结构的各种计算机可读介质中执行。这些组件可以通过诸如根据具有一个或多个数据分组(例如，来自一个组件的数据，该组件与本地系统、分布式系统中的另一个组件进行交互和/或以信号的方式通过诸如互联网之类的网络与其它系统进行交互)的信号，以本地和/或远程过程的方式进行通信。
[0072]
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限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。