一种基于改进Voronoi图算法的配网故障信息管理系统的制作方法

allin2025-03-15  45


本发明涉及配网故障,具体涉及一种基于改进voronoi图算法的配网故障信息管理系统。


背景技术:

1、目前,在配网故障处置过程中,存在以下问题:

2、一、信息不够透明,缺乏校核的手段来对实际的处置情况进行分析;

3、二、在开关试拉过程中,故障的区间可能会受到联络开关的影响,造成故障隔离范围不准确;

4、三、调控故障日志都是人为手工填报,由于故障处置时工作繁忙,耗时长、步骤多,很容易造成调度人员记录的过程中出现漏记或错记的情况;

5、四、故障处置过程的信息大都采用表单的形式进行展示,缺少可视化的场景,来对故障处置各处置步骤进行展示;

6、五、对系统自动生成的调控事故日志缺乏可视化的统计分析。


技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

2、本发明的技术方案为:一种基于改进voronoi图算法的配网故障信息管理系统,包括:

3、感知测量模块,用于感知与实时测量数据;

4、多源信息处理模块,用于对测量数据进行融合与失电信息分析;

5、故障推演模块,用于通过改进voronoi图算法对分析后的失电信息进行自下而上推演故障恢复过程;

6、日志填报及可视化模块,用于实现配网故障后日志自动填报与处置过程可视化展示功能。

7、所述感知测量模块包括配电scada系统和馈线自动化,

8、其中,配电scada系统用于监控配电网设备的运行状态,并实现远程操作和人机交互;

9、馈线自动化用于通过配变终端、站所终端和馈线终端,以及可进行通信的自动化开关设备、故障指示器和重合器,实时监控配电网络的网络拓扑和供电路径。

10、所述多源信息处理模块采用卡尔曼滤波和神经网络算法对多源量测数据的有效融合与精准分析。

11、所述故障推演模块中的改进voronoi图算法包括:

12、给定一组配电节点p={p1,p2,...,pn},其中每个节点pi都有对应的位置坐标与电气属性,其中,电气属性包括电流负载ii与历史故障频率fi;

13、改进的voronoi图通过以下公式计算每个节点的voronoi单元:

14、

15、其中,v(pi)为节点pi的voronoi单元;q为平面上的一个点;r2为二维实数空间;j与i是节点的索引;

16、d(pi,q)是加权距离函数,定义为:

17、d(pi,q)=||pi-q||-k(ii,fi)

18、其中,k(ii,fi)为基于电流负载和故障频率的权重函数,如下:

19、k(ii,fi)=α·log(1+ii)+β·fi

20、式中,α和β是调节电流与故障频率影响的参数;

21、并对每步的权重计算进行了层次性改进,将原有权重迭代分为三步完成,每一步只对距离限制内的点进行划分,每一步权值根据上一步划分后的负荷量调整;

22、其中,每步的距离限制如下:

23、

24、式中,为变电站i的供电半径;si为变电站的容量;ρ为变电站供电范围内的负荷密度;di(j,k)为第i个变电站第j次迭代中第k步划分的距离限制,k=1,2,3;a和b为距离比例;ωi(j,k)为第i个变电站第j次迭代中第k步划分的权重;ri为变电站供电半径;

25、每步权重计算如下:

26、

27、式中:i,j=1,2,…,n;pi(j,k)为第i个变电站第j次迭代中第k步划分后变电站所带的负荷总量,k=1,2,3。

28、自下而上推演故障恢复过程包括:

29、(1)数据收集与初始化:

30、从电网中实时收集数据,包括电压、电流、功率;初始化voronoi图,每个供电区域对应一个变电站或节点;

31、(2)权重调整与迭代:

32、利用电网的实时数据,动态调整每个区域的权重;

33、(3)故障检测与定位:

34、当检测到电网参数异常时,系统利用改进的voronoi图快速定位可能的故障区域;通过分析相应区域的电网数据,进一步确认故障的具体位置和性质;

35、(4)故障分析与处理决策:

36、分析故障点附近的voronoi单元,预测故障的影响和持续时间;根据故障类型和紧急程度,系统提出修复建议或自动触发修复程序。

37、所述日志填报及可视化模块,通过采集配电网实时故障信息并结合先前配电网故障处置过程,分析生成处理过程数据,实现调控事故日志的自动填报;

38、并基于电网pms、oms、gis系统,实时记录现场人员对开关操作步骤,通过单线图中查看各步骤操作所影响供电范围及影响范围内配变和中压用户信息,实现故障处置过程可视化。

39、还包括线路联络转供分析单元,用于针对现场故障隔离存在转供的情况,根据线路拓扑结构以及开关档案,识别线路联络关系,结合开关动作分析线路联络转供范围,剔除受转供影响的线段。

40、还包括配网开关试拉操作推演单元,用于根据配电自动化开关遥信变位情况,对故障处置过程的试拉操作进行记录分析,同时结合电网拓扑信息,对线路拓扑关系进行分析,依据配变失电情况来判断实际处置过程中试拉的开关情况及分段停电和分段复电的实际情况。

41、本发明的有益效果:基于实时量测数据的配网故障处置调控日志智能填报,实现配电网故障处置过程的追溯和推演,提高日志记录精准度,也减轻调度人员工作负担。

42、本发明首先基于物联设备的配电网主动感知与实时量测数据监测功能;接着使用配电网多源信息系统实时量测数据融合与失电信息分析功能;然后构建基于改进voronoi图算法的配电网故障自动推演过程,自下而上推演故障恢复过程;最后实现配网故障后日志自动填报与处置过程可视化展示功能。



技术特征:

1.一种基于改进voronoi图算法的配网故障信息管理系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于改进voronoi图算法的配网故障信息管理系统,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的一种基于改进voronoi图算法的配网故障信息管理系统,其特征在于,

4.根据权利要求1所述的一种基于改进voronoi图算法的配网故障信息管理系统,其特征在于,

5.根据权利要求1所述的一种基于改进voronoi图算法的配网故障信息管理系统,其特征在于,

6.根据权利要求1所述的一种基于改进voronoi图算法的配网故障信息管理系统,其特征在于,

7.根据权利要求6所述的一种基于改进voronoi图算法的配网故障信息管理系统,其特征在于,

8.根据权利要求6所述的一种基于改进voronoi图算法的配网故障信息管理系统,其特征在于,


技术总结
本发明公开了一种基于改进Voronoi图算法的配网故障信息管理系统,属于配网故障技术领域。包括:基于物联设备的配电网主动感知与实时数据监测功能;配电网多源信息系统实时量测数据融合与失电信息分析功能;构建基于改进Voronoi图算法的配电网故障自动推演过程,自下而上推演故障恢复过程;实现配网故障后日志自动填报与处置过程可视化展示功能。本发明构建基于实时量测数据接入分析与故障处置过程全景展示的配电网平台,助力构建动态电网的可视化管理。

技术研发人员:陈思宇,汪波,汤舒涵,吴佳佳,龚在刚,滕俊,崔惠,匡宇,许伟欣,王支奎
受保护的技术使用者:国网江苏省电力有限公司扬州供电分公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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