1.本发明属于电力领域，尤其涉及一种考虑时空规律的配网生产综合预警方法和系统。
背景技术：2.由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿电容以及一些附属设施等组成的配电网结构庞大且复杂，在电力网中起重要分配电能作用。配电网直接面向终端用户，点多面广、结构复杂，日益成为一个包含分布式电源、多样性负荷接入的有源网络，配电网故障风险、电能质量风险越来越大。同时，随着社会经济的发展和人民群众文化、生活水平的提高，对供电安全可靠性、供电质量的要求越来越高，因此如何在故障发生之前尽早寻找、发现潜在的风险，并对事故后的风险类型、风险原因、风险源位置进行有效识别是配电网需要研究的重要课题之一。
3.目前，国内外在配电网风险预警方面的研究主要侧重于基于概率的静态安全风险评估、基于层次分析的多指标综合分析评价、基于在线信息的动态安全风险评估三个方面，并在此基础上，研发了配电网风险评估系统，虽然传统的基于概率统计的电网风险评估方面开展了一些有益的研究工作，但在实际应用中仍存在不足：风险机理分析、风险源识别高度依赖数据，而现阶段信息不全，数据量少，数据源系统间存在壁垒，难于进行风险机理分析。
技术实现要素：4.为了解决或者改善上述问题，本发明提供了一种考虑时空规律的配网生产综合预警方法和系统，具体技术方案如下：本发明提供一种考虑时空规律的配网生产综合预警方法，包括：采集配电网的风险信息数据并提取对应的风险特征；根据所述风险特征计算风险辨识指标；根据蒙特卡洛模拟所述风险辨识指标的时空变化规律和其变化趋势，仿真得到电网风险概率；根据电网风险概率分析风险发生的综合风险等级，并发布对应的风险预警信息。
5.优选的，所述配电网的风险信息数据包括：电网运行实时监测的数据，包括负荷率、轻载/超载运行时间占比、平均负载率、峰谷差率和最大负载率；设备生产的动态和静态数据，包括各设备容量、长度、生产厂家、投运年限、电网结构、线路电网结构类型和变电站主变台数；外部地理环境信息数据，包括位置、主地形、温度、湿度、雷电、台风详情。
6.优选的，所述根据所述风险特征计算风险辨识指标之前，还包括：基于证据理论、模糊集、粗糙集和神经网络多源信息融合，处理所述风险特征。
7.优选的，所述风险辨识指标包括电能质量、过负荷、过热、低电压、绝缘电阻和泄漏电流；对应的，所述根据所述风险特征计算风险辨识指标包括：根据所述风险特征，从风险辨识模型库与分析方法库中选择风险辨识模型与分析方法，计算得到所述风险辨识指标。
8.优选的，方法还包括：根据所述时空变化规律和时空变化趋势定位所述电网风险
概率所述风险的发生位置；采用关联性分析法和证据理论法对所述风险的发生原因进行分析判断。
9.本发明提供一种考虑时空规律的配网生产综合预警系统，包括：第一单元，用于采集配电网的风险信息数据并提取对应的风险特征；第二单元，用于根据所述风险特征计算风险辨识指标；第三单元，用于根据蒙特卡洛模拟所述风险辨识指标的时空变化规律和其变化趋势，仿真得到电网风险概率；第四单元，用于根据电网风险概率分析风险发生的综合风险等级，并发布对应的风险预警信息。
10.优选的，所述配电网的风险信息数据包括：电网运行实时监测的数据，包括负荷率、轻载/超载运行时间占比、平均负载率、峰谷差率和最大负载率；设备生产的动态和静态数据，包括各设备容量、长度、生产厂家、投运年限、电网结构、线路电网结构类型和变电站主变台数；外部地理环境信息数据，包括位置、主地形、温度、湿度、雷电、台风详情。
11.优选的，所述根据所述风险特征计算风险辨识指标之前，还包括：基于证据理论、模糊集、粗糙集和神经网络多源信息融合，处理所述风险特征。
12.优选的，所述风险辨识指标包括电能质量、过负荷、过热、低电压、绝缘电阻和泄漏电流；对应的，所述根据所述风险特征计算风险辨识指标包括：根据所述风险特征，从风险辨识模型库与分析方法库中选择风险辨识模型与分析方法，计算得到所述风险辨识指标。
13.优选的，第三单元，还用于根据所述时空变化规律和时空变化趋势定位所述电网风险概率所述风险的发生位置；采用关联性分析法和证据理论法对所述风险的发生原因进行分析判断。
14.本发明的有益效果为：通过采集配电网的风险信息数据并提取对应的风险特征，能够作为识别风险的数字化特征以供后续使用；根据所述风险特征计算风险辨识指标；根据蒙特卡洛模拟所述风险辨识指标的时空变化规律和其变化趋势，仿真得到电网风险概率；根据电网风险概率分析风险发生的综合风险等级，并发布对应的风险预警信息，以提高对风险的预警能力。
附图说明
15.图1是根据本发明的考虑时空规律的配网生产综合预警方法的示意图；图2是根据本发明的考虑时空规律的配网生产综合预警系统的示意图。
16.主要附图标记说明：1-第一单元，2-第二单元，3-第三单元，4-第四单元。
17.具体实施方式
18.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他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整
体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
20.还应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
21.还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
22.为了解决或者改善配电网生产综合预警问题，提出如图1所示的一种考虑时空规律的配网生产综合预警方法，包括：s1、采集配电网的风险信息数据并提取对应的风险特征；s2、根据所述风险特征计算风险辨识指标；s3、根据蒙特卡洛模拟所述风险辨识指标的时空变化规律和其变化趋势，仿真得到电网风险概率；s4、根据电网风险概率分析风险发生的综合风险等级，并发布对应的风险预警信息。
23.配电网结构，简称为配电网由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿电容以及一些附属设施等组成，庞大且复杂，在电力网中起重要分配电能作用。配电网在运行过程中，极难不发生异常，这些异常的数字化信息表示则是配电网的风险信息数据，即异常的发生会伴随着配电网相关的数据的产生、变动和消失。采集配电网的风险信息数据，能够作为异常的案例来进行研究，研究的结果之一，则是数据产生、变动和消失的规律，即风险特征。
24.根据风险特征计算风险辨识指标，其目的是进一步明确何种参数以及参数的何种变化能够说明异常的风险。
25.在实践中，配电网产生的运行数据的量非常地庞大，因此，不能仅靠人工的方式进行处理。通过蒙特卡洛模拟风险辨识指标的时空变化规律和其变化趋势，仿真得到电网风险概率，能够提高数据处理的效率。
26.根据电网风险概率分析风险发生的综合风险等级，并发布对应的风险预警信息，能够提高配电网针对故障/异常的预处理能力，降低配电网的运行风险。
27.所述配电网的风险信息数据包括：电网运行实时监测的数据，包括负荷率、轻载/超载运行时间占比、平均负载率、峰谷差率和最大负载率；设备生产的动态和静态数据，包括各设备容量、长度、生产厂家、投运年限、电网结构、线路电网结构类型和变电站主变台数；外部地理环境信息数据，包括位置、主地形、温度、湿度、雷电、台风详情。
28.所述根据所述风险特征计算风险辨识指标之前，还包括：基于证据理论、模糊集、粗糙集和神经网络多源信息融合，处理所述风险特征。
29.证据理论是dempster于1967年首先提出，由他的学生shafer于1976年进一步发展起来的一种不精确推理理论，也称为dempster/shafer 证据理论(d-s证据理论)，属于人工智能范畴，最早应用于专家系统中，具有处理不确定信息的能力。
30.模糊集1965年美国学者扎德在数学上创立了一种描述模糊现象的方法—模糊集合论。这种方法把待考察的对象及反映它的模糊概念作为一定的模糊集合，建立适当的隶属函数，通过模糊集合的有关运算和变换，对模糊对象进行分析
粗糙集理论，是继概率论、模糊集、证据理论之后的又一个处理不确定性的数学工具；神经网络多源信息融合是基于神经网络的多源数据融合。
31.所述风险辨识指标包括电能质量、过负荷、过热、低电压、绝缘电阻和泄漏电流；对应的，所述根据所述风险特征计算风险辨识指标包括：根据所述风险特征，从风险辨识模型库与分析方法库中选择风险辨识模型与分析方法，计算得到所述风险辨识指标。
32.通过证据理论、模糊集、粗糙集和神经网络多源信息融合，处理风险特征，能够提高电网风险概率的准确度。
33.方法还包括：根据所述时空变化规律和时空变化趋势定位所述电网风险概率所述风险的发生位置；采用关联性分析法和证据理论法对所述风险的发生原因进行分析判断。
34.时空变化规律指配电网相关异常放生时的数字变化情况；而时空变化趋势则是根据数字变化情况总结得到的规律。通过时空变化规律和时空变化趋势，处理实际配电网的运行数据，可以知道运行数据异常的位置，即风险的发生位置。
35.本发明提供如图2所示一种考虑时空规律的配网生产综合预警系统，包括：第一单元，用于采集配电网的风险信息数据并提取对应的风险特征；第二单元，用于根据所述风险特征计算风险辨识指标；第三单元，用于根据蒙特卡洛模拟所述风险辨识指标的时空变化规律和其变化趋势，仿真得到电网风险概率；第四单元，用于根据电网风险概率分析风险发生的综合风险等级，并发布对应的风险预警信息。
36.配电网生产综合预警系统运行的流程包括：步骤1、采集各项配电网风险信息数据；所述步骤1的配电网风险源信息数据包括：电网运行实时监测的数据、设备生产的动态和静态数据和外部地理环境信息数据；设备生产的动态和静态数据包括：各设备容量、长度、生产厂家、投运年限、电网结构、线路电网结构类型和变电站主变台数；电网运行实时监测的数据包括：负荷率、轻载/超载运行时间占比、平均负载率、峰谷差率、最大负载率；外部地理环境信息数据包括：位置、主地形、温度、湿度、雷电、台风详情。
37.步骤2、处理配电网风险信息数据风险数据并提取风险特征；采用证据理论、模糊集、粗糙集和神经网络多源信息融合的方法对所述步骤2的风险所需数据进行数据融合分析与处理。
38.步骤3、根据风险特征计算风险辨识指标判断电网状态；所述步骤3的风险辨识指标包括：电能质量、过负荷、过热、低电压、绝缘电阻和泄漏电流；对风险辨识指标的计算包括：根据风险特征，从风险辨识模型库与分析方法库中选择风险辨识模型与分析方法对所述风险辨识指标进行计算；步骤3电网状态的判断包括：依据风险辨识指标对应的阈值或限值及预先设定好的风险类型和预警规则，对电网是否处于风险状态进行判断。
39.步骤4、分析电网状态的时空变化规律和其变化趋势；根据配电网风险信息数据融合得到的风险特征时空变化规律及时空变化趋势定位所述步骤4的风险发生的位置；采用关联性分析法和证据理论法对所述风险发生的原因进行分析判断。
40.步骤5、根据蒙特卡洛模拟电网状态的时空变化规律和其变化趋势仿真得到的电网风险概率，根据电网风险概率分析风险发生的严重程度，并发布与严重程度对应的风险预警信息。
41.结合风险类型、外部地理环境信息、风险原因、风险严重程度风险进行风险的综合评估；根据需要发布风险预警信息。
42.所述配电网的风险信息数据包括：电网运行实时监测的数据，包括负荷率、轻载/超载运行时间占比、平均负载率、峰谷差率和最大负载率；设备生产的动态和静态数据，包括各设备容量、长度、生产厂家、投运年限、电网结构、线路电网结构类型和变电站主变台数；外部地理环境信息数据，包括位置、主地形、温度、湿度、雷电、台风详情。
43.所述根据所述风险特征计算风险辨识指标之前，还包括：基于证据理论、模糊集、粗糙集和神经网络多源信息融合，处理所述风险特征。
44.所述风险辨识指标包括电能质量、过负荷、过热、低电压、绝缘电阻和泄漏电流；对应的，所述根据所述风险特征计算风险辨识指标包括：根据所述风险特征，从风险辨识模型库与分析方法库中选择风险辨识模型与分析方法，计算得到所述风险辨识指标。
45.第三单元，还用于根据所述时空变化规律和时空变化趋势定位所述电网风险概率所述风险的发生位置；采用关联性分析法和证据理论法对所述风险的发生原因进行分析判断。
46.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
47.在本技术所提供的实施例中，应该理解到，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元可结合为一个单元，一个单元可拆分为多个单元，或一些特征可以忽略等。
48.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
技术特征：1.一种考虑时空规律的配网生产综合预警方法，其特征在于，包括：采集配电网的风险信息数据并提取对应的风险特征；根据所述风险特征计算风险辨识指标；根据蒙特卡洛模拟所述风险辨识指标的时空变化规律和其变化趋势，仿真得到电网风险概率；根据电网风险概率分析风险发生的综合风险等级，并发布对应的风险预警信息。2.根据权利要求1所述考虑时空规律的配网生产综合预警方法，其特征在于，所述配电网的风险信息数据包括：电网运行实时监测的数据，包括负荷率、轻载/超载运行时间占比、平均负载率、峰谷差率和最大负载率；设备生产的动态和静态数据，包括各设备容量、长度、生产厂家、投运年限、电网结构、线路电网结构类型和变电站主变台数；外部地理环境信息数据，包括位置、主地形、温度、湿度、雷电、台风详情。3.根据权利要求1所述考虑时空规律的配网生产综合预警方法，其特征在于，所述根据所述风险特征计算风险辨识指标之前，还包括：基于证据理论、模糊集、粗糙集和神经网络多源信息融合，处理所述风险特征。4.根据权利要求3所述考虑时空规律的配网生产综合预警方法，其特征在于，所述风险辨识指标包括电能质量、过负荷、过热、低电压、绝缘电阻和泄漏电流；对应的，所述根据所述风险特征计算风险辨识指标包括：根据所述风险特征，从风险辨识模型库与分析方法库中选择风险辨识模型与分析方法，计算得到所述风险辨识指标。5.根据权利要求4所述考虑时空规律的配网生产综合预警方法，其特征在于，方法还包括：根据所述时空变化规律和时空变化趋势定位所述电网风险概率所述风险的发生位置；采用关联性分析法和证据理论法对所述风险的发生原因进行分析判断。6.一种考虑时空规律的配网生产综合预警系统，其特征在于，包括：第一单元，用于采集配电网的风险信息数据并提取对应的风险特征；第二单元，用于根据所述风险特征计算风险辨识指标；第三单元，用于根据蒙特卡洛模拟所述风险辨识指标的时空变化规律和其变化趋势，仿真得到电网风险概率；第四单元，用于根据电网风险概率分析风险发生的综合风险等级，并发布对应的风险预警信息。7.根据权利要求6所述考虑时空规律的配网生产综合预警系统，其特征在于，所述配电网的风险信息数据包括：电网运行实时监测的数据，包括负荷率、轻载/超载运行时间占比、平均负载率、峰谷差率和最大负载率；设备生产的动态和静态数据，包括各设备容量、长度、生产厂家、投运年限、电网结构、线路电网结构类型和变电站主变台数；外部地理环境信息数据，包括位置、主地形、温度、湿度、雷电、台风详情。
8.根据权利要求6所述考虑时空规律的配网生产综合预警系统，其特征在于，所述根据所述风险特征计算风险辨识指标之前，还包括：基于证据理论、模糊集、粗糙集和神经网络多源信息融合，处理所述风险特征。9.根据权利要求8所述考虑时空规律的配网生产综合预警系统，其特征在于，所述风险辨识指标包括电能质量、过负荷、过热、低电压、绝缘电阻和泄漏电流；对应的，所述根据所述风险特征计算风险辨识指标包括：根据所述风险特征，从风险辨识模型库与分析方法库中选择风险辨识模型与分析方法，计算得到所述风险辨识指标。10.根据权利要求9所述考虑时空规律的配网生产综合预警系统，其特征在于，第三单元，还用于根据所述时空变化规律和时空变化趋势定位所述电网风险概率所述风险的发生位置；采用关联性分析法和证据理论法对所述风险的发生原因进行分析判断。
技术总结本发明属于电力领域，涉及考虑时空规律的配网生产综合预警方法和系统，方法：采集配电网的风险信息数据并提取对应的风险特征；根据风险特征计算风险辨识指标；根据蒙特卡洛模拟风险辨识指标的时空变化规律和其变化趋势，仿真得到电网风险概率；根据电网风险概率分析风险发生的综合风险等级，并发布对应的风险预警信息。通过采集配电网的风险信息数据并提取对应的风险特征，能够作为识别风险的数字化特征以供后续使用；根据风险特征计算风险辨识指标；根据蒙特卡洛模拟风险辨识指标的时空变化规律和其变化趋势，仿真得到电网风险概率；根据电网风险概率分析风险发生的综合风险等级，并发布对应的风险预警信息，以提高对风险的预警能力。警能力。警能力。
技术研发人员：李珊 张炜 刘鹏 欧阳健娜 张碧芸 黄志都 俸波 奉斌
受保护的技术使用者：广西电网有限责任公司电力科学研究院
技术研发日：2022.06.13
技术公布日：2022/11/1
