[发明专利]面向智能电网的分布式线路故障识别方法

权利要求书

1.一种面向智能电网的分布式线路故障识别方法，其特征在于，各传感节点实时采集输电线路的输电线路数据，并将各个传感节点实时采集的输电线路数据发送到相应的基站节点；

基站节点将接收到的所有输电线路数据输入时空状态模型以输出若干个时空状态数据，并根据所述若干个时空状态数据得到基站节点的时空状态曲线；提取时空状态曲线的特征以得到时空状态曲线特征，并将时空状态曲线特征输入异常检测模型以对基站节点的输电线路进行异常识别；在输电线路出现异常时，将相应基站节点作为异常基站节点，并获取异常基站节点的节点异常数据，然后根据异常基站节点的时空状态曲线特征和节点异常数据生成异常基站节点的基站检测数据；

控制节点根据接收到的基站检测数据获取异常基站节点的交叉基站节点，并根据交叉基站节点的所有时空状态数据生成交叉检测数据；根据基站检测数据和交叉检测数据对异常基站节点和交叉基站节点进行交叉验证以识别异常基站节点以及交叉基站节点的输电线路是否故障；

若是，识别故障位置，并发送故障报警信息到管理终端；

若否，将异常基站节点和交叉基站节点作为故障高危节点并由控制节点对故障高危节点进行实时检测。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输电线路数据包括时间信息、传感节点信息和输电线路信息；所述时间信息表征传感节点采集数据的时间；所述传感节点信息表征传感节点的节点类型和节点位置；所述输电线路信息表征输电线路的状态信息，其包括：电压、电流、温度、电阻、电抗和电纳。

3.根据权利要求1至2之一所述的方法，其特征在于，获取异常基站节点的交叉基站节点包括：

根据每个时刻的电网数据构建每个时刻的电网分布图；所述电网分布图为具有节点和有向连接的有向图；电网分布图上的有向连接的连接方向表示电流方向；所述电流分布图上的有向连接所连接的节点为传感节点；

将每个时刻的电网分布图用四元组数据表示；所述四元组数据包括：流出节点、流入节点、电流方向和时间戳；所述流入节点为电流流入的传感节点；所述流出节点为电流流出的传感节点；

提取四元组数据的数据特征以得到电网分布特征，并使用主成分分析算法将电网分布特征进行特征降维处理后映射到低维特征空间以得到电网分布向量，然后将电网分布特征向量划分为若干个基站特征向量；每个基站特征向量对应一个基站节点；

获取异常基站节点对应的基站特征向量，并将其作为异常基站特征向量，然后根据异常基站特征向量和其他基站特征向量计算异常基站节点与其他基站节点的交叉度，并将交叉度大于交叉阈值的基站节点作为异常基站节点的交叉基站节点。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，获取异常基站节点的交叉基站节点包括：

根据四元组数据获取与传感节点具有有向连接的传感节点，并将与传感节点具有有向连接的传感节点作为传感节点的邻居节点；根据有向连接的连接方向将与传感节点具有正向连接的邻居节点作为传感节点的正向邻居节点，将与传感节点具有反向连接的邻居节点作为传感节点的反向邻居节点；所述正向连接为电流从传感节点流向邻居节点；所述反向连接为电流从邻居节点流向传感节点；

统计每个传感节点的正向邻居节点和反向邻居节点的数量，并根据每个传感节点的正向邻居节点和反向邻居节点的数量生成正向统计序列和反向统计序列，然后分别将正向统计序列和反向统计序列映射到统计特征空间以得到正向统计特征和反向统计特征；

在统计空间内对正向统计特征和反向统计特征进行卷积操作以得到正向卷积特征和反向卷积特征，并将正向卷积特征和反向卷积特征映射到分布特征空间以得到正向分布特征和反向分布特征，然后将正向分布特征和反向分布特征进行特征聚合以得到电网分布图的电网分布特征。