[发明专利]一种输电线路跳闸根因分析系统及方法

说明书

本发明属于电力系统运维技术领域，具体的说是涉及一种输电线路跳闸根因分析系统及方法。该系统的结构分为四部分，包括数据层、风险层、故障层和诊断层；首先，采集与输电线路跳闸相关的多源数据，构成数据层。其次，在风险层基于专家知识获取风险与时空之间的映射关系，采用DS证据理论融合数据层中的多源数据，得到风险发生概率初始值。然后，在风险发生概率初始值的基础上，在故障层中结合专家知识中风险与跳闸故障的联合发生概率，计算风险发生条件下发生跳闸的条件概率。最后，诊断层采用贝叶斯定理计算出跳闸故障下各类风险的条件概率，完成跳闸故障根因分析。

技术领域

本发明属于电力系统运维技术领域，具体的说是涉及一种输电线路跳闸根因分析系统及方法。

背景技术

近年来，电网规模不断扩大，负荷持续增加，自然灾害、外力破坏和设备故障等不利条件导致输电线路跳闸事故呈高发态势。跳闸事故不仅会影响到所负载设备的供电，还会对整个局部电网系统造成冲击，使系统电压陡降，导致部分设备损坏。因此，对输电线路跳闸根因进行多层面分析，将分析结果用于指导调度人力物力，对跳闸区域开展针对性的运维工作，有效降低输电线路跳闸停运造成的影响，提高突发跳闸时电网的应对能力，节约巡检成本。

目前并没有完善的输电线路跳闸根因分析方法，现有输电线路的跳闸运维主要依赖于故障测距、大范围人工登塔的方式查找跳闸发生故障点，然后由运维人员判断分析跳闸原因，存在查找时间长、人力物力投入大、很大程度上依赖运维人员的工作经验和技能水平的问题，具有较大的局限性。另外，现在也有关于单一风险导致跳闸的概率分析技术。例如，通过电气几何模型、蒙特卡洛方法计算配电杆塔的落雷概率和雷击跳闸概率的技术；通过建立环境数据的多维坐标系，采用启发式算法计算覆冰跳闸概率的技术；还有通过FP-growth关联规则算法分析气象数据与跳闸之间关联关系的技术方法。但这些方法仅针对某一类风险数据，并且无法通过跳闸事故反向分析出故障根因。

发明内容

为克服现有输电线路跳闸根因分析技术的不足，实现从多维度、多层次的角度快速挖掘出跳闸根因的目的，本发明提供一种输电线路跳闸根因分析系统及方法。该系统的结构分为四部分，包括数据层、风险层、故障层和诊断层。其中，数据层主要是多源数据的获取；风险层包括构建风险知识库、对数据层的多源数据进行融合、初始化风险概率；故障层包括构建故障知识库、初始化风险发生条件下发生跳闸的条件概率；诊断层主要计算跳闸故障下各类风险的条件概率并进行跳闸故障根因分析。首先，采集与输电线路跳闸相关的多源数据，构成数据层。其次，在风险层基于专家知识获取风险与时空之间的映射关系，采用DS证据理论融合数据层中的多源数据，得到风险发生概率初始值。然后，在风险发生概率初始值的基础上，在故障层中结合专家知识中风险与跳闸故障的联合发生概率，计算风险发生条件下发生跳闸的条件概率。最后，诊断层采用贝叶斯定理计算出跳闸故障下各类风险的条件概率，完成跳闸故障根因分析。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种输电线路跳闸根因分析系统，系统包括数据层、风险层、故障层和诊断层；

所述数据层用于为输电线路跳闸根因分析提供数据支持，包括电力系统的跳闸明细数据、历史维修记录、运维工单数据、杆塔环境数据、气象预警数据以及杆塔位置数据；

所述风险层用于记录输电线路发生的风险种类以及各类风险与时间月份、空间之间的映射关系，并且风险层从数据层获取数据，通过多源数据融合的方式计算得到风险层中各类风险的发生概率。同时，风险层基于风险类型与时间月份、空间之间的映射关系初始化每种风险的初始化概率；

所述故障层用于记录跳闸故障信息以及每类风险与跳闸故障同时发生的概率，同时故障层从风险层获取初始化后的风险概率数据，计算出每种风险发生条件下发生跳闸的条件概率；