CN112348262A - 一种电力电缆运行安全预警方法 - Google Patents
一种电力电缆运行安全预警方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112348262A CN112348262A CN202011245055.0A CN202011245055A CN112348262A CN 112348262 A CN112348262 A CN 112348262A CN 202011245055 A CN202011245055 A CN 202011245055A CN 112348262 A CN112348262 A CN 112348262A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- data
- node
- power cable
- line
- operation safety
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000012549 training Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000013527 convolutional neural network Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- 238000011176 pooling Methods 0.000 claims description 3
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 3
- 238000013519 translation Methods 0.000 claims description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 6
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 7
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/04—Forecasting or optimisation specially adapted for administrative or management purposes, e.g. linear programming or "cutting stock problem"
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
- G06F17/10—Complex mathematical operations
- G06F17/16—Matrix or vector computation, e.g. matrix-matrix or matrix-vector multiplication, matrix factorization
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06N—COMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
- G06N3/00—Computing arrangements based on biological models
- G06N3/02—Neural networks
- G06N3/04—Architecture, e.g. interconnection topology
- G06N3/045—Combinations of networks
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/06—Energy or water supply
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B31/00—Predictive alarm systems characterised by extrapolation or other computation using updated historic data
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B3/00—Line transmission systems
- H04B3/02—Details
- H04B3/46—Monitoring; Testing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Economics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Software Systems (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Marketing (AREA)
- Public Health (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Computational Linguistics (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Game Theory and Decision Science (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Algebra (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
Abstract
本发明公开了一种电力电缆运行安全预警方法，包括步骤1，建立模型输入样本矩阵；步骤2，输入数据稳定性判定及标记；步骤3，数据扩充；步骤4，卷积神经网络模型搭建；步骤5，离线训练与在线评估。本发明能够实现对于电力电缆运行状态的在线监测和预警。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于智能电网监控领域的电力电缆运行安全预警方法。
背景技术
电力电缆运行状态的监控对于确保电网安全运行至关重要。目前电网公司主要采用人工巡视、带电检测的方式对电力电缆进行巡检。然而这种方式存在两方面问题：1)人工巡视工作量大、效率低、成本高，导致巡视人员工作量繁重，巡视压力较大，电网规模快速增长与设备运维人员配置的矛盾日益突出2)人工巡视存在巡视盲区，运维人员无法实现全天候、全时段、全方位巡视。
目前，电力电缆在线监测技术正在开发和完善，其通过及时发现电力电缆线路的局部过热点位置、检测运行线路绝缘状态、计算导体载流量研判电力电缆运行状态。现有技术中尚未拥有与之配套的安全预警方法。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种电力电缆运行安全预警方法，它能够实现对于电力电缆运行状态的在线监测和预警。
实现上述目的的一种技术方案是：一种电力电缆运行安全预警方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，建立模型输入样本矩阵；
从真实电力电缆运行安全多源异构数据各关键节点部署的测量节点单元PMU采集实时数据，或者通过仿真软件进行仿真获取输出数据，选取一个特征时间段T内的各关键节点的环状传感器温度数组U、环境函数f、电力线或无线通信耦合功率P和漏电流Q数据值，组成模型输入样本矩阵如下式所示：
其中，U、f、P和Q的下角标(i,j)，第一个下角标i代表第i个样本，第二个下角标j代表第j个时间采集点；
步骤2：输入数据稳定性判定及标记；
根据工业标准，对输入样本数据的稳定性进行标定，以特定时刻的电压U值来判断是否稳定，若该节点电压U值恢复到标准值的0.8倍，则视为稳定，标记“1”，反之，若该节点电压U值未恢复到标准值的0.8倍，则视为不稳定，标记为“0”；
步骤3：数据扩充；
考虑到实际电力电缆运行安全预测稳定与不稳定情况的正负样本不均衡，使用平移窗口方法对输入样本数据进行扩充，避免在训练过程中产生偏向性；
步骤4：卷积神经网络模型搭建；
搭建卷积神经网络，由输入层、卷积层、池化层、输出层等构建而成；
步骤5：离线训练与在线评估。
利用历史数据进行离线训练，再将训练好的模型应用到在线实时稳定状态预测过程中。
本发明的一种电力电缆运行安全预警方法，能够通过对于电力电缆温度数据、环境数据、电力线或无线通信耦合功率以及漏电流的数据分析和预测，实现对于电力电缆运行状态的在线监控和预警。
具体实施方式
为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例进行详细地说明：
2.本发明的一种电力电缆运行安全预警方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，建立模型输入样本矩阵；
从真实电力电缆运行安全多源异构数据各关键节点部署的测量节点单元PMU采集实时数据，或者通过仿真软件进行仿真获取输出数据，选取一个特征时间段T内的各关键节点的环状传感器温度数组U、环境函数f、电力线或无线通信耦合功率P和漏电流Q数据值，组成模型输入样本矩阵如下式所示：
其中，U、f、P和Q的下角标(i,j)，第一个下角标i代表第i个样本，第二个下角标j代表第j个时间采集点；
步骤2：输入数据稳定性判定及标记；
根据工业标准，对输入样本数据的稳定性进行标定，以特定时刻的电压U值来判断是否稳定，若该节点电压U值恢复到标准值的0.8倍，则视为稳定，标记“1”，反之，若该节点电压U值未恢复到标准值的0.8倍，则视为不稳定，标记为“0”；
步骤3：数据扩充；
考虑到实际电力电缆运行安全预测稳定与不稳定情况的正负样本不均衡，使用平移窗口方法对输入样本数据进行扩充，避免在训练过程中产生偏向性，其具体方法如下式所示；
步骤4：卷积神经网络模型搭建；
搭建卷积神经网络，由输入层、卷积层、池化层、输出层等构建而成；
步骤5：离线训练与在线评估。
利用历史数据进行离线训练，再将训练好的模型应用到在线实时稳定状态预测过程中。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
Claims (1)
1.一种电力电缆运行安全预警方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，建立模型输入样本矩阵；
从真实电力电缆运行安全多源异构数据各关键节点部署的测量节点单元PMU采集实时数据，或者通过仿真软件进行仿真获取输出数据，选取一个特征时间段T内的各关键节点的环状传感器温度数组U、环境函数f、电力线或无线通信耦合功率P和漏电流Q数据值，组成模型输入样本矩阵如下式所示：
其中，U、f、P和Q的下角标(i,j)，第一个下角标i代表第i个样本，第二个下角标j代表第j个时间采集点；
步骤2：输入数据稳定性判定及标记；
根据工业标准，对输入样本数据的稳定性进行标定，以特定时刻的电压U值来判断是否稳定，若该节点电压U值恢复到标准值的0.8倍，则视为稳定，标记“1”，反之，若该节点电压U值未恢复到标准值的0.8倍，则视为不稳定，标记为“0”；
步骤3：数据扩充；
考虑到实际电力电缆运行安全预测稳定与不稳定情况的正负样本不均衡，使用平移窗口方法对输入样本数据进行扩充，避免在训练过程中产生偏向性；
步骤4：卷积神经网络模型搭建；
搭建卷积神经网络，由输入层、卷积层、池化层、输出层等构建而成；
步骤5：离线训练与在线评估。
利用历史数据进行离线训练，再将训练好的模型应用到在线实时稳定状态预测过程中。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011245055.0A CN112348262A (zh) | 2020-11-10 | 2020-11-10 | 一种电力电缆运行安全预警方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011245055.0A CN112348262A (zh) | 2020-11-10 | 2020-11-10 | 一种电力电缆运行安全预警方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112348262A true CN112348262A (zh) | 2021-02-09 |
Family
ID=74362593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011245055.0A Pending CN112348262A (zh) | 2020-11-10 | 2020-11-10 | 一种电力电缆运行安全预警方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112348262A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114362817A (zh) * | 2021-12-14 | 2022-04-15 | 国网湖北省电力有限公司信息通信公司 | 闭环自动化光缆线路自动运维*** |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109033702A (zh) * | 2018-08-23 | 2018-12-18 | 国网内蒙古东部电力有限公司电力科学研究院 | 一种基于卷积神经网络cnn的电力***暂态电压稳定评估方法 |
| CN109494726A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-03-19 | 国网安徽省电力有限公司安庆供电公司 | 基于dlrnn神经网络的电力***稳定性在线评估方法 |
| WO2019184286A1 (zh) * | 2018-03-29 | 2019-10-03 | 山东大学 | 一种机组恢复在线动态决策方法及*** |
| CN111160383A (zh) * | 2019-11-21 | 2020-05-15 | 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 | 一种自适应的油浸式变压器火灾模型预警检测方法 |
-
2020
- 2020-11-10 CN CN202011245055.0A patent/CN112348262A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019184286A1 (zh) * | 2018-03-29 | 2019-10-03 | 山东大学 | 一种机组恢复在线动态决策方法及*** |
| CN109033702A (zh) * | 2018-08-23 | 2018-12-18 | 国网内蒙古东部电力有限公司电力科学研究院 | 一种基于卷积神经网络cnn的电力***暂态电压稳定评估方法 |
| CN109494726A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-03-19 | 国网安徽省电力有限公司安庆供电公司 | 基于dlrnn神经网络的电力***稳定性在线评估方法 |
| CN111160383A (zh) * | 2019-11-21 | 2020-05-15 | 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 | 一种自适应的油浸式变压器火灾模型预警检测方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114362817A (zh) * | 2021-12-14 | 2022-04-15 | 国网湖北省电力有限公司信息通信公司 | 闭环自动化光缆线路自动运维*** |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105846780B (zh) | 一种基于决策树模型的光伏组件故障诊断方法 | |
| CN106100579B (zh) | 一种基于数据分析的光伏电站故障诊断方法 | |
| WO2021098611A1 (zh) | 一种测评老化后xlpe电缆泄漏电流差异因子的平台及方法 | |
| CN111898669B (zh) | 一种基于机器学习的直流矿热炉异常事件预警*** | |
| CN101576593B (zh) | 阵列式劣质绝缘子局域电场检测装置及逆向诊断方法 | |
| CN104767482A (zh) | 一种光伏组件老化和短路故障在线诊断方法 | |
| CN110363334B (zh) | 基于灰色神经网络模型的光伏并网的电网线损预测方法 | |
| CN110988600A (zh) | 一种配电网断线故障区间定位方法 | |
| CN116595459A (zh) | 一种基于电场信号的污闪预警方法及*** | |
| CN113188984A (zh) | 一种用于混凝土中钢筋腐蚀状态的智能监测***及方法 | |
| CN117612345A (zh) | 一种电力设备状态监测报警***及方法 | |
| CN112348262A (zh) | 一种电力电缆运行安全预警方法 | |
| CN109285331B (zh) | 一种基于数据分析和温度预测的电力电缆温度预警*** | |
| CN103972889B (zh) | 一种配电线路阻抗在线辨识方法 | |
| CN117743794A (zh) | 一种分布式光伏电站故障诊断及效能损失评估*** | |
| CN112415326A (zh) | 一种基于模糊聚类算法的配电网故障区段辨识方法 | |
| CN112085043A (zh) | 一种变电站网络安全智能监控方法及*** | |
| CN113281682B (zh) | 一种母线接头高阻连接故障诊断方法 | |
| CN114371364A (zh) | 基于负荷端正序电压幅值变化量的短路故障判断方法 | |
| CN210894555U (zh) | 一种低压故障判别*** | |
| CN106253846A (zh) | 一种大型地面光伏电站发电性能现场检测*** | |
| CN105424224A (zh) | 一种隔离开关状态监测方法及装置 | |
| CN112381130A (zh) | 一种基于聚类分析的配电房多元数据异常检测方法 | |
| CN115655374B (zh) | 一种基于温度误差修正函数的电缆故障检测***与方法 | |
| CN112507577B (zh) | 基于模式识别的gis断路器触头稳态温度计算方法和*** |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20210209 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |