CN115294274A - 基于输变电工程三维设计模型的工程运维状态预测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于输变电工程三维设计模型的工程运维状态预测方法，包括获取输变电工程三维设计模型的模型参数；统计工程运维调用输变电工程三维设计模型的模型参数的频次信息；采用平滑准则对频次信息进行数据清洗；计算输变电工程三维设计模型总体工程运维状态预测值；根据得到的预测值进行工程运维状态的预测。本发明首先统计输变电三维设计设备模型参数工程运维调用频次信息，计算基于平滑优化的设备模型参数调用频次预测值，然后计算输变电工程三维设计模型总体工程运维状态预测值，最后根据状态预测值完成相应的工程运维状态预测；因此本发明方法能够实现工程运维状态的表征和预测，而且可靠性高、精确性好且适用范围广。
Description
技术领域
本发明属于电气自动化领域，具体涉及一种基于输变电工程三维设计模型的工程运维状态预测方法。
背景技术
随着经济技术的发展和人们生活水平的提高，电能已经成为了人们生产和生活中必不可少的二次能源，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。因此，保障电能的稳定可靠供应，就成为了电力***最重要的任务之一。
输变电三维设计是基于真实场景数据的三维模拟，广泛应用于电网管理、故障抢修，安全监控等电力***的运检和运维过程。输变电工程三维设计设备模型主要由多个类型的多个模型参数组成，模型参数被用于表征设备的空间特征、纹理特征、设备间关联特征等。在三维设计设备模型的建立过程中，侧重考虑模型的全面性和高精度因素，模型参数众多。鉴于输变电三维模型最初并非为工程运维所设计，因此在实际输变电工程运维过程中，如何运用输变电三维设计设备模型及其参数来表征工程运维状态，就成为研究人员们亟待解决的技术问题。
目前，输变电三维设计设备模型及其参数在表征运行状态时，多采用设备三维模型的整体调用情况统计值或模型参数调用情况进行分类统计，进而进行运行状态的表征。但是，这种表征方式的可靠性不高，而且精确性也不好。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可靠性高、精确性好且适用范围广的基于输变电工程三维设计模型的工程运维状态预测方法。
本发明提供的这种基于输变电工程三维设计模型的工程运维状态预测方法，包括如下步骤：
S1.获取输变电工程三维设计模型的模型参数；
S2.统计工程运维调用输变电工程三维设计模型的模型参数的频次信息；
S3.采用平滑准则对步骤S2获取的频次信息进行数据清洗；
S4.根据步骤S3得到的数据信息，计算输变电工程三维设计模型总体工程运维状态预测值；
S5.根据步骤S4得到的预测值，进行工程运维状态的预测。
步骤S2所述的统计工程运维调用输变电工程三维设计模型的模型参数的频次信息，具体包括如下步骤：
描述输变电工程三维设计模型的某个设备模型的参数总数为N，第i个设备模型参数表示Pi，i＝1,2,...,N；当前时刻为时间周期M的第k个监测周期；在第k个监测周期内，分别统计每个设备模型参数在工程运维中的非三维可视化调用次数n(i)为n(i)＝a和三维可视化调用次数s(i)为s(i)＝b，从而得到第k个监测周期的第i个设备模型参数的调用频次x(i)为x(i)＝a+b；
以设备模型参数的序号i为序号，构造长度为N的一维时间非三维序列{n(i)}和一维时间三维序列{s(i)}。
步骤S3所述的采用平滑准则对步骤S2获取的频次信息进行数据清洗，具体包括如下步骤：
以一维时间三维序列{s(i)}为信号数据序列，以一维时间非三维序列{n(i)}为噪声数据序列，按照信噪比提升最大准则设计长度为N的高斯型低通滤波器{h(i)}，并按照公式y(i)＝x(i)*h(i)计算得到设备模型参数频次数据清洗值y(i)，其中x(i)为第k个监测周期的第i个设备模型参数的调用频次，*为N点的圆周卷积。
步骤S4所述的根据步骤S3得到的数据信息，计算输变电工程三维设计模型总体工程运维状态预测值，具体包括如下步骤：
对第k个监测周期，采用公式
计算得到第k个监测周期的设备模型参数平均频次mk，y(i)为设备模型参数频次数据清洗值，N为描述输变电工程三维设计模型的某个设备模型的参数总数；
对于第i个设备模型参数Pi，采用公式
计算得到三维模型参数比例因子f(i)，s(i)为三维可视化调用次数；
采用公式
计算得到三维模型参数状态加权因子w(i)；
采用公式
计算得到第k+1个监测周期的输变电三维设计设备模型总体工程运维预测值。
步骤S5所述的根据步骤S4得到的预测值，进行工程运维状态的预测，具体包括如下步骤：
计算前Y个统计周期内输变电三维设计设备模型总体工程运维预测值Zk,Zk-1,...,Zk-Y的均值SY和方差δY；
若满足|Zk+1-SY|≥X·δY，则预测第k+1个监测周期的三维设计设备模型总体工程运维状态为异常；
否则，预测第k+1个监测周期的三维设计设备模型总体工程运维状态为正常；
其中，Y和X均为设定值。
本发明提供的这种基于输变电工程三维设计模型的工程运维状态预测方法，在充分考虑输变电工程设备运维过程中三维模型参数全寿命周期的运维特性基础上，首先统计输变电三维设计设备模型参数工程运维调用频次信息，计算基于平滑优化的设备模型参数调用频次预测值，然后计算输变电工程三维设计模型总体工程运维状态预测值，最后根据状态预测值完成相应的工程运维状态预测；因此本发明方法能够实现工程运维状态的表征和预测，而且可靠性高、精确性好且适用范围广。
附图说明
图1为本发明的方法流程示意图。
具体实施方式
如图1所示为本发明的方法流程示意图：本发明提供的这种基于输变电工程三维设计模型的工程运维状态预测方法，包括如下步骤：
S1.获取输变电工程三维设计模型的模型参数；
S2.统计工程运维调用输变电工程三维设计模型的模型参数的频次信息；具体包括如下步骤：
描述输变电工程三维设计模型的某个设备模型的参数总数为N，第i个设备模型参数表示Pi，i＝1,2,...,N；当前时刻为时间周期M的第k个监测周期；在第k个监测周期内，分别统计每个设备模型参数在工程运维中的非三维可视化调用次数n(i)为n(i)＝a和三维可视化调用次数s(i)为s(i)＝b，从而得到第k个监测周期的第i个设备模型参数的调用频次x(i)为x(i)＝a+b；
以设备模型参数的序号i为序号，构造长度为N的一维时间非三维序列{n(i)}和一维时间三维序列{s(i)}；
S3.采用平滑准则对步骤S2获取的频次信息进行数据清洗；具体包括如下步骤：
以一维时间三维序列{s(i)}为信号数据序列，以一维时间非三维序列{n(i)}为噪声数据序列，按照信噪比提升最大准则设计长度为N的高斯型低通滤波器{h(i)}，并按照公式y(i)＝x(i)*h(i)计算得到设备模型参数频次数据清洗值y(i)，其中x(i)为第k个监测周期的第i个设备模型参数的调用频次，*为N点的圆周卷积；
S4.根据步骤S3得到的数据信息，计算输变电工程三维设计模型总体工程运维状态预测值；具体包括如下步骤：
对第k个监测周期，采用公式
计算得到第k个监测周期的设备模型参数平均频次mk，y(i)为设备模型参数频次数据清洗值，N为描述输变电工程三维设计模型的某个设备模型的参数总数；
对于第i个设备模型参数Pi，采用公式
计算得到三维模型参数比例因子f(i)，s(i)为三维可视化调用次数；
采用公式
计算得到三维模型参数状态加权因子w(i)；
采用公式
计算得到第k+1个监测周期的输变电三维设计设备模型总体工程运维预测值；
S5.根据步骤S4得到的预测值，进行工程运维状态的预测；具体包括如下步骤：
计算前Y个统计周期内输变电三维设计设备模型总体工程运维预测值Zk,Zk-1,...,Zk-Y的均值SY和方差δY；
若满足|Zk+1-SY|≥X·δY，则预测第k+1个监测周期的三维设计设备模型总体工程运维状态为异常；
否则，预测第k+1个监测周期的三维设计设备模型总体工程运维状态为正常；
其中，Y和X均为设定值。
Claims (5)
1.一种基于输变电工程三维设计模型的工程运维状态预测方法，包括如下步骤：
S1.获取输变电工程三维设计模型的模型参数；
S2.统计工程运维调用输变电工程三维设计模型的模型参数的频次信息；
S3.采用平滑准则对步骤S2获取的频次信息进行数据清洗；
S4.根据步骤S3得到的数据信息，计算输变电工程三维设计模型总体工程运维状态预测值；
S5.根据步骤S4得到的预测值，进行工程运维状态的预测。
2.根据权利要求1所述的基于输变电工程三维设计模型的工程运维状态预测方法，其特征在于步骤S2所述的统计工程运维调用输变电工程三维设计模型的模型参数的频次信息，具体包括如下步骤：
描述输变电工程三维设计模型的某个设备模型的参数总数为N，第i个设备模型参数表示Pi，i＝1,2,...,N；当前时刻为时间周期M的第k个监测周期；在第k个监测周期内，分别统计每个设备模型参数在工程运维中的非三维可视化调用次数n(i)为n(i)＝a和三维可视化调用次数s(i)为s(i)＝b，从而得到第k个监测周期的第i个设备模型参数的调用频次x(i)为x(i)＝a+b；
以设备模型参数的序号i为序号，构造长度为N的一维时间非三维序列{n(i)}和一维时间三维序列{s(i)}。
3.根据权利要求2所述的基于输变电工程三维设计模型的工程运维状态预测方法，其特征在于步骤S3所述的采用平滑准则对步骤S2获取的频次信息进行数据清洗，具体包括如下步骤：
以一维时间三维序列{s(i)}为信号数据序列，以一维时间非三维序列{n(i)}为噪声数据序列，按照信噪比提升最大准则设计长度为N的高斯型低通滤波器{h(i)}，并按照公式y(i)＝x(i)*h(i)计算得到设备模型参数频次数据清洗值y(i)，其中x(i)为第k个监测周期的第i个设备模型参数的调用频次，*为N点的圆周卷积。
4.根据权利要求3所述的基于输变电工程三维设计模型的工程运维状态预测方法，其特征在于步骤S4所述的根据步骤S3得到的数据信息，计算输变电工程三维设计模型总体工程运维状态预测值，具体包括如下步骤：
对第k个监测周期，采用公式
计算得到第k个监测周期的设备模型参数平均频次mk，y(i)为设备模型参数频次数据清洗值，N为描述输变电工程三维设计模型的某个设备模型的参数总数；
对于第i个设备模型参数Pi，采用公式
计算得到三维模型参数比例因子f(i)，s(i)为三维可视化调用次数；
采用公式
计算得到三维模型参数状态加权因子w(i)；
采用公式
计算得到第k+1个监测周期的输变电三维设计设备模型总体工程运维预测值。
5.根据权利要求4所述的基于输变电工程三维设计模型的工程运维状态预测方法，其特征在于步骤S5所述的根据步骤S4得到的预测值，进行工程运维状态的预测，具体包括如下步骤：
计算前Y个统计周期内输变电三维设计设备模型总体工程运维预测值Zk,Zk-1,...,Zk-Y的均值SY和方差δY；
若满足|Zk+1-SY|≥X·δY，则预测第k+1个监测周期的三维设计设备模型总体工程运维状态为异常；
否则，预测第k+1个监测周期的三维设计设备模型总体工程运维状态为正常；
其中，Y和X均为设定值。
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