CN115343587B - 配网隐患预警方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种配网隐患预警方法、装置、设备及存储介质，所述方法通过接收监测装置发送的行波电流、工频电流和工频电压，判断所述工频电流和/或所述工频电压是否存在突变现象；在所述工频电流和/或所述工频电压不存在突变现象时，对当前的行波电流进行标记；统计标记的行波电流波形，确定行波电流波形两两之间的相似度，根据所述相似度判断当前线路是否存在隐患，能够有效监测线路存在的绝缘隐患，及时告知巡线人员线路隐患情况，防止线路隐患最后发展为实际故障，提高了线路运行可靠性，降低了线路故障的发生率，能够实时监测线路的高频行波电流，实现了对线路绝缘隐患的准确识别和预警，提升了配网隐患预警的速度和效率。
Description
技术领域
本发明涉及配电线路监测技术领域，尤其涉及一种配网隐患预警方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
配电线路受自然环境以及运行年限等因素影响，除经常发生短路以及接地这类故障特征明显的故障外，线路上还存在一些绝缘隐患，例如变压器异常放电以及绝缘瓷瓶细微破裂等；该类隐患如不及时消除将会发展成实际故障进而导致线路开关跳闸停电，给人民生产生活带来损失；配电线路部分故障发生是一个渐进的过程，都是由最初的微小异常状态逐步发展成为对配电线路有一定威胁程度的异常状态，进而进一步发展成为配电线路故障；现有配电线路故障监测技术及方法主要针对于实际短路故障和接地故障，无法有效监测线路隐患。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种配网隐患预警方法、装置、设备及存储介质，旨在解决现有技术中仅能针对实际短路故障和接地故障进行监测，无法有效监测线路隐患的技术问题。
第一方面，本发明提供一种配网隐患预警方法，所述配网隐患预警方法包括以下步骤：
接收监测装置发送的行波电流、工频电流和工频电压，判断所述工频电流和/或所述工频电压是否存在突变现象；
在所述工频电流和/或所述工频电压不存在突变现象时，对当前的行波电流进行标记；
统计标记的行波电流波形，确定行波电流波形两两之间的相似度，根据所述相似度判断当前线路是否存在隐患。
可选地，所述接收监测装置发送的行波电流、工频电流和工频电压，判断所述工频电流和/或所述工频电压是否存在突变现象，包括：
根据配电网线路拓扑结构选取若干点位安装配网隐患预警的监测装置；
接收所述监测装置采集当前线路的行波电流、工频电流和工频电压；
判断所述工频电流和/或所述工频电压是否存在突变现象。
可选地，所述判断所述工频电流和/或所述工频电压是否存在突变现象，包括：
在所述行波电流的变化量大于预设变化量阈值时，将预设触发时间段内的所述行波电流、所述工频电流和所述工频电压上传至后台；
后台判断所述工频电流和/或所述工频电压是否存在突变现象，所述突变现象包括突增和突降。
可选地，所述在所述工频电流和/或所述工频电压不存在突变现象时，对当前的行波电流进行标记，包括：
在所述工频电流和/或所述工频电压不存在突增或突降的突变现象时，对当前的行波电流进行标记。
可选地，所述统计标记的行波电流波形，确定行波电流波形两两之间的相似度，根据所述相似度判断当前线路是否存在隐患，包括：
统计标记的行波电流在预设统计时间内的行波电流波形，确定行波电流波形两两之间的相似度；
在所述相似度大于预设相似度阈值时，判定当前线路存在隐患；
在所述相似度不大于所述预设相似度阈值时，判定所述当前线路不存在隐患。
可选地，所述统计标记的行波电流在预设统计时间内的行波电流波形，确定行波电流波形两两之间的相似度，包括：
统计标记的行波电流在预设统计时间内各段时间内的起始时刻、中间时刻和结束时间的行波电流幅值；
根据所述行波电流幅值对各时间段内的电流曲线进行拟合，获得起始时刻斜率、中间时刻斜率和结束时间斜率；
根据所述起始时刻斜率、所述中间时刻斜率和所述结束时间斜率确定对应的斜率矩阵，根据所述斜率矩阵确定行波电流波形两两之间的相似度。
可选地，所述根据所述起始时刻斜率、所述中间时刻斜率和所述结束时间斜率确定对应的斜率矩阵，根据所述斜率矩阵确定行波电流波形两两之间的相似度，包括：
根据所述起始时刻斜率、所述中间时刻斜率和所述结束时间斜率按照预设矩阵格式生成对应的斜率矩阵；
利用KL散度判断行波电流波形两两之间的斜率矩阵在同一时间段内的相似度。
第二方面，为实现上述目的，本发明还提出一种配网隐患预警装置，所述配网隐患预警装置包括：
接收模块，用于接收监测装置发送的行波电流、工频电流和工频电压，判断所述工频电流和/或所述工频电压是否存在突变现象；
标记模块，用于在所述工频电流和/或所述工频电压不存在突变现象时，对当前的行波电流进行标记；
判断模块，用于统计标记的行波电流波形，确定行波电流波形两两之间的相似度，根据所述相似度判断当前线路是否存在隐患。
第三方面，为实现上述目的，本发明还提出一种配网隐患预警设备，所述配网隐患预警设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的配网隐患预警程序，所述配网隐患预警程序配置为实现如上文所述的配网隐患预警方法的步骤。
第四方面，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有配网隐患预警程序，所述配网隐患预警程序被处理器执行时实现如上文所述的配网隐患预警方法的步骤。
本发明提出的配网隐患预警方法，通过接收监测装置发送的行波电流、工频电流和工频电压，判断所述工频电流和/或所述工频电压是否存在突变现象；在所述工频电流和/或所述工频电压不存在突变现象时，对当前的行波电流进行标记；统计标记的行波电流波形，确定行波电流波形两两之间的相似度，根据所述相似度判断当前线路是否存在隐患，能够有效监测线路存在的绝缘隐患，及时告知巡线人员线路隐患情况，防止线路隐患最后发展为实际故障，提高了线路运行可靠性，降低了线路故障的发生率，能够实时监测线路的高频行波电流，实现了对线路绝缘隐患的准确识别和预警，提升了配网隐患预警的速度和效率。
附图说明
图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的设备结构示意图；
图2为本发明配网隐患预警方法第一实施例的流程示意图；
图3为本发明配网隐患预警方法第二实施例的流程示意图；
图4为本发明配网隐患预警方法第三实施例的流程示意图；
图5为本发明配网隐患预警方法第四实施例的流程示意图；
图6为本发明配网隐患预警方法第五实施例的流程示意图；
图7为本发明配网隐患预警方法中基于行波电流曲线形态的配网隐患预警方法流程图；
图8为本发明配网隐患预警方法第六实施例的流程示意图；
图9为本发明配网隐患预警方法中行波电流曲线形态相似性判断流程图；
图10为本发明配网隐患预警装置第一实施例的功能模块图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例的解决方案主要是：通过接收监测装置发送的行波电流、工频电流和工频电压，判断所述工频电流和/或所述工频电压是否存在突变现象；在所述工频电流和/或所述工频电压不存在突变现象时，对当前的行波电流进行标记；统计标记的行波电流波形，确定行波电流波形两两之间的相似度，根据所述相似度判断当前线路是否存在隐患，能够有效监测线路存在的绝缘隐患，及时告知巡线人员线路隐患情况，防止线路隐患最后发展为实际故障，提高了线路运行可靠性，降低了线路故障的发生率，能够实时监测线路的高频行波电流，实现了对线路绝缘隐患的准确识别和预警，提升了配网隐患预警的速度和效率，解决了现有技术中仅能针对实际短路故障和接地故障进行监测，无法有效监测线路隐患的技术问题。
参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的设备结构示意图。
如图1所示，该设备可以包括：处理器1001，例如CPU，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏（Display）、输入单元比如键盘（Keyboard），可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如Wi-Fi接口）。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器（Non-Volatile Memory），例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的设备结构并不构成对该设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作装置、网络通信模块、用户接口模块以及配网隐患预警程序。
本发明设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的配网隐患预警程序，并执行以下操作：
接收监测装置发送的行波电流、工频电流和工频电压，判断所述工频电流和/或所述工频电压是否存在突变现象；
在所述工频电流和/或所述工频电压不存在突变现象时，对当前的行波电流进行标记；
统计标记的行波电流波形，确定行波电流波形两两之间的相似度，根据所述相似度判断当前线路是否存在隐患。
本发明设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的配网隐患预警程序，还执行以下操作：
根据配电网线路拓扑结构选取若干点位安装配网隐患预警的监测装置；
接收所述监测装置采集当前线路的行波电流、工频电流和工频电压；
判断所述工频电流和/或所述工频电压是否存在突变现象。
本发明设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的配网隐患预警程序，还执行以下操作：
在所述行波电流的变化量大于预设变化量阈值时，将预设触发时间段内的所述行波电流、所述工频电流和所述工频电压上传至后台；
后台判断所述工频电流和/或所述工频电压是否存在突变现象，所述突变现象包括突增和突降。
本发明设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的配网隐患预警程序，还执行以下操作：
在所述工频电流和/或所述工频电压不存在突增或突降的突变现象时，对当前的行波电流进行标记。
本发明设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的配网隐患预警程序，还执行以下操作：
统计标记的行波电流在预设统计时间内的行波电流波形，确定行波电流波形两两之间的相似度；
在所述相似度大于预设相似度阈值时，判定当前线路存在隐患；
在所述相似度不大于所述预设相似度阈值时，判定所述当前线路不存在隐患。
本发明设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的配网隐患预警程序，还执行以下操作：
统计标记的行波电流在预设统计时间内各段时间内的起始时刻、中间时刻和结束时间的行波电流幅值；
根据所述行波电流幅值对各时间段内的电流曲线进行拟合，获得起始时刻斜率、中间时刻斜率和结束时间斜率；
根据所述起始时刻斜率、所述中间时刻斜率和所述结束时间斜率确定对应的斜率矩阵，根据所述斜率矩阵确定行波电流波形两两之间的相似度。
本发明设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的配网隐患预警程序，还执行以下操作：
根据所述起始时刻斜率、所述中间时刻斜率和所述结束时间斜率按照预设矩阵格式生成对应的斜率矩阵；
利用KL散度判断行波电流波形两两之间的斜率矩阵在同一时间段内的相似度。
本实施例通过上述方案，通过接收监测装置发送的行波电流、工频电流和工频电压，判断所述工频电流和/或所述工频电压是否存在突变现象；在所述工频电流和/或所述工频电压不存在突变现象时，对当前的行波电流进行标记；统计标记的行波电流波形，确定行波电流波形两两之间的相似度，根据所述相似度判断当前线路是否存在隐患，能够有效监测线路存在的绝缘隐患，及时告知巡线人员线路隐患情况，防止线路隐患最后发展为实际故障，提高了线路运行可靠性，降低了线路故障的发生率，能够实时监测线路的高频行波电流，实现了对线路绝缘隐患的准确识别和预警，提升了配网隐患预警的速度和效率。
基于上述硬件结构，提出本发明配网隐患预警方法实施例。
参照图2，图2为本发明配网隐患预警方法第一实施例的流程示意图。
在第一实施例中，所述配网隐患预警方法包括以下步骤：
步骤S10、接收监测装置发送的行波电流、工频电流和工频电压，判断所述工频电流和/或所述工频电压是否存在突变现象。
需要说明的是，监测装置可以对当前线路进行监控，获得当前线路的行波电流、工频电流和工频电压，在接收到监测装置发送的行波电流、工频电流和工频电压后，可以判断所述工频电流和/或所述工频电压是否存在突变现象。
步骤S20、在所述工频电流和/或所述工频电压不存在突变现象时，对当前的行波电流进行标记。
可以理解的是，在所述工频电流和/或所述工频电压不存在突变现象时，可以对当前的行波电流进行标记。
步骤S30、统计标记的行波电流波形，确定行波电流波形两两之间的相似度，根据所述相似度判断当前线路是否存在隐患。
应当理解的是，标记后可以统计标记的行波电流波形，进而比较行波电流波形两两之间的相似度，从而根据所述相似度判断当前线路是否存在隐患。
本实施例通过上述方案，通过接收监测装置发送的行波电流、工频电流和工频电压，判断所述工频电流和/或所述工频电压是否存在突变现象；在所述工频电流和/或所述工频电压不存在突变现象时，对当前的行波电流进行标记；统计标记的行波电流波形，确定行波电流波形两两之间的相似度，根据所述相似度判断当前线路是否存在隐患，能够有效监测线路存在的绝缘隐患，及时告知巡线人员线路隐患情况，防止线路隐患最后发展为实际故障，提高了线路运行可靠性，降低了线路故障的发生率，能够实时监测线路的高频行波电流，实现了对线路绝缘隐患的准确识别和预警，提升了配网隐患预警的速度和效率。
进一步地，图3为本发明配网隐患预警方法第二实施例的流程示意图，如图3所示，基于第一实施例提出本发明配网隐患预警方法第二实施例，在本实施例中，所述步骤S10包括以下步骤：
步骤S11、根据配电网线路拓扑结构选取若干点位安装配网隐患预警的监测装置。
需要说明的是，通过预先设置的配电网线路拓扑结构可以选取若干点位安装监测装置，即安装配网隐患预警装置。
步骤S12、接收所述监测装置采集当前线路的行波电流、工频电流和工频电压。
可以理解的是，通过所述监测装置可以采集当前线路的线路工频电流、工频电压以及高频行波电流，进而可以接收所述监测装置采集当前线路的行波电流、工频电流和工频电压。
步骤S13、判断所述工频电流和/或所述工频电压是否存在突变现象。
应当理解的是，通过获取当前线路的行波电流、工频电流和工频电压后，可以快速判断所述工频电流和/或所述工频电压是否存在突变现象。
本实施例通过上述方案，通过根据配电网线路拓扑结构选取若干点位安装配网隐患预警的监测装置；接收所述监测装置采集当前线路的行波电流、工频电流和工频电压；判断所述工频电流和/或所述工频电压是否存在突变现象，能够有效监测线路存在的绝缘隐患，及时告知巡线人员线路隐患情况，防止线路隐患最后发展为实际故障。
进一步地，图4为本发明配网隐患预警方法第三实施例的流程示意图，如图4所示，基于第二实施例提出本发明配网隐患预警方法第三实施例，在本实施例中，所述步骤S13具体包括以下步骤：
步骤S131、在所述行波电流的变化量大于预设变化量阈值时，将预设触发时间段内的所述行波电流、所述工频电流和所述工频电压上传至后台。
需要说明的是，将所述行波电流的变化量与预先设置的变化量阈值极性比较，根据比较结果可以确定是否将行波电流、工频电流和工频电压上传至后台，在所述行波电流的变化量大于预设变化量阈值时，可以将预设触发时间段内的所述行波电流、所述工频电流和所述工频电压上传至后台。
在具体实现中，监测装置监测到线路行波电流变化量大于设定阈值，则将触发时刻及后500us内行波电流、工频电流以及工频电压上传至后台。
步骤S132、后台判断所述工频电流和/或所述工频电压是否存在突变现象，所述突变现象包括突增和突降。
可以理解的是，将行波电流、工频电流和工频电压上传至后台服务器后，可以通过后台服务器判断上传工频电流和工频电压幅值是否存在突增或突降现象。
本实施例通过上述方案，通过在所述行波电流的变化量大于预设变化量阈值时，将预设触发时间段内的所述行波电流、所述工频电流和所述工频电压上传至后台；后台判断所述工频电流和/或所述工频电压是否存在突变现象，所述突变现象包括突增和突降，能够有效监测线路存在的绝缘隐患，及时告知巡线人员线路隐患情况，防止线路隐患最后发展为实际故障，提升了配网隐患预警的速度和效率。
进一步地，图5为本发明配网隐患预警方法第四实施例的流程示意图，如图5所示，基于第一实施例提出本发明配网隐患预警方法第四实施例，在本实施例中，所述步骤S20具体包括以下步骤：
步骤S21、在所述工频电流和/或所述工频电压不存在突增或突降的突变现象时，对当前的行波电流进行标记。
需要说明的是，后台判断上传工频电流和工频电压幅值是否存在突增或突降现象，若不存在则对该次上传的行波电流进行标记，一般可以记为PL（L=1,2，...，n），反之认为线路发生故障或线路开关动作导致负荷增加或停电，并结束后续步骤判断，删除该波形。
本实施例通过上述方案，通过在所述工频电流和/或所述工频电压不存在突增或突降的突变现象时，对当前的行波电流进行标记，能够有效监测线路存在的绝缘隐患，及时告知巡线人员线路隐患情况，防止线路隐患最后发展为实际故障，提高了线路运行可靠性，提高了配网隐患预警的准确性。
进一步地，图6为本发明配网隐患预警方法第五实施例的流程示意图，如图6所示，基于第一实施例提出本发明配网隐患预警方法第五实施例，在本实施例中，所述步骤S30具体包括以下步骤：
步骤S31、统计标记的行波电流在预设统计时间内的行波电流波形，确定行波电流波形两两之间的相似度。
需要说明的是，通过统计标记的行波电流在预设统计时间内的行波电流波形，能够根据统计结果确定行波电流波形两两之间的相似度。
在具体实现中，如图7所示，图7为本发明配网隐患预警方法中基于行波电流曲线形态的配网隐患预警方法流程图，参见图7，监测装置监测到线路行波电流变化量大于设定阈值，则将触发时刻及后500us内行波电流、工频电流以及工频电压上传至后台，后台判断上传工频电流和工频电压幅值是否存在突增或突降现象。若不存在则对该次上传的行波电流进行标记，记为PL（L=1,2，...，n），反之认为线路发生故障或线路开关动作导致负荷增加或停电，并结束后续步骤判断，删除该波形；统计该装置上传波形中1分钟内被标记的行波电流波形，用数组P表示，P=[P1，P2，...，PL]，比较所有被标记的行波电流波形两两之间相似度，若1分钟内存在多组行波电流波形相似，则认为线路存在隐患；具体预设统计时间的数值可根据需求设定，数字越小，***灵敏度越高。
步骤S32、在所述相似度大于预设相似度阈值时，判定当前线路存在隐患。
应当理解的是，在所述相似度大于预先设置的相似度阈值时，可以判定当前线路存在隐患。
步骤S33、在所述相似度不大于所述预设相似度阈值时，判定所述当前线路不存在隐患。
可以理解的是，在所述相似度不大于所述预设相似度阈值时，可以判定所述当前线路不存在隐患。
本实施例通过上述方案，通过统计标记的行波电流在预设统计时间内的行波电流波形，确定行波电流波形两两之间的相似度；在所述相似度大于预设相似度阈值时，判定当前线路存在隐患；在所述相似度不大于所述预设相似度阈值时，判定所述当前线路不存在隐患，能够有效监测线路存在的绝缘隐患，及时告知巡线人员线路隐患情况，防止线路隐患最后发展为实际故障，提高了线路运行可靠性，提高了配网隐患预警的准确性。
进一步地，图8为本发明配网隐患预警方法第六实施例的流程示意图，如图8所示，基于第五实施例提出本发明配网隐患预警方法第六实施例，在本实施例中，所述步骤S31具体包括以下步骤：
步骤S311、统计标记的行波电流在预设统计时间内各段时间内的起始时刻、中间时刻和结束时间的行波电流幅值。
需要说明的是，通过统计每段时间内起始时刻时间、中间时刻时间和结束时刻时间所对应的行波电流的电流幅值。
在具体实现中，如图9所示，图9为本发明配网隐患预警方法中行波电流曲线形态
相似性判断流程图，参见图9，在统计的1分钟内被标记的行波电流波形中任取两个行波电
流波形，记作
、
，
、
∈P；将行波电流
和
按时间尺度分别等分成n个时间段，n值
可根据需求设定，n值越大判定结果准确率越高，但相应***计算量越大；分别提取行波电
流
和
中每段时间内起始时刻时间、中间时刻时间、结束时刻时间以及它们所对应的行
波电流幅值，用数组
和
表示；
其中，
分别为行波电流
第n段时间内的初始时刻、中间时刻以及结
束时刻，
分别为行波电流
第n段时间内初始时刻、中间时刻以及结束时刻
所对应的行波电流幅值，
分别为行波电流
第n段时间内的初始时刻、中间时
刻以及结束时刻，
分别为行波电流
第n段时间内初始时刻、中间时刻以及
结束时刻所对应的行波电流幅值。
步骤S312、根据所述行波电流幅值对各时间段内的电流曲线进行拟合，获得起始时刻斜率、中间时刻斜率和结束时间斜率。
应当理解的是，通过所述行波电流幅值对各时间段内的电流曲线进行拟合，可以获得起始时刻斜率、中间时刻斜率和结束时间斜率。
在具体实现中，采用二次多项式对行波电流
和
的各时间段电流曲线进行拟
合，并分别求取起始时刻、中间时刻以及结束时刻对应的斜率k。具体过程如下：
设二次多项式
y=ax2+bx+c （1）
将获得的
带入式（1）中，得到n条不同曲线方程，记作
。将获得的
带入式（1）中，也可得到n条不同曲线方程，记作
对上述每条曲线函数求导，得
。
将
带入相应求导方程
中，求得每时间段内起始时刻、中间时刻以及
结束时刻对应的斜率。这里可用一个3×n矩阵M表示，其中第n行代表行波电流
的第n段时
间内起始时刻、中间时刻以及结束时刻对应的斜率；同理，将
带入相应求导方程
中，求得每时间段内起始时刻、中间时刻以及结束时刻对应的斜率；这
里可用一个3×n矩阵N表示，其中第n行代表行波电流
第n段时间内起始时刻、中间时刻以
及结束时刻对应的斜率。
步骤S313、根据所述起始时刻斜率、所述中间时刻斜率和所述结束时间斜率确定对应的斜率矩阵，根据所述斜率矩阵确定行波电流波形两两之间的相似度。
可以理解的是，通过所述起始时刻斜率、所述中间时刻斜率和所述结束时间斜率可以构建对应的斜率矩阵，通过所述斜率矩阵确定行波电流波形两两之间的相似度。
在具体实现中，根据式（2）判断行波电流波形
和行波电流波形
相同段内起始
时刻、中间时刻以及结束时刻对应的斜率是否存在反向，若存在时段内有斜率不满足式
（2），则认为对于这两行波在该时段波形不相似，同时该时段不进行利用KL散度判断的操
作。
根据式（3）判断行波电流波形
斜率矩阵M和行波电流波形
的斜率矩阵N相同位
置乘积是否等于0；若等于则该时段内斜率不进行后续步骤。
进一步的，所述步骤S313具体包括以下步骤：
根据所述起始时刻斜率、所述中间时刻斜率和所述结束时间斜率按照预设矩阵格式生成对应的斜率矩阵；
利用KL散度判断行波电流波形两两之间的斜率矩阵在同一时间段内的相似度。
在具体实现中，利用KL散度判断斜率矩阵M和斜率矩阵N同一时间段内波形相似度。
式中，Di为行波电流
和行波电流
相同时间段KL散度，用于描述该时间段波形
相似度。
根据式（4）可看出，Di越接近于零说明两行波波形在i时段内相似度越高，在实际应用中可设定限定阈值，在阈值范围内即认为该时段内波形相似，否则不相似。
根据统计两行波波形不相似段占总有效段数比例，若大于设定阈值，则认为行波
电流
和行波电流
波形相似，反之则行波电流
和行波电流
波形不相似，此时行波波
形有可能为配电线路外串入行波。
式中，u为波形不相似时间段个数，v为KL散度满足阈值设定的时间段个数，w为行
波电流
和行波电流
不相似段占总有效段数比例，可根据需求设定，w取值在0-1之间，取
值越大，两行波波形整体相似度越高。
本实施例通过上述方案，通过统计标记的行波电流在预设统计时间内各段时间内的起始时刻、中间时刻和结束时间的行波电流幅值；根据所述行波电流幅值对各时间段内的电流曲线进行拟合，获得起始时刻斜率、中间时刻斜率和结束时间斜率；根据所述起始时刻斜率、所述中间时刻斜率和所述结束时间斜率确定对应的斜率矩阵，根据所述斜率矩阵确定行波电流波形两两之间的相似度，能够有效监测线路存在的绝缘隐患，及时告知巡线人员线路隐患情况，防止线路隐患最后发展为实际故障，提高了线路运行可靠性，提高了配网隐患预警的准确性。
相应地，本发明进一步提供一种配网隐患预警装置。
参照图10，图10为本发明配网隐患预警装置第一实施例的功能模块图。
本发明配网隐患预警装置第一实施例中，该配网隐患预警装置包括：
接收模块10，用于接收监测装置发送的行波电流、工频电流和工频电压，判断所述工频电流和/或所述工频电压是否存在突变现象。
标记模块20，用于在所述工频电流和/或所述工频电压不存在突变现象时，对当前的行波电流进行标记。
判断模块30，用于统计标记的行波电流波形，确定行波电流波形两两之间的相似度，根据所述相似度判断当前线路是否存在隐患。
所述接收模块10，还用于根据配电网线路拓扑结构选取若干点位安装配网隐患预警的监测装置；接收所述监测装置采集当前线路的行波电流、工频电流和工频电压；判断所述工频电流和/或所述工频电压是否存在突变现象。
所述接收模块10，还用于在所述行波电流的变化量大于预设变化量阈值时，将预设触发时间段内的所述行波电流、所述工频电流和所述工频电压上传至后台；后台判断所述工频电流和/或所述工频电压是否存在突变现象，所述突变现象包括突增和突降。
所述标记模块20，还用于在所述工频电流和/或所述工频电压不存在突增或突降的突变现象时，对当前的行波电流进行标记。
所述判断模块30，还用于统计标记的行波电流在预设统计时间内的行波电流波形，确定行波电流波形两两之间的相似度；在所述相似度大于预设相似度阈值时，判定当前线路存在隐患；在所述相似度不大于所述预设相似度阈值时，判定所述当前线路不存在隐患。
所述判断模块30，还用于统计标记的行波电流在预设统计时间内各段时间内的起始时刻、中间时刻和结束时间的行波电流幅值；根据所述行波电流幅值对各时间段内的电流曲线进行拟合，获得起始时刻斜率、中间时刻斜率和结束时间斜率；根据所述起始时刻斜率、所述中间时刻斜率和所述结束时间斜率确定对应的斜率矩阵，根据所述斜率矩阵确定行波电流波形两两之间的相似度。
所述判断模块30，还用于根据所述起始时刻斜率、所述中间时刻斜率和所述结束时间斜率按照预设矩阵格式生成对应的斜率矩阵；利用KL散度判断行波电流波形两两之间的斜率矩阵在同一时间段内的相似度。
其中，配网隐患预警装置的各个功能模块实现的步骤可参照本发明配网隐患预警方法的各个实施例，此处不再赘述。
此外，本发明实施例还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有配网隐患预警程序，所述配网隐患预警程序被处理器执行时实现如下操作：
接收监测装置发送的行波电流、工频电流和工频电压，判断所述工频电流和/或所述工频电压是否存在突变现象；
在所述工频电流和/或所述工频电压不存在突变现象时，对当前的行波电流进行标记；
统计标记的行波电流波形，确定行波电流波形两两之间的相似度，根据所述相似度判断当前线路是否存在隐患。
进一步地，所述配网隐患预警程序被处理器执行时还实现如下操作：
根据配电网线路拓扑结构选取若干点位安装配网隐患预警的监测装置；
接收所述监测装置采集当前线路的行波电流、工频电流和工频电压；
判断所述工频电流和/或所述工频电压是否存在突变现象。
进一步地，所述配网隐患预警程序被处理器执行时还实现如下操作：
在所述行波电流的变化量大于预设变化量阈值时，将预设触发时间段内的所述行波电流、所述工频电流和所述工频电压上传至后台；
后台判断所述工频电流和/或所述工频电压是否存在突变现象，所述突变现象包括突增和突降。
进一步地，所述配网隐患预警程序被处理器执行时还实现如下操作：
在所述工频电流和/或所述工频电压不存在突增或突降的突变现象时，对当前的行波电流进行标记。
进一步地，所述配网隐患预警程序被处理器执行时还实现如下操作：
统计标记的行波电流在预设统计时间内的行波电流波形，确定行波电流波形两两之间的相似度；
在所述相似度大于预设相似度阈值时，判定当前线路存在隐患；
在所述相似度不大于所述预设相似度阈值时，判定所述当前线路不存在隐患。
进一步地，所述配网隐患预警程序被处理器执行时还实现如下操作：
统计标记的行波电流在预设统计时间内各段时间内的起始时刻、中间时刻和结束时间的行波电流幅值；
根据所述行波电流幅值对各时间段内的电流曲线进行拟合，获得起始时刻斜率、中间时刻斜率和结束时间斜率；
根据所述起始时刻斜率、所述中间时刻斜率和所述结束时间斜率确定对应的斜率矩阵，根据所述斜率矩阵确定行波电流波形两两之间的相似度。
进一步地，所述配网隐患预警程序被处理器执行时还实现如下操作：
根据所述起始时刻斜率、所述中间时刻斜率和所述结束时间斜率按照预设矩阵格式生成对应的斜率矩阵；
利用KL散度判断行波电流波形两两之间的斜率矩阵在同一时间段内的相似度。
本实施例通过上述方案，通过接收监测装置发送的行波电流、工频电流和工频电压，判断所述工频电流和/或所述工频电压是否存在突变现象；在所述工频电流和/或所述工频电压不存在突变现象时，对当前的行波电流进行标记；统计标记的行波电流波形，确定行波电流波形两两之间的相似度，根据所述相似度判断当前线路是否存在隐患，能够有效监测线路存在的绝缘隐患，及时告知巡线人员线路隐患情况，防止线路隐患最后发展为实际故障，提高了线路运行可靠性，降低了线路故障的发生率，能够实时监测线路的高频行波电流，实现了对线路绝缘隐患的准确识别和预警，提升了配网隐患预警的速度和效率。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种配网隐患预警方法，其特征在于，所述配网隐患预警方法包括：
接收监测装置发送的行波电流、工频电流和工频电压，判断所述工频电流和/或所述工频电压是否存在突变现象；
在所述工频电流和/或所述工频电压不存在突变现象时，对当前的行波电流进行标记；
统计标记的行波电流波形，确定行波电流波形两两之间的相似度，根据所述相似度判断当前线路是否存在隐患；
其中，所述统计标记的行波电流波形，确定行波电流波形两两之间的相似度，根据所述相似度判断当前线路是否存在隐患，包括：
统计标记的行波电流在预设统计时间内的行波电流波形，确定行波电流波形两两之间的相似度；
在所述相似度大于预设相似度阈值时，判定当前线路存在隐患；
在所述相似度不大于所述预设相似度阈值时，判定所述当前线路不存在隐患；
其中，所述统计标记的行波电流在预设统计时间内的行波电流波形，确定行波电流波形两两之间的相似度，包括：
统计标记的行波电流在预设统计时间内各段时间内的起始时刻、中间时刻和结束时间的行波电流幅值；
根据所述行波电流幅值对各时间段内的电流曲线进行拟合，获得起始时刻斜率、中间时刻斜率和结束时间斜率；
根据所述起始时刻斜率、所述中间时刻斜率和所述结束时间斜率确定对应的斜率矩阵，根据所述斜率矩阵确定行波电流波形两两之间的相似度。
2.如权利要求1所述的配网隐患预警方法，其特征在于，所述接收监测装置发送的行波电流、工频电流和工频电压，判断所述工频电流和/或所述工频电压是否存在突变现象，包括：
根据配电网线路拓扑结构选取若干点位安装配网隐患预警的监测装置；
接收所述监测装置采集当前线路的行波电流、工频电流和工频电压；
判断所述工频电流和/或所述工频电压是否存在突变现象。
3.如权利要求2所述的配网隐患预警方法，其特征在于，所述判断所述工频电流和/或所述工频电压是否存在突变现象，包括：
在所述行波电流的变化量大于预设变化量阈值时，将预设触发时间段内的所述行波电流、所述工频电流和所述工频电压上传至后台；
后台判断所述工频电流和/或所述工频电压是否存在突变现象，所述突变现象包括突增和突降。
4.如权利要求1所述的配网隐患预警方法，其特征在于，所述在所述工频电流和/或所述工频电压不存在突变现象时，对当前的行波电流进行标记，包括：
在所述工频电流和/或所述工频电压不存在突增或突降的突变现象时，对当前的行波电流进行标记。
5.如权利要求1所述的配网隐患预警方法，其特征在于，所述根据所述起始时刻斜率、所述中间时刻斜率和所述结束时间斜率确定对应的斜率矩阵，根据所述斜率矩阵确定行波电流波形两两之间的相似度，包括：
根据所述起始时刻斜率、所述中间时刻斜率和所述结束时间斜率按照预设矩阵格式生成对应的斜率矩阵；
利用KL散度判断行波电流波形两两之间的斜率矩阵在同一时间段内的相似度。
6.一种配网隐患预警装置，其特征在于，所述配网隐患预警装置包括：
接收模块，用于接收监测装置发送的行波电流、工频电流和工频电压，判断所述工频电流和/或所述工频电压是否存在突变现象；
标记模块，用于在所述工频电流和/或所述工频电压不存在突变现象时，对当前的行波电流进行标记；
判断模块，用于统计标记的行波电流波形，确定行波电流波形两两之间的相似度，根据所述相似度判断当前线路是否存在隐患；
所述判断模块，还用于统计标记的行波电流在预设统计时间内的行波电流波形，确定行波电流波形两两之间的相似度；在所述相似度大于预设相似度阈值时，判定当前线路存在隐患；在所述相似度不大于所述预设相似度阈值时，判定所述当前线路不存在隐患；
所述判断模块，还用于统计标记的行波电流在预设统计时间内各段时间内的起始时刻、中间时刻和结束时间的行波电流幅值；根据所述行波电流幅值对各时间段内的电流曲线进行拟合，获得起始时刻斜率、中间时刻斜率和结束时间斜率；根据所述起始时刻斜率、所述中间时刻斜率和所述结束时间斜率确定对应的斜率矩阵，根据所述斜率矩阵确定行波电流波形两两之间的相似度。
7.一种配网隐患预警设备，其特征在于，所述配网隐患预警设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的配网隐患预警程序，所述配网隐患预警程序配置为实现如权利要求1至5中任一项所述的配网隐患预警方法的步骤。
8.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有配网隐患预警程序，所述配网隐患预警程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的配网隐患预警方法的步骤。
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