CN116660680B - 一种基于节点电力线通信停电事件研判方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电力***用电信息采集技术领域，且公开了一种基于节点电力线通信停电事件研判方法，包括：S1：各个节点相互独立通信，以判断各个节点之间是否连通；S2：总台实时接收节点回传信号，并对接收到的数据进行数据重排处理；所述数据重排直接使用电力线使节点之间相互通信；S3：利用SAMME算法判断各节点断电状况；S4：根据得到的断电信息，判断其是否为有效故障停电数据；S5：根据故障停电判定信息，确定故障停电位置，并计入停电数据库。本发明可以迅速的查找到故障点，极大减少逐级查找停电故障原因的计算量以及计算时间，同时减少因数据误差带来的影响。
Description
技术领域
本发明涉及电力***用电信息采集技术领域，具体为一种基于节点电力线通信停电事件研判方法。
背景技术
电力线通信全称是电力线载波(Power Line Carrier–PLC)通信，是指利用高压电力线(在电力载波领域通常指35kV及以上电压等级)、中压电力线(指10kV电压等级)或低压配电线(380/220V用户线)作为信息传输媒介进行语音或数据传输的一种特殊通信方式。电力猫即“电力线通讯调制解调器”，是通过电力线进行宽带上网的Modem的俗称。使用家庭或办公室现有电力线和插座组建成网络，来连接PC、ADSL modem、机顶盒、音频设备、监控设备以及其他的智能电气设备，来传输数据、语音和视频。它具有即插即用的特点，能通过普通家庭电力线传输网络IP数字信号。
目前，故障停电主要出现在公变变压器下的低压分支，低压分支的线路复杂，停电研判找到故障点难度较高，现有停电事件研判方法一般是终端事件上报后，需要一级一级拓扑寻找故障停电原因，由于信息存在延迟等情况，确定故障停电类型较慢，导致***判断时经常出现误判频繁报告等情况。
发明内容
针对背景技术中提出的现有的停电事件研判方法存在的不足，本发明提供了一种基于节点电力线通信停电事件研判方法，具备快速的查找到故障节所处位置，极大减少逐级查找故障原因的计算量以及计算时间，同时减少因数据误差带来的影响的优点，解决了上述背景技术中提出的停电研判找到故障点难度较高、确定故障停电类型较慢以及***判断时经常出现误判频繁报告的技术问题。
本发明提供如下技术方案：一种基于节点电力线通信停电事件研判方法，包括：S1：各个节点相互独立通信，以判断各个节点之间是否连通；S2：总台实时接收节点回传信号，并对接收到的数据进行数据重排处理；所述数据重排直接使用电力线使节点之间相互通信；S3：利用SAMME算法判断节点断电状况；S4：根据得到的断电信息，判断其是否为有效故障停电数据；S5：根据故障停电判定信息，确定故障停电位置，并计入停电数据库。
优选地，S1包括：在节点的每一处都单独与其相连接的节点进行通信，互相发送信号，每一处节点通信独立存在，不与其他节点相关；当任一节点出现故障，则该节点通信中断，但不影响其他节点通信。
优选地，S2具体包括：所述数据重排直接使用电力线使节点之间相互通信；例如：上级节点A向下级节点B1、B2发送信号，B1、B2节点也向上级节点A发送信号，同时B1节点与其下级节点C1、C2相互发送信号，当B1节点出现故障时，以B1节点为中心，与之直接相连的A、C1、C2节点的通信都会中断，但是不与B1相连接的B2节点、C3节点以及下级节点不受影响，相互之间依旧可以通信。每一个节点发送本节点通信状态信号至总台，总台接收到各个节点通断状态，由于数据延迟影响，需要对接收到的数据进行数据重排。
优选地，所述的数据重排采用的方法是使用Flink SQL窗口函数设置最短状态变化时间(例如10s)，和单位时间(例如30s)最多状态变化次数(例如1次)，然后将原本电路状态变化时总台接收到的数据整理，恢复为真实数据。
优选地，S3具体包括：利用SAMME算法对配电网中各节点包含数据进行学习训练，自动判断各节点断电状况，所述断电状况包含电能状况、故障节点电压、故障节点功率值等各类异常数据；设有k个参数，定义1×k维的向量，其中任意一个样本可表示为(xi，yi)，则有：
yi＝(yi1，yi2，yi3，…，yik)
其中，xi是本征向量，yi是样本标签向量；
其分量定义如下：
采用加法模型将分类器记为fm(x)，fm(x)有如下形式：
该算法损失函数沿用了传统Adaboost的指数损失函数，将标量换为向量则可以进行：
L(y，f(x))为损失函数，将fm(x)拆成fm-1(x)+βmgm(x)，将上一轮训练结果fm-1(x)吸收进样本权重ω，
其中，βm为变化参数，gm(x)模型变化量，
经过计算两种情况下的内积结果，
预测正确：
预测错误：
错误率：
其中，rerror为错误率，I为概率；
最后更新权重：
ωi＝ωiexpαmI，(gm≠yi)，i＝1，2，…，N
其中，αm为变化参数。
优选地，S4具体包括：得到断电信息后，根据停电类型与已有数据库中计划停电和营销停电以及客户报修停电匹配；如果属于以上其中一种情况，则将停电数据并入以上停电数据并保存；如果不属于以上其中一种情况，则判断为有效故障停电；所述停电类型包括计划停电、营销停电、故障停电；所述计划停电包括电力设备心线路检修、电力调度等导致的计划性停电；所述营销停电包含客户欠费导致的停电、客户违约用电导致的停电；所述故障停电中包含配电网故障导致的停电和客户报修停电。
优选地，S4更具体的包括：
S41：已知故障节点A，故障节点持续时间是否大于15分钟；如果是，则进行下一步；如果不是，就不进行记录；
S42：与计划停电匹配看故障点是否在计划停电范围；如果是，归入计划停电；如果不是，就进行S43；
S43：与营销停电匹配，查看故障点是否在营销停电范围；如果是，归入营销停电；如果不是，就进行S44；
S44：与客护报修停电匹配，故障点是合在客户报修停电范围内；如果是，归入客户报修停电；如果不是，记为有效故障停电。
优选地，S5具体包括：根据故障停电节点信息，通过GIS(地理信息***)迅速展示停电具***置信息，生成故障停电单，并计入停电数据库。
优选地，判断高、中压端是否为故障停电的方法为：对接收列的数据重排后，对无法通信的节点，从最上级节点，向下查找查找无法完成通信的节点，设为X1，从X1节点向下查找，设无法通信的节点X2，若与X2相连的节点均无法通信，则可以判定X2为故障节点。
本发明具备以下有益效果：
该基于节点电力线通信停电事件研判方法，利用电力线通信技术，可以快速确定停电故障节点所处位置，不需要一级一级拓扑寻找故障停电原因，极大减少逐级查找故障原因的计算量以及计算时间，能快速确定故障停电类型，同时减少因数据误差带来的影响；利用SAMME算法可以有效提高识别停电故障节点的准确率，同时判定停电的效率也大大提升，误判率也大辐下降。
附图说明
图1为本发明的工作流程图；
图2为本发明的电力线使节点之间相互通信示意图；
图3为本发明的判断低压端故障停电的流程图；
图4为本发明的计划类停电事件GIS电子地图查看运行界面图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种基于节点电力线通信停电事件研判方法，包括：S1：各个节点相互独立通信，以判断各个节点之间是否连通；S2：总台实时接收节点回传信号，并对接收到的数据进行数据重排处理；S3：利用SAMME算法判断节点断电状况；S4：根据得到的断电信息，判断其是否为有效故障停电数据；S5：根据故障停电判定信息，确定故障停电位置，并计入停电数据库。
具体地，S1具体包括：在节点的每一处都单独与其相连接的节点进行通信，互相发送信号，每一处节点通信独立存在，不与其他节点相关；当任一节点出现故障，则该节点通信中断，但不影响其他节点通信。
具体地，如图2所示，S2具体包括：所述数据重排直接使用电力线使节点之间相互通信；例如：上级节点A向下级节点B1、B2发送信号，B1、B2节点也向上级节点A发送信号，同时B1节点与其下级节点C1、C2相互发送信号，当B1节点出现故障时，以B1节点为中心，与之直接相连的A、C1、C2节点的通信都会中断，但是不与B1相连接的B2节点、C3节点以及下级节点不受影响，相互之间依旧可以通信。每一个节点发送本节点通信状态信号至总台，总台接收到各个节点通断状态，由于数据延迟影响，需要对接收到的数据进行数据重排。
具体地，所述的数据重排采用的方法是使用Fl ink SQL窗口函数设置最短状态变化时间(例如10s)，和单位时间(例如30s)最多状态变化次数(例如1次)，然后将原本电路状态变化时总台接收到的数据整理，恢复为真实数据。
具体地，S3具体包括：利用SAMME算法对配电网中各节点包含数据进行学习训练，自动判断各节点断电状况，所述断电状况包含电能状况、故障节点电压、故障节点功率值等各类异常数据；设有k个参数，定义1×k维的向量，其中任意一个样本可表示为(xi，yi)，则有：
yi＝(yi1，yi2，yi3，…，yik)，
其中，xi是本征向量，yi是样本标签向量；
其分量定义如下：
采用加法模型将分类器记为fm(x)，fm(x)有如下形式：
该算法损失函数沿用了传统Adaboost的指数损失函数，将标量换为向量则可以进行：
L(y，f(x))为损失函数，将fm(x)拆成fm-1(x)+βmgm(x)，将上一轮训练结果fm-1(x)吸收进样本权重ω，
其中，βm为变化参数，gm(x)模型变化量；
经过计算两种情况下的内积结果，
预测正确：
预测错误：
错误率：
其中，rerror为错误率，I为概率；
最后更新权重：
ωi＝ωiexpαmI，(gm≠yi)，i＝1，2，…，N，
其中，αm为变化参数。
具体地，S4具体包括：停电类型分为故障停电、计划停电、营销停电，这三类停电时间中故障停电是需要做到及时研判并进行电路抢修的。计划停电包括电力设备心线路检修，电力调度等导致的计划性停电；营销停电包含客户欠费导致的停电、客户违约用电导致的停电；故障停电中包含配电网故障导致的停电和客户报修停电。客户报修停电属于已知事件，不需要研判，所以停电研判主要研判配电网故障导致的停电。得到断电信息后，与已有数据库中计划停电和营销停电以及客户报修停电匹配；如果属于以上其中一种情况，则将停电数据并入以上停电数据并保存；如果不属于以上以上其中一种情况，则可以判断为有效故障停电。
具体地，如图3所示，S4更具体的包括：
S41：已知故障节点A，故障节点持续时间是否大于15分钟；如果是，则进行下一步；如果不是，就不进行记录；
S42：与计划停电匹配看故障点是否在计划停电范围；如果是，归入计划停电；如果不是，就进行S43；
S43：与营销停电匹配，查看故障点是否在营销停电范围；如果是，归入营销停电；如果不是，就进行S44；
S44：与客护报修停电匹配，故障点是合在客户报修停电范围内；如果是，归入客户报修停电；如果不是，记为有效故障停电。
具体地，如图4所示，S5具体包括：根据故障停电节点信息，通过GIS***迅速展示停电具***置信息，生成故障停电单，并计入停电数据库。
具体地，判断高、中压端是否为故障停电的方法为：对接收列的数据重排后，对无法通信的节点，从最上级节点，向下查找查找无法完成通信的节点，设为X1，从X1节点向下查找，设无法通信的节点X2，若与X2相连的节点均无法通信，则可以判定X2为故障节点。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种基于节点电力线通信停电事件研判方法，其特征在于，包括：
S1：各个节点相互独立通信，以判断各个节点之间是否连通；
S2：总台实时接收节点回传信号，并对接收到的数据进行数据重排处理；所述数据重排直接使用电力线使节点之间相互通信；
S3：利用SAMME算法判断节点断电状况；
S4：根据得到的断电信息，判断其是否为有效故障停电数据；
S5：根据故障停电判定信息，确定故障停电位置，并计入停电数据库；
S1具体包括：在节点的每一处都单独与其相连接的节点进行通信，互相发送信号，每一处节点通信独立存在，不与其他节点相关；当任一节点出现故障，则该节点通信中断，但不影响其他节点通信；
S3具体包括：利用SAMME算法对配电网中各节点包含数据进行学习训练，自动判断各节点断电状况，所述断电状况包含电能状况、故障节点电压、故障节点功率值；设有k个参数，定义1×k维的向量，其中任意一个样本可表示为(xi,yi)，则有：
yi＝(yi1,yi2,yi3,…,yik)，
其中，xi是本征向量，yi是样本标签向量；
其分量定义如下：
采用加法模型将分类器记为fm(x)，fm(x)有如下形式：
将标量换为向量则可以进行：
将fm(x)拆成fm-1(x)+βmgm(x)，将上一轮训练结果fm-1(x)吸收进样本权重ω，则：
其中，L(y,f(x))为损失函数，βm为变化参数，gm(x)模型变化量；
经过计算两种情况下的内积结果，
预测正确：
预测错误：
错误率：
其中，rerror为错误率，I为概率；
最后更新权重：
ωi＝ωiexpαmI(gm≠yi)，i＝1,2,…,N，
其中，αm为变化参数。
2.根据权利要求1所述的一种基于节点电力线通信停电事件研判方法，其特征在于，S2具体包括：每一个节点发送本节点通信状态信号至总台，总台接收到各个节点通断状态，由于数据延迟影响，需要对接收到的数据进行数据重排。
3.根据权利要求2所述的一种基于节点电力线通信停电事件研判方法，所述数据重排包括：采用的方法是使用Flink SQL窗口函数设置最短状态变化时间为10s，单位时间为30s，最多状态变化次数为1次，然后将原本电路状态变化时总台接收到的数据整理，恢复为真实数据。
4.根据权利要求1所述的一种基于节点电力线通信停电事件研判方法，其特征在于，S4具体包括：得到断电信息后，根据停电类型与已有数据库中计划停电和营销停电以及客户报修停电匹配；如果属于以上其中一种情况，则将停电数据并入以上停电数据并保存；如果不属于以上其中一种情况，则判断为有效故障停电。
5.根据权利要求4所述的一种基于节点电力线通信停电事件研判方法，其特征在于，所述停电类型包括：计划停电、营销停电、故障停电；所述计划停电包括电力设备线路检修、电力调度导致的计划性停电；所述营销停电包含客户欠费导致的停电、客户违约用电导致的停电；所述故障停电中包含配电网故障导致的停电和客户报修停电。
6.根据权利要求4所述的一种基于节点电力线通信停电事件研判方法，其特征在于，S4更具体的包括：
S41：已知故障节点A，故障节点持续时间是否大于15分钟；如果是，则进行下一步；如果不是，就不进行记录；
S42：与计划停电匹配看故障点是否在计划停电范围；如果是，归入计划停电；如果不是，就进行S43；
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7.根据权利要求1所述的一种基于节点电力线通信停电事件研判方法，其特征在于，S5具体包括：根据故障停电节点信息，通过地理信息***迅速展示停电具***置信息，生成故障停电单，并计入停电数据库。
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