一種基于數(shù)據(jù)融合的智能報警方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于數(shù)據(jù)融合的智能報警方法，涉及智能電網(wǎng)園中的智能報警系 統(tǒng)，屬于智能電網(wǎng)信息通訊技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 智能報警是智能預(yù)警及輔助決策模塊的基礎(chǔ)與前提。當(dāng)發(fā)生故障時，智能報警不 僅可以準(zhǔn)確判斷出系統(tǒng)故障實現(xiàn)報警，而且可以對擾動或故障源進行精確定位，提供最重 要的信息使預(yù)警系統(tǒng)做出正確決策，從而為智能電網(wǎng)園區(qū)調(diào)控一體化管理進行控制與動作 提供直接依據(jù)，阻止電網(wǎng)異常情況的進一步惡化。然而實際電網(wǎng)系統(tǒng)中，可能會發(fā)生"誤警" 和"漏警"等情況，采用傳統(tǒng)的處理方法可能產(chǎn)生錯誤信息且推理時間長；面對配網(wǎng)異常運 行下大量警報信息，現(xiàn)有預(yù)警方法無法迅速采集到有效信息，且未能針對性地深入分析報 警信息。因此需要設(shè)計一種準(zhǔn)確快速有效的智能報警方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種基于數(shù)據(jù)融合的智能報 警方法，準(zhǔn)確快速有效，從而解決現(xiàn)智能電網(wǎng)園區(qū)中出現(xiàn)的"誤警"、"漏警"、產(chǎn)生錯誤信息 且推理時間長等情況。
[0004] 技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
[0005] 一種基于數(shù)據(jù)融合的智能報警方法，包括以下步驟：
[0006] 1)在進行警報預(yù)處理之前，首先對整個配網(wǎng)進行規(guī)范統(tǒng)一的數(shù)據(jù)編碼，將報警設(shè) 備、編碼和報警信號 對應(yīng)；
[0007] 2)將報警信息分為三種類型：電壓越限、保護裝置動作和斷路器跳閘；
[0008] 3)采用Bayes理論進行概率分布推理，得出單類型的可能原因事件概率分布，為 決策作出初步判斷；
[0009] 4)考慮到在錯誤警報信息下判斷結(jié)果存在不確定性，采用數(shù)據(jù)融合D-S理論度量 三種報警信息的不確定度，融合三種可能原因事件概率數(shù)據(jù)，得出最終故障結(jié)果。
[0010] 作為優(yōu)選方案，步驟1)中，智能報警要求能夠處理各種故障下的警報信息，快速 準(zhǔn)確地找到故障源，將其直觀的展示出來；在進行警報預(yù)處理之前，對整個配網(wǎng)進行規(guī)范統(tǒng) 一的數(shù)據(jù)編碼，將報警設(shè)備、編碼和報警信號一一對應(yīng)；結(jié)合雙編碼體系設(shè)計，采用抽象的 公共信息模型的建模方法，利用其分層、分類和繼承的特點，按照城區(qū)、變電站、開關(guān)站和設(shè) 備共四層搭建城市配網(wǎng)的分層分區(qū)模型；在城市電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上，展開城市配網(wǎng)的雙編碼 體系設(shè)計，建設(shè)完善的數(shù)據(jù)編碼映射機制。
[0011] 作為優(yōu)選方案，所述的一種基于數(shù)據(jù)融合的智能報警方法，步驟3)具體是指：設(shè) 第i條線路發(fā)生電網(wǎng)故障時，觸發(fā)的警報集合為：
[0012] Ai?Ai{si1，&2，? ? ?，￡ij. ? ?，￡im;b1，b。，? ? ?，bj. ? ?bm;c1，。2，? ? ?，Cj. ? ?，Cm}
[0013] 其中apbjPCjU= 1，2, . . .，m)分別為電壓越限、保護裝置動作、斷路器跳閘發(fā)送 的警報數(shù)據(jù)，j代表不同的裝置；整個線路電壓越限警報事件為Hi1={ai，％，...，an}，保護 動作警報事件為Ki2={bb2, ? ? ?，bn}，斷路器動作警報事件為m3={cpc2, ? ? ?，cn}，n彡m; i為線路的編號，m為發(fā)生報警的裝置數(shù)量；
[0014] 對每個報警數(shù)據(jù)％，匕和c i，可能由多個故障造成，則發(fā)送報警數(shù)據(jù)的所有可能故 障事件集合為（I1, . . .，IJ，IiQ = 1，2,. . .，m)代表不同的線路；假設(shè)ap 4和c 1與I i 故障直接相關(guān)，即距離故障^最近的電壓越限、保護裝置動作和斷路器跳閘裝置，設(shè)為觸發(fā) 的報警序列集合的首要元素，則發(fā)生故障時的警報處理的過程為：
【主權(quán)項】
1. 一種基于數(shù)據(jù)融合的智能報警方法，包括w下步驟： 1) 在進行警報預(yù)處理之前，首先對整個配網(wǎng)進行規(guī)范統(tǒng)一的數(shù)據(jù)編碼，將報警設(shè)備、編 碼和報警信號一一對應(yīng)； 2) 將報警信息分為=種類型：電壓越限、保護裝置動作和斷路器跳閩； 3) 采用Bayes理論進行概率分布推理，得出單類型的可能原因事件概率分布，為決策 作出初步判斷； 4) 考慮到在錯誤警報信息下判斷結(jié)果存在不確定性，采用數(shù)據(jù)融合D-S理論度量=種 報警信息的不確定度，融合=種可能原因事件概率數(shù)據(jù)，得出最終故障結(jié)果。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)據(jù)融合的智能報警方法，其特征在于，具體包括 W下步驟：步驟1)中，智能報警要求能夠處理各種故障下的警報信息，快速準(zhǔn)確地找到故 障源，將其直觀的展示出來；在進行警報預(yù)處理之前，對整個配網(wǎng)進行規(guī)范統(tǒng)一的數(shù)據(jù)編 碼，將報警設(shè)備、編碼和報警信號一一對應(yīng)；結(jié)合雙編碼體系設(shè)計，采用抽象的公共信息模 型的建模方法，利用其分層、分類和繼承的特點，按照城區(qū)、變電站、開關(guān)站和設(shè)備共四層搭 建城市配網(wǎng)的分層分區(qū)模型；在城市電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上，展開城市配網(wǎng)的雙編碼體系設(shè)計，建 設(shè)完善的數(shù)據(jù)編碼映射機制。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)據(jù)融合的智能報警方法，其特征在于：步驟3)具 體是指：設(shè)第i條線路發(fā)生電網(wǎng)故障時，觸發(fā)的警報集合為： Ai ? Ai {過 1,過2, ? ? ?,過j. ? ?,過m; b 1, b^, ? ? ? , b j? ? ? bm; C 1, 〇2, ? ? ? , C j- ? ? , Cm} 其中bj.和c j.(j = 1，2,. . .，m)分別為電壓越限、保護裝置動作、斷路器跳閩發(fā)送的 警報數(shù)據(jù)，j代表不同的裝置；整個線路電壓越限警報事件為％= {a 1，a,，...，a。}，保護動 作警報事件為ni2=化1，bg,. . .，bj，斷路器動作警報事件為ni3= {c 1，C2,. . .，cj，n > m ;i 為線路的編號，m為發(fā)生報警的裝置數(shù)量； 對每個報警數(shù)據(jù)a,，bi和C 1，可能由多個故障造成，則發(fā)送報警數(shù)據(jù)的所有可能故障事 件集合為化，12,. . .，U，li (i = 1，2,. . .，m)代表不同的線路；假設(shè)a。bi和C i與1 i故障 直接相關(guān)，即距離故障li最近的電壓越限、保護裝置動作和斷路器跳閩裝置，設(shè)為觸發(fā)的報 警序列集合的首要元素，則發(fā)生故障時的警報處理的過程為： m 3a)將獲取的故障事件集合E {1J (i = 1，2,. . .，m)取并集，即左=U片!。； 1=1 3b)對E中的每個元素lj(j = 1，2,. . .，n)，取其對應(yīng)的警報集合AlarmUj}== 1, 2, . . . , q}； 3c)定義一個q維向量X = [X。X,，X3, . . . X。]，如果故障事件Ij.對應(yīng)警報集合中的警報 a;發(fā)生了，那么取Xf = 1,否則取Xi= 0 ; 3d)取
則事件的發(fā)生概率為P (1 1) = I X I /q。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)據(jù)融合的智能報警方法，其特征在于：步驟4)具 體是指： 4a)應(yīng)用數(shù)據(jù)融合D-S理論，把=類報警信息的概率分配值全部分配給識別框架0，即 m(0) =m(aiU asU ... U a。）；或者把S類報警信息的概率分配值賦給某一子命題的反
命題，即m(ai) =m(a2U asU ... U a。）；把概率分配值賦給識別框架0實際上就代表了 系統(tǒng)對所關(guān)屯、的證據(jù)的精確性，或?qū)ψC據(jù)的途釋還存在不確定性，賦給各子命題，子命題的 一些并命題，整個識別框架W及某些反命題的所有概率分配值的和應(yīng)等于1 ; 4b)報警信息直接分配給命題證據(jù)所對應(yīng)的概率分配值的和即命題及組成命題的子命 題的一些并命題的集合；按照該個定義判決目標(biāo)類型為ai的支持度S(ai) =m(ai);目標(biāo)類 型屬于或a 2或a 3的支持度為： S 知 U a 2 U a 3) =m (ai) +m (a]) +m (a]) +m (3i U a 2) +m (3i U a 3) +m (a] U a 3) +m (3i U a 2 U a 3) 其似然度為ai和ai有關(guān)的并命題的所有概率分配值相加，即； 似然度 Pi (a;) = m 知)+m (a; U a 1) +. . . +m (0) 4c)設(shè)U為一些互斥且窮舉的報警信息組成的集合，若有函數(shù) m: 2" - [0, 1] (2 U為U的幕集）滿足；
則m是U的基本可信度分配，e (7，m(A)表示對命題A的支持程度，又名證據(jù)；若 m。m2, ...，m。為n個獨立的證據(jù)，之間無關(guān)聯(lián)，則根據(jù)經(jīng)典證據(jù)理論的合成法則進行融合， 即形成新的證據(jù)：

【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于數(shù)據(jù)融合的智能報警方法，首先將報警信息分為電壓越限、保護裝置動作和斷路器跳閘三種類型；其次采用Bayes理論進行概率分布推理，得出單類型的可能原因事件概率分布，為決策作出初步判斷；最后考慮到在錯誤警報信息下判斷結(jié)果存在不確定性，采用 D-S理論度量三種報警信息的不確定度，融合三種可能原因事件的概率數(shù)據(jù)，得出最終故障結(jié)果。本發(fā)明采用數(shù)據(jù)融合的方法有效過濾無效信息，獲取有效信息，直觀地表述并上報調(diào)度人員，使調(diào)度人員全面掌握系統(tǒng)實時發(fā)生的情況；能夠更加精確地定位故障源，同時過濾無效信息，防止“誤警”和“漏警”現(xiàn)象的發(fā)生，是一種準(zhǔn)確快速有效的智能報警方法。
【IPC分類】G06F19-00, H02H7-26
【公開號】CN104600680
【申請?zhí)枴緾N201510082470
【發(fā)明人】褚智亮, 楊永標(biāo), 徐石明, 李捷, 王冬, 黃莉, 謝敏, 王旭東
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國電南瑞科技股份有限公司, 國網(wǎng)天津市電力公司電力科學(xué)研究院
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年2月16日