本发明涉及配电网,特别涉及一种基于ftu的配电网故障定位方法、装置、设备及存储介质。
背景技术:
1、在传统的配电网故障定位过程中,通常采用人工巡检、手动记录数据等方式来进行故障检测与定位,这种方式不仅耗时耗力,而且效率低下,尤其是在复杂网络结构下难以准确快速地确定故障位置。随着智能电网的发展,馈线终端单元(feeder terminal unit,ftu)的应用逐渐普及,它能够在配电网中实时采集电气信号并进行远程传输,为配电网的自动化管理提供了基础。
2、然而,现有的ftu采集的数据往往需要专业的技术人员进行分析解读,对于非专业人员来说难以直接理解这些数据的意义,这限制了故障定位的效率。此外,由于配电网的复杂性,仅仅依靠单一的电气参数(如电压或电流)很难准确地判断故障的位置,尤其是在多个故障同时发生的情况下,单靠经验判断很容易产生误判。
技术实现思路
1、本发明的主要目的为提供一种基于ftu的配电网故障定位方法、装置、设备及存储介质,解决了在复杂网络结构下难以准确快速地确定故障位置的技术问题。
2、为实现上述目的,本发明提供一种基于ftu的配电网故障定位方法,包括以下步骤:
3、通过ftu对所述配电网进行电气信号采集,得到电气采集信号,并对所述电气采集信号进行数字化处理,得到电气参数;其中,所述电气参数是电压参数或者电流参数或者功率参数;
4、将所述电气参数映射至预设的电气参数-时间坐标系上,并对电气参数-时间坐标系上的所述电气参数进行曲线绘制,得到可视化曲线;其中,电气参数-时间坐标系包括横坐标及纵坐标,所述可视化曲线的纵坐标代表电气参数的数值,所述横坐标代表电气参数到ftu的时间;
5、监测所述电气参数-时间坐标系上的可视化曲线是否存在异常现象,若所述可视化曲线存在异常现象,则对异常现象对应的异常区域进行标记,得到可视化标记曲线;其中,所述异常现象包括突变点、跳变点、震荡点、漂移点及缺失数据;
6、基于所述可视化标记曲线上的异常现象得到异常点的时间,基于所述异常点的时间及电气采集信号的传播速度得到配电网故障定位。
7、进一步的,通过ftu对所述配电网进行电气信号采集,得到电气采集信号,并对所述电气采集信号进行数字化处理,得到电气参数,包括:
8、对所述ftu对所述配电网进行电气信号采集,得到初步采集信号;
9、对所述初步采集信号进行低通滤波,得到低通滤波信号;
10、对所述低通滤波信号进行带通滤波,得到带通滤波信号;
11、对所述带通滤波信号进行信号放大,得到放大信号;并将所述放大信号作为电气采集信号;
12、通过预设的模数转换器对所述放大信号进行数字化转化,得到电气参数。
13、进一步的,将所述电气参数映射至预设的电气参数-时间坐标系上,并对电气参数-时间坐标系上的所述电气参数进行曲线绘制,得到可视化曲线,包括:
14、对所述电气参数进行把时间序列排序,得到时序电气参数;
15、将所述时序电气参数映射至预设的电气参数-时间坐标系上;
16、采用线性插值技术,对所述电气参数-时间坐标系上的所述电气参数进行曲线绘制,得到电气曲线;
17、对所述电气曲线进行拟合,得到可视化曲线。
18、进一步的,监测所述电气参数-时间坐标系上的可视化曲线是否存在异常现象,若所述可视化曲线存在异常现象,则对异常现象对应的异常区域进行标记,得到可视化标记曲线,包括:
19、对所述电气参数-时间坐标系上的可视化曲线进行异常现象监测,得到异常现象监测结果;
20、若所述异常现象监测结果是所述可视化曲线存在异常现象,则对异常现象对应的区域进行隔离,得到隔离区域;其中,所述异常现象包括突变点、跳变点、震荡点、漂移点及缺失数据;
21、对所述隔离区域进行特殊标记,得到虚线标记区域;其中,所述特殊标记包括对隔离区域圆圈及对隔离区域的两端箭头标记;
22、将所述虚线标记区域平移至所述可视化曲线上,得到可视化标记曲线。
23、进一步的,对所述电气参数-时间坐标系上的可视化曲线进行异常现象监测,得到异常现象监测结果,包括:
24、将所述电气参数-时间坐标系上的可视化曲线输入训练好的监测算法内;其中,所述监测算法包括mdffm多维度特征融合模块、spp_sf模块、动态蛇形卷积模块及多任务监督模块、所述spp_sf模块包括spp模块及高效池化层softpool;
25、通过mdffm多维度特征融合模块对所述可视化曲线进行特征提取,得到提取特征;
26、通过动态蛇形卷积模块对所述提取特征进行细微特征捕捉,得到细微捕捉特征,并对所述细微捕捉特征进行融合,得到多尺度融合特征;
27、通过spp_sf模块对所述多尺度融合特征进行特征增强,得到增强特征;
28、通过多任务监督模块对所述增强特征进行异常现象监测,得到异常现象监测结果。
29、进一步的,对所述隔离区域进行特殊标记,得到虚线标记区域,包括:
30、识别所述隔离区域的起点及终点,对所述起点及终点进行确定对应的坐标;其中,所述坐标包括起点坐标及终点坐标;
31、基于所述起点坐标及终点坐标确定中心点,以中心点到起点或者终点的距离作为半径;
32、基于所述中心点及所述半径得到标记圆圈;
33、基于所述标记圆圈对所述隔离区域进行特殊标记,得到虚线标记区域;其中,所述虚线标记区域为所述标记圆圈覆盖的隔离区域。
34、进一步的,基于所述可视化标记曲线上的异常现象得到异常点的时间,基于所述异常点的时间及电气采集信号的传播速度得到配电网故障定位,包括:
35、分别对所述可视化标记曲线上的异常现象进行时间标记,得到对应的异常点的时间;
36、将所述起点及终点作为异常点,将所述起点坐标及终点坐标作为异常点坐标;
37、过所述异常点做可视化标记曲线的切线,得到异常点的斜率;
38、采用微分方程,基于所述异常点的坐标及异常点的斜率,构建异常点曲线;
39、对所述异常点曲线进行异常趋势预测,得到异常趋势预测结果,若所述异常趋势预测是不在预设的预测范围内,则根据异常点的时间及电气采集信号的传播速度得到配电网故障定位。
40、本发明还提供了一种基于ftu的配电网故障定位装置,包括:
41、采集模块,用于通过ftu对所述配电网进行电气信号采集,得到电气采集信号,并对所述电气采集信号进行数字化处理,得到电气参数;其中,所述电气参数是电压参数或者电流参数或者功率参数;
42、绘制模块,用于将所述电气参数映射至预设的电气参数-时间坐标系上,并对电气参数-时间坐标系上的所述电气参数进行曲线绘制,得到可视化曲线;其中,电气参数-时间坐标系包括横坐标及纵坐标,所述可视化曲线的纵坐标代表电气参数的数值,所述横坐标代表电气参数到ftu的时间;
43、监测模块,用于监测所述电气参数-时间坐标系上的可视化曲线是否存在异常现象,若所述可视化曲线存在异常现象,则对异常现象对应的异常区域进行标记,得到可视化标记曲线;其中,所述异常现象包括突变点、跳变点、震荡点、漂移点及缺失数据;
44、定位模块,用于基于所述可视化标记曲线上的异常现象得到异常点的时间,基于所述异常点的时间及电气采集信号的传播速度得到配电网故障定位。
45、本发明还提供一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述方法的步骤。
46、本发明还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的方法的步骤。
47、本发明提供的基于ftu的配电网故障定位方法,包括以下步骤:通过ftu对所述配电网进行电气信号采集,得到电气采集信号,并对所述电气采集信号进行数字化处理,得到电气参数;将所述电气参数映射至预设的电气参数-时间坐标系上,并对电气参数-时间坐标系上的所述电气参数进行曲线绘制,得到可视化曲线;监测所述电气参数-时间坐标系上的可视化曲线是否存在异常现象,若所述可视化曲线存在异常现象,则对异常现象对应的异常区域进行标记,得到可视化标记曲线;基于所述可视化标记曲线上的异常现象得到异常点的时间,基于所述异常点的时间及电气采集信号的传播速度得到配电网故障定位;通过上述的技术方案,解决了在复杂网络结构下难以准确快速地确定故障位置的技术问题,实现了及时准确地定位并排除故障有助于保持电网稳定运行,提高了供电质量。
1.一种基于ftu的配电网故障定位方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的基于ftu的配电网故障定位方法,其特征在于,通过ftu对所述配电网进行电气信号采集,得到电气采集信号,并对所述电气采集信号进行数字化处理,得到电气参数,包括:
3.根据权利要求1所述的基于ftu的配电网故障定位方法,其特征在于,将所述电气参数映射至预设的电气参数-时间坐标系上,并对电气参数-时间坐标系上的所述电气参数进行曲线绘制,得到可视化曲线,包括:
4.根据权利要求1所述的基于ftu的配电网故障定位方法,其特征在于,监测所述电气参数-时间坐标系上的可视化曲线是否存在异常现象,若所述可视化曲线存在异常现象,则对异常现象对应的异常区域进行标记,得到可视化标记曲线,包括:
5.根据权利要求4所述的基于ftu的配电网故障定位方法,其特征在于,对所述电气参数-时间坐标系上的可视化曲线进行异常现象监测,得到异常现象监测结果,包括:
6.根据权利要求4所述的基于ftu的配电网故障定位方法,其特征在于,对所述隔离区域进行特殊标记,得到虚线标记区域,包括:
7.根据权利要求6所述的基于ftu的配电网故障定位方法,其特征在于,基于所述可视化标记曲线上的异常现象得到异常点的时间,基于所述异常点的时间及电气采集信号的传播速度得到配电网故障定位,包括:
8.一种基于ftu的配电网故障定位装置,其特征在于,包括:
9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
