本發(fā)明涉及電力領域，具體涉及電網(wǎng)故障診斷方法、裝置、存儲介質及設備。

背景技術：

1、電網(wǎng)作為電力系統(tǒng)的核心組成部分，負責將發(fā)電廠產(chǎn)生的電能通過輸電線路、變電站和配電網(wǎng)絡輸送給終端用戶。它涵蓋了發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等多個環(huán)節(jié)，是一個復雜而龐大的系統(tǒng)。電網(wǎng)的穩(wěn)定運行對于社會經(jīng)濟的正常發(fā)展和人民生活的穩(wěn)定至關重要。

2、而電網(wǎng)故障是指電網(wǎng)在運行過程中出現(xiàn)的異常狀態(tài)，可能導致電能供應中斷或質量下降，這些故障由多種原因引起，包括如雷擊、風暴、冰雪等極端天氣條件，損壞電網(wǎng)設備或引發(fā)短路，電網(wǎng)中的設備如變壓器、線路、開關等隨著使用時間的增長，出現(xiàn)性能下降或損壞，導致故障，以及電網(wǎng)負荷的突然變化，如大量用戶同時開啟電器設備，可能導致電網(wǎng)電壓波動或頻率偏移，進而引發(fā)故障。

3、傳統(tǒng)電網(wǎng)故障診斷與定位方案主要依賴人工巡檢、故障錄波分析和專家經(jīng)驗判斷等方法，然而，人工巡檢需要耗費大量時間和人力，且難以實時覆蓋所有電網(wǎng)設備，故障錄波分析可能受到多種因素干擾，導致診斷結果不準確。專家經(jīng)驗判斷則受限于專家個人的知識水平和經(jīng)驗積累，難以快速響應電網(wǎng)故障，可能導致故障擴大或影響范圍增加，缺乏智能化手段的支持，無法自動分析和預測電網(wǎng)故障。需要提出云技術支持下的電網(wǎng)故障診斷與定位系統(tǒng)及方法來解決上述問題。

技術實現(xiàn)思路

1、基于此，本發(fā)明提供電網(wǎng)故障診斷方法、裝置、存儲介質及設備，通過邊緣計算節(jié)點和云平臺的結合，分階段對電網(wǎng)故障異常進行識別及分析診斷，通過云平臺高帶寬、低延遲通信能力，實現(xiàn)對電網(wǎng)異常運行參數(shù)的快速響應故障，并結合訓練后模型能夠準確識別和分析電網(wǎng)故障特征，提高電網(wǎng)故障診斷的效率和準確性，為電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行提供有力保障。

2、第一方面，本發(fā)明提供一種電網(wǎng)故障診斷方法，所述電網(wǎng)故障診斷方法應用于電網(wǎng)故障診斷系統(tǒng)，所述電網(wǎng)故障診斷系統(tǒng)包括電網(wǎng)節(jié)點傳感器、邊緣計算節(jié)點和云平臺，所述電網(wǎng)節(jié)點傳感器與邊緣計算節(jié)點通信連接，所述邊緣計算節(jié)點與云平臺通信連接，所述電網(wǎng)故障診斷方法包括：

3、通過電網(wǎng)節(jié)點傳感器獲取電網(wǎng)關鍵節(jié)點的電網(wǎng)運行參數(shù)；

4、將所述電網(wǎng)運行參數(shù)發(fā)送至邊緣計算節(jié)點判斷電網(wǎng)運行參數(shù)是否存在異常；

5、若所述電網(wǎng)運行參數(shù)存在異常，對所述電網(wǎng)運行參數(shù)標記異常后發(fā)送至云平臺；

6、云平臺結合歷史電網(wǎng)故障數(shù)據(jù)對標記異常的電網(wǎng)運行參數(shù)進行分類，并結合gis和gps對標記異常的電網(wǎng)運行參數(shù)進行定位，得到電網(wǎng)故障類型和定位。

7、進一步的，所述電網(wǎng)故障診斷方法還包括：

8、云平臺結合歷史電網(wǎng)故障數(shù)據(jù)得到電網(wǎng)故障的解決方案，并發(fā)送所述電網(wǎng)故障的解決方案。

9、進一步的，所述電網(wǎng)節(jié)點傳感器還與云平臺通信連接，所述電網(wǎng)故障診斷方法還包括：

10、云平臺接收電網(wǎng)節(jié)點傳感器發(fā)送的電網(wǎng)運行參數(shù)；

11、云平臺將所述電網(wǎng)運行參數(shù)輸入至訓練后的lstm模型得到電網(wǎng)故障預測，并發(fā)送所述電網(wǎng)故障預測。

12、進一步的，所述電網(wǎng)關鍵節(jié)點包括電網(wǎng)變電站、配電變壓器、輸電線路連接點、電纜接頭和開關設備；

13、所述電網(wǎng)運行參數(shù)包括電網(wǎng)關鍵節(jié)點的電流參數(shù)、電壓參數(shù)、功率因數(shù)、有功功率、無功功率、頻率、諧波含量、相位角、溫度、濕度和振動參數(shù)中的至少一種。

14、進一步的，邊緣計算節(jié)點判斷電網(wǎng)運行參數(shù)是否存在異常，包括：

15、采用滑動窗口技術對電網(wǎng)運行參數(shù)進行分段處理，得到實時電網(wǎng)運行參數(shù)；

16、將所述實時電網(wǎng)運行參數(shù)輸入至快速傅里葉變換模型進行頻譜分析，得到電網(wǎng)運行特征；

17、將所述電網(wǎng)運行特征輸入至訓練后的孤立森林模型進行異常檢測，得到電網(wǎng)運行參數(shù)異常標記。

18、進一步的，所述云平臺結合歷史電網(wǎng)故障數(shù)據(jù)對標記異常的電網(wǎng)運行參數(shù)進行分類，具體為：

19、云平臺結合歷史電網(wǎng)故障數(shù)據(jù)訓練卷積神經(jīng)網(wǎng)絡模型，直至訓練后的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡模型的損失收斂輸出訓練后的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡模型；

20、將標記異常的電網(wǎng)運行參數(shù)輸入至卷積神經(jīng)網(wǎng)絡模型，得到電網(wǎng)故障類型。

21、進一步的，云平臺結合歷史電網(wǎng)故障數(shù)據(jù)得到電網(wǎng)故障的解決方案，包括：

22、云平臺將歷史電網(wǎng)故障數(shù)據(jù)進行結構化處理得到歷史故障解決特征信息；

23、云平臺提取標記異常的電網(wǎng)運行參數(shù)的故障特征信息；

24、計算所述故障特征信息與任意一個歷史故障解決特征信息的相似度，直至得到故障特征信息與所有歷史故障解決特征信息之間的相似度；

25、選取相似度大于第一閾值的歷史故障解決特征信息對應的歷史電網(wǎng)故障數(shù)據(jù)作為參考案例；

26、提取所述參考案例的歷史故障解決方案作為電網(wǎng)故障的解決方案。

27、第二方面，本發(fā)明還提供一種電網(wǎng)故障診斷裝置，所述電網(wǎng)故障診斷裝置應用于電網(wǎng)故障診斷系統(tǒng)，所述電網(wǎng)故障診斷系統(tǒng)包括電網(wǎng)節(jié)點傳感器、邊緣計算節(jié)點和云平臺，所述電網(wǎng)節(jié)點傳感器與邊緣計算節(jié)點通信連接，所述邊緣計算節(jié)點與云平臺通信連接，所述電網(wǎng)故障診斷裝置包括：

28、參數(shù)獲取模塊，用于通過電網(wǎng)節(jié)點傳感器獲取電網(wǎng)關鍵節(jié)點的電網(wǎng)運行參數(shù)；

29、異常判斷模塊，用于將所述電網(wǎng)運行參數(shù)發(fā)送至邊緣計算節(jié)點判斷電網(wǎng)運行參數(shù)是否存在異常；

30、異常上傳模塊，用于若所述電網(wǎng)運行參數(shù)存在異常，對所述電網(wǎng)運行參數(shù)標記異常后發(fā)送至云平臺；

31、異常分析模塊，用于云平臺結合歷史電網(wǎng)故障數(shù)據(jù)對標記異常的電網(wǎng)運行參數(shù)進行分類，并結合gis和gps對標記異常的電網(wǎng)運行參數(shù)進行定位，得到電網(wǎng)故障類型和定位。

32、第三方面，本發(fā)明還提供一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)第一方面中任一項電網(wǎng)故障診斷方法的步驟。

33、第四方面，本發(fā)明還提供一種計算機設備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時，執(zhí)行第一方面中任一項電網(wǎng)故障診斷方法。

34、采用上述技術方案的有益效果為：本實施例通過邊緣計算節(jié)點和云平臺的結合，分階段對電網(wǎng)故障異常進行識別及分析診斷，通過云平臺高帶寬、低延遲通信能力，實現(xiàn)對電網(wǎng)異常運行參數(shù)的快速響應故障，并結合訓練后模型能夠準確識別和分析電網(wǎng)故障特征，提高電網(wǎng)故障診斷的效率和準確性，為電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行提供有力保障。

技術特征：

1.一種電網(wǎng)故障診斷方法，所述電網(wǎng)故障診斷方法應用于電網(wǎng)故障診斷系統(tǒng)，所述電網(wǎng)故障診斷系統(tǒng)包括電網(wǎng)節(jié)點傳感器、邊緣計算節(jié)點和云平臺，所述電網(wǎng)節(jié)點傳感器與邊緣計算節(jié)點通信連接，所述邊緣計算節(jié)點與云平臺通信連接，其特征在于，所述電網(wǎng)故障診斷方法包括：

2.如權利要求1所述的電網(wǎng)故障診斷方法，其特征在于，還包括：

3.如權利要求2所述的電網(wǎng)故障診斷方法，其特征在于，所述電網(wǎng)節(jié)點傳感器還與云平臺通信連接，所述電網(wǎng)故障診斷方法還包括：

4.如權利要求3所述的電網(wǎng)故障診斷方法，其特征在于，所述電網(wǎng)關鍵節(jié)點包括電網(wǎng)變電站、配電變壓器、輸電線路連接點、電纜接頭和開關設備；

5.如權利要求4所述的電網(wǎng)故障診斷方法，其特征在于，邊緣計算節(jié)點判斷電網(wǎng)運行參數(shù)是否存在異常，包括：

6.如權利要求5所述的電網(wǎng)故障診斷方法，其特征在于，所述云平臺結合歷史電網(wǎng)故障數(shù)據(jù)對標記異常的電網(wǎng)運行參數(shù)進行分類，具體為：

7.如權利要求6所述的電網(wǎng)故障診斷方法，其特征在于，云平臺結合歷史電網(wǎng)故障數(shù)據(jù)得到電網(wǎng)故障的解決方案，包括：

8.一種電網(wǎng)故障診斷裝置，所述電網(wǎng)故障診斷裝置應用于電網(wǎng)故障診斷系統(tǒng)，所述電網(wǎng)故障診斷系統(tǒng)包括電網(wǎng)節(jié)點傳感器、邊緣計算節(jié)點和云平臺，所述電網(wǎng)節(jié)點傳感器與邊緣計算節(jié)點通信連接，所述邊緣計算節(jié)點與云平臺通信連接，其特征在于，所述電網(wǎng)故障診斷裝置包括：

9.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權利要求1-7中任一項電網(wǎng)故障診斷方法的步驟。

10.一種計算機設備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時，執(zhí)行權利要求1-7中任一項電網(wǎng)故障診斷方法。

技術總結
本發(fā)明提供電網(wǎng)故障診斷方法、裝置、存儲介質及設備，包括：通過電網(wǎng)節(jié)點傳感器獲取電網(wǎng)關鍵節(jié)點的電網(wǎng)運行參數(shù)；將所述電網(wǎng)運行參數(shù)發(fā)送至邊緣計算節(jié)點判斷電網(wǎng)運行參數(shù)是否存在異常；若所述電網(wǎng)運行參數(shù)存在異常，對所述電網(wǎng)運行參數(shù)標記異常后發(fā)送至云平臺；云平臺結合歷史電網(wǎng)故障數(shù)據(jù)對標記異常的電網(wǎng)運行參數(shù)進行分類，并結合GIS和GPS對標記異常的電網(wǎng)運行參數(shù)進行定位，得到電網(wǎng)故障類型和定位。通過邊緣計算節(jié)點和云平臺的結合，分階段對電網(wǎng)故障異常進行識別及分析診斷，實現(xiàn)對電網(wǎng)異常運行參數(shù)的快速響應故障，并結合訓練后模型能夠準確識別和分析電網(wǎng)故障特征，提高電網(wǎng)故障診斷的效率和準確性，為電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行提供有力保障。

技術研發(fā)人員：張杰,盧遠宏,郭琦,涂亮,黃立濱,郭海平
受保護的技術使用者：南方電網(wǎng)科學研究院有限責任公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6