本申請(qǐng)涉及配電網(wǎng)運(yùn)維，尤其涉及一種基于卷積模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)健康評(píng)估方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，配電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境變得更加動(dòng)態(tài)和復(fù)雜。實(shí)時(shí)高效的健康診斷技術(shù)能夠幫助及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理潛在的問題，避免因故障而導(dǎo)致的大范圍停電事件?？梢?，配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)直接影響到用戶的用電體驗(yàn)和電力供應(yīng)的可靠性。為確保電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行，需要針對(duì)配電網(wǎng)的自身特性，隨時(shí)掌握其健康狀態(tài)，才能提供穩(wěn)定的電力服務(wù)，因此，準(zhǔn)確評(píng)估配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)不僅是保障電力供應(yīng)穩(wěn)定和安全的必要手段，還將有助于識(shí)別潛在的問題和隱患，從而采取預(yù)防性措施，減少故障發(fā)生的可能性。

2、現(xiàn)有的配電網(wǎng)健康診斷方式大多基于離線數(shù)據(jù)分析，需要大量的人力和時(shí)間投入，這不僅增加了運(yùn)營(yíng)成本，還降低了診斷效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N基于卷積模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)健康評(píng)估方法及裝置，用于解決現(xiàn)有的配電網(wǎng)健康診斷方式診斷效率低的技術(shù)問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)第一方面提供了一種基于卷積模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)健康評(píng)估方法，包括：

3、根據(jù)預(yù)設(shè)的配電網(wǎng)評(píng)估指標(biāo)體系信息，確定各個(gè)配電網(wǎng)評(píng)估指標(biāo)對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)；

4、獲取預(yù)設(shè)的配電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)樣本，并基于所述配電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)樣本，結(jié)合所述配電網(wǎng)評(píng)估指標(biāo)體系信息，計(jì)算配電網(wǎng)評(píng)估指標(biāo)數(shù)據(jù)；

5、根據(jù)通用的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)框架和模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)框架，結(jié)合所述配電網(wǎng)評(píng)估指標(biāo)體系信息，構(gòu)建初始的配電網(wǎng)健康評(píng)估模型，其中，所述配電網(wǎng)健康評(píng)估模型中的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊用于對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行提取特征，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊用于通過模糊規(guī)則，對(duì)提取的特征進(jìn)行模糊推理運(yùn)算；

6、根據(jù)所述配電網(wǎng)評(píng)估指標(biāo)數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)，對(duì)所述配電網(wǎng)健康評(píng)估模型進(jìn)行訓(xùn)練，當(dāng)模型輸出的收斂性或訓(xùn)練迭代次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)條件時(shí)，輸出當(dāng)前的配電網(wǎng)健康評(píng)估模型；

7、獲取配電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，將所述實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)輸入至所述配電網(wǎng)健康評(píng)估模型，以通過所述配電網(wǎng)健康評(píng)估模型的運(yùn)算，得到配電網(wǎng)健康評(píng)估結(jié)果。

8、優(yōu)選地，所述根據(jù)預(yù)設(shè)的配電網(wǎng)評(píng)估指標(biāo)體系信息，確定各個(gè)配電網(wǎng)評(píng)估指標(biāo)對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)具體包括：

9、根據(jù)預(yù)設(shè)的配電網(wǎng)評(píng)估指標(biāo)體系信息，通過層次分析法，計(jì)算各個(gè)配電網(wǎng)評(píng)估指標(biāo)對(duì)應(yīng)的主觀權(quán)重系數(shù)；

10、根據(jù)預(yù)設(shè)的配電網(wǎng)評(píng)估指標(biāo)體系信息，通過變異系數(shù)法，計(jì)算各個(gè)配電網(wǎng)評(píng)估指標(biāo)對(duì)應(yīng)的客觀權(quán)重系數(shù)；

11、根據(jù)所述主觀權(quán)重系數(shù)和所述客觀權(quán)重系數(shù)，按照預(yù)設(shè)的綜合權(quán)重計(jì)算式，得到綜合權(quán)重，并以所述綜合權(quán)重作為所述配電網(wǎng)評(píng)估指標(biāo)對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)。

12、優(yōu)選地，所述綜合權(quán)重計(jì)算式具體為：

13、

14、式中，表示第個(gè)指標(biāo)的主觀權(quán)重，表示第個(gè)指標(biāo)的客觀權(quán)重，表示第個(gè)指標(biāo)的綜合權(quán)重，n為指標(biāo)數(shù)量。

15、優(yōu)選地，所述配電網(wǎng)評(píng)估指標(biāo)具體包括：可靠性指標(biāo)、安全性指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)和環(huán)保性指標(biāo)。

16、優(yōu)選地，可靠性指標(biāo)具體包括：負(fù)荷裕度和電壓裕度；

17、所述安全性指標(biāo)具體包括：負(fù)荷變化速率、電壓合格率和線路負(fù)載率；

18、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)具體包括：線路損耗率和變壓器負(fù)載率；

19、環(huán)保性指標(biāo)包括：可再生能源滲透率。

20、同時(shí)，本申請(qǐng)第二方面提供了一種基于卷積模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)健康評(píng)估裝置，包括：

21、權(quán)重系數(shù)計(jì)算單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的配電網(wǎng)評(píng)估指標(biāo)體系信息，確定各個(gè)配電網(wǎng)評(píng)估指標(biāo)對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)；

22、指標(biāo)數(shù)據(jù)計(jì)算單元，用于獲取預(yù)設(shè)的配電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)樣本，并基于所述配電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)樣本，結(jié)合所述配電網(wǎng)評(píng)估指標(biāo)體系信息，計(jì)算配電網(wǎng)評(píng)估指標(biāo)數(shù)據(jù)；

23、初始模型構(gòu)建單元，用于根據(jù)通用的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)框架和模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)框架，結(jié)合所述配電網(wǎng)評(píng)估指標(biāo)體系信息，構(gòu)建初始的配電網(wǎng)健康評(píng)估模型，其中，所述配電網(wǎng)健康評(píng)估模型中的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊用于對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行提取特征，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊用于通過模糊規(guī)則，對(duì)提取的特征進(jìn)行模糊推理運(yùn)算；

24、模型訓(xùn)練單元，用于根據(jù)所述配電網(wǎng)評(píng)估指標(biāo)數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)，對(duì)所述配電網(wǎng)健康評(píng)估模型進(jìn)行訓(xùn)練，當(dāng)模型輸出的收斂性或訓(xùn)練迭代次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)條件時(shí)，輸出當(dāng)前的配電網(wǎng)健康評(píng)估模型；

25、配電網(wǎng)健康評(píng)估單元，用于獲取配電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，將所述實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)輸入至所述配電網(wǎng)健康評(píng)估模型，以通過所述配電網(wǎng)健康評(píng)估模型的運(yùn)算，得到配電網(wǎng)健康評(píng)估結(jié)果。

26、優(yōu)選地，權(quán)重系數(shù)計(jì)算單元具體用于：

27、根據(jù)預(yù)設(shè)的配電網(wǎng)評(píng)估指標(biāo)體系信息，通過層次分析法，計(jì)算各個(gè)配電網(wǎng)評(píng)估指標(biāo)對(duì)應(yīng)的主觀權(quán)重系數(shù)；

28、根據(jù)預(yù)設(shè)的配電網(wǎng)評(píng)估指標(biāo)體系信息，通過變異系數(shù)法，計(jì)算各個(gè)配電網(wǎng)評(píng)估指標(biāo)對(duì)應(yīng)的客觀權(quán)重系數(shù)；

29、根據(jù)所述主觀權(quán)重系數(shù)和所述客觀權(quán)重系數(shù)，按照預(yù)設(shè)的綜合權(quán)重計(jì)算式，得到綜合權(quán)重，并以所述綜合權(quán)重作為所述配電網(wǎng)評(píng)估指標(biāo)對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)。

30、優(yōu)選地，所述綜合權(quán)重計(jì)算式具體為：

31、

32、式中，表示第個(gè)指標(biāo)的主觀權(quán)重，表示第個(gè)指標(biāo)的客觀權(quán)重，表示第個(gè)指標(biāo)的綜合權(quán)重，n為指標(biāo)數(shù)量。

33、優(yōu)選地，所述配電網(wǎng)評(píng)估指標(biāo)具體包括：可靠性指標(biāo)、安全性指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)和環(huán)保性指標(biāo)。

34、優(yōu)選地，可靠性指標(biāo)具體包括：負(fù)荷裕度和電壓裕度；

35、所述安全性指標(biāo)具體包括：負(fù)荷變化速率、電壓合格率和線路負(fù)載率；

36、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)具體包括：線路損耗率和變壓器負(fù)載率；

37、環(huán)保性指標(biāo)包括：可再生能源滲透率。

38、從以上技術(shù)方案可以看出，本申請(qǐng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

39、本申請(qǐng)的技術(shù)方案通過引入卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊邏輯系統(tǒng)的結(jié)合，利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特征提取能力，從運(yùn)行數(shù)據(jù)中提取出隱含的特征和模式，利用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)更好地處理配電網(wǎng)運(yùn)行中的復(fù)雜性和不確定性，提高了訓(xùn)練效率與訓(xùn)練精度，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)性能。在實(shí)際應(yīng)用階段，利用訓(xùn)練所得的卷積模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型與實(shí)際配電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)快速進(jìn)行配電網(wǎng)健康的實(shí)時(shí)高效評(píng)估，從而解決了現(xiàn)有的配電網(wǎng)健康診斷方式診斷效率低的技術(shù)問題。

技術(shù)特征：

1.一種基于卷積模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)健康評(píng)估方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于卷積模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)健康評(píng)估方法，其特征在于，所述根據(jù)預(yù)設(shè)的配電網(wǎng)評(píng)估指標(biāo)體系信息，確定各個(gè)配電網(wǎng)評(píng)估指標(biāo)對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)具體包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于卷積模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)健康評(píng)估方法，其特征在于，所述綜合權(quán)重計(jì)算式具體為：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于卷積模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)健康評(píng)估方法，其特征在于，所述配電網(wǎng)評(píng)估指標(biāo)具體包括：可靠性指標(biāo)、安全性指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)和環(huán)保性指標(biāo)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于卷積模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)健康評(píng)估方法，其特征在于，可靠性指標(biāo)具體包括：負(fù)荷裕度和電壓裕度；

6.一種基于卷積模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)健康評(píng)估裝置，其特征在于，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于卷積模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)健康評(píng)估裝置，其特征在于，權(quán)重系數(shù)計(jì)算單元具體用于：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于卷積模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)健康評(píng)估裝置，其特征在于，所述綜合權(quán)重計(jì)算式具體為：

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于卷積模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)健康評(píng)估裝置，其特征在于，所述配電網(wǎng)評(píng)估指標(biāo)具體包括：可靠性指標(biāo)、安全性指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)和環(huán)保性指標(biāo)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種基于卷積模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)健康評(píng)估裝置，其特征在于，可靠性指標(biāo)具體包括：負(fù)荷裕度和電壓裕度；

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開了一種基于卷積模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)健康評(píng)估方法及裝置，本申請(qǐng)的技術(shù)方案通過引入卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊邏輯系統(tǒng)的結(jié)合，利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特征提取能力，從運(yùn)行數(shù)據(jù)中提取出隱含的特征和模式，利用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)更好地處理配電網(wǎng)運(yùn)行中的復(fù)雜性和不確定性，提高了訓(xùn)練效率與訓(xùn)練精度，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)性能。在實(shí)際應(yīng)用階段，利用訓(xùn)練所得的卷積模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型與實(shí)際配電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)快速進(jìn)行配電網(wǎng)健康的實(shí)時(shí)高效評(píng)估。

技術(shù)研發(fā)人員：劉艷萍,陳明輝,羅龍波,郭燁,袁瑩瑩
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司廣州供電局
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9