本發(fā)明涉及電網設備監(jiān)測技術領域，具體涉及一種電網設備智能監(jiān)測系統。

背景技術：

設備的安全是電網安全、可靠、穩(wěn)定運行的基礎，對設備進行有效、準確的監(jiān)測與診斷，是提高供電可考慮及電網運行智能化水平的重要途徑。隨著電網規(guī)模的不斷擴大，電網監(jiān)視及運行維護的工作量也日益增大，遠程對變電站一次設備的工作情況進行實時監(jiān)測及分析的技術也日益普及。

技術實現要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供一種電網設備智能監(jiān)測系統。

本發(fā)明的目的采集以下技術方案來實現：

提供了一種電網設備智能監(jiān)測系統，包括電網設備無線監(jiān)測模塊、數據處理模塊和智能終端，所述電網設備無線監(jiān)測模塊基于無線傳感器網絡采集電網設備實時電網設備實時監(jiān)測數據，并將采集到的電網設備實時電網設備實時監(jiān)測數據發(fā)送到所述數據處理模塊，所述數據處理模塊用于接收、存儲、顯示電網設備實時電網設備實時監(jiān)測數據，并將電網設備實時電網設備實時監(jiān)測數據與預先設定的正常閾值范圍的邊界值進行比較，若超過正常閾值范圍，則輸出報警信號；所述的智能終端通過通信網絡與數據處理模塊連接，用于實時訪問數據處理模塊中的電網設備實時電網設備實時監(jiān)測數據。

本發(fā)明的有益效果為：利用無線傳感器網絡技術實現了電網設備監(jiān)測，并在電網設備實時電網設備實時監(jiān)測數據異常時進行報警，便于相關人員進行遠程監(jiān)控。

附圖說明

利用附圖對本發(fā)明作進一步說明，但附圖中的實施例不構成對本發(fā)明的任何限制，對于本領域的普通技術人員，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據以下附圖獲得其它的附圖。

圖1本發(fā)明的結構框圖；

圖2是本發(fā)明數據處理模塊的連接框圖。

附圖標記：

電網設備無線監(jiān)測模塊1、數據處理模塊2、智能終端3、數據通信模塊10、數據異常分析模塊20、異常報警模塊30。

具體實施方式

結合以下實施例對本發(fā)明作進一步描述。

參見圖1、圖2，本實施例提供的一種電網設備智能監(jiān)測系統，包括電網設備無線監(jiān)測模塊1、數據處理模塊2和智能終端3，所述電網設備無線監(jiān)測模塊1基于無線傳感器網絡采集電網設備實時電網設備實時監(jiān)測數據，并將采集到的電網設備實時電網設備實時監(jiān)測數據發(fā)送到所述數據處理模塊2，所述數據處理模塊2用于接收、存儲、顯示電網設備實時電網設備實時監(jiān)測數據，并將電網設備實時電網設備實時監(jiān)測數據與預先設定的正常閾值范圍的邊界值進行比較，若超過正常閾值范圍，則輸出報警信號；所述的智能終端3通過通信網絡與數據處理模塊2連接，用于實時訪問數據處理模塊2中的電網設備實時電網設備實時監(jiān)測數據。

在一個實施例中，所述數據處理模塊2包括數據通信模塊10、數據異常分析模塊20、異常報警模塊30，所述數據通信模塊10與所述數據異常分析模塊20連接，所述數據異常分析模塊20與所述異常報警模塊30連接。

在一個實施例中，所述的電網設備實時電網設備實時監(jiān)測數據的類型包括變壓器監(jiān)測、絕緣監(jiān)測、局放監(jiān)測、斷路器監(jiān)測、避雷器監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、絕緣氣體監(jiān)測、絕緣液體監(jiān)測。

本發(fā)明上述實施例利用無線傳感器網絡技術實現了電網設備監(jiān)測，并在電網設備實時電網設備實時監(jiān)測數據異常時進行報警，便于相關人員進行遠程監(jiān)控。

在一個實施例中，所述的電網設備無線監(jiān)測模塊1包括電網設備監(jiān)測節(jié)點、簇頭節(jié)點、基站；所述的電網設備監(jiān)測節(jié)點用于采集電網設備實時監(jiān)測數據，并對電網設備實時監(jiān)測數據進行處理后，確定最終的采集數據包并發(fā)送至所在簇的簇頭節(jié)點；簇頭節(jié)點用于接收簇內的電網設備監(jiān)測節(jié)點發(fā)送的采集數據包，并對采集數據包進行融合處理后發(fā)送至基站，進而通過基站將電網設備實時監(jiān)測數據發(fā)送至數據處理模塊2。

優(yōu)選地，所述的電網設備監(jiān)測節(jié)點對電網設備實時監(jiān)測數據進行處理，包括：

(1)利用滑動窗口采集電網設備實時監(jiān)測數據，對同一滑動窗口內采集的電網設備實時監(jiān)測數據進行離群數據檢測，丟棄檢測到的離群數據；

(2)設對應于某一滑動窗口的剩余的電網設備實時監(jiān)測數據為s′＝{s1,s2,…,sλ}，按照下列計算公式對剩余電網設備實時監(jiān)測數據進行處理：

式中，s″為處理后的電網設備實時監(jiān)測數據，sμ表示剩余的電網設備實時監(jiān)測數據中第μ個電網設備實時監(jiān)測數據；

(3)設定采集數據包的數據長度ν，確定ν個滑動窗口對應的處理后的電網設備實時監(jiān)測數據，形成最終的采集數據包。

離群數據為電網設備實時監(jiān)測數據中與多數電網設備實時監(jiān)測數據毫無關聯的少部分電網設備實時監(jiān)測數據，其的出現能夠造成電網設備實時監(jiān)測數據質量惡化，影響后續(xù)對電網設備實時監(jiān)測數據的分析和判斷，本優(yōu)選實施例利用滑動窗口技術對電網設備監(jiān)測節(jié)點采集的電網設備實時監(jiān)測數據進行離群數據剔除和進一步的均值化處理，得到最終采集數據，并確定ν個滑動窗口對應的最終采集數據作為最終的采集數據包發(fā)送給簇頭節(jié)點，能夠適應非穩(wěn)態(tài)的電網設備實時監(jiān)測數據，提高收集的電網設備實時監(jiān)測數據的質量，有利于提高電網設備智能監(jiān)測系統的監(jiān)測精度，并且在保證電網設備實時監(jiān)測數據精度的前提下節(jié)省電網設備監(jiān)測節(jié)點的電網設備實時監(jiān)測數據發(fā)送量，從而節(jié)省電網設備監(jiān)測節(jié)點的電網設備實時監(jiān)測數據發(fā)送能耗以及簇頭節(jié)點的電網設備實時監(jiān)測數據接收能耗，進一步降低電網設備實時監(jiān)測數據收集的網絡能耗。

優(yōu)選地，所述的電網設備監(jiān)測節(jié)點對同一滑動窗口內采集的電網設備實時監(jiān)測數據進行離群數據檢測，具體包括：

(1)電網設備監(jiān)測節(jié)點將在第一次滑動窗口內采集的電網設備實時監(jiān)測數據作為訓練數據集，采用改進的基于分布密度的離群數據檢測算法進行離群數據檢測，若沒有檢測到離群數據，對下一次滑動窗口內采集的電網設備實時監(jiān)測數據進行同樣的離群數據檢測，直至檢測到離群數據；

(2)電網設備監(jiān)測節(jié)點采集一個新的電網設備實時監(jiān)測數據sψ；

(3)若sψ滿足下列公式，則將sψ判定為離群數據，并將sψ與之前的離群數據構成新的離群數據集，若sψ不滿足下列公式，返回到(2)：

式中，d(sψ,xρ)表示sψ與當前離群數據集x中的第ρ個離群數據之間的歐式距離，為當前離群數據集x具有的離群數據數目，d(xα,x％)表示離群數據集x中任意兩個離群數據間的歐式距離；

(4)依次對電網設備監(jiān)測節(jié)點新采集的電網設備實時監(jiān)測數據進行離群數據判定，直至完成ν個滑動窗口對應的電網設備實時監(jiān)測數據的離群數據判定。

本優(yōu)選實施例采用改進的基于分布密度的離群數據檢測算法和離群數據判定策略相結合的方式進行離群數據檢測，從而不需要對每一個滑動窗口內的電網設備實時監(jiān)測數據采用改進的基于分布密度的離群數據檢測算法進行檢測，減少了該算法的迭代次數，進一步提高了離群檢測效率，且設計的離群數據判定策略能夠適應離群數據集的變化。

優(yōu)選地，所述的采用改進的基于分布密度的離群數據檢測算法進行離群數據檢測，具體包括：

(1)電網設備監(jiān)測節(jié)點將在同一滑動窗口內采集的電網設備實時監(jiān)測數據作為訓練數據集，設訓練數據集為s＝{s1,s2,…,sn}，n表示訓練數據集中電網設備實時監(jiān)測數據的數目，訓練數據集中相隔最遠的兩個電網設備實時監(jiān)測數據間的歐式距離為dmax，按照下列公式計算訓練數據集中每一個電網設備實時監(jiān)測數據的數據偏離程度：

式中，表示電網設備實時監(jiān)測數據si的數據偏離程度，si∈s，n(si,0.8dmax)表示與si在0.8dmax距離范圍內的電網設備實時監(jiān)測數據的數目，si＝表示與si在0.8dmax距離范圍內的第j個電網設備實時監(jiān)測數據，n(si＝,0.8φdmax)表示與si＝在0.8φdmax距離范圍內的電網設備實時監(jiān)測數據的數目，n(si,0.8φdmax)表示與si在0.8φdmax距離范圍內的電網設備實時監(jiān)測數據的數目，φ為設定的距離范圍調節(jié)參數，φ的取值范圍為[0.3,0.5]；

(2)對所有電網設備實時監(jiān)測數據的數據偏離程度進行升序排列并按照排列順序在1,2,…,n中分配相應的序號，即升序排列中第一個數據偏離程度分配序號為1，升序排列中最后一個數據偏離程度分配序號為n，計算的數據偏離程度比例為其中為在升序排序中的序號；

(3)按照下列公式對進行轉換處理，得到轉換后的數據偏離程度將中的最小值所對應的作為離群判斷閾值：

其中

(4)若訓練數據集中存在電網設備實時監(jiān)測數據的數據偏離程度大于所述的離群判斷閾值，則將該電網設備實時監(jiān)測數據視為離群數據。

本優(yōu)選實施例實現了對異常電網設備實時監(jiān)測數據的篩選，在對電網設備實時監(jiān)測數據進行離群數據檢測時，利用滑動窗口進行分批檢測，能夠更加適應不平穩(wěn)的電網設備實時監(jiān)測數據，在本優(yōu)選實施例中，提供了一種較優(yōu)的離群數據檢測策略，其中定義了數據偏離程度的計算公式，根據該公式計算出各電網設備實時監(jiān)測數據的數據偏離程度，進而獲取數據偏離程度比例，最終得到用于檢測電網設備實時監(jiān)測數據是否為離群數據的離群判斷閾值，能夠在保證較低計算復雜度的情況下，有效地從大量電網設備實時監(jiān)測數據中發(fā)現隱藏在其中的離群數據，檢測準確高效，有利于提高電網設備智能監(jiān)測系統的監(jiān)測精度。

最后應當說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對本發(fā)明保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明作了詳細地說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的實質和范圍。