本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)自動化，尤其涉及一種監(jiān)控信息自動驗(yàn)收系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展和智能化水平的提高，變電站作為電力系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，其監(jiān)控信息的準(zhǔn)確性和實(shí)時性對于保障電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。傳統(tǒng)的監(jiān)控信息驗(yàn)收方法依賴于人工操作，不僅效率低下，而且容易受到人為因素的干擾，導(dǎo)致驗(yàn)收質(zhì)量和效率無法滿足現(xiàn)代電網(wǎng)的需求。

2、在現(xiàn)有技術(shù)中，驗(yàn)收過程依賴于人工逐條核對，效率低下，容易出錯，故障診斷依賴于運(yùn)維人員的經(jīng)驗(yàn)和知識，難以及時發(fā)現(xiàn)和定位故障，現(xiàn)有系統(tǒng)通常缺乏模塊化設(shè)計(jì)，導(dǎo)致系統(tǒng)升級和維護(hù)困難，與主站系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)接入存在兼容性和實(shí)時性問題。

3、因此，亟需一種自動化、智能化的監(jiān)控信息驗(yàn)收系統(tǒng)，以提高驗(yàn)收效率和準(zhǔn)確性，確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明目的在于提供一種監(jiān)控信息自動驗(yàn)收系統(tǒng)，以解決上述問題。

2、本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種監(jiān)控信息自動驗(yàn)收系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集模塊、驗(yàn)收模塊、故障診斷模塊和通信模塊，其中數(shù)據(jù)采集模塊用于變電站設(shè)備采集實(shí)時數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到驗(yàn)收模塊，驗(yàn)收模塊利用深度學(xué)習(xí)算法進(jìn)行智能驗(yàn)收，驗(yàn)收模塊將驗(yàn)收有問題的數(shù)據(jù)發(fā)送到故障診斷模塊，故障診斷模塊輸出診斷報(bào)告，并通過通信模塊將診斷報(bào)告發(fā)送給維護(hù)人員；

4、其中數(shù)據(jù)采集模塊、驗(yàn)收模塊、故障診斷模塊和通信模塊均為獨(dú)立模塊，其均擁有獨(dú)立的接口進(jìn)行通信。

5、本發(fā)明的監(jiān)控信息自動驗(yàn)收系統(tǒng)通過高度自動化和智能化的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了對變電站設(shè)備的實(shí)時監(jiān)控和智能驗(yàn)收。系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，包括數(shù)據(jù)采集、驗(yàn)收、故障診斷和通信模塊，每個模塊都有獨(dú)立的接口進(jìn)行通信，確保了系統(tǒng)的靈活性和可維護(hù)性。利用深度學(xué)習(xí)算法，驗(yàn)收模塊能夠準(zhǔn)確識別數(shù)據(jù)問題，并迅速將問題數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)交給故障診斷模塊，后者輸出詳細(xì)的診斷報(bào)告，通過通信模塊及時通知維護(hù)人員。這種設(shè)計(jì)不僅提高了監(jiān)控的實(shí)時性和準(zhǔn)確性，還加快了故障響應(yīng)和處理速度，減少了人為錯誤和停機(jī)時間，從而提高了維護(hù)效率和系統(tǒng)可靠性。同時，模塊化和獨(dú)立通信接口的設(shè)計(jì)也增強(qiáng)了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和數(shù)據(jù)安全性，為未來的升級和功能擴(kuò)展提供了便利，具有顯著的成本效益和應(yīng)用價值。

6、優(yōu)選的，數(shù)據(jù)采集模塊包括遙測信息采集單元、遙信信息采集單元、遙控信息采集單元和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)采集單元；

7、其中遙測信息采集單元采集變電站各節(jié)點(diǎn)的電壓值、電路中的電流值、有功功率和無功功率的測量值、電網(wǎng)的頻率和電能表記錄的電能量值；

8、遙信信息采集單元采集斷路器狀態(tài)、隔離開關(guān)狀態(tài)、接地開關(guān)的狀態(tài)，保護(hù)裝置的動作情況狀態(tài)，火災(zāi)和侵入的告警信號狀態(tài)，變壓器、電容器、電抗器設(shè)備的狀態(tài)；

9、遙控信息采集單元采集遠(yuǎn)程控制命令的執(zhí)行情況，包括遠(yuǎn)程開關(guān)斷路器狀態(tài)、調(diào)整變壓器分接頭狀態(tài)；

10、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)采集單元采集設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，包括溫度和壓力。

11、該變電站監(jiān)控信息自動驗(yàn)收系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集模塊通過細(xì)化為遙測、遙信、遙控和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)四個獨(dú)立單元，實(shí)現(xiàn)了全面而精細(xì)的數(shù)據(jù)監(jiān)控。遙測單元關(guān)注電力參數(shù)，遙信單元監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)，遙控單元追蹤遠(yuǎn)程命令執(zhí)行，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)單元監(jiān)測運(yùn)行環(huán)境，確保了監(jiān)控的全面性和故障診斷的準(zhǔn)確性。這種設(shè)計(jì)提高了響應(yīng)速度和自動化水平，優(yōu)化了維護(hù)工作，提升了數(shù)據(jù)的可用性和系統(tǒng)可靠性，為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了有力保障。

12、優(yōu)選的，驗(yàn)收模塊包括數(shù)據(jù)預(yù)處理單元、數(shù)據(jù)驗(yàn)證單元和智能驗(yàn)收單元，其中數(shù)據(jù)預(yù)處理單元將采集到的數(shù)據(jù)均轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)可處理的格式，并確保所有數(shù)據(jù)單位統(tǒng)一，且去除無效或錯誤的數(shù)據(jù)點(diǎn)；

13、數(shù)據(jù)驗(yàn)證單元將預(yù)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行完整性驗(yàn)證，確認(rèn)數(shù)據(jù)是否完整，沒有缺失關(guān)鍵信息，另外再對數(shù)據(jù)進(jìn)行一致性檢測，檢查數(shù)據(jù)之間的邏輯關(guān)系是否一致，如電壓和電流的乘積是否與功率讀數(shù)相符。

14、優(yōu)選的，智能驗(yàn)收單元通過以下步驟實(shí)現(xiàn)：

15、s1：為遙測信息采集單元和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)采集單元采集到的電壓值、電流值、有功功率和無功功率的測量值、電網(wǎng)的頻率、電能量值、設(shè)備溫度和設(shè)備壓力設(shè)定正常運(yùn)行的閾值；

16、s2：通過統(tǒng)計(jì)模型，自動識別出遙測信息采集單元和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)采集單元所采集的數(shù)據(jù)是否超過閾值，如有數(shù)據(jù)超過，將此數(shù)據(jù)發(fā)送到故障診斷模塊中。

17、在變電站中，遙測信息特點(diǎn)為穩(wěn)定持續(xù)的測量參數(shù)，其數(shù)據(jù)存在嚴(yán)格的時序性，而遙信信息與遙控信息多為指令性參數(shù)，其在時序上無規(guī)律，且指令數(shù)量復(fù)雜不可預(yù)測，因此本技術(shù)將遙測信息與遙信信息和遙控信息分別用兩種模型進(jìn)行智能驗(yàn)收，針對其各自的特性進(jìn)行高效準(zhǔn)確的驗(yàn)收。

18、優(yōu)選的，智能驗(yàn)收單元還包括s3：建立dbscan模型，包括以下步驟：

19、s3.1：將遙信信息采集單元、遙控信息采集單元和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)采集單元采集到的數(shù)據(jù)作為dbscan模型的輸入，其中具體輸入包括：所采集的各個設(shè)備狀態(tài)的變化頻率、持續(xù)時間和操作間隔時間；

20、s3.2：參數(shù)設(shè)置，根據(jù)不同設(shè)備的特性，設(shè)定其各自的領(lǐng)域半徑和最小點(diǎn)數(shù)minpts；

21、s3.3：算法運(yùn)行，dbscan算法將數(shù)據(jù)點(diǎn)分為三類：核心點(diǎn)、邊界點(diǎn)、噪聲點(diǎn)，其中dbscan算法只輸出噪聲點(diǎn)；

22、在本實(shí)施例中，s3.1中各個設(shè)備狀態(tài)包括：斷路器狀態(tài)、隔離開關(guān)狀態(tài)、接地開關(guān)的狀態(tài)，保護(hù)裝置的動作情況狀態(tài)，變壓器、電容器、電抗器設(shè)備的狀態(tài)，遠(yuǎn)程開關(guān)斷路器狀態(tài)，調(diào)整變壓器分接頭狀態(tài)。

23、s3中變化頻率、持續(xù)時間和操作間隔時間的領(lǐng)域半徑通過k-distance算法確定，最小數(shù)點(diǎn)minpts通過實(shí)驗(yàn)和錯誤排除得到。

24、dbscan模型將所有噪聲點(diǎn)輸出到故障診斷模塊中。

25、本發(fā)明的智能驗(yàn)收單元同時實(shí)現(xiàn)了自動化處理和智能化識別，其中智能驗(yàn)收單元實(shí)現(xiàn)了對變電站監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的高效、準(zhǔn)確處理。首先，它設(shè)定了閾值來定義遙測信息和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的正常范圍，包括電壓、電流、功率、電網(wǎng)頻率和電能量等參數(shù)。接著，利用統(tǒng)計(jì)模型，智能驗(yàn)收單元能夠自動識別數(shù)據(jù)是否超出這些預(yù)設(shè)閾值，一旦發(fā)現(xiàn)異常，便自動將數(shù)據(jù)發(fā)送至故障診斷模塊。為了進(jìn)一步提升智能化水平，系統(tǒng)還集成了dbscan模型，該模型能夠處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)集，自動識別數(shù)據(jù)中的密集區(qū)域（簇）和噪聲點(diǎn)，無需預(yù)先指定簇的數(shù)量，適應(yīng)性強(qiáng)。dbscan模型的引入極大地提高了系統(tǒng)的智能性和魯棒性，尤其是在處理非線性分布數(shù)據(jù)時。

26、智能驗(yàn)收單元的自動化流程減少了人工干預(yù)，提高了效率和準(zhǔn)確性。它能夠快速響應(yīng)故障，及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在問題，從而提高了變電站的可靠性和安全性。此外，該單元的設(shè)計(jì)還考慮了異常值和噪聲點(diǎn)的處理，確保了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和質(zhì)量。通過數(shù)據(jù)驅(qū)動的決策支持，智能驗(yàn)收單元為運(yùn)維人員提供了科學(xué)、準(zhǔn)確的決策依據(jù)，降低了人為錯誤的可能性。總之，智能驗(yàn)收單元通過其先進(jìn)的技術(shù)手段，為變電站監(jiān)控信息提供了一個全面、高效、智能化的自動驗(yàn)收解決方案。

27、優(yōu)選的，驗(yàn)收模塊至少設(shè)置有兩個，其一設(shè)置在變電站的站內(nèi)，其二設(shè)置在站外的通信模塊接收點(diǎn)，其中其一驗(yàn)收模塊的數(shù)據(jù)輸入由采集模塊直接輸入，其二驗(yàn)收模塊的數(shù)據(jù)輸入由通信模塊轉(zhuǎn)發(fā)后輸入。

28、優(yōu)選的，故障診斷模塊包括特征提取單元、故障分類單元和故障原因分析單元，其中特征提取單元將智能驗(yàn)收單元發(fā)送來的異常數(shù)據(jù)提取頻域特征和時域特征；故障分類單元通過分析異常數(shù)據(jù)的特征，對異常數(shù)據(jù)進(jìn)行故障分類，故障類型包括電力系統(tǒng)故障、設(shè)備故障、通信故障、環(huán)境監(jiān)測故障、機(jī)械故障和自動化故障，故障原因分析單元將異常數(shù)據(jù)導(dǎo)致的故障原因制作出診斷報(bào)告。

29、優(yōu)選的，通信模塊包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)單元、通信接口單元、數(shù)據(jù)緩存單元和故障轉(zhuǎn)移單元，其中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)單元將收集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到指定的接收系統(tǒng)，通信接口單元提供多種通信接口，包括光纖和無線通信，數(shù)據(jù)緩存單元在數(shù)據(jù)傳輸過程中提供臨時的數(shù)據(jù)存儲，以處理通信延遲或中斷，故障轉(zhuǎn)移單元在通信路徑或設(shè)備發(fā)生故障時，自動切換到備用路徑或設(shè)備，維持?jǐn)?shù)據(jù)的持續(xù)傳輸。

30、優(yōu)選的，故障轉(zhuǎn)移單元通過實(shí)時監(jiān)測通信鏈路和通信設(shè)備狀態(tài)，快速識別故障或者性能下降的情況，其中通信方式的切換順序?yàn)楣饫w、無線通信，當(dāng)識別出光纖通信故障時，自動切換到無線通信的方式。

31、通信模塊通過集成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、多種通信接口、數(shù)據(jù)緩存和故障轉(zhuǎn)移單元，實(shí)現(xiàn)了高效且可靠的數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)單元保證了數(shù)據(jù)的快速傳遞，而通信接口單元則提供了光纖和無線通信的多樣化選擇，適應(yīng)不同環(huán)境。數(shù)據(jù)緩存單元有助于緩解通信延遲或中斷，確保數(shù)據(jù)不丟失。故障轉(zhuǎn)移單元通過實(shí)時監(jiān)測，能夠快速識別并自動切換至備用通信路徑或設(shè)備，如從光纖到無線通信的無縫切換，從而保障了數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B續(xù)性。這種設(shè)計(jì)提高了系統(tǒng)的自愈能力，減少了人為干預(yù)，增強(qiáng)了穩(wěn)定性和可靠性，同時，模塊化的結(jié)構(gòu)也便于未來的維護(hù)和擴(kuò)展，為關(guān)鍵數(shù)據(jù)傳輸提供了堅(jiān)實(shí)的保障。

32、優(yōu)選的，無線通信方式包括4g通信和2g通信，其中數(shù)據(jù)采集模塊采集的所有數(shù)據(jù)均通過4g通信方式傳遞，2g通信只傳遞經(jīng)過其一驗(yàn)收模塊分析后的異常數(shù)據(jù)。

33、本發(fā)明通過設(shè)置兩個驗(yàn)收模塊，在通信方式只支持2g網(wǎng)絡(luò)時，依然可以輸出變電站中的異常數(shù)據(jù)，減少了因數(shù)據(jù)過大導(dǎo)致上傳失敗的可能，極大的增加了變電站驗(yàn)收的及時性和安全性。

34、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

35、1、本發(fā)明的監(jiān)控信息自動驗(yàn)收系統(tǒng)通過高度自動化和智能化的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了對變電站設(shè)備的實(shí)時監(jiān)控和智能驗(yàn)收。系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，包括數(shù)據(jù)采集、驗(yàn)收、故障診斷和通信模塊，每個模塊都有獨(dú)立的接口進(jìn)行通信，確保了系統(tǒng)的靈活性和可維護(hù)性。利用深度學(xué)習(xí)算法，驗(yàn)收模塊能夠準(zhǔn)確識別數(shù)據(jù)問題，并迅速將問題數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)交給故障診斷模塊，后者輸出詳細(xì)的診斷報(bào)告，通過通信模塊及時通知維護(hù)人員。這種設(shè)計(jì)不僅提高了監(jiān)控的實(shí)時性和準(zhǔn)確性，還加快了故障響應(yīng)和處理速度，減少了人為錯誤和停機(jī)時間，從而提高了維護(hù)效率和系統(tǒng)可靠性。同時，模塊化和獨(dú)立通信接口的設(shè)計(jì)也增強(qiáng)了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和數(shù)據(jù)安全性，為未來的升級和功能擴(kuò)展提供了便利，具有顯著的成本效益和應(yīng)用價值；

36、2、本發(fā)明的智能驗(yàn)收單元同時實(shí)現(xiàn)了自動化處理和智能化識別，其中智能驗(yàn)收單元實(shí)現(xiàn)了對變電站監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的高效、準(zhǔn)確處理。首先，它設(shè)定了閾值來定義遙測信息和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的正常范圍，包括電壓、電流、功率、電網(wǎng)頻率和電能量等參數(shù)。接著，利用統(tǒng)計(jì)模型，智能驗(yàn)收單元能夠自動識別數(shù)據(jù)是否超出這些預(yù)設(shè)閾值，一旦發(fā)現(xiàn)異常，便自動將數(shù)據(jù)發(fā)送至故障診斷模塊。為了進(jìn)一步提升智能化水平，系統(tǒng)還集成了dbscan模型，該模型能夠處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)集，自動識別數(shù)據(jù)中的密集區(qū)域（簇）和噪聲點(diǎn)，無需預(yù)先指定簇的數(shù)量，適應(yīng)性強(qiáng)。dbscan模型的引入極大地提高了系統(tǒng)的智能性和魯棒性，尤其是在處理非線性分布數(shù)據(jù)時；

37、智能驗(yàn)收單元的自動化流程減少了人工干預(yù)，提高了效率和準(zhǔn)確性。它能夠快速響應(yīng)故障，及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在問題，從而提高了變電站的可靠性和安全性。此外，該單元的設(shè)計(jì)還考慮了異常值和噪聲點(diǎn)的處理，確保了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和質(zhì)量。通過數(shù)據(jù)驅(qū)動的決策支持，智能驗(yàn)收單元為運(yùn)維人員提供了科學(xué)、準(zhǔn)確的決策依據(jù)，降低了人為錯誤的可能性?？傊悄茯?yàn)收單元通過其先進(jìn)的技術(shù)手段，為變電站監(jiān)控信息提供了一個全面、高效、智能化的自動驗(yàn)收解決方案；

38、3、通信模塊通過集成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、多種通信接口、數(shù)據(jù)緩存和故障轉(zhuǎn)移單元，實(shí)現(xiàn)了高效且可靠的數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)單元保證了數(shù)據(jù)的快速傳遞，而通信接口單元則提供了光纖和無線通信的多樣化選擇，適應(yīng)不同環(huán)境。數(shù)據(jù)緩存單元有助于緩解通信延遲或中斷，確保數(shù)據(jù)不丟失。故障轉(zhuǎn)移單元通過實(shí)時監(jiān)測，能夠快速識別并自動切換至備用通信路徑或設(shè)備，如從光纖到無線通信的無縫切換，從而保障了數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B續(xù)性。這種設(shè)計(jì)提高了系統(tǒng)的自愈能力，減少了人為干預(yù)，增強(qiáng)了穩(wěn)定性和可靠性，同時，模塊化的結(jié)構(gòu)也便于未來的維護(hù)和擴(kuò)展，為關(guān)鍵數(shù)據(jù)傳輸提供了堅(jiān)實(shí)的保障。