本發(fā)明涉及一種停電自動監(jiān)測分析系統(tǒng)，尤其指一種基于動態(tài)數據驅動的大面積停電自動監(jiān)測分析系統(tǒng)。

背景技術：

隨著國民經濟的發(fā)展和人民物質生活水平的不斷提高，促使電力事業(yè)迅速發(fā)展，配電網的不斷網絡擴大，現代社會對供電可靠性和電能質量的要求越來越高。提高供電可靠性就是指減少停電次數和縮短停電時間。據統(tǒng)計，電力用戶遭受的停電事故95%以上是由配電網故障引起的(扣除發(fā)電不足因素)。同時，國網公司大力推進智能電網的發(fā)展，在變電站、配網線路、配電站所、低壓設備上都安裝了相當數量的智能監(jiān)測裝置，這些裝置產生的大量實時數據，對反應電網運行狀態(tài)、診斷故障影響范圍都有重要作用。但由于這些實時數據都是離散型信息、準確性不高，而且不同來源的信息中存在時序差，因此如何利用好這些各式各樣的數據是配網故障分析領域的關鍵課題。因此，在配電網發(fā)生故障后，準確、迅速地判斷故障位置，確定故障影響的停電范圍，對于及時隔離并修復故障、提高供電可靠性、提升客戶滿意度具有十分重要的意義。

同時區(qū)域多戶停電事件在整個95598故障報修業(yè)務所占權重一直居高不下，因此盡可能避免減少區(qū)域大面積停電風險，由于故障、檢修、自然災害等易引發(fā)區(qū)域大面積停電，極易引發(fā)群體性投訴事件。

技術實現要素：

本發(fā)明要解決的技術問題和提出的技術任務是對現有技術方案進行完善與改進，提供一種基于動態(tài)數據驅動的大面積停電自動監(jiān)測分析系統(tǒng)，以達到迅速、準確判斷故障的目的。為此，本發(fā)明采取以下技術方案。

一種基于動態(tài)數據驅動的大面積停電自動監(jiān)測分析系統(tǒng)，包括：

事件策略算法規(guī)劃模塊：用于制定并存儲多種事件策略；事件策略包括事件源獲取策略、過濾策略、研判策略、發(fā)布策略；事件源獲取策略用于通過定時調用告警JMS隊列，獲取新增狀態(tài)的告警消息，包括SCADA系統(tǒng)的開關跳閘、配網自動化系統(tǒng)的開關跳閘、智能公變系統(tǒng)的公變停電、用電采集系統(tǒng)的專變停電、農保監(jiān)測系統(tǒng)的總保閉鎖及在線監(jiān)測系統(tǒng)的故障指示器的告警事件；過濾策略用于對上述告警事件通過可信度參數控制，并對各告警事件采取相應的過濾策略；研判策略用于對上述告警事件通過可信度參數控制，并對各告警事件采取相應的拓撲校驗策略；發(fā)布策略用于按故障的可信度，按預設的閥值確定發(fā)布時機；

事件初始化模塊：用于將事件數據初始化到內存數據中；通過獲取初始化事件數據、存放系統(tǒng)的事件H2數據庫、啟動獲取事件源線程、啟動事件研判時間軸、啟動故障發(fā)布時間軸環(huán)節(jié)完成事件初始化過程；事件數據包括SCADA系統(tǒng)的開關跳閘、配網自動化系統(tǒng)的開關跳閘、智能公變系統(tǒng)的公變停電、用電采集系統(tǒng)的專變停電、農保監(jiān)測系統(tǒng)的總保閉鎖及在線監(jiān)測系統(tǒng)的故障指示器告警數據；

策略選擇模塊：用于根據策略配置、數據類型，從事件策略算法規(guī)劃模塊獲取對應的執(zhí)行方案；策略選擇包括事件源獲取策略選擇、事件過濾策略選擇、事件研判策略選擇；

事件過濾模塊：用于根據通過告警類型過濾剔除計劃停電，再通過告警時間與已發(fā)布故障的創(chuàng)建時間比較，是否在預設時間范圍內，若在范圍內，則對當前告警進行過濾判斷，若超出范圍，則不過濾參與研判；

事件源線程模塊：用于根據事件源策略，獲取事件，存入H2數據庫；

事件時間軸模塊：用于定時從H2數據庫中取新增的事件，按容器分組，啟動研判線程；

事件研判模塊：用于在根據事件類型，選擇對應的事件研判策略得到研判方案后，執(zhí)行研判方案得到仿真故障；

故障停電發(fā)布時間軸模塊：用于定時從H2數據庫中獲取未發(fā)布故障，按容器分組，啟動故障發(fā)布線程；

故障停電發(fā)布模塊：用于設置故障發(fā)布狀態(tài)，根據停電設備生成停電影響構面和停電影響用戶情況；

故障停電合并模塊：用于合并同一容器未發(fā)布故障，以停電范圍大的故障，合并重疊范圍小的故障；

故障停電消息發(fā)布模塊：用于將已發(fā)布故障推送到搶修隊列，并將已發(fā)布故障直接發(fā)送到前臺消息。

本技術方案采用時間軸機制，即分析后的故障信息按時序進入事件軸，當達到指定時間后，對故障信息進行歸并處理，形成統(tǒng)一的故障信息并發(fā)布至大面積停電監(jiān)測系統(tǒng)；并引入可信度機制。采用時間軸和可信度相結合的機制，進一步提高分析效率，一旦故障信息滿足可信度要求就可以立刻發(fā)布，實現迅速、準確地對不同源事件分析得到的故障信息進行融會和歸并。

本技術方案可以電網自主PMS2.0 GIS地理平臺為基礎，動態(tài)進行可信度配置和相關策略調整來適應各電力網省間差異，提高停電事件分析準確性。

擴展性較好，適應性強，能隨著實際業(yè)務需要擴展調整優(yōu)化，各業(yè)務系統(tǒng)集成切換便捷。

基于電力自主公用GIS平臺，獨立運行于電力信息內網，不依賴其他商業(yè)GIS平臺，信息安全性高，且可進行自主研發(fā)和業(yè)務應用擴展。

作為應用于電力大面積故障停電GIS主動監(jiān)測分析技術，融合95598特有業(yè)務應用，并進行需求個性化定制，在95598應用的功能界面實現自動故障設備位置定位、自動停電拓撲影響范圍分析、停電影響用戶自動分析等功能，綜合開展停電用戶主動監(jiān)測，為多戶故障停電工單提供預判，為配網搶修管理、95598客戶服務提供有力支撐，同時有利于及時發(fā)現重大輿情，采取應急預案應對。

作為對上述技術方案的進一步完善和補充，本發(fā)明還包括以下附加技術特征。

策略選擇模塊根據事件類型，配置事件源策略，讀入策略文件，得到事件源獲取方法，根據獲取方法進行事件獲取，得到未研判的事件列表；之后，策略選擇模塊根據事件類型，配置過濾策略優(yōu)先級，讀入策略文件，得到事件優(yōu)先級、過濾方法，根據過濾方法進行事件過濾，得到需要研判的事件列表；接著策略選擇模塊根據事件類型，配置研判策略優(yōu)先級，讀入策略文件，得到事件優(yōu)先級、研判方法，根據研判方法進行事件研判，生成仿真故障。本技術方案對事件進行分類、過濾，研判，有助于提高故障的準確性判斷。

事件過濾模塊對H2數據庫中未發(fā)布仿真故障的影響設備進行過濾，將不屬于仿真故障、事件建立時間小于預設值、非已發(fā)布的故障停電范圍內的確認故障、與執(zhí)行事件不處于相同容器的事件增加至待研判事件隊列，當事件為已發(fā)布的故障停電范圍內的確認故障時，記錄故障與事件的關系?？捎行П苊夤收系闹貜凸?。

還包括仿真模塊，所述的仿真模塊建立三個時間軸分別為真實世界時間軸、告警事件時間軸和故障事件時間軸；在運行過程中，真實世界的發(fā)生故障信息的影響，被監(jiān)測系統(tǒng)捕捉，轉化為告警事件；告警事件按其不同的時序加入到事件時間軸中，仿真模塊根據這些變化的事件進行分析和推導，形成可能的故障事件，按時序送入到故障時間軸中，當需要更多信息進行輔助判斷時，反饋給監(jiān)測系統(tǒng)；故障時間軸中的故障信息按時間間隔進行歸并和轉化，一旦符合發(fā)布條件，則發(fā)布至外部系統(tǒng)，并根據外部系統(tǒng)的處理情況，進行動態(tài)變化。配電網故障是一個典型的復雜系統(tǒng)，來自不同事件源的告警事件和最終歸一化的故障信息是其核心內容，本技術方案實現告警事件推導到故障信息的動態(tài)仿真。

事件過濾模塊包括事件可信度分析單元，事件可信度分析單元根據事件源，確定事件的可信度；當故障信息滿足可信度要求時，進行發(fā)布。有助于提高數據的準確性。

事件源線程模塊根據事件源類型，選擇獲取策略，獲取新事件，同時過濾H2數據庫中已存在的事件，并將新事件存入H2數據庫中，事件源來自于95598報修及告警信息。本技術方案從多個方面對數據進行選擇，提高數據準確性和發(fā)現問題的及時性。

大面積停電自動監(jiān)測分析系統(tǒng)以電網自主GIS地理平臺為基礎并獨立運行于電力信息內網，動態(tài)進行可信度配置和相關策略調整來適應各電力網省間差異以提高停電事件分析準確性。

有益效果：

本技術方案采用時間軸機制，即分析后的故障信息按時序進入事件軸，當達到指定時間后，對故障信息進行歸并處理，形成統(tǒng)一的故障信息并發(fā)布至大面積停電監(jiān)測系統(tǒng)；并引入可信度機制。采用時間軸和可信度相結合的機制，進一步提高分析效率，一旦故障信息滿足可信度要求就可以立刻發(fā)布，實現迅速、準確地對不同源事件分析得到的故障信息進行融會和歸并。

本技術方案可以電網自主PMS2.0 GIS地理平臺為基礎，動態(tài)進行可信度配置和相關策略調整來適應各電力網省間差異，提高停電事件分析準確性。

本技術方案擴展性較好，適應性強，能隨著實際業(yè)務需要擴展調整優(yōu)化，各業(yè)務系統(tǒng)集成切換便捷。

本技術方案基于電力自主公用GIS平臺，獨立運行于電力信息內網，不依賴其他商業(yè)GIS平臺，信息安全性高，且可進行自主研發(fā)和業(yè)務應用擴展。

本技術方案作為應用于電力大面積故障停電GIS主動監(jiān)測分析技術，融合95598特有業(yè)務應用，并進行需求個性化定制，在95598應用的功能界面實現自動故障設備位置定位、自動停電拓撲影響范圍分析、停電影響用戶自動分析等功能，綜合開展停電用戶主動監(jiān)測，為多戶故障停電工單提供預判，為配網搶修管理、95598客戶服務提供有力支撐，同時有利于及時發(fā)現重大輿情，采取應急預案應對。

附圖說明

圖1（a）是事件獲取策略流程圖。

圖1（b）是事件過濾策略流程圖。

圖1（c）是事件研判策略流程圖。

圖2 （a）是事件過濾實現流程圖。

圖2 （b）是事件寫流程圖。

圖3（a）是事件源獲取主線程圖。

圖3（b）是事件源根據策略獲取新事件流程圖。

圖4（a）是事件研判主線程圖。

圖4（b）是事件研判流程圖。

圖5（a）是事件研判過程實現流程圖。

圖5（b）是重新研判流程圖。

圖6（a）是故障發(fā)布主線程圖。

圖6（b）是故障合并發(fā)布流程圖。

圖6（c）是發(fā)布故障過程圖。

圖6（d）是故障停電發(fā)布判斷流程圖。

圖7（a）是故障停電發(fā)布實現流程圖。

圖7（b）是故障及相關數據存儲流程圖。

圖8是故障停電合并實現流程圖。

圖9 （a）是故障停電消息發(fā)布實現流程圖。

圖9 （b）是故障停電消息發(fā)布實現流程圖。

圖10是仿真體系架構時間軸交互示意圖。

具體實施方式

以下結合說明書附圖對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細說明。

本技術方案以電網PMS2.0 GIS平臺為支撐，通過事件策略算法規(guī)劃、事件初始化、策略選擇器、事件過濾、事件源線程、事件時間軸、研判事件過程、故障停電發(fā)布時間軸、故障停電發(fā)布、故障停電合并、故障停電消息發(fā)布這幾個關鍵環(huán)節(jié)完成的一種基于動態(tài)數據驅動的大面積停電自動監(jiān)測分析技術及系統(tǒng)。

1）事件策略算法規(guī)劃：該過程實現事件源獲取策略、過濾策略、研判策略、發(fā)布策略等；其中事件源獲取策略通過定時調用告警JMS隊列，獲取新增狀態(tài)的告警消息，包括SCADA系統(tǒng)的開關跳閘、配網自動化系統(tǒng)的開關跳閘、智能公變系統(tǒng)的公變停電、用電采集系統(tǒng)的專變停電、農保監(jiān)測系統(tǒng)的總保閉鎖及在線監(jiān)測系統(tǒng)的故障指示器等告警事件；過濾策略則對上述告警事件通過可信度參數控制，并對各告警事件采取相應的過濾策略；研判策略則對上述告警事件通過可信度參數控制，并對各告警事件采取相應的拓撲校驗策略；發(fā)布策略則按故障的可信度，按預設的閥值確定發(fā)布時機。

2）事件初始化：該過程實現將SCADA系統(tǒng)的開關跳閘、配網自動化系統(tǒng)的開關跳閘、智能公變系統(tǒng)的公變停電、用電采集系統(tǒng)的專變停電、農保監(jiān)測系統(tǒng)的總保閉鎖及在線監(jiān)測系統(tǒng)的故障指示器等告警數據初始化到大面積停電自動監(jiān)測分析系統(tǒng)的內存數據中。通過獲取初始化事件數據、存放系統(tǒng)的事件H2數據庫、啟動獲取事件源線程、啟動事件研判時間軸、啟動故障發(fā)布時間軸等環(huán)節(jié)完成事件初始化過程。

3）策略選擇器：根據策略配置、數據類型，獲取執(zhí)行方案。有事件源獲取策略、事件過濾策略、事件研判策略，具體實現，如圖1（a）、 1（b）、1（c）所示。

4）事件過濾：該過程通過告警類型過濾剔除計劃停電，再通過告警時間與已發(fā)布故障的創(chuàng)建時間比較，是否在預設時間范圍內，范圍內當前告警進行過濾判斷，超出范圍不過濾參與研判。具體實現見圖2（a）、圖2（b）所示。

5）事件源線程：根據事件源策略，獲取事件，存入H2。具體實現見圖3（a）和圖3（b）。

6）事件時間軸：定時取新增的事件，按容器分組，啟動研判線程。具體實現見圖4（a）和圖4（b）。

7）研判事件過程：根據事件類型，選擇研判策略得到研判方案，執(zhí)行研判方案得到仿真故障。具體實現見圖5(a)和圖5(b)所示。

8）故障停電發(fā)布時間軸：定時從H2中獲取未發(fā)布故障，按容器分組，啟動故障發(fā)布線程。具體實現見圖6 （a）、圖6 （b）、圖6 （c）、圖6 （d）所示。

9）故障停電發(fā)布：該過程實現設置故障發(fā)布狀態(tài)，根據停電設備生成停電影響構面和停電影響用戶情況。具體實現見圖7（a）、圖7（b）所示。

10）故障停電合并：合并同一容器未發(fā)布故障，以停電范圍大的故障，合并重疊范圍小的故障。具體實現見圖8 所示。

11）故障停電消息發(fā)布：已發(fā)布故障推送到搶修隊列，調整為直接發(fā)送到前臺消息。具體實現見圖9（a）、圖9（b）所示。

復雜系統(tǒng)的復雜性和時變性決定了在仿真過程中對系統(tǒng)的描述需要隨著認識的深入和時間的流逝而發(fā)生變化，因此仿真必須呈現動態(tài)性。配電網故障是一個典型的復雜系統(tǒng)，來自不同事件源的告警事件和最終歸一化的故障信息是其核心內容，從真實世界得到告警事件是多種智能化監(jiān)測系統(tǒng)，從告警事件推導到故障信息,則需要采用動態(tài)數據驅動仿真技術。

在仿真體系架構建立三個時間軸分別為真實世界時間軸、告警事件時間軸和故障事件事件軸。如圖10所示，在系統(tǒng)運行過程中，真實世界的發(fā)生故障信息的影響，被智能化監(jiān)測系統(tǒng)捕捉，轉化為告警事件；告警事件按其不同的時序加入到事件時間軸中，仿真系統(tǒng)根據這些變化的事件進行分析和推導，形成可能的故障事件，按時序送入到故障時間軸中，如需要更多信息進行輔助判斷，反饋給智能化監(jiān)測系統(tǒng)；故障時間軸中的故障信息采用較短的時間間隔進行歸并和轉化，一旦符合發(fā)布條件（時間限制或可信度達到），則發(fā)布至外部系統(tǒng)，并根據外部系統(tǒng)的處理情況，進行動態(tài)變化。

不同源事件分析得到的故障信息的融會和歸并，尤其在時效性上有較高的要求。為解決這一問題，本技術方案采用時間軸機制，即分析后的故障信息按時序進入事件軸，當達到指定時間后，對故障信息進行歸并處理，形成統(tǒng)一的故障信息并發(fā)布至大面積停電監(jiān)測系統(tǒng)。其次，考慮不同事件源的可靠性不同，如SCADA系統(tǒng)可靠度高、公變監(jiān)測系統(tǒng)和用電采集系統(tǒng)停電告警數據可靠度較低，因此引入可信度機制。采用時間軸和可信度相結合的機制，可以進一步提高分析效率，一旦故障信息滿足可信度要求就可以立刻發(fā)布，例如系統(tǒng)中提供的整條線路故障跳閘信號。

另外，故障信息在發(fā)布后也不是一成不變，有3種原因會引起故障信息的變化。第1種，新的事件信息到達，會發(fā)現故障信息范圍的擴大。第2種，自動化設備的動作，對故障進行隔離，會變更故障的影響范圍。第3種，隨故障修復工作的進行，故障信息的范圍會逐漸縮小。本技術方案具備一種適應故障信息變化的機制，并能夠動態(tài)推導故障修復的預計時間。

本技方案以電網自主PMS2.0 GIS地理平臺為基礎，可以動態(tài)進行可信度配置和相關策略調整來適應各電力網省間差異，提高停電事件分析準確性；二是擴展性較好，適應性強，能隨著實際業(yè)務需要擴展調整優(yōu)化，各業(yè)務系統(tǒng)集成切換便捷。三是基于電力自主公用GIS平臺，獨立運行于電力信息內網，不依賴其他商業(yè)GIS平臺，信息安全性高，且可進行自主研發(fā)和業(yè)務應用擴展；四是它作為應用于電力大面積故障停電GIS主動監(jiān)測分析技術，融合95598特有業(yè)務應用，并進行需求個性化定制，在95598應用的功能界面顯示。在實際應用中指導故障停電恢復和設備搶修工作，確定故障影響的停電范圍，預測故障修復時間，及時隔離并修復故障、提高供電可靠性、提升客戶滿意度，為配網搶修管理、95598客戶服務提供有力支撐，從而可節(jié)省時間、經費和人力消耗。同時有利于及時發(fā)現重大輿情，采取應急預案應對。

以上所示的一種基于動態(tài)數據驅動的大面積停電自動監(jiān)測分析系統(tǒng)是本發(fā)明的具體實施例，已經體現出本發(fā)明實質性特點和進步，可根據實際的使用需要，在本發(fā)明的啟示下，對其進行形狀、結構等方面的等同修改，均在本方案的保護范圍之列。