一种基于Apriori算法的继电保护装置多维度告警信息时序关联关系分析方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于Apriori算法的继电保护装置多维度告警信息时序关联关系分析方法，属于电力系统继电保护领域。本发明专利技术方法，包括：采集继电保护系统的告警信息，并对告警信息进行存储；调用告警信息，对告警信息进行缺陷分析及清洗处理，形成候选项集；针对候选集，基于时序Apriori算法获取继电保护装置多维度告警信息的时序关联规则；对获得的强关联规则进行缺陷分析，获取分析结果，根据分析结果给出检修建议。本发明专利技术为继电保护系统的运维管理、检修安排、退役报废等提供精细化、智能化、实时化、可视化的技术支持。可视化的技术支持。可视化的技术支持。

【技术实现步骤摘要】
一种基于Apriori算法的继电保护装置多维度告警信息时序关联关系分析方法


[0001]本专利技术属于电力系统继电保护
，具体涉及一种基于Apriori算法的继电保护装置多维度告警信息时序关联关系分析方法。

技术介绍

[0002]根据对历史告警数据库的分析，一个根因故障告警往往引发一些后导告警，这些告警在时序上存在关联关系，利用Apriori算法从历史数据中挖掘时序关联规则，进行告警信息合并，在告警信息可视化展示时有效减少告警条数，方便运维人员接收到更清晰精准的故障信息。数据挖掘技术能够通过一定方式从大量数据中发现数据关联规律，并进一步从这些规律中提取数据反映的客观现象。Apriori算法利用已生成的频繁k项集生成频繁k+1项集，逐层迭代直至不再产生新的频繁项，从而挖掘出多维告警数据库中相关联的标签特征。
[0003]本专利技术提出了一种可以将Apriori算法应用于继电保护装置的多维度告警信息时序关联关系分析方法。通过海量历史告警信息数据抓取、迭代、训练、验证等步骤完成对告警信息的关联规则提取与信息特征分析。避免核心告警信息的疏漏造成重大损失。对海量告警数据进行信息收集以获取真正有价值的告警信息。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于从智能变电站上传的海量告警数据中筛选出重要告警信息，避免出现由于忽略淹没在海量数据中的安全隐患引起电网扩大故障甚至电网崩溃等灾难性后果。提出了一种基于Apriori算法的继电保护装置多维度告警信息时序关联关系分析方法。针对继电保护装置的多维全状态告警信息进行数据标签特征向量提取、数据建模和存储，对告警信息进行清洗处理后形成候选项集；采用Apriori数据挖掘算法，导出告警信息的强关联规则，结合分析电网的实时数据、检测和调试数据、在线监测数据、台账信息，为继电保护系统的运维管理、检修安排、退役报废等提供精细化、智能化、实时化、可视化的数据支持。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提出了一种基于Apriori算法的继电保护装置多维度告警信息时序关联关系分析方法，包括：
[0006]采集继电保护系统的告警信息，并对告警信息进行存储；
[0007]调用告警信息，对告警信息进行缺陷分析及清洗处理，形成候选项集；
[0008]针对候选集，基于时序Apriori算法，获取继电保护装置多维度告警信息的时序关联规则；
[0009]对获得的强关联规则进行缺陷分析，获取分析结果，根据分析结果给出检修建议。
[0010]可选的，告警信息通过智能变电站的过程层的MMS、间隔层的SNMP和站控层的DL/860进行采集。
[0011]可选的，告警信息使用RAID5进行存储。
[0012]可选的，基于时序Apriori算法获取继电保护装置多维度告警信息的时序关联规则的过程中，标记冗余的告警信息。
[0013]可选的，对告警进行缺陷分析及清洗处理，形成告警信息的缺陷原因分析结果，所述缺陷原因存储至候选集。
[0014]可选的，获取继电保护装置的多维度告警信息时序关联规则，包括：
[0015]针对关联强度及告警信息进行迭代训练，获取继电保护装置的多维度告警信息时序关联规则；
[0016]计算标签的支持度和置信度，判定标签之间的关联强度。
[0017]可选的，获取继电保护装置的多维度告警信息时序关联规则，所述计算标签的支持度和置信度，判定标签之间的关联强度，包括：
[0018]遍历告警信息库，找出1阶频繁项集L1；
[0019]将L
k
‑1采用自连接产生k阶候选项目集C
k
；
[0020]对k阶候选项目集C
k
进行减枝，获取频繁项目集；
[0021]在频繁项目集中，获取满足预设要求的关联规则。
[0022]可选的，计算标签的置信度，对置信度的计算做出调整，为：
[0023][0024]其中，Card(A)为候选项集中包含候选项A的数量；
[0025]Card(A∪B)表示候选项集中同时包含A和B的项数；
[0026]Confidence(A
→
B)为候选项集在时间序列中时序串行关系；
[0027]为滑动时间窗时相邻时间窗口，被标记为冗余告警信息的候选项集中同时包含A和B的项目的频繁项统计数；
[0028]为滑动时间窗时相邻时间窗口，被标记为冗余告警信息的候选项集中包含A的项目的频繁项统计数。
[0029]可选的，候选项集的表达式为：
[0030][0031]其中，T为缺陷发生时间，F为设备的生产厂家，S为设备类别，Y为设备投运年限；
[0032]所述设备投运年限划分为投运时间小于1年、大于1年小于5年、大于5年小于12年和12年以上；
[0033]W为告警信息，R为缺陷原因及T
p
为时间序列观测时段。
[0034]可选的，关联规则的支持度和置信度分别大于支持度阈值min_sup和置信度阈值min_conf。
[0035]本专利技术实现了时序关联关系的数据挖掘装置，通过海量历史告警信息数据抓取、迭代、训练、验证等步骤完成对告警信息的关联规则提取与信息特征分析，避免核心告警信息的疏漏造成重大损失，对海量告警数据进行信息收敛以获取真正有价值的告警信息。
附图说明
[0036]图1为本专利技术方法流程图；
[0037]图2为本专利技术四硬盘RAID5结构图；
[0038]图3为本专利技术告警时序序列示意图；
[0039]图4为本专利技术告警信息时序关联分析流程图；
[0040]图5为本专利技术Apriori算法流程图。
具体实施方式
[0041]现在参考附图介绍本专利技术的示例性实施方式，然而，本专利技术可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本专利技术，并且向所属
的技术人员充分传达本专利技术的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本专利技术的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
[0042]除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属
的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
[0043]本专利技术提出了一种基于Apriori算法的继电保护装置多维度告警信息时序关联关系分析方法，如图1所示，包括：
[0044]采集继电保护系统的告警信息，并对告警信息进行存储；
[0045]调用告警信息，对告警信息进行缺陷分析及清洗处理，形成候选项集；
[0046]针对候选集，基于时序Apriori算法获取继电保护装置多维度告警信息的时序关联规则；
[0047]对获得的强关联规则进行缺陷分析，获取分析结果，根据分析结果给出检修建议。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于Apriori算法的继电保护装置多维度告警信息时序关联关系分析方法，所述方法包括：采集继电保护系统的告警信息，并对告警信息进行存储；调用告警信息，对告警进行缺陷分析及清洗处理，形成候选项集；针对候选集，基于时序Apriori算法获取继电保护装置多维度告警信息的时序关联规则；对获得的强关联规则进行缺陷分析，获取分析结果，根据分析结果给出检修建议。2.根据权利要求1所述的方法，所述告警信息通过智能变电站的过程层的MMS、间隔层的SNMP和站控层的DL/860进行采集。3.根据权利要求1所述的方法，所述告警信息使用RAID5进行存储。4.根据权利要求1所述的方法，所述基于时序Apriori算法获取继电保护装置多维度告警信息的时序关联规则的过程中，标记冗余的告警信息。5.根据权利要求1所述的方法，所述对告警信息进行缺陷分析及清洗处理，形成告警信息的缺陷原因分析结果，所述缺陷原因存储至候选集。6.根据权利要求1所述的方法，所述获取继电保护装置的多维度告警信息时序关联规则，包括：针对关联强度及告警信息进行迭代训练，获取继电保护装置的多维度告警信息时序关联规则；计算标签的支持度和置信度，判定标签之间的关联强度。7.根据权利要求6所述的方法，所述获取继电保护装置的多维度告警信息时序关联规则，所述计算标签的支持度和置信度，判定标签之间的关联强度，包括：遍...

【专利技术属性】
技术研发人员：张烈，王文焕，张瀚方，郭鹏，杨国生，吴春亮，王丽敏，康逸群，李妍霏，闫周天，胡海燕，申华，陈超，刘芳，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：