一种电力系统保护的可靠性评估与关联性分析方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种电力系统保护的可靠性评估与关联性分析方法及系统，本发明专利技术从设备级和系统级两个层面对保护装置进行可靠性评估，在可靠性评估基础上，利用历史数据、运行数据对保护的性能影响因素，及其对系统造成的影响进行关联性分析，有助于电力系统的可控性、稳定性和决策。定性和决策。定性和决策。

【技术实现步骤摘要】
一种电力系统保护的可靠性评估与关联性分析方法及系统


[0001]本专利技术属于电力系统分析
，具体涉及一种电力系统保护的可靠性评估与关联性分析方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]随着用电需求的增加，电力系统的稳定运行越来越重要，对电力系统的保护也需要更加的完备。电网保护本质上是一个系统，保护系统边界确定应遵循一个基本原则，即对电力系统一次元件完成保护功能的基本功能模块的组合。
[0004]据专利技术人了解，目前的电力系统稳定运行分析多集中于设备层级，对于保护装置的可靠性进行评估，较为片面。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了解决上述问题，提出了一种电力系统保护的可靠性评估与关联性分析方法及系统，本专利技术从设备级和系统级两个层面对保护装置进行可靠性评估，在可靠性评估基础上，利用历史数据、运行数据对保护的性能影响因素，及其对系统造成的影响进行关联性分析，有助于电力系统的可控性、稳定性和决策。
[0006]根据一些实施例，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种电力系统保护的可靠性评估与关联性分析方法，包括以下步骤：
[0008]从硬件失效率和软件失效率两个方面进行保护装置可靠性分析；
[0009]定义保护系统的状态，保证所定义的状态足以区分系统的各个不同状况，并根据系统的实际运行情况画出状态转移空间图；
[0010]根据状态转移空间图建立状态转移密度矩阵，计算出系统各状态的稳态概率矩阵，根据系统各状态的稳态概率，求出系统可靠性的评价指标；
[0011]利用得到的可靠性的评价指标，对保护系统进行评估；
[0012]在确定保护装置和保护系统的可靠性均符合要求时，利用告警信息建立事务数据库，对数据进行预处理；
[0013]在预处理后的事务数据库中搜索出频繁1
‑
项集的集合，利用连接步和剪枝步迭代搜索，直到获得的频繁(k+1)
‑
项集的集合为空，无法继续搜索为止；
[0014]根据搜索结果，结合设置的最小阈值，确定保护系统的告警信息之间的关联性，并进行展示。
[0015]作为可选择的实施方式，从硬件失效率进行保护装置可靠性分析的具体过程包括：构建硬件失效率模型，将保护装置按照功能分为多个模块和电子器件，分别表示电子器件的失效率和模块的失效率，分配引发装置拒动的失效模式和引发装置误动的失效模式在各模块失效率中的占比，确定装置的误动失效率和拒动失效率。
[0016]作为可选择的实施方式，从软件失效率进行保护装置可靠性分析的具体过程包括：构建用Logarithmic exponential模型，以描述软件保护算法软件的失效率。
[0017]作为可选择的实施方式，定义保护系统的状态的具体过程包括：将系统状态分为以下：正常状态0，不可自检硬件拒动状态1，可自检硬件拒动状态2，不可自检硬件误动状态3，可自检硬件误动状态4，软件误动状态5和软件拒动状态6，其中，状态1和状态3共同组成拒动状态J，状态3和状态5共同组成误动状态W。
[0018]作为可选择的实施方式，对数据进行预处理的过程包括将离散值整数化。
[0019]作为可选择的实施方式，在预处理后的事务数据库中搜索出频繁1
‑
项集的集合的具体过程包括：对预处理后的事务数据库进行扫描，获得每一个项的支持度计数，组成候选1
‑
项集的集合；设定最小支持度计数，并与前述支持度计数进行比较，获得频繁1
‑
项集的集合。
[0020]作为可选择的实施方式，所述连接步用于从频繁k
‑
1项集集合产生候选k项集集合，从频繁k
‑
1项集集合选择所有可连接的对连接产生候选k项集的集合，记作C
k
，再对预处理后的事务数据库进行扫描，获得C
k
中项集的支持度计数，设定最小支持度计数，并与前一支持度计数进行比较，获得频繁k
‑
项集的集合。
[0021]作为可选择的实施方式，所述剪枝步用于将不频繁候选集删除，即如果候选k项集的集合C
k
中的一条候选k项集的任意一个(k
‑
1)项子集不在频繁k
‑
1项集集合L
k
‑1中，则这条候选k项集必定不是频繁的，从C
k
中删除。
[0022]一种电力系统保护的可靠性评估与关联性分析系统，包括：
[0023]装置可靠性分析模块，被配置为从硬件失效率和软件失效率两个方面进行保护装置可靠性分析；
[0024]系统可靠性分析模块，被配置为定义保护系统的状态，保证所定义的状态足以区分系统的各个不同状况，并根据系统的实际运行情况画出状态转移空间图；根据状态转移空间图建立状态转移密度矩阵，计算出系统各状态的稳态概率矩阵，根据系统各状态的稳态概率，求出系统可靠性的评价指标；利用得到的可靠性的评价指标，对保护系统进行评估；
[0025]告警信息处理模块，被配置为在确定保护装置和保护系统的可靠性均符合要求时，利用告警信息建立事务数据库，对数据进行预处理；
[0026]数据挖掘模块，被配置为在预处理后的事务数据库中搜索出频繁1
‑
项集的集合，利用连接步和剪枝步迭代搜索，直到获得的频繁(k+1)
‑
项集的集合为空，无法继续搜索为止；
[0027]关联性分析展示模块，被配置为根据搜索结果，结合设置的最小阈值，确定保护系统的告警信息之间的关联性，并进行展示。
[0028]一种电子设备，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成上述方法中的步骤。
[0029]一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成上述方法中的步骤。
[0030]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0031]本专利技术对电力系统从设备级和系统级两个层面对保护装置进行可靠性评估，在可
靠性评估基础上，利用历史数据、运行数据对保护的性能影响因素，及其对系统造成的影响进行关联性分析；能揭示系统内部变量和外部变量间的关系，因而可能找出过去未被认识的系统的许多重要特性，其中能控性和能观测性尤其具有特别重要的意义，对电力系统保护的可控性和决策的制定有重要的意义。
[0032]在进行可靠性评估时，利用Markov状态空间法，可以进行可靠性建模和指标求解。在关联性分析时，采用Apr i or i算法，通过该算法可以快速挖掘出设备数据之间的关联关系，且挖掘结果准确。
[0033]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0034]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力系统保护的可靠性评估与关联性分析方法，其特征是，包括以下步骤：从硬件失效率和软件失效率两个方面进行保护装置可靠性分析；定义保护系统的状态，保证所定义的状态足以区分系统的各个不同状况，并根据系统的实际运行情况画出状态转移空间图；根据状态转移空间图建立状态转移密度矩阵，计算出系统各状态的稳态概率矩阵，根据系统各状态的稳态概率，求出系统可靠性的评价指标；利用得到的可靠性的评价指标，对保护系统进行评估；在确定保护装置和保护系统的可靠性均符合要求时，利用告警信息建立事务数据库，对数据进行预处理；在预处理后的事务数据库中搜索出频繁1
‑
项集的集合，利用连接步和剪枝步迭代搜索，直到获得的频繁(k+1)
‑
项集的集合为空，无法继续搜索为止；根据搜索结果，结合设置的最小阈值，确定保护系统的告警信息之间的关联性，并进行展示。2.如权利要求1所述的一种电力系统保护的可靠性评估与关联性分析方法，其特征是，从硬件失效率进行保护装置可靠性分析的具体过程包括：构建硬件失效率模型，将保护装置按照功能分为多个模块和电子器件，分别表示电子器件的失效率和模块的失效率，分配引发装置拒动的失效模式和引发装置误动的失效模式在各模块失效率中的占比，确定装置的误动失效率和拒动失效率。3.如权利要求1所述的一种电力系统保护的可靠性评估与关联性分析方法，其特征是，从软件失效率进行保护装置可靠性分析的具体过程包括：构建用Logarithmic exponential模型，以描述软件保护算法软件的失效率。4.如权利要求1所述的一种电力系统保护的可靠性评估与关联性分析方法，其特征是，定义保护系统的状态的具体过程包括：将系统状态分为以下：正常状态0，不可自检硬件拒动状态1，可自检硬件拒动状态2，不可自检硬件误动状态3，可自检硬件误动状态4，软件误动状态5和软件拒动状态6，其中，状态1和状态3共同组成拒动状态J，状态3和状态5共同组成误动状态W。5.如权利要求1所述的一种电力系统保护的可靠性评估与关联性分析方法，其特征是，对数据进行预处理的过程包括将离散值整数化。6.如权利要求1所述的一种电力系统保护的可靠性评估与关联性分析方法，其特征是，在预处理后的事务数据库中搜索出频繁1
‑
项集的集合的具体过程包括：对预处理后的事务数据库进行扫描，获得每一个项的支持度计数，组成候选1
‑
项集的集合；设定最小支持度计数，并与前述支持度计数进行比较，获得频繁1

【专利技术属性】
技术研发人员：刘英亮，徐勤文，李现军，周慧婷，
申请(专利权)人：山东山大电力技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：