本發(fā)明涉及電力電網(wǎng)運行風險監(jiān)控，具體而言，涉及一種基于肘型頭參數(shù)在線監(jiān)控分析的線路故障預警方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、目前，在配電系統(tǒng)中會廣泛使用充氣柜、網(wǎng)環(huán)柜、電纜分支箱等設備，這些設備在引出時會使用肘型頭（肘型電纜接頭），進而在配電系統(tǒng)中的肘型頭一般具備部署范圍廣、點位多的特點。受加工工藝、施工質(zhì)量、運行工況以及運行環(huán)境的影響，高壓電纜的肘型頭一旦發(fā)生故障，會引起超溫火災甚至爆炸事故等，直接威脅配電網(wǎng)絡的正常運行，由于肘型頭安裝處絕緣要求高且無電流通過，如未及時進行在線監(jiān)測，一旦故障發(fā)生影響極大。因此，監(jiān)測電纜肘型頭內(nèi)部的電氣連接點實時溫度，能夠有效避免線路監(jiān)控的盲區(qū)，提高配網(wǎng)線路的可靠性與安全性。

2、而在現(xiàn)有技術(shù)中，大多只是針對每個肘型頭進行溫度監(jiān)控，通過溫度傳感器監(jiān)測肘型頭的溫度數(shù)據(jù)來間接測量肘型頭安裝處的線路運行溫度，然后將該監(jiān)測溫度數(shù)據(jù)實時傳輸給后臺服務器進行預警分析，這種方式雖然能夠通過肘型頭的運行狀態(tài)對接頭處的線路運行工況進行在線預警，但在某個肘型頭離線或通訊丟失后則無法判斷該接頭處的線路溫度信息，從而無法較為準確地對該接頭處以及直接關(guān)聯(lián)的線路進行準確溫度預警；除此之外，針對肘型頭運行溫度進行監(jiān)控分析時也只是針對傳感器感知的讀數(shù)進行判斷，并非是對線路真實溫度的直接分析，忽略了線路溫度傳導至肘型頭上會因產(chǎn)生精度變化而導致采集結(jié)果不準確的因素。

3、有鑒于此，特提出本技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于肘型頭參數(shù)在線監(jiān)控分析的線路故障預警方法及系統(tǒng)，該預警方法及系統(tǒng)通過在線肘型頭預測缺失肘型頭從而得到整個關(guān)聯(lián)肘型頭組的溫度信息來判斷線路運行風險，從而避免因某（多）個肘型頭離線或通訊丟失后無法較為準確地判斷該接頭處的線路溫度信息；同時在溫度采集時考慮了傳感器讀數(shù)與實際熱傳遞溫度變化綜合獲得的實際肘型頭溫度信息，進一步提高最終線路溫度信息計算的準確性。

2、本發(fā)明的實施例是這樣實現(xiàn)的：

3、第一方面，基于肘型頭參數(shù)在線監(jiān)控分析的線路故障預警方法包括如下步驟：獲取待監(jiān)控的線路信息，確定每條線路中的肘型頭信息，基于所述肘型頭信息建立肘型頭分布網(wǎng)絡，根據(jù)所述肘型頭分布網(wǎng)絡將該線路中所有肘型頭劃分為至少一組關(guān)聯(lián)肘型頭組，其中，所述肘型頭信息包括肘型頭的類型、數(shù)量與安裝位置；在每組所述關(guān)聯(lián)肘型頭組中，基于在線肘型頭的實測溫度信息預測缺失肘型頭的實測溫度信息，得到該關(guān)聯(lián)肘型頭組的總實測溫度信息；并基于在線肘型頭的轉(zhuǎn)換溫度信息預測缺失肘型頭的轉(zhuǎn)換溫度信息，得到該關(guān)聯(lián)肘型頭組的總轉(zhuǎn)換溫度信息；利用至少一組所述關(guān)聯(lián)肘型頭組的在線溫度信息對所處線路的運行風險進行判斷，其中，所述在線溫度信息包括總實測溫度信息和總轉(zhuǎn)換溫度信息；其中，基于在線肘型頭的轉(zhuǎn)換溫度信息預測缺失肘型頭的轉(zhuǎn)換溫度信息時，計算在線肘型頭熱轉(zhuǎn)換部件在丟失時段內(nèi)的熱流量變化量，基于所述熱流量變化量獲得該在線肘型頭的轉(zhuǎn)換溫度信息。

4、在一些可選地實施方中，所述計算在線肘型頭熱轉(zhuǎn)換部件在丟失時段內(nèi)的熱流量變化量，基于所述熱流量變化量獲得該在線肘型頭的轉(zhuǎn)換溫度信息包括如下步驟：確定所述熱轉(zhuǎn)換部件進行熱傳遞的區(qū)域部位，獲得該熱轉(zhuǎn)換部件各區(qū)域部位在丟失時段內(nèi)獲得的分熱流量信息；將所有所述分熱流量信息合并得到總熱流量；基于所述總熱流量計算所述熱流量變化量，根據(jù)所述熱流量變化量計算溫度變化量；基于所述溫度變化量與丟失時刻初始的熱轉(zhuǎn)換部件溫度量計算所述轉(zhuǎn)換溫度信息。

5、在一些可選地實施方中，所述獲得該熱轉(zhuǎn)換部件各區(qū)域部位在丟失時段內(nèi)獲得的分熱流量信息包括如下步驟：確定該熱轉(zhuǎn)換部件各區(qū)域部位在丟失時段內(nèi)的基礎(chǔ)分熱流量和第一變化分熱流量，基于所述基礎(chǔ)分熱流量和第一變化分熱流量計算分熱流量信息，其中，所述第一變化分熱流量是由該熱轉(zhuǎn)換部件在丟失時段內(nèi)因溫度變化而產(chǎn)生熱導率變化所帶來增加或減少的熱流量。

6、在一些可選地實施方中，所述獲得該熱轉(zhuǎn)換部件各區(qū)域部位在丟失時段內(nèi)獲得的分熱流量信息還包括如下步驟：確定該熱轉(zhuǎn)換部件各區(qū)域部位在丟失時段內(nèi)的第二變化分熱流量，基于所述基礎(chǔ)分熱流量、第一變化分熱流量第二變化分熱流量計算所述分熱流量信息，其中，所述第二變化分熱流量是由該熱轉(zhuǎn)換部件在丟失時段內(nèi)因溫度變化而產(chǎn)生變形引起熱接觸面積變化所帶來增加或減少的熱流量。

7、在一些可選地實施方中，所述計算在線肘型頭熱轉(zhuǎn)換部件在丟失時段內(nèi)的熱流量變化量之后還包括如下步驟：確定熱流量影響量，該熱流量影響量是指非熱轉(zhuǎn)換部件對所述熱轉(zhuǎn)換部件在進行熱傳遞時進行影響而增加或減少的熱量變化數(shù)據(jù)；基于所述熱流量影響量與所述熱流量變化量計算實際熱流量變化量，基于該實際熱流量變化量獲得在線肘型頭的轉(zhuǎn)換溫度信息。

8、在一些可選地實施方中，所述基于在線肘型頭的轉(zhuǎn)換溫度信息預測缺失肘型頭的轉(zhuǎn)換溫度信息包括如下步驟：建立預測模型，獲取該在線肘型頭的模型預測轉(zhuǎn)換溫度信息和實際測算轉(zhuǎn)換溫度信息，利用模型預測轉(zhuǎn)換溫度信息和實際測算轉(zhuǎn)換溫度信息的差異對預測模型進行優(yōu)化迭代，基于優(yōu)化迭代后的預測模型對缺失肘型頭的轉(zhuǎn)換溫度信息進行預測，其中，所述模型預測轉(zhuǎn)換溫度信息是指利用所述預測模型計算獲得的在線肘型頭的轉(zhuǎn)換溫度信息；所述實際測算轉(zhuǎn)換溫度信息是指利用所述熱流量變化量計算獲得的在線肘型頭的轉(zhuǎn)換溫度信息。

9、在一些可選地實施方中，所述并基于在線肘型頭的轉(zhuǎn)換溫度信息預測缺失肘型頭的轉(zhuǎn)換溫度信息之后還包括如下步驟：獲取所述缺失肘型頭在丟失時段內(nèi)的變化轉(zhuǎn)換溫度信息，將所述變化轉(zhuǎn)換溫度信息與缺失肘型頭的預測轉(zhuǎn)換溫度信息進行合并，得到修正轉(zhuǎn)換溫度信息，基于修正轉(zhuǎn)換溫度信息參與所述關(guān)聯(lián)肘型頭組的總轉(zhuǎn)換溫度信息的計算，其中，所述變化轉(zhuǎn)換溫度信息是指缺失肘型頭因自身熱導率和/或熱接觸變化引起熱流量變化而導致本身溫度發(fā)生變化的信息。

10、在一些可選地實施方中，所述利用至少一組所述關(guān)聯(lián)肘型頭組的在線溫度信息對所處線路的運行風險進行判斷包括如下步驟：確定每組所述關(guān)聯(lián)肘型頭組的在線溫度信息，將在線溫度信息高于預警溫度信息的關(guān)聯(lián)肘型頭組標記為風險關(guān)聯(lián)肘型頭組，獲取每組所述風險關(guān)聯(lián)肘型頭組的在線溫度信息與預警溫度信息的差異，得到多個子差異值，基于所述子差異值計算總差異值，基于所述總差異值判斷所處線路的風險等級。

11、在一些可選地實施方中，確定每組所述關(guān)聯(lián)肘型頭組的缺失肘型頭數(shù)量，將缺失肘型頭數(shù)量高于預設值的關(guān)聯(lián)肘型頭組同樣標記為風險關(guān)聯(lián)肘型頭組。

12、第二方面，基于肘型頭參數(shù)在線監(jiān)控分析的線路故障預警系統(tǒng)包括：

13、第一獲取單元，其用于獲取待監(jiān)控的線路信息，確定每條線路中的肘型頭信息，基于所述肘型頭信息建立肘型頭分布網(wǎng)絡，根據(jù)所述肘型頭分布網(wǎng)絡將該線路中所有肘型頭劃分為至少一組關(guān)聯(lián)肘型頭組，其中，所述肘型頭信息包括肘型頭的數(shù)量與安裝位置；

14、第一計算單元，其用于在每組所述關(guān)聯(lián)肘型頭組中，基于在線肘型頭的實測溫度信息預測缺失肘型頭的實測溫度信息，得到該關(guān)聯(lián)肘型頭組的總實測溫度信息；并基于在線肘型頭的轉(zhuǎn)換溫度信息預測缺失肘型頭的轉(zhuǎn)換溫度信息，得到該關(guān)聯(lián)肘型頭組的總轉(zhuǎn)換溫度信息；

15、第一判斷單元，其用于利用至少一組所述關(guān)聯(lián)肘型頭組的在線溫度信息對所處線路的運行風險進行判斷，其中，所述在線溫度信息包括總實測溫度信息和總轉(zhuǎn)換溫度信息；

16、第二計算單元，其用于基于在線肘型頭的轉(zhuǎn)換溫度信息預測缺失肘型頭的轉(zhuǎn)換溫度信息時，計算在線肘型頭熱轉(zhuǎn)換部件在丟失時段內(nèi)的熱流量變化量，基于所述熱流量變化量獲得該在線肘型頭的轉(zhuǎn)換溫度信息。

17、本發(fā)明實施例的有益效果是：

18、本發(fā)明實施例提供的基于肘型頭參數(shù)在線監(jiān)控分析的線路故障預警方法及系統(tǒng)通過將線路中的所有肘型頭進行關(guān)聯(lián)劃分，得到至少一組關(guān)聯(lián)肘型頭組，每個關(guān)聯(lián)肘型頭組線路屬性具有同一性，即其中的肘型頭運行工況具有高度關(guān)聯(lián)性，從而可以利用（同一關(guān)聯(lián)肘型頭組中）在線的肘型頭對缺失的肘型頭進行運行狀態(tài)預測，從而得到整個關(guān)聯(lián)肘型頭組的總運行溫度信息，以劃分出的所有關(guān)聯(lián)肘型頭組判斷該線路的溫度信息來達到風險預警的目的，不再局限于因為某（多）個肘型頭離線或通訊丟失后無法較為準確地判斷該接頭處的線路的運行風險；在此基礎(chǔ)上，針對在線肘型頭對缺失肘型頭進行運行狀態(tài)預測時，同時考慮了實測溫度信息（傳感器檢測數(shù)據(jù)）和轉(zhuǎn)換溫度信息（熱傳遞變化數(shù)據(jù)），避免因為肘型頭設計缺陷而導致傳感器檢測讀書精度不可控而出現(xiàn)檢測溫度誤差較大的情況，從而進一步保證最終線路溫度信息計算的準確性。

19、總體而言，本發(fā)明實施例提供的基于肘型頭參數(shù)在線監(jiān)控分析的線路故障預警方法及系統(tǒng)利用了關(guān)聯(lián)群體預測的方法，同時考慮了采集數(shù)據(jù)與實際數(shù)據(jù)之間的差異并進行一定填補的方式，來提供整體溫度預測與計算的精度，相較于傳統(tǒng)僅通過傳感器直接檢測肘型頭溫度的方式，更加可靠且更加貼合實際情況。