[01533777]基于大数据的配网态势感知与风险评估系统

在电网运行过程中，由于运行因素、人为因素、环境因素等多方面的干扰，使得电网不可能时刻维持在正常运行状态，电网停电故障会造成用户供电不足、供电质量下降、危及人生安全等情况，给国民经济和人民生活带来巨大的损失。该项目以研究有效的智能配网管理系统为出发点，完成了以下工作： (1)设计实现了一个基于配网大数据的，采用了CPS理论的配网态势感知与风险评估系统，系统包含物理、通讯、计算和控制部分。物理部分由配网中的各系统和具体电力设备组成；通讯部分以信息交互总线为主干，汇总了配网中各类系统中的数据；计算部分完成态势感知、风险评估和故障检测，并在此基础上进行馈线自动化、配电仿真、和网络重构；控制部分通过人工干预提高配网的集中监控、故障诊断、快速恢复供电等能力。 (2)设计实现了基于历史数据挖掘的配电网态势感知算法，该方法首先利用历史数据对配电网运行状态进行历史数据建模，并将建模结果输入状态估计器中，获得配电网实时运行状态，实现配电网态势感知。 (3)设计实现了基于深度学习的配网态势预测算法，该算法基于Spark内存计算框架，采用Ｋ-means聚类，通过基于深度信念网络DBN的态势分类器对待预测日的态势曲线类别进行分类，并最终将对应的典型态势曲线应用到基于堆栈自编码器SAE的态势预测器中，完成待预测日对应时刻态势的预测。 (4)设计实现了基于改进的层次分析法的态势预警方法，该方法基于模糊判断矩阵，能根据配网数据确定灾害对电网的综合影响程度，判断灾害的等级，进行态势预警。 (5)设计实现了基于大数据的配网运行风险评估和自愈控制算法。算法通过网格密度对智能配网大数据进行初始聚类划分，然后根据智能配网运行状态建立关联规则，实现扩展聚类的划分，预测配网运行状态，从而确定自愈控制策略。 (6)设计了配网中故障定位点定位的开关函数以及评价函数，并引入蚁群算法，设计了基于蚁群算法的配网恢复重构过程。 (7)通过搭建遵循IEC 61970/61968国际标准的信息交互总线实现电力部门各个系统之间的信息交互与共享，信息交互总线采用面向服务架构(SOA)的设计，硬件上跨越两个安全区，软件体系架构上则分为应用层，应用服务层，接口组件层/系统服务层、消息层和跨平台的操作系统层。 项目主要采用了基于大数据的和深度学习方面的高效算法，实现了对配网运行态势的感知和风险评估，能大力挖掘电力系统的数据，提高对外部数据的利用，有效提高了配网的综合利用率。现已通过了权威部门检测、通过了科技部门的查新，并拥有河北省科技成果登记证书3项、计算机软件著作权8项、专利2项，发表国家级科技论文3篇。