一種基於配電網數據處理的單相接地故障定位方法與流程

2023-06-11 04:12:21

本發明涉及一種配電技術領域，特別是一種基於配電網數據處理的單相接地故障定位方法。

背景技術：

我國配電網接地方式大多數為非有效接地，發生單相接地故障時接地電流很小，可以繼續運行1-2小時，但如果接地故障不能及時處理，容易發展成相間故障，造成更大範圍的停電。

當前針對配電網單相接地故障的解決辦法有外施信號法和故障信號法。外施信號法通過注入外部信號來放大故障特徵，分為強注入法和弱注入法；故障信號法直接提取線路電壓、電流的特徵信息來判斷接地與否，分為故障穩態信號法和故障暫態信號法。

配電網分支線路多、運行方式多變及接地故障特徵不明顯，現有的單一技術都存在一定的局限性，沒有任何一種可以完全解決單相接地故障定位。隨著用電信息採集、配電自動化等系統不斷完善，配電網產生的數據逐漸呈現出海量、高並發性、數據結構複雜、計算頻度高等大數據特徵。

技術實現要素：

有鑑於現有技術的上述缺陷，本發明的目的就是提供一種基於配電網數據處理的單相接地故障定位方法，能夠適應不同接地系統、不同類型接地故障的定位。

本發明的目的是通過這樣的技術方案實現的，一種基於配電網數據處理的單相接地故障定位方法，它包括有：所述方法步驟如下：

s01：通過配電終端、故障指示器、智能電錶等設備獲取配電網海量實時數據；

s02：建立基於storm集群的配電網實時流數據分析平臺；

s03：設計融合多種單相接地故障定位技術的流數據處理拓撲結構；

s04：根據不同單相接地故障定位技術的判據輸出並存儲結果。

進一步，步驟s02中所述storm集群包含主控節點和工作節點；

所述主控節點運行nimbus組件程序，負責在storm集群裡發送代碼，分配任務給工作節點，並且監控工作節點狀態；

所述工作節點運行supervisor組件程序，負責監聽分配的機器工作狀態，根據需要啟動或者關閉工作進程。

進一步，所述主控節點與所述工作節點之間的任務調度與任務分配通過zookeeper實現。

進一步，步驟s03中所述流數據處理拓撲結構是由數據源組件spout和邏輯處理組件bolt構成；

所述數據源組件spout表示流數據的起源，所述流數據的起源來自從配電終端、故障指示器、智能電錶等設備實時採集的數據；

所述邏輯處理組件bolt表示數據處理的過程，不同的單相接地故障定位技術對應不同的bolt處理，通過多種單相接地故障定位技術並行處理輸出結果。

進一步，所述配電終端、故障指示器、智能電錶等設備採集的數據包括：電壓、電流、有功功率、無功功率、錄波波形、環境監測數據。

進一步，所述bolt處理包括：特徵量提取、錄波波形比對、接地故障定位技術的結果判定。

進一步，所述邏輯處理組件bolt可以隨意訂閱某個spout或者bolt發出的tuple；所述tuple表示拓撲結構處理的數據流元組。

由於採用了上述技術方案，本發明具有如下的優點：

能夠解決配電網單相接地故障定位的問題，能夠在配電網海量實時數據中建立基於storm集群的配電網實時流數據分析平臺，並且能設計出融合多種單相接地故障定位技術的流數據處理拓撲結構；能夠適應不同接地系統、不同類型接地故障的定位。

本發明的其他優點、目標和特徵在某種程度上將在隨後的說明書中進行闡述，並且在某種程度上，基於對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發明的實踐中得到教導。本發明的目標和其他優點可以通過下面的說明書和權利要求書來實現和獲得。

附圖說明

本發明的附圖說明如下：

圖1為本發明的流程示意圖。

圖2為本發明的storm集群架構圖。

圖3為本發明的融合多種單相接地故障定位技術的流數據處理拓撲結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

實施例：如圖1至圖3所示；本發明提出一種基於配電網數據處理的單相接地故障定位方法，通過配電終端、故障指示器、智能電錶等設備獲取配電網海量實時數據；建立基於storm集群的配電網實時流數據分析平臺；設計融合多種單相接地故障定位技術的流數據處理拓撲結構；根據不同單相接地故障定位技術的判據輸出並存儲結果。

storm集群包含1個主控節點和多個工作節點；主控節點上運行nimbus組件程序，負責在storm集群裡發送代碼，分配任務給工作節點，並且監控工作節點狀態；工作節點上運行supervisor組件程序，負責監聽分配給工作節點的機器的工作狀態，根據需要啟動/關閉工作進程；主控節點與工作節點之間任務調度與分配通過zookeeper實現。

融合多種單相接地故障定位技術的流數據處理拓撲結構由不同的數據源組件spout和邏輯處理組件bolt構成，bolt可以隨意訂閱某個spout或者bolt發出的tuple；tuple表示拓撲結構處理的數據流元組。

數據源組件spout表示流數據的起源，流數據的起源來自從配電終端、故障指示器、智能電錶等設備實時採集的數據；採集的數據包括電壓、電流、有功功率、無功功率、錄波波形、環境監測數據。

邏輯處理組件bolt表示數據處理的過程，bolt處理包括特徵量提取、錄波波形比對、結果判定。不同的單相接地故障定位技術對應不同的bolt處理，通過多種單相接地故障定位技術並行處理輸出結果。

配電網海量實時數據流來自調度自動化系統、配電自動化系統、用電信息採集系統及其他監測系統。

spout從上述數據源提取實時數據流，轉化為拓撲結構內部流轉的元組tuple；特徵量bolt負責接收spout發送過來的流數據，按照單相接地故障定位算法提取特徵值；判據bolt負責對特徵量bolt發送過來的特徵值進行判定；評價bolt根據判定bolt發送過來的判定結果進行評價後得到定位技術，循環定位，直至得到所有的定位技術。

將綜合多種不同原理的定位技術進行並行計算，最後將單相接地故障定位結果的輸出。

本發明具有的有益效果：能夠解決配電網單相接地故障定位的問題，能夠在配電網海量實時數據中建立基於storm集群的配電網實時流數據分析平臺，並且能設計出融合多種單相接地故障定位技術的流數據處理拓撲結構；能夠適應不同接地系統、不同類型接地故障的定位。

最後說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術方案的宗旨和範圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。