(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210678364.X (22)申请日 2022.06.13 (71)申请人 国网河南省电力公司信息通信公司 地址 450000 河南省郑州市二七区嵩 山南 路87号院办公区C楼 申请人 国家电网有限公司 (72)发明人 吴利杰　郭源善　刘岩　董凯丽　 王昭赫　王雷　李帅　权一展　 杨润华　董姣姣　 (74)专利代理 机构 郑州博派知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 41137 专利代理师 荣永辉 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) G06N 3/04(2006.01)G06N 3/08(2006.01) (54)发明名称 一种基于电力物联网的配电房故障预警方 法和系统 (57)摘要 本发明提供一种基于电力物联网的配电房 故障预警方法与系统， 属于配电网技术领域， 具 体步骤为： 通过配电房智能算法确认此时的配电 房状态量； 通过 10kV开关柜智能算法得到此时的 10kV开关状态量； 通过变压器智能算法得到此时 的变压器状态 量； 通过低压开关柜智能算法得到 此时的低压开关柜状态量； 于所述配电房状态 量、 所述10kV开 关状态量、 所述变压器状态量、 所 述低压开关柜状态量构建配电房综合状态量， 并 当所述配电房综合状态量大于第一阈值时， 输出 报警信息； 当所述配电房综合状态 量大于第二阈 值时， 输出告警信息， 从而能够从配电房整体的 角度对运行风险进行评估和预警。 权利要求书3页 说明书10页 附图5页 CN 114993383 A 2022.09.02 CN 114993383 A 1.一种基于电力物联网的配电房故障预警方法， 其特 征在于， 具体步骤为： S11基于温度测量装置、 湿度测量装置、 烟雾监测装置对配电房的状态进行观测得到温 度、 湿度、 烟雾数据， 并基于所述温度、 湿度、 烟雾数据通过配电房智能算法确认此时的配电 房状态量； S12基于10kV开关柜的开关量监测装置、 温度测量装置、 局放测量装置得到其开关量、 温度、 局放信号， 并根据所述开关量、 温度、 局放信号通过10kV开关柜智能算法得到此时的 10kV开关状态量； S13基于变压器的开关量监测装置、 温度测量装置、 局放测量装置得到其开关量、 温度、 局放信号， 并根据所述开关量、 温度、 局放信号通过变压器智能算法得到此时的变压器状态 量； S14基于低压开关柜的开关量监测装置、 温度测量装置得到其开关量、 温度， 并根据所 述开关量、 温度通过低压开关柜智能算法得到此时的低压开关柜状态量； S15基于所述配电房状态量、 所述10kV开关状态量、 所述变压器状态量、 所述低压开关 柜状态量构建配电房 综合状态量， 并当所述配电房 综合状态量大于第一阈值时， 输出报警 信息； 当所述配电房综合状态量大于第二阈值时， 输出告警信息 。 2.如权利要求1所述的配电房故障预警方法， 其特征在于， 所述配电房智能算法的具体 步骤为： S21基于历史数据中的温度、 湿度、 烟雾数据以及对应的配电房状态量构建训练集； S22将所述训练集输入到基于PSO ‑BP算法的预测模型之中， 对所述预测模型进行训练 得到训练完成后的预测模型； S23基于所述训练完成后的预测模型， 将此时的温度、 湿度、 烟雾数据送入到所述训练 完成后的预测模型， 得到此时的配电房状态量。 3.如权利要求1所述的配电房故障预警方法， 其特征在于， 所述配电房状态量的取值范 围为0到1之间， 当所述配电房状态量大于0.5时， 输出配电房报警信号， 当所述配电房的状 态量大于 0.7时， 输出配电房告警信号。 4.如权利要求1所述的配电房故障预警方法， 其特征在于， 所述10kV开关柜智能算法的 具体步骤为： S21基于历史数据中的开关量、 温度、 局放信号以及对应的10kV开关状态量构建训练 集； S22将所述训练集输入到基于鲸鱼算法优化的Bilstm算法的预测模型之中， 对所述预 测模型进行训练得到训练完成后的预测模型； S23基于所述训练完成后的预测模型， 将此时的开关量、 温度、 局放信号送入到所述训 练完成后的预测模型， 得到此时的10kV开关状态量。 5.如权利要求1所述的配电房故障预警方法， 其特征在于， 所述变压器智能算法的具体 步骤为： S21基于历史数据中的开关量、 温度、 局放信号以及对应的变压器 状态量构建训练集； S22将所述训练集输入到基于GA ‑GRNN‑ELM算法的预测模型之中， 对所述预测模型进行 训练得到训练完成后的预测模型； S23基于所述训练完成后的预测模型， 将此时的开关量、 温度、 局放信号送入到所述训权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114993383 A 2练完成后的预测模型， 得到此时的变压器 状态量。 6.如权利要求1所述的配电房故障预警方法， 其特征在于， 采用回归替换法和均值替换 法相结合的方式对所述训练集的开关量、 温度、 局放信号以及对应的10kV开关状态量进行 缺失数据量补全。 7.如权利要求1所述的配电房故障预警方法， 其特征在于， 所述低压开关柜智能算法的 具体步骤为： S21基于历史数据中的开关量、 温度以及对应的低压开关柜状态量构建训练集； S22将所述训练集输入到基于FA ‑Bagging‑GRU的预测模型之中， 对所述预测模型进行 训练得到训练完成后的预测模型； S23基于所述训练完成后的预测模型， 将此时的开关量、 温度送入到所述训练完成后的 预测模型， 得到此时的低压开关柜状态量。 8.如权利要求1所述的配电房故障预警方法， 所述配电房综合状态量的具体公式为： T＝k1t1+k2(t2+0.1)+k3(t3+0.12)+k4t4 其中T为配电房综合状态量， t1、 t2、 t3、 t4分别为配电房状态量、 10kV开关状态量、 变压 器状态量、 低压开关柜状态量， 其大小均在0到1之间， k1、 k2、 k3、 k4分别为配电房状态量、 10kV开关状态量、 变压器状态量、 低压开关柜状态量， 其大小通过采用专家打分的形式确 定。 9.如权利要求1所述的配电房故障预警方法， 所述第 一阈值小于第 二阈值， 所述第 一阈 值和第二阈值 根据配电室的面积以及配电室配电可靠性要求决定 。 10.一种基于电力物联网的配电房故障预警系统， 采用权利要求1 ‑9所述任意一项的一 种基于电力物联网的配电房故障预警方法， 具体包括： 配电房状态估计模块， 10kV开关状态估计模块， 变压器状态估计模块， 低压开关柜状态 估计模块， 物联网通信模块， 配电房综合状态估计模块； 所述配电房状态估计模块负责基于温度测量装置、 湿度测量装置、 烟雾监测装置对配 电房的状态进 行观测得到温度、 湿度、 烟雾数据， 并基于所述 温度、 湿度、 烟雾数据通过配电 房智能算法确认 此时的配电房状态量， 并将所述配电房状态量通过所述物联网通信模块传 输至配电房综合状态估计模块； 所述10kV开关状态估计模块负责基于10kV开关柜的开关量监测装置、 温度测量装置、 局放测量装置得到其开关量、 温度、 局放信号， 并根据所述开关量、 温度、 局放信号通过10kV 开关柜智能算法得到此时的10kV 开关状态 量， 并将所述10kV 开关状态量通过所述物联网通 信模块传输 至配电房综合状态估计模块； 所述变压器状态估计模块负责基于变压器的开关量监测装置、 温度测量装置、 局放测 量装置得到其开关量、 温度、 局放信号， 并根据所述开关量、 温度、 局放信号通过变压器智能 算法得到此时的变压器状态量， 并将所述变压器状态量通过所述物联网通信模块传输至配 电房综合状态估计模块； 所述低压开关柜状态估计模块负责基于低压开关柜的开关量监测装置、 温度测量装置 得到其开关量、 温度， 并根据所述开关量、 温度通过低压开关柜智能算法得到此时的低压开 关柜状态量， 并将所述低压开关柜状态量通过所述物联网通信模块传输至配电房综合状态 估计模块；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114993383 A 3