本發(fā)明屬于電網(wǎng)防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于災(zāi)害類型和線路信息的重合閘成功率關(guān)聯(lián)分析方法。

背景技術(shù)：

戶外運(yùn)行的輸電線路受污穢、覆冰、雷擊、風(fēng)偏、鳥(niǎo)害、外力破壞等災(zāi)害的影響嚴(yán)重，很容易引發(fā)跳閘故障。據(jù)對(duì)2015年國(guó)家電網(wǎng)公司轄下330kv及以上電壓等級(jí)輸電線路跳閘數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知，引起線路故障跳閘的主要災(zāi)害類型為雷擊、冰害、鳥(niǎo)害、風(fēng)害和外力破壞。其中，雷擊是造成輸電線路跳閘的首要原因，約占跳閘總記錄數(shù)的40.68％；冰害、鳥(niǎo)害、外力破壞造成線路故障跳閘的概率接近，約為16％；風(fēng)害約占9.64％。

輸電線路因雷擊、大風(fēng)、鳥(niǎo)類放電引發(fā)的跳閘事故常為瞬時(shí)性故障，約占電力系統(tǒng)所有故障的60～90％，可由重合閘裝置快速恢復(fù)供電。重合閘在提高瞬時(shí)性故障時(shí)線路供電的連續(xù)性、系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性等方面起到了重大作用，但目前的重合閘技術(shù)還不能區(qū)分瞬時(shí)性故障和長(zhǎng)時(shí)間故障。盲目地重合閘可能會(huì)使線路重合于長(zhǎng)時(shí)間故障上，對(duì)電力系統(tǒng)將會(huì)造成巨大沖擊，引發(fā)更加嚴(yán)重的停電事件。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種基于災(zāi)害類型和線路信息的重合閘成功率關(guān)聯(lián)分析方法，通過(guò)挖掘出的與重合閘成功率相關(guān)的強(qiáng)關(guān)聯(lián)規(guī)則，優(yōu)化線路重合閘策略，從而提高電網(wǎng)的重合閘成功率。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明提供一種基于災(zāi)害類型和線路信息的重合閘成功率關(guān)聯(lián)分析方法，包括以下步驟：

s1、獲取線路跳閘信息，提取災(zāi)害類型以及線路參數(shù)；

s2、結(jié)合線路重合閘成功情況，完成原始關(guān)聯(lián)分析數(shù)據(jù)集的輸入；

s3、設(shè)置支持度閾值，采用apriori算法搜索頻繁項(xiàng)集；

s4、以重合情況為規(guī)則后件，篩選出滿足要求的強(qiáng)關(guān)聯(lián)規(guī)則。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的步驟s1中的災(zāi)害類型為雷擊、冰害、鳥(niǎo)害、風(fēng)害和外力破壞，線路參數(shù)為線路的管轄單位、電壓類型、電壓等級(jí)和線路名稱。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的步驟s2中原始分析數(shù)據(jù)集的屬性為“管轄單位-電壓類型-電壓等級(jí)-線路名稱-災(zāi)害類型-重合情況”。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的步驟s3中在采用apriori算法搜索頻繁項(xiàng)集前設(shè)置的支持度閾值為0.02。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的步驟s4中用于篩選強(qiáng)關(guān)聯(lián)規(guī)則的條件為置信度不小于0.6、提升度大于1。

本發(fā)明利用電網(wǎng)現(xiàn)有的跳閘信息，提取引發(fā)電網(wǎng)故障跳閘的常見(jiàn)災(zāi)害類型和易發(fā)生故障跳閘的線路特征參數(shù)，并采用apriori算法挖掘二者與重合閘成功率之間的強(qiáng)關(guān)聯(lián)規(guī)則，可為基于電網(wǎng)跳閘故障預(yù)判的輸電線路重合閘策略優(yōu)化提供依據(jù)，進(jìn)一步提升電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平和持續(xù)可靠供電能力。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明基于災(zāi)害類型和線路信息的重合閘成功率關(guān)聯(lián)分析方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的采用apriori算法搜索頻繁項(xiàng)集流程圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1所示，在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，在跳閘數(shù)據(jù)中提取災(zāi)害類型和線路信息，并采用apriori算法完成與跳閘情況的強(qiáng)關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘與分析，具體包括以下步驟：

s1、從線路調(diào)度部門自動(dòng)獲取線路的ems跳閘信息，梳理由雷擊、冰害、鳥(niǎo)害、風(fēng)害和外力破壞引發(fā)的跳閘事故，并提取跳閘記錄中線路的管轄單位、電壓類型、電壓等級(jí)和線路名稱；

s2、結(jié)合線路重合閘成功情況(包含重合成功和重合不成功兩種)，按照“管轄單位-電壓類型-電壓等級(jí)-線路名稱-災(zāi)害類型-重合情況”的格式完成原始關(guān)聯(lián)分析數(shù)據(jù)集的輸入；

s3、設(shè)置支持度閾值＝0.02，對(duì)數(shù)據(jù)集中的1項(xiàng)集進(jìn)行掃描，保留滿足支持度閾值的頻繁1項(xiàng)集，并由頻繁1項(xiàng)集組成新的數(shù)據(jù)集，再完成頻繁2項(xiàng)集的搜索。如此重復(fù)，使用逐層搜索的迭代方法從頻繁k項(xiàng)集組成的數(shù)據(jù)集中探索頻繁k+1項(xiàng)集，直到不存在滿足支持度閾值＝0.2要求的頻繁項(xiàng)集為止，具體的流程如附圖2所示；

其中，某一k項(xiàng)集的支持度表示該k項(xiàng)集在原始關(guān)聯(lián)分析數(shù)據(jù)集中出現(xiàn)的頻繁程度，即該k項(xiàng)集出現(xiàn)的次數(shù)與原始關(guān)聯(lián)分析數(shù)據(jù)集總記錄數(shù)的比值。s4、以重合情況為規(guī)則后件，篩選出置信度不小于0.6、提升度大于1的強(qiáng)關(guān)聯(lián)規(guī)則；

其中，對(duì)于關(guān)聯(lián)規(guī)則x＝>y，x為原始關(guān)聯(lián)分析數(shù)據(jù)集中屬性為{管轄單位，電壓類型，電壓等級(jí)，線路名稱，災(zāi)害類型}中一種或多種的具體取值組合，如{500kv，雷擊}或{陜西，交流，500kv，風(fēng)害}等，y為原始關(guān)聯(lián)分析數(shù)據(jù)集中與具體x取值對(duì)應(yīng)的重合情況，存在{重合成功}和{重合不成功}兩種情況，則置信度和提升度的定義及計(jì)算公式如下：

置信度表示原始關(guān)聯(lián)分析數(shù)據(jù)集中在出現(xiàn)x的前提下再出現(xiàn)y的可能性，即包含x的項(xiàng)集中再包含y的概率。此參數(shù)是對(duì)關(guān)聯(lián)規(guī)則可信程度的衡量，數(shù)值越高，x出現(xiàn)時(shí)y出現(xiàn)的可能性越大，即由x推出y越可靠，在這種情況下可提前為y的可能出現(xiàn)采取有效的應(yīng)對(duì)措施。記作confidence(x＝>y)，則有

confidence(x＝>y)＝p(y/x)＝p(xy)/p(x)

提升度表示在原始關(guān)聯(lián)分析數(shù)據(jù)集中x的出現(xiàn)對(duì)y出現(xiàn)可能性的提升程度，即為在出現(xiàn)x的前提條件下同時(shí)出現(xiàn)y的概率與單獨(dú)出現(xiàn)y的概率之比。此參數(shù)用于判斷關(guān)聯(lián)規(guī)則的有效性，彌補(bǔ)了支持度、置信度參數(shù)無(wú)法保證x與y不是相互獨(dú)立的缺陷。記作lift(x＝>y)，則有

lift(x＝>y)＝p(y/x)/p(y)＝p(xy)/[p(x)·p(y)]

按照步驟s1提取2015年國(guó)家電網(wǎng)公司轄下330kv及以上電壓等級(jí)輸電線路跳閘數(shù)據(jù)為樣本，按照步驟s2中規(guī)定的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行跳閘數(shù)據(jù)的整理，按照步驟s3中給出的apriori算法找出頻繁項(xiàng)集(如圖2)，并根據(jù)支持度的定義計(jì)算出每一個(gè)頻繁項(xiàng)集的支持度，篩選出滿足支持度閾值要求的頻繁項(xiàng)集，最后在滿足支持度閾值要求的頻繁項(xiàng)集中以重合情況為規(guī)則后件，以屬性為{管轄單位，電壓類型，電壓等級(jí)，線路名稱，災(zāi)害類型}中一種或多種的具體取值組合為規(guī)則前件，構(gòu)成形如x＝>y的不同關(guān)聯(lián)規(guī)則，根據(jù)關(guān)聯(lián)規(guī)則置信度和提升度的計(jì)算公式算出每一種關(guān)聯(lián)規(guī)則的置信度和提升度，按照步驟s4中的要求篩選出強(qiáng)關(guān)聯(lián)規(guī)則。按照上述步驟挖掘出的強(qiáng)關(guān)聯(lián)規(guī)則形式為：

按照上述獲得的強(qiáng)關(guān)聯(lián)規(guī)則，對(duì)重合閘策略進(jìn)行如下調(diào)整：對(duì)于事先可判斷為雷暴或鳥(niǎo)類引起的跳閘事件，一般為瞬時(shí)性故障，按照原有的保護(hù)設(shè)置直接重合閘；對(duì)于判斷為強(qiáng)風(fēng)或冰雪引起的跳閘事件，常為長(zhǎng)時(shí)間故障，可產(chǎn)生閉鎖信號(hào)不啟動(dòng)自動(dòng)重合閘裝置；對(duì)于無(wú)法判斷故障類型的跳閘事件，沿用原有的保護(hù)設(shè)置進(jìn)行重合閘。

經(jīng)過(guò)調(diào)整后，2015年國(guó)網(wǎng)公司超、特高壓輸電線路災(zāi)害故障的重合閘成功率可達(dá)81.63％，相比之前提高了18.16％。而且由雷擊、風(fēng)害和冰害引起線路故障跳閘的比例較大，2015年這一比值為67.48％，表明提出的重合閘策略的有效性較為明顯。

上述重合閘策略的調(diào)整無(wú)需額外的增加相關(guān)的電網(wǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備，也不受電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的影響，具有很強(qiáng)的實(shí)用性和可操作性。