一种基于直觉模糊粗糙集的电网灾害实时调控装置及方法

摘要

一种基于直觉模糊粗糙集的电网灾害实时调控装置及方法，调用数据库单元中的历史灾害数据；根据采集到的历史灾害数据，利用基于直觉模糊粗糙集的方法进行约简，得到电网的灾害等级评估规则；实时采集电网灾害数据，形成的历史灾害等级评估规则，确定当前电网的灾害等级；将经过实时评估后的数据更新到历史数据库中，用于对电网灾害知识库的增添和修改；实施电网灾害应急处置，即针对不同的灾害级别，启动相应的应急恢复措施，对电网进行调控。本发明考虑到电网灾害评估中的数据量具有模糊性、随机性、不确定性和冗余性等特点，利用直觉模糊粗糙集方法，成功克服了传统概率论等方法不能获取数据属性内在关系和隐含关系的缺点，提高了评估的准确性。

主权项

一种基于直觉模糊粗糙集的电网灾害实时调控装置，其特征在于：包括数据采集单元、监控单元、数据库单元、数据处理单元和人机交互单元；所述的数据采集与监控单元：用于采集气象数据、电网数据、电网设备数据和电网调度数据；根据采集到的数据对电网和气象的实时状态进行监测，当电网发生故障或气象异常则发出报警信息，并且做以记录，记录内容包括气象数据信息、继电保护装置及断路器的动作信息、电气量信息及故障诊断结果；所述数据库单元：(1)用于存储记录历史灾害的气象数据、电网数据、电网设备数据和电网调度数据；(2)当与数据采集单元单元进行交互时，将获得数据采集单元采集的历史数据；所述数据处理单元：(1)当与数据采集单元进行交互时，将获得数据采集单元采集的实时数据；(2)当与数据库单元进行交互时，利用数据库单元中存储的灾害数据获得评估规则，再将实时数据与评估规则匹配，最终得到评估结果；(3)当与人机交互单元进行交互时，将电网实时评估结果展示给操作人员；其进一步包括：隶属度计算器：将数据采集单元采集到的气象数据、电网数据、电网设备数据和电网调度数据中连续的数据进行离散化，并计算各类数据的隶属度和非隶属度；条件属性输出器：输出气象数据的条件属性，包括温度、相对湿度、灾害持续时间、风速、风向、空气质量、降水量和震级；电网数据的条件属性，包括母线电压、节点电流、有功功率、无功功率、频率和功率因数；电网设备数据的条件属性，包括负荷等级、线路半径、线路高程、线路走向、供电容量、拓扑结构和黑启动电源比例；电网调度数据的条件属性，包括继电保护动作情况、断路器位置状态和线路覆冰厚度；决策属性输出器：以灾害对电网的影响程度为输出目标，首先计算电网影响相对于输出目标的权重、用户影响对于输出目标的权重、应灾能力对于输出目标的权重，再计算支路过载程度对于电网影响的权重、母线电压越限程度对于电网影响的权重、线路负荷损失比例对于电网影响的权重、重要负荷损失程度对于电网影响的权重、停电人数比例对于用户影响的权重、用户停电损失比例对于用户影响的权重、日平均停电时间比例对于用户影响的权重、负荷转移能力对于应灾能力的权重，计算上述结果的组合权重，组合权重与各指标乘积后求和作为最终输出的决策属性；灾害规则库模块：利用电网属性约简模块和值约简模块的输出，生成灾害规则，其进一步包括属性约简模块和值约简模块，其中：属性约简模块：在保证决策属性和条件属性依赖关系不发生变化的前提下，输出去掉条件属性中的冗余属性；值约简模块：在属性约简基础上删除所有不影响规则表达的冗余的条件属性值，输出评估规则；数据匹配模块：利用数据采集单元得到的实时数据与灾害规则库进行匹配，将经过直觉模糊化的实时数据与评估规则库模块内的灾害规则进行匹配后输出电网灾害评估等级；电网灾害应急处置模块：对数据匹配模块输出的匹配成功的电网灾害进行应急处理；人机交互单元：是电网灾害评估系统与操作人员的交互接口，实现运行人员对系统的监视与控制。