基于决策树的重载设备自动预警实现方法

摘要

一种自动化监控技术领域的基于决策树的重载设备自动预警实现方法，本发明提供重载设备的预警决策，采用每个监视组的每个时间段建立一棵决策树以实现重载设备的预警，充分利用运行经验和历史相关的信息，挖掘出适合当前电网的预警方案，在重载设备真正即将过载时，提前发出预警信号，并给出即将越限时间，使调度人员能够快速地判断预警发生的地点、预警性质及严重程度，确定影响区域，并及时采取正确措施缩小影响范围、避免事故、减少可能引起的负荷损失。本发明使供电设备的安全性得到较大提高，也是电力调度自动化系统自动化水平提高的体现。

主权项

一种基于决策树的重载设备自动预警实现方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步，根据电网运行情况建立监视组，每个监视组负责采集若干设备的负荷信息，负荷信息包括：有效功率、电流、电压，设置每个监视组的重载动作值AV、重载启动值SV，启动复归值RV；其中，重载动作值AV是指重载组设备的负荷重载率达到一定值后需要预警量；重载启动值SV是指重载组设备的负荷重载率达到一定值后开始对重载组值进行积分的启动值；启动复归值RV是指重载组设备预警启动后，负荷重载率回落小于一定值，三者存在如下关系：AV＞SV＞RV；第二步，根据电网负荷情况划分时间段，依据峰谷平划分为4-6个时间段；第三步，建立数据库，负责存储监视组采集到的数据信息、时标，供决策树快速的检索；第四步，对第一步获得的数据，在每个时间段中按照等间隔时间取样，每个样本包含如下信息：时间标识T、重载动作标志FA、重载启动标志FS、重载复归标志FR、重载率LR；其中，重载率LR是指重载设备负荷与重载动作至的比值，重载动作标志FA为真表示重载组的负荷重载率大于重载动作值AV，重载启动标志FS为真表示重载组的负荷重载率大于重载启动值SV，重载复归标志FR为真表示重载组的负荷重载率大于重载复归值RV，三者中FR与FA、AV互斥；第五步，根据第四步获得的数据生成以下数据：重载启动时负荷对时间的一阶负荷导数ΔP、重载启动至重载动作时间段负荷对时间积分量ΔS、当前时间至重载动作时间差ΔT，其中，ΔP为非线性，将ΔP、ΔS、ΔT数据都保存到第三步建立的数据库中，在形成建立决策树时，以此检索出必要的样本信息，确定决策树的节点属性、以及属性值；第六步，将ΔP、ΔS进行离散化处理；第七步，提取第五步中保存的信息，确定根节点、内部节点、叶子节点，将离散化的ΔS中某个离散值作为根节点，将离散化的其他ΔS值、离散化的Δp作为其余内部节点，将动作时间ΔT作为叶子节点；第八步，根据若干天的部分样本信息，使用贪心算法对决策树的数据进行分类，并修正节点属性值，每个分支路径是节点属性值的一个输出，反复调整ΔS离散值、Δp离散值，使决策树的深度最小，最终形成与时间段数目相同的棵决策树；第九步，根据样本信息对冗余的决策树枝进行树的裁剪，完成决策树节点属性值的定量分析，得到各个内部节点的属性修正值，生成最优决策树；第十步，根据其余样本信息，完成决策树节点属性值的验证分析，把决策树的节点和属性值保存在数据库，实时运行时从数据库获取决策树，将决策树的预测结果作为设备运行工况的预测判断，以供重载设备预警使用。