[发明专利]一种继电保护告警信息语义辨识方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统调度自动化技术领域，涉及变电站继电保护方向。

背景技术

继电保护是电网安全运行的第一道防线，其稳定运行保障着电网的稳定运行，当继电保护发生故障时，需要设备异常能被及时发现并通知设备运行维护人员。因此在继电保护设备设计上就具备比较完善的自检功能，能够在运行过程中对设备自身的异常进行自诊断，发现设备故障给出告警，其自检功能基本做到了“只要保护不发告警信息，装置就是完好的”。因此告警信息可作为继电保护检验的重要判据。但是具体告警信息的描述因各设备制造企业采用的逻辑原理及算法的差异各自不同，使用了较多专业术语和未规范的语言，导致这些信号可读性比较差，仅继电保护专业人员才能有效识别告警描述含义，设备监控人员发现告警后如不能识别告警信息的含义，则会造成设备缺陷无法被及时处理，给电网安全运行带来了隐患。在理想的情况下，应对继电保护的自检告警信息的类别作出规范性定义，使电网运行维护人员能根据自检告警的描述识别其含义。但是在电网中，继电保护已经得到广泛应用，如按上述方案，则需对每台运行的继电保护进行升级，其工作量和造成的设备停运风险是电网公司难以接受的。因此通过数据研究，将现有继电保护设备自检告警信息映射为具体的故障性质、影响范围及告警原因，使电网设备监控人员，运行维护人员能轻易的识别自检告警信息描述的含义，有重要的应用价值。

发明内容

本发明提出的一种继电保护告警信息语义辨识方法，其目的是基于继电保护告警描述和运行信息，通过数据挖掘方法对继电保护告警信息进行多维度分析，发现继电保护告警信息对应的故障特征，从而有效的对继电保护设备的告警信息进行语义识别，支撑继电保护运维工作。

本发明采取以下方案。

一种继电保护告警信息语义辨识方法，基于决策树对继电保护告警信息的语义进行辨识，实现对继电保护告警信息的自动辨识；其特征在于,所述继电保护告警信息语义辨识方法包括下述步骤：

步骤(1)分析继电保护历史告警信息的处理过程，利用告警信息的固有属性，并结合人工定位故障时所需要参考的电流、电压、开入、开出等故障特征值，形成该告警信息的属性信息，并结合每项历史告警信息所描述的语义和实际处理结果，形成样本数据，然后进入步骤(2)；

步骤(2)利用多项样本数据进行决策树训练学习，进行决策树的分枝和剪枝，产生继电保护告警信息决策树；

步骤(3)当运行中的继电保护产生告警信号后，采集该信号，同时召唤继电保护当前的运行模拟量和开关量，并将其输入决策树根节点进行推理；

步骤(4)决策树推理失败，将此告警信息人工分析后作为样本数据对决策树进行训练，生成新的决策树；

步骤(5)决策树推理成功，将决策树推理结果输出，包括告警性质、故障位置、故障原因。

本发明进一步包括以下优选方案：

在所述步骤(2)中，继电保护告警信息决策树产生方法为：

1)利用自顶向下的贪婪搜索遍历可能的决策树空间，选择分类能力最好的属性作为树的根结点；

2)根据当前结点属性取值的不同，将训练样本数据集分为若干子集，每个子集为该结点的一个分枝，该节点属性不再参与后续的分枝；

3)重复1)、2)过程，直到没有剩余属性可以用来进一步划分样本为止。

告警信息的属性信息包括功能是否失效、采样值是否正确、开入量是否正确、开出量是否正确；其中，分类能力最好的属性是功能是否失效。在所述步骤(3)中，继电保护告警信息决策树的推理方法包括：

1)从决策树的根节点开始，在决策树的节点上进行属性及其取值的比较；告警信号的某个属性及其取值与该节点上的属性及其某个属性值相匹配时，便沿着该属性值的分支向下延伸搜索，到达下一节点；

2)如果已知事实中有属性与根节点上的属性匹配，但它们的属性值不完全匹配，则根据最临近原则，选择匹配度最大的分支向下搜索，到达新节点；

3)如果已知事实的所有属性都与节点上的属性不匹配，则推理失败；

4)如果当前节点是决策树的叶子节点，则给出叶子节点中所包含的结论，决策树推理过程结束。

对于现有技术，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明解决了长期以来继电保护告警信息专业性强难以识别的问题，避免了因无法有效识别继电保护告警信息语义，造成的设备故障无法被及时准确识别而导致的电网安全隐患等问题，为继电保护设备状态监视提供了新的技术支撑。

附图说明

图1是本发明的继电保护告警信息语义辨识流程图；