[发明专利]输变电网络对金属埋地管网影响的大数据分析系统及方法

权利要求书

1.一种输变电网络对金属埋地管网影响的大数据分析系统，其特征在于，包括输变电网络运行综合大数据库、埋地金属管道信息输入模块、管道信息存储模块、数据规整和清洗模块、电网与管道交链分析模块、综合评价模块、数据终端显示模块；所述埋地金属管道信息输入模块输入的状态参数数据直接存储于管道信息存储模块，所述数据规整和清洗模块与输变电网络运行综合大数据库的信息交互连接后与管道信息存储模块连接；所述电网与管道交链分析模块同时连接输变电网络运行综合大数据库和管道信息存储模块；所述综合评价模块获取电网与管道交链分析模块中的数据后进行综合分析，并将数据返回输变电网络运行综合大数据库，并将数据传输至数据终端显示模块展示；

收集输变电网络电站和杆塔GIS参数、线路电压和运行负荷、地网电阻、土壤电阻率、历史短路故障信息，基于人工智能技术对历史故障信息类别进行分组，形成集电网结构、电网运行方式、故障信息、土壤参数为一体的输变电网络运行综合大数据库；

通过埋地金属管道信息输入模块进行埋地管道信息录入，管道信息包含埋地管道GIS数据、管道外径、埋地深度和屏蔽层电阻率，数据规整和清洗模块基于人工智能技术将管道埋地信息进行动态空间规整和清洗；

从管道信息存储模块提取埋地管道GIS数据上传输变电网络运行综合大数据库比对，通过数据聚类原理筛选交链区域并反馈至管道信息存储模块，清除无交链区域管道信息数据；

输变电网络运行综合大数据库和管道信息存储模块基于筛选结果和输电线路历史短路数据，传输对应交链区域输电线路参数、历史故障数据和管道信息至电网与管道交链分析模块，电网与管道交链分析模块基于多个管道高电位冲击元素关联分析，引入电网与管道影响因子k_eo，计算输电线路短路情况下对埋地管道的影响程度；

电网与管道交链分析模块从输变电网络运行综合大数据库获取交链区域最大入地短路电流信息，采用暂态模拟的方法，确定管道交链关系数、屏蔽度、缺陷度、偏自相关数，对特征数据进行等效模糊化处理，按照高斯分布确定的管道受影响数据集均值和标准差分别为和，i=1~n，引入电网与管道短路、运行两种状态下影响因子k_ep、k_eq，计算输电线路短时短路故障和长时全功率运行两种测度下对埋地管道的影响程度：

式中，F为输电线路短时短路故障运行状态下的模糊集评估模型，G为输电线路长时全功率运行状态下的模糊集评估模型，π为常数，为数据集第i个元素平均数，S_eoi为数据集第i个元素方差， q为输电线路短时短路故障运行状态下管道受影响数据集个数，p为输电线路长时全功率运行状态下管道受影响数据集个数，m为交链地区土壤电阻率，t为高斯分布误差函数自变量，D_i为第i条输电线路距离， d_i为测量距离；

考虑短时短路故障和长时全功率运行两种状态的权重，基于双测度模糊集理论计算管道两种状态下的故障概率p_double：

式中w_ui为双测度因子。

2.根据权利要求1所述的输变电网络对金属埋地管网影响的大数据分析系统，其特征在于，输变电网络运行综合大数据库连接电网生产调度管理系统、电网故障录波系统、土壤电阻率测量终端、历史评价记录；通过电网生产调度管理系统收集输变电网络电站和杆塔GIS参数、线路电压和运行负荷、地网电阻，通过电网故障录波系统收集历史短路故障信息，通过土壤电阻率测量终端收集土壤电阻率。