本发明涉及电力配电故障预警，具体为基于5g通信的电力配电故障预警系统及方法。
背景技术：
1、随着电力可靠供电要求的逐步提升，要求高可靠性供电区域能够实现电力不间断持续供电，将事故隔离时间缩短至毫秒级，实现区域不停电服务，则对集中式配电自动化中的主站集中处理能力和时延等提出了更加严峻的挑战。
2、公开号为cn109738766a的中国专利公开了一种配电网故障预警系统，包括箱体，箱体的顶部开设有开口，箱体内部的顶端安装有散热扇，箱体两侧的内部皆设置有通风孔，箱体的内部安装有安装杆，安装杆的表面固定安装有显示屏，箱体内部的底端安装有预警系统机体，预警系统机体包括预警数据运算模块、综合分析处理模块、数据存储模块和数据收集模块，箱体底部的拐角处皆安装有支撑杆。该专利通过设置散热扇、通风孔、预警数据运算模块、综合分析处理模块、数据存储模块、数据收集模块、支撑杆、平衡底座、调节螺母和滚动轮结构，解决了现有的配电网故障预警系统在使用时不便更换工作地点和使用时预警效果有限会产生大量的热量导致温度过高影响使用的问题。
3、上述专利的故障预警系统在实际使用过程中，不能对配电网故障进行智能化预警和故障风险评估，因此不能针对配电网的运行状态提前做出相应的对策，影响配电网的正常使用。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供基于5g通信的电力配电故障预警系统及方法，有效保障对电力配电设备进行故障预警的准确率和有效性，同时实现了对电力配电设备故障预警的实时监控，保障电力配电设备的稳定运行，通过对电力配电设备进行故障风险评估，预测故障发生的概率以及预测故障发生的时间，能够了解电力配电设备的运行状态，进而根据故障预测的结果进行预防，保证了电力配电设备的正常工作，解决了上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于5g通信的电力配电故障预警系统及方法，包括：
3、信息管理模块，用于实时获取电力配电设备处于运行状态下的运行参数及图像信息，根据实时获取的电力配电设备运行参数及图像信息，确定出电力配电设备用电信息，对实时采集的电力配电设备运行参数进行解析和储存；
4、分析预警模块，用于采集电力配电设备的历史运行参数，根据实时采集的电力配电设备运行参数结合故障前的历史运行参数，判断电力配电设备的故障预警阈值，进行故障预警和评估故障发生概率；
5、智能管理模块，用于对电力配电设备进行故障预警管理，获取电力配电设备的分析预警结果，通过数据挖掘技术对电力配电设备侧分析预警结果进行深度挖掘，确定出智能化故障预警管理方法，根据故障预警管理方法对电力配电设备进行智能化故障预警管理。
6、优选的，所述信息管理模块，包括：
7、信息采集模块，用于实时获取电力配电设备处于运行状态下的运行参数及图像信息，根据实时获取的电力配电设备运行参数及图像信息，确定出电力配电设备用电信息，运行参数包括温湿度、交流电气量、状态量，交流电气量包括：电压、电流、有功功率，无功功率，状态量包括：dtu状态、通讯状态、分段开关状态；
8、信息处理模块，用于对实时采集的电力配电设备运行参数进行解析，将获取的数据信息转化为可识别的数据，并进行数据统计和分析处理，且对电力配电设备用电信息进行检索、分组及提取，确定出电力配电设备表征数据；
9、信息存储模块，用于存储电力配电设备的用电信息以及电力配电设备的阈值数据，储存实时采集的电力配电设备用电信息及预设的电力配电设备阈值数据。
10、1.优选的，所述智能管理模块，包括：
11、标记单元，用于对电力配电设备的分析预警结果按照故障预警类型进行划分，得到多组预警结果，并基于故障预警类型对每组预警结果进行类型标记，根据标记结果，建立多组预警结果的类型分布图；
12、分布确定单元，用于基于电力配电设备的分析预警结果的故障发生概率，在所述类型分布图示上进行标记，得到故障类型-概率分布图；
13、关联特征确定单元，用于基于预设故障类型关联分析模型对所述故障类型-概率分布图进行关联分析，确定故障类型-概率分布图之间的类型关联特征和概率关联特征；
14、整体确定单元，用于基于所述类型关联特征确定分析预警结果的类型关联权重，基于所述概率关联特征确定分析预警结果的概率关联权重，并基于所述类型关联权重和概率关联权重确定分析预警结果的整体预警结果；
15、深度挖掘单元，用于基于数据挖掘技术对整体预警结果进行深度挖掘，获取与整体预警结果相关预警措施数据，并获取相关预警措施数据的时间效率和覆盖程度；
16、预警管理单元，用于基于所述相关预警措施数据的时间效率和覆盖程度，设定对整体预警结果中所有预警结果的预警提醒顺序，并为每个预警结果匹配对应的预警措施；
17、预警提醒单元，用于按照所述预警提醒顺序进行依次预警提醒，并在预警提醒的同时进行相应的预警措施显示。
18、优选的，所述信息管理模块的工作流程，具体包括：
19、建立5g通信的电力配电故障预警联网系统模型，包含电力配电设备的多个运行参数以及多个5g通信资源模块，多个5g通信资源模块之间相互通信；
20、采集的电力配电设备的实时运行参数，并对传统配电终端采集的电力配电设备运行参数进行解析，生成电力配电设备的实时运行参数；
21、将获取的电力配电设备的实时运行参数转化为可供集中显示单元识别的数据，并进行数据统计和分析处理，然后进行储存。
22、优选的，所述分析预警模块，包括：
23、数据库建立模块，用于采集电力配电设备的历史运行参数，并生成运行参数数据库；
24、信息分析模块，用于根据实时采集的电力配电设备运行参数结合故障前的历史运行参数，分析电力配电设备的运行状态，运行状态包括电力配电设备运行正常状态和电力配电设备运行异常状态；
25、故障预警模块，用于根据数据分析模块所分析的结果构建故障预警模型并计算故障预警阈值范围，计算故障值并判断故障值是否在故障预警阈值范围内，当故障值超出故障预警阈值范围时，进行故障预警；
26、风险评估模块，用于根据实时采集的电力配电设备的运行参数计算故障风险评估系数，通过故障风险评估系数确定故障发生概率，最终对故障进行综合风险评估。
27、优选的，所述分析预警模块的工作流程，具体包括：
28、收集设定时长内的电力配电设备的历史运行参数，形成运行参数数据库，历史运行参数为电力配电设备出现故障前设定时长内所获取的；
29、将电力配电设备的历史运行参数分为第一历史运行参数和第二历史运行参数，通过第一历史运行参数构建故障预警模型，根据故障预警模型及第二历史运行参数确定故障预警阈值；
30、将实时采集的电力配电设备运行参数输入故障预警模型，通过故障预警模型及故障预警阈值判断电力配电设备的实时运行参数是否满足故障预警条件；
31、通过故障预警模型及故障预警阈值判断电力配电设备的实时运行参数是否满足故障预警条件，若是，生成预警信号。
32、优选的，所述构建故障预警模型，具体包括：
33、从数据库中提取电力配电设备在运行过程中的第一历史运行参数；
34、对电力配电设备运行过程中的参数进行分类，并使用分类后的参数分别训练各初始机器学习模型得到模型参数；
35、整合模型参数形成待确认的故障预警模型。
36、优选的，所述风险评估模块，具体包括：
37、当偏离度不大于故障预警阈值时或接近故障预警阈值时，采集电力配电设备的实时运行参数；
38、根据所采集的电力配电设备的实时运行参数计算电力配电设备当前的运行状态值；
39、根据电力配电设备当前运行状态值分析运行状态信息，根据状态信息建立综合状态信息阵；
40、通过综合状态信息阵计算故障风险评估系数，通过故障风险评估系数确定故障发生概率，最终对故障进行综合风险评估，根据故障风险评估结果做出相应的维护方案。
41、2.优选的，通过综合状态信息阵计算故障风险评估系数，通过故障风险评估系数确定故障发生概率，具体流程包括：
42、获取所述综合状态信息阵中所有运行状态值，并对所有运行状态值进行标准化，得到运行状态标准值，并基于运行状态标准值的状态属性，设定运行状态标准值的权重值，并设定运行状态标准值的关联值；
43、基于运行状态标准值及其对应的权重值和关联值，并根据如下公式计算故障评估风险系数δ；
44、
45、其中，n表示所有运行状态标准值的数量，pi表示第i个运行状态标准值，σi表示表示第i个运行状态标准值的权重值，∑p表示所有运行状态标准值的和，si表示第i个运行状态标准值的关联值；
46、基于所述故障评估风险系数，结合确定的故障类型的历史发生概率与历史故障评估风险系数，并根据如下公式计算故障发生概率k；
47、
48、其中，m表示故障类型的历史发生概率与历史故障评估风险系数的发生次数，γj表示第j个历史故障评估风险系数，hj表示第j个历史发生概率。
49、基于5g通信的电力配电故障预警系统的使用方法，包括以下步骤：
50、步骤一：建立5g通信的电力配电故障预警联网系统模型，获取电力配电设备在当前所处环境下的当前环境参数以及在该当前所处环境下工作时的当前物理表征数据；
51、步骤二：从数据库中获取与电力配电设备的类型对应的多组历史数据，其中，该历史数据为出现故障前设定时长内获取到的，每组历史数据包括历史环境参数和历史物理表征数据；
52、步骤三：建立故障预警模型，将当前的电力配电设备运行参数输入至故障预警模型中以得到当前故障预警阈值；
53、步骤四：根据当前故障预警阈值和当前电力配电设备的运行参数判断对电力配电设备是否满足故障预警阈值的条件；
54、步骤五：若满足，则进行故障预警，若不满足，则根据电力配电设备的当前运行参数对电力配电设备进行故障风险评估。
55、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
56、本发明通过对电力配电设备的故障预警值进行计算，有效保障对电力配电设备进行故障预警的准确率和有效性，同时实现了对电力配电设备故障预警的实时监控，使得电力配电设备的故障预警更加及时，保障电力配电设备的稳定运行，通过对电力配电设备进行故障风险评估，预测故障发生的概率以及预测故障发生的时间，能够了解电力配电设备的运行状态，进而根据故障预测的结果进行预防，保证了电力配电设备的正常工作。
1.基于5g通信的电力配电故障预警系统，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的基于5g通信的电力配电故障预警系统，其特征在于：所述信息管理模块，包括：
3.根据权利要求2所述的基于5g通信的电力配电故障预警系统，其特征在于：所述信息管理模块的工作流程，具体包括：
4.根据权利要求1所述的基于5g通信的电力配电故障预警系统，其特征在于：所述分析预警模块，包括：
5.根据权利要求1所述的基于5g通信的电力配电故障预警系统，其特征在于：所述智能管理模块，包括：
6.根据权利要求4所述的基于5g通信的电力配电故障预警系统，其特征在于：所述分析预警模块的工作流程，具体包括：
7.根据权利要求6所述的基于5g通信的电力配电故障预警系统，其特征在于：所述构建故障预警模型，具体包括：
8.根据权利要求6所述的基于5g通信的电力配电故障预警系统，其特征在于：所述风险评估模块，具体包括：
9.根据权利要求8所述的基于5g通信的电力配电故障预警系统，其特征在于：通过综合状态信息阵计算故障风险评估系数，通过故障风险评估系数确定故障发生概率，具体流程包括：
10.根据权利要求8所述的基于5g通信的电力配电故障预警系统的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
