(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211257956.0 (22)申请日 2022.10.13 (71)申请人 国网山西省电力公司 地址 030021 山西省太原市晋源区谐园路3 号 申请人 国网山西省电力公司电力科 学研究 院 (72)发明人 张军六　李瑞　刘珊　 (74)专利代理 机构 广州新诺专利商标事务所有 限公司 4 4100 专利代理师 吴泽燊 (51)Int.Cl. G06Q 50/06(2012.01) G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01) (54)发明名称 基于数字孪生的电网故障分析方法、 系统、 设备及介质 (57)摘要 本申请公开了一种基于数字孪生的电网故 障分析方法、 系统、 设备及介质， 该方法包括获取 电网运行过程中的不同故障类型下的历史故障 数据， 构建电网数字孪生系统框架； 基于电网数 字孪生系统框架， 利用历史故障数据对卷积循环 神经网络模型进行训练， 直至模型收敛后， 生成 故障预测模 型； 将待预测的电网运行数据输入至 所述故障预测模型， 输出故障预测结果， 并根据 故障预测结果的故障等级匹配不同的故障处理 方案。 本申请基于电网数字孪生系统框架， 以卷 积循环神经网络为基础训练出一个故障预测模 型， 提高了故障预测结果的精确度； 通过根据不 同的故障等级为监管人员提供不同的故障处理 方案， 提高了故障处理的效率， 有利于维护电网 运行的安全性和稳定性。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 115545970 A 2022.12.30 CN 115545970 A 1.一种基于数字 孪生的电网故障分析 方法， 其特 征在于， 包括： 获取电网运行过程中的不同故障类型下的历史故障数据， 构建电网数字孪生系统框 架； 基于电网数字孪生系统框架， 利用历史故障数据对卷积循环神经网络模型进行训练， 直至模型收敛后， 生成故障预测模型； 将待预测的 电网运行数据输入至所述故障预测模型， 输出故障预测结果， 并根据故障 预测结果的故障等级匹配不同的故障处 理方案。 2.根据权利要求1所述的基于数字孪生的电网故障分析方法， 其特征在于， 在所述获取 电网运行 过程中的不同故障类型 下的历史故障数据之后， 还 包括： 对历史故障数据进行去噪和归一化处理； 其中， 去噪采用的方法包括小波变换或均值 滤波。 3.根据权利要求1所述的基于数字孪生的电网故障分析方法， 其特征在于， 所述获取电 网运行过程中的不同故障类型 下的历史故障数据， 包括： 获取电网运行过程中的不同故障类型下的故障因素、 故障结果所对应的数据； 其中， 所 述故障因素包括网架结构、 负荷增长、 设备缺陷、 自然灾害及外力破坏； 所述故障结果包括 停电故障和线损故障。 4.根据权利要求1所述的基于数字孪生的电网故障分析方法， 其特征在于， 所述循环神 经网络模型采用LSTM ‑CNN模型。 5.根据权利要求4所述的基于数字孪生的电网故障分析方法， 其特征在于， 所述利用历 史故障数据对卷积循环神经网络模型进行训练， 直至模型收敛后， 生成故障预测模型， 包 括： 设置LSTM ‑CNN模型的网络参数， 包括设学习率为0.01、 迭代次数为1000次、 激活函数为 elu函数以及分类 器为Sigmo id分类器； 以故障因素对应的数据为输入， 以故障结果对应的数据为输出， 对LSTM ‑CNN模型进行 训练； 判断LSTM ‑CNN模型的预测精度是否达到99％； 若是， 则模型收敛， 生成故障预测模型； 若否， 对LSTM ‑CNN模型迭代训练， 直至模型收敛。 6.根据权利要求5所述的基于数字孪生的电网故障分析方法， 其特征在于， 还包括以均 方差作为损失函数， 以计算 LSTM‑CNN模型的预测精度。 7.根据权利要求5所述的基于数字孪生的电网故障分析方法， 其特征在于， 所述以故障 因素对应的数据为输入， 包括： 利用层次分析法确定不同故障因素对于故障结果的重要性程度， 并按照重要性程度比 例为不同故障因素匹配对应的权 重， 以加权后的故障因素组合 为输入。 8.一种基于数字 孪生的电网故障分析系统， 其特 征在于， 包括： 数据获取单元， 获取电网运行过程中的不同故障类型下的历史故障数据， 构建电网数 字孪生系统框架； 模型训练单元， 用于基于电网数字孪生系统框架， 利用历史故障数据对LSTM ‑CNN模型 进行训练， 直至模型收敛后， 生成故障预测模型； 故障分析单元， 用于将待预测的 电网运行数据输入至所述故障预测模型， 输出故障预权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115545970 A 2测结果， 并根据故障预测结果的故障等级匹配不同的故障处 理方案。 9.一种终端设备， 其特 征在于， 包括： 一个或多个处 理器； 存储器， 与所述处 理器耦接， 用于存 储一个或多个程序； 当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行， 使得所述一个或多个处理器实 现如权利要求1 ‑7任一项所述的基于数字 孪生的电网故障分析 方法。 10.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 所述计算机程序 被处理器执行时实现如权利要求1 ‑7任一项所述的基于数字 孪生的电网故障分析 方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115545970 A 3