CN116799792A - 基于无线通信网络的智能配电网管理*** - Google Patents

基于无线通信网络的智能配电网管理*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了基于无线通信网络的智能配电网管理***,基于无线通信网络的智能配电网管理***,包括:数据采集部件,于变压器的各关键节点上设置有对应的无线传感器,通过各无线传感器获取相应的信号数据;数据传输部件,与数据采集部件数据连接,获取信号数据集,并将其传输至中央控制中心;中央控制中心,与数据传输部件数据连接,接收并存储信号数据集,并对其进行数据分析和故障预测,基于分析结果判别变压器是否出现异常;结合变压器的判别结果,当变压器判别出现异常时,由所述中央控制中心进一步获取所配置无线传感器是否正常运行,对传感器实时作出是否正常的判别,对于传感器的具体布局做出限定,提高了数据采集准确性。

Description

基于无线通信网络的智能配电网管理***
技术领域
本发明涉及配电网管理的技术领域,尤其涉及基于无线通信网络的智能配电网管理***。
背景技术
传统的配电网管理***通常使用有线通信方式进行数据传输,存在布线复杂、成本高昂和易受干扰等问题。随着无线通信技术的发展与普及,基于无线通信网络的智能配电网管理***成为了一种新的解决方案。
现有的智能配电网管理***通常是通过所配置的传感器采集变压器相应数据,由处理器中所配置的处理模型进行数据处理,从而达到变压器故障判别的目的。采用此种方式的现有技术依托于传感器的数据获取,但对于传感器本身及其所采集数据准确性并未作出相应的管理步骤,具体体现在:一方面当传感器长期裸露于室外高负载运行容易出现损坏,现有***并未对传感器实时作出是否正常的判别,另一方面对于传感器的具体布局并未做出限定,传感器所采集的对应数据准确率有待提升。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述现有智能配电网管理***存在的问题,提出了本发明。
因此,本发明解决的技术问题是:解决现有智能配电网管理***一方面并未对传感器实时作出是否正常的判别,另一方面对于传感器的具体布局并未做出限定,传感器所采集的对应数据准确率有待提升的问题。
为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:基于无线通信网络的智能配电网管理***,包括:数据采集部件,于变压器的各关键节点上设置有对应的无线传感器,通过各无线传感器获取相应的信号数据;
数据传输部件,与所述数据采集部件数据连接,获取所述信号数据集,并将其传输至中央控制中心;中央控制中心,与所述数据传输部件数据连接,接收并存储所述信号数据集,并对其进行数据分析和故障预测,基于分析结果判别变压器是否出现异常;结合变压器的判别结果,当变压器判别出现异常时,由所述中央控制中心进一步获取所配置无线传感器是否正常运行。
作为本发明所述的基于无线通信网络的智能配电网管理***的一种优选方案,其中:于变压器的输入侧的电缆接口处及输出侧的电缆接口处均配置有电流无线传感器和电压无线传感器,获取变压器输入侧的电流α、变压器输出侧的电流β、变压器输入侧的电压γ及变压器输出侧的电压ε;于变压器周边配置温度无线传感器,获取变压器周边的温度变化信号值δ;于变压器周边配置湿度无线传感器,获取变压器周边的湿度变化信号值ζ。
作为本发明所述的基于无线通信网络的智能配电网管理***的一种优选方案,其中:通过以下步骤获取变压器周边配置温度无线传感器的适宜点:于变压器周向范围设置热成像温度仪;额定时间内从静止状态开始运行变压器;实时获取额定时间内变压器的温度变化图;依据一组连续的所述温度变化图获取变压器运行过程温度变化达到阈值比例的区域;获取相应选定区域,依据各区域温度变化范围进行序列排行;以温度变化范围最大的区域为基准选定区域,圆状拓扑覆盖获取各选定区域的形态中心点,获取其他不同的形态中心点至所述基准选定区域形态中心点的距离;以所述基准选定区域的形态中心点与序列排行第二的区域形态中心点连线为基准线,获取所述基准线向序列排行第三的区域形态中心点的偏向角,获取所述基准选定区域的形态中心点在其拓扑覆盖圆中的偏向距离;
依据如下公式获取所述偏向角及所述偏向距离:
其中,ω为偏向角,L为偏向距离,b为序列排行第二的区域形态中心点至所述基准选定区域的形态中心点的距离,c为序列排行第三的区域形态中心点至所述基准选定区域的形态中心点的距离,x为所述基准选定区域的拓扑覆盖圆的半径;
则温度无线传感器的适宜点为:以所述基准线为起点,偏向序列排行第三的区域形态中心点ω,距离所述基准选定区域的形态中心点L的点。
作为本发明所述的基于无线通信网络的智能配电网管理***的一种优选方案,其中:通过以下步骤获取变压器周边配置湿度无线传感器的适宜点:于变压器周向范围设置一组湿度感应器;额定时间内从静止状态开始运行变压器;实时获取额定时间内变压器的湿度变化图;依据一组连续的所述湿度变化图获取变压器运行过程湿度变化达到阈值比例的区域;获取相应选定区域,依据各区域湿度变化范围进行序列排行;以湿度变化范围最大的区域为基准选定区域,圆状拓扑覆盖获取各选定区域的形态中心点,获取其他不同的形态中心点至所述基准选定区域形态中心点的距离;以所述基准选定区域的形态中心点与序列排行第二的区域形态中心点连线为基准线,获取所述基准线向序列排行第三的区域形态中心点的偏向角,获取所述基准选定区域的形态中心点在其拓扑覆盖圆中的偏向距离;
依据如下公式获取所述偏向角及所述偏向距离:
其中,ω’为偏向角,L’为偏向距离,b为序列排行第二的区域形态中心点至所述基准选定区域的形态中心点的距离,c为序列排行第三的区域形态中心点至所述基准选定区域的形态中心点的距离,x为所述基准选定区域的拓扑覆盖圆的半径;
则湿度无线传感器的适宜点为:以所述基准线为起点,偏向序列排行第三的区域形态中心点ω’,距离所述基准选定区域的形态中心点L’的点。
作为本发明所述的基于无线通信网络的智能配电网管理***的一种优选方案,其中:对其进行数据分析和故障预测,基于分析结果判别变压器是否出现故障具体为:
基于所述信号数据集获取输入侧的电流α、输出侧的电流β、输入侧的电压γ及输出侧的电压ε;
所述中央控制中心中的计算处理器实时获取当前阶段下变压器输入侧的额定功率及输出侧的额定功率;
获取输入侧的额定功率及输出侧的额定功率差值比例阈值,当所述差值比例阈值高于设定值时,所述中央控制中心判别变压器是否出现异常,进一步获取所配置无线传感器是否正常运行;
其中,具体公式计算如下:
输入侧的额定功率=输入侧的电流α×输入侧的电压γ;
输出侧的额定功率=输出侧的电流β×输出侧的电压ε;
作为本发明所述的基于无线通信网络的智能配电网管理***的一种优选方案,其中:所述差值比例阈值定义为0.05。
作为本发明所述的基于无线通信网络的智能配电网管理***的一种优选方案,其中:当变压器判别出现异常时,由所述中央控制中心进一步获取所配置无线传感器是否正常运行具体为:通过变压器输入侧的电流α及输出侧的电流β判断变压器输入侧及输出侧所配置的电流无线传感器是否均为正常;通过变压器输入侧的电压γ及输出侧的电压ε判断变压器输入侧及输出侧所配置的电压无线传感器是否均为正常;通过变压器周边选定区域的温度变化信号值δ判断变压器周边配置的温度无线传感器采集数据是否正常;通过变压器周边选定区域的湿度变化信号值ζ判断变压器周边配置的湿度无线传感器采集数据是否正常;
其中,判断电流无线传感器及电压无线传感器时具体为:获取变压器输入侧及输出侧的绕组匝数;基于绕组匝数获取输入侧的电压γ及输出侧的电压ε之间的比例关系;对比输入侧的电压与输出侧的电压比值、输出侧绕组匝数与输入侧绕组匝数;当两者比值差值在阈值范围内时,可定义电压无线传感器为正常;同步获取电流无线传感器的两比值,或由双侧额定功率配合双侧电压获取电流无线传感器的两比值,当两者比值差值在阈值范围内时,可定义电流无线传感器为正常;
其中,判断温度无线传感器时具体为:所述计算处理器统计获取所述基准选定区域于额定时间内的温度时间变化图;获取所述温度时间变化图中所有点位的导数;获取相邻点位之间的导数变化;统计导数变化中是否存有导数变化范围高于阈值设定的相邻点位,当存在相应点位时,判定温度无线传感器存在异常;
其中,判断湿度无线传感器时具体为:所述计算处理器统计获取所述基准选定区域于额定时间内的湿度时间变化图;获取所述湿度时间变化图中所有点位的导数;获取相邻点位之间的导数变化;统计导数变化中是否存有导数变化范围高于阈值设定的相邻点位,当存在相应点位时,判定湿度无线传感器存在异常。
作为本发明所述的基于无线通信网络的智能配电网管理***的一种优选方案,其中:所述温度时间变化图相邻点位之间的导数变化阈值设定为0.1~0.3;所述湿度时间变化图相邻点位之间的导数变化阈值设定为0.1~0.5。
本发明的有益效果:本发明提供基于无线通信网络的智能配电网管理***,对比现有技术,首先针对电流无线传感器和电压无线传感器做出布局限定,能在有限的传感器供应成本下更好的把握住传感器最优布局点位,提高了传感器数据检测的准确性,同时,本发明通过输入侧额定功率及输出侧额定功率做出比较,判断出变压器是否出现异常,并于异常状态时,分别检测各点位传感器的采集情况,依次判断出各类型传感器于相应点位处的运行情况,对传感器做出精准判断,解决了现有智能配电网管理***一方面并未对传感器实时作出是否正常的判别,另一方面对于传感器的具体布局并未做出限定,传感器所采集的对应数据准确率有待提升的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。其中:
图1为本发明提供的基于无线通信网络的智能配电网管理***的***模块图。
图2为本发明提供的获取变压器周边配置温度无线传感器适宜点的示意图。
图3为本发明提供的获取变压器周边配置湿度无线传感器适宜点的示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明,显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明的保护的范围。
现有智能配电网管理***对于传感器本身及其所采集数据准确性并未作出相应的管理步骤,具体体现在:一方面当传感器长期裸露于室外高负载运行容易出现损坏,现有***并未对传感器实时作出是否正常的判别,另一方面对于传感器的具体布局并未做出限定,传感器所采集的对应数据准确率有待提升。
故此,请参阅图1,本发明提供基于无线通信网络的智能配电网管理***,包括:
数据采集部件,于变压器的各关键节点上设置有对应的无线传感器,通过各无线传感器获取相应的信号数据;
数据传输部件,与数据采集部件数据连接,获取信号数据集,并将其传输至中央控制中心;
中央控制中心,与数据传输部件数据连接,接收并存储信号数据集,并对其进行数据分析和故障预测,基于分析结果判别变压器是否出现异常;
结合变压器的判别结果,当变压器判别出现异常时,由中央控制中心进一步获取所配置无线传感器是否正常运行。
需要说明的是,本发明中的各无线传感器均为现有常规检测传感器,数据传输部件的传输过程为现有无线技术,包括WIFI或RaWAN等,在此不做多余赘述。
中央控制中心接收数据处理,同步完成数据储存。中央控制中心为MCU处理器。
具体的:于变压器的输入侧的电缆接口处及输出侧的电缆接口处均配置有电流无线传感器和电压无线传感器,获取变压器输入侧的电流α、变压器输出侧的电流β、变压器输入侧的电压γ及变压器输出侧的电压ε;于变压器周边配置温度无线传感器,获取变压器周边的温度变化信号值δ;于变压器周边配置湿度无线传感器,获取变压器周边的湿度变化信号值ζ。
获取相应数据信号后,将其通过数据传输部件传输至中央控制中心中进行数据分析。
进一步的,请参阅图2,通过以下步骤获取变压器周边配置温度无线传感器的适宜点:
于变压器周向范围设置热成像温度仪,热成像温度仪为红外检测温度仪器,能够实时获取不同区域内的温度及温度变化,现有技术,无需多余赘述;
额定时间内从静止状态开始运行变压器,额定时间可选定24h等,运行至变压器常规运行时间即可,通常选用1天作为基础单位;
实时获取额定时间内变压器的温度变化图;
依据一组连续的温度变化图获取变压器运行过程温度变化达到阈值比例的区域,温度区域的阈值比例通常选定变化范围排列前三的区域即可,则相应的阈值比例即为排列第三的变化范围,当然也能够直接进行设定,但需考虑实际温度变化,同步完成的计算较为繁琐而已;
获取相应选定区域,依据各区域温度变化范围进行序列排行,对排列前三的区域进行排行即可,相较于多选择对应区域,选择前三的方式已能够最大限度反应出温度变化情况;
以温度变化范围最大的区域为基准选定区域,圆状拓扑覆盖获取各选定区域的形态中心点,获取其他不同的形态中心点至基准选定区域形态中心点的距离;
以基准选定区域的形态中心点与序列排行第二的区域形态中心点连线为基准线,获取基准线向序列排行第三的区域形态中心点的偏向角,获取基准选定区域的形态中心点在其拓扑覆盖圆中的偏向距离;
依据如下公式获取偏向角及偏向距离:
其中,ω为偏向角,L为偏向距离,b为序列排行第二的区域形态中心点至基准选定区域的形态中心点的距离,c为序列排行第三的区域形态中心点至基准选定区域的形态中心点的距离,x为基准选定区域的拓扑覆盖圆的半径;
则温度无线传感器的适宜点为:以基准线为起点,偏向序列排行第三的区域形态中心点ω,距离基准选定区域的形态中心点L的点。
更进一步的,请参阅图3,通过以下步骤获取变压器周边配置湿度无线传感器的适宜点:
于变压器周向范围设置一组湿度感应器,温度感应器为现有技术,在此不做多余赘述;
额定时间内从静止状态开始运行变压器;
实时获取额定时间内变压器的湿度变化图,额定时间可选定24h等,运行至变压器常规运行时间即可,通常选用1天作为基础单位;
依据一组连续的湿度变化图获取变压器运行过程湿度变化达到阈值比例的区域,湿度区域的阈值比例通常选定变化范围排列前三的区域即可,则相应的阈值比例即为排列第三的变化范围,当然也能够直接进行设定,但需考虑实际湿度变化,同步完成的计算较为繁琐而已;
获取相应选定区域,依据各区域湿度变化范围进行序列排行,对排列前三的区域进行排行即可,相较于多选择对应区域,选择前三的方式已能够最大限度反应出湿度变化情况;
以湿度变化范围最大的区域为基准选定区域,圆状拓扑覆盖获取各选定区域的形态中心点,获取其他不同的形态中心点至所述基准选定区域形态中心点的距离;
以基准选定区域的形态中心点与序列排行第二的区域形态中心点连线为基准线,获取基准线向序列排行第三的区域形态中心点的偏向角,获取基准选定区域的形态中心点在其拓扑覆盖圆中的偏向距离;
依据如下公式获取偏向角及偏向距离:
其中,ω’为偏向角,L’为偏向距离,b为序列排行第二的区域形态中心点至基准选定区域的形态中心点的距离,c为序列排行第三的区域形态中心点至基准选定区域的形态中心点的距离,x为基准选定区域的拓扑覆盖圆的半径;
则湿度无线传感器的适宜点为:以基准线为起点,偏向序列排行第三的区域形态中心点ω’,距离基准选定区域的形态中心点L’的点。
具体的,对其进行数据分析和故障预测,基于分析结果判别变压器是否出现故障具体为:
基于信号数据集获取输入侧的电流α、输出侧的电流β、输入侧的电压γ及输出侧的电压ε;
中央控制中心中的计算处理器实时获取当前阶段下变压器输入侧的额定功率及输出侧的额定功率;
获取输入侧的额定功率及输出侧的额定功率差值比例阈值,当差值比例阈值高于设定值时,中央控制中心判别变压器是否出现异常,进一步获取所配置无线传感器是否正常运行;
其中,具体公式计算如下:
输入侧的额定功率=输入侧的电流α×输入侧的电压γ;
输出侧的额定功率=输出侧的电流β×输出侧的电压ε;
其中,差值比例阈值定义为0.05。
需要考虑的是,双侧额定功率理论相同,但在具体的数据测量过程中基本不可能存在一模一样的计算程度,存在一定范围内的差值,当在此差值阈值内时,定义双侧额定功率处于一致状态。
更进一步的,当变压器判别出现异常时,由中央控制中心进一步获取所配置无线传感器是否正常运行具体为:
通过变压器输入侧的电流α及输出侧的电流β判断变压器输入侧及输出侧所配置的电流无线传感器是否均为正常;
通过变压器输入侧的电压γ及输出侧的电压ε判断变压器输入侧及输出侧所配置的电压无线传感器是否均为正常;
通过变压器周边选定区域的温度变化信号值δ判断变压器周边配置的温度无线传感器采集数据是否正常;
通过变压器周边选定区域的湿度变化信号值ζ判断变压器周边配置的湿度无线传感器采集数据是否正常;
其中,判断电流无线传感器及电压无线传感器时具体为:
获取变压器输入侧及输出侧的绕组匝数;
基于绕组匝数获取输入侧的电压γ及输出侧的电压ε之间的比例关系;
对比输入侧的电压与输出侧的电压比值、输出侧绕组匝数与输入侧绕组匝数;
当两者比值差值在阈值范围内时,可定义电压无线传感器为正常,其中,该阈值范围能够自主进行定义,本发明中可优先选择为0.1,其余选择均可,选择越低,精度越高,但对于计算程度也就越高;
同步获取电流无线传感器的两比值,或由双侧额定功率配合双侧电压获取电流无线传感器的两比值,当两者比值差值在阈值范围内时,可定义电流无线传感器为正常,本发明中可优先选择为0.3,其余选择均可,选择越低,精度越高,但对于计算程度也就越高;
其中,判断温度无线传感器时具体为:
计算处理器统计获取基准选定区域于额定时间内的温度时间变化图;
获取温度时间变化图中所有点位的导数;
获取相邻点位之间的导数变化;
统计导数变化中是否存有导数变化范围高于阈值设定的相邻点位,当存在相应点位时,判定温度无线传感器存在异常;
其中,判断湿度无线传感器时具体为:
计算处理器统计获取所述基准选定区域于额定时间内的湿度时间变化图;
获取湿度时间变化图中所有点位的导数;
获取相邻点位之间的导数变化;
统计导数变化中是否存有导数变化范围高于阈值设定的相邻点位,当存在相应点位时,判定湿度无线传感器存在异常。
进一步的,温度时间变化图相邻点位之间的导数变化阈值设定为0.1~0.3;湿度时间变化图相邻点位之间的导数变化阈值设定为0.1~0.5。
本发明提供基于无线通信网络的智能配电网管理***,对比现有技术,首先针对电流无线传感器和电压无线传感器做出布局限定,能在有限的传感器供应成本下更好的把握住传感器最优布局点位,提高了传感器数据检测的准确性,同时,本发明通过输入侧额定功率及输出侧额定功率做出比较,判断出变压器是否出现异常,并于异常状态时,分别检测各点位传感器的采集情况,依次判断出各类型传感器于相应点位处的运行情况,对传感器做出精准判断,解决了现有智能配电网管理***一方面并未对传感器实时作出是否正常的判别,另一方面对于传感器的具体布局并未做出限定,传感器所采集的对应数据准确率有待提升的问题。
应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.基于无线通信网络的智能配电网管理***,其特征在于,包括:
数据采集部件,于变压器的各关键节点上设置有对应的无线传感器,通过各无线传感器获取相应的信号数据;
数据传输部件,与所述数据采集部件数据连接,获取所述信号数据集,并将其传输至中央控制中心;
中央控制中心,与所述数据传输部件数据连接,接收并存储所述信号数据集,并对其进行数据分析和故障预测,基于分析结果判别变压器是否出现异常;
结合变压器的判别结果,当变压器判别出现异常时,由所述中央控制中心进一步获取所配置无线传感器是否正常运行。
2.根据权利要求1所述的基于无线通信网络的智能配电网管理***,其特征在于:于变压器的输入侧的电缆接口处及输出侧的电缆接口处均配置有电流无线传感器和电压无线传感器,获取变压器输入侧的电流α、变压器输出侧的电流β、变压器输入侧的电压γ及变压器输出侧的电压ε;于变压器周边配置温度无线传感器,获取变压器周边的温度变化信号值δ;于变压器周边配置湿度无线传感器,获取变压器周边的湿度变化信号值ζ。
3.根据权利要求2所述的基于无线通信网络的智能配电网管理***,其特征在于,通过以下步骤获取变压器周边配置温度无线传感器的适宜点:
于变压器周向范围设置热成像温度仪;
额定时间内从静止状态开始运行变压器;
实时获取额定时间内变压器的温度变化图;
依据一组连续的所述温度变化图获取变压器运行过程温度变化达到阈值比例的区域;
获取相应选定区域,依据各区域温度变化范围进行序列排行;
以温度变化范围最大的区域为基准选定区域,圆状拓扑覆盖获取各选定区域的形态中心点,获取其他不同的形态中心点至所述基准选定区域形态中心点的距离;
以所述基准选定区域的形态中心点与序列排行第二的区域形态中心点连线为基准线,获取所述基准线向序列排行第三的区域形态中心点的偏向角,获取所述基准选定区域的形态中心点在其拓扑覆盖圆中的偏向距离;
依据如下公式获取所述偏向角及所述偏向距离:
其中,ω为偏向角,L为偏向距离,b为序列排行第二的区域形态中心点至所述基准选定区域的形态中心点的距离,c为序列排行第三的区域形态中心点至所述基准选定区域的形态中心点的距离,x为所述基准选定区域的拓扑覆盖圆的半径;
则温度无线传感器的适宜点为:以所述基准线为起点,偏向序列排行第三的区域形态中心点ω,距离所述基准选定区域的形态中心点L的点。
4.根据权利要求3所述的基于无线通信网络的智能配电网管理***,其特征在于,通过以下步骤获取变压器周边配置湿度无线传感器的适宜点:
于变压器周向范围设置一组湿度感应器;
额定时间内从静止状态开始运行变压器;
实时获取额定时间内变压器的湿度变化图;
依据一组连续的所述湿度变化图获取变压器运行过程湿度变化达到阈值比例的区域;
获取相应选定区域,依据各区域湿度变化范围进行序列排行;
以湿度变化范围最大的区域为基准选定区域,圆状拓扑覆盖获取各选定区域的形态中心点,获取其他不同的形态中心点至所述基准选定区域形态中心点的距离;
以所述基准选定区域的形态中心点与序列排行第二的区域形态中心点连线为基准线,获取所述基准线向序列排行第三的区域形态中心点的偏向角,获取所述基准选定区域的形态中心点在其拓扑覆盖圆中的偏向距离;
依据如下公式获取所述偏向角及所述偏向距离:
其中,ω’为偏向角,L’为偏向距离,b为序列排行第二的区域形态中心点至所述基准选定区域的形态中心点的距离,c为序列排行第三的区域形态中心点至所述基准选定区域的形态中心点的距离,x为所述基准选定区域的拓扑覆盖圆的半径;
则湿度无线传感器的适宜点为:以所述基准线为起点,偏向序列排行第三的区域形态中心点ω’,距离所述基准选定区域的形态中心点L’的点。
5.根据权利要求4所述的基于无线通信网络的智能配电网管理***,其特征在于,对其进行数据分析和故障预测,基于分析结果判别变压器是否出现故障具体为:
基于所述信号数据集获取输入侧的电流α、输出侧的电流β、输入侧的电压γ及输出侧的电压ε;
所述中央控制中心中的计算处理器实时获取当前阶段下变压器输入侧的额定功率及输出侧的额定功率;
获取输入侧的额定功率及输出侧的额定功率差值比例阈值,当所述差值比例阈值高于设定值时,所述中央控制中心判别变压器是否出现异常,进一步获取所配置无线传感器是否正常运行;
其中,具体公式计算如下:
输入侧的额定功率=输入侧的电流α×输入侧的电压γ;
输出侧的额定功率=输出侧的电流β×输出侧的电压ε;
6.根据权利要求5所述的基于无线通信网络的智能配电网管理***,其特征在于:所述差值比例阈值定义为0.05。
7.根据权利要求6所述的基于无线通信网络的智能配电网管理***,其特征在于,当变压器判别出现异常时,由所述中央控制中心进一步获取所配置无线传感器是否正常运行具体为:
通过变压器输入侧的电流α及输出侧的电流β判断变压器输入侧及输出侧所配置的电流无线传感器是否均为正常;
通过变压器输入侧的电压γ及输出侧的电压ε判断变压器输入侧及输出侧所配置的电压无线传感器是否均为正常;
通过变压器周边选定区域的温度变化信号值δ判断变压器周边配置的温度无线传感器采集数据是否正常;
通过变压器周边选定区域的湿度变化信号值ζ判断变压器周边配置的湿度无线传感器采集数据是否正常;
其中,判断电流无线传感器及电压无线传感器时具体为:
获取变压器输入侧及输出侧的绕组匝数;
基于绕组匝数获取输入侧的电压γ及输出侧的电压ε之间的比例关系;
对比输入侧的电压与输出侧的电压比值、输出侧绕组匝数与输入侧绕组匝数;
当两者比值差值在阈值范围内时,可定义电压无线传感器为正常;
同步获取电流无线传感器的两比值,或由双侧额定功率配合双侧电压获取电流无线传感器的两比值,当两者比值差值在阈值范围内时,可定义电流无线传感器为正常;
其中,判断温度无线传感器时具体为:
所述计算处理器统计获取所述基准选定区域于额定时间内的温度时间变化图;
获取所述温度时间变化图中所有点位的导数;
获取相邻点位之间的导数变化;
统计导数变化中是否存有导数变化范围高于阈值设定的相邻点位,当存在相应点位时,判定温度无线传感器存在异常;
其中,判断湿度无线传感器时具体为:
所述计算处理器统计获取所述基准选定区域于额定时间内的湿度时间变化图;
获取所述湿度时间变化图中所有点位的导数;
获取相邻点位之间的导数变化;
统计导数变化中是否存有导数变化范围高于阈值设定的相邻点位,当存在相应点位时,判定湿度无线传感器存在异常。
8.根据权利要求7所述的基于无线通信网络的智能配电网管理***,其特征在于:所述温度时间变化图相邻点位之间的导数变化阈值设定为0.1~0.3;所述湿度时间变化图相邻点位之间的导数变化阈值设定为0.1~0.5。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030033119A1 (en) * 2001-08-07 2003-02-13 Seung-Man Noh Pole transformer load monitoring system using wireless internet network
CN106596754A (zh) * 2016-11-22 2017-04-26 华北电力大学 油色谱传感器有效性的评估方法及装置
CN108051709A (zh) * 2017-11-30 2018-05-18 南京力通达电气技术有限公司 基于人工智能技术的变压器状态在线评估分析方法
CN108801334A (zh) * 2018-04-28 2018-11-13 国网山东省电力公司淄博供电公司 一种移动式变压器状态信息综合监控诊断***
CN113124929A (zh) * 2021-04-13 2021-07-16 国网陕西省电力公司铜川供电公司 一种变电站多参数信号采集综合分析***和方法
CN116243214A (zh) * 2023-03-03 2023-06-09 绍兴秘可视信息科技有限公司 电力变压器振动数据在线监测***及方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030033119A1 (en) * 2001-08-07 2003-02-13 Seung-Man Noh Pole transformer load monitoring system using wireless internet network
CN106596754A (zh) * 2016-11-22 2017-04-26 华北电力大学 油色谱传感器有效性的评估方法及装置
CN108051709A (zh) * 2017-11-30 2018-05-18 南京力通达电气技术有限公司 基于人工智能技术的变压器状态在线评估分析方法
CN108801334A (zh) * 2018-04-28 2018-11-13 国网山东省电力公司淄博供电公司 一种移动式变压器状态信息综合监控诊断***
CN113124929A (zh) * 2021-04-13 2021-07-16 国网陕西省电力公司铜川供电公司 一种变电站多参数信号采集综合分析***和方法
CN116243214A (zh) * 2023-03-03 2023-06-09 绍兴秘可视信息科技有限公司 电力变压器振动数据在线监测***及方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
赵庆周;李勇;田世明;段义隆;谭益;曹一家;: "基于智能配电网大数据分析的状态监测与故障处理方法", 电网技术, no. 03, pages 2 *
陈淑春 等: "基于物联网技术的变压器故障预警及健康诊断***研究", 《电子测试》 *

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