CN112036742B - 配电房设备运行健康状态评价方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及配电房设备运行健康状态评价方法。本申请所述的配电房设备运行健康状态评价方法包括：进行分项评价；所述分项评价包括：设定配电设备的三相线圈温度的数据记录点；并且，三相线圈温度的记录时间间隔为1‑30min；设定评价时间段，获取该评价时间段内，三相线圈温度的所有的数据记录点；分别判定每一数据记录点的温度值；若所述评价时间段内，任一数据记录点的温度值>110℃，则评价为整改。本申请所述的配电房设备运行健康状态评价方法具有方便了解且易懂的优点。
Description
技术领域
本申请涉及评价方法，特别是涉及配电房设备运行健康状态评价方法。
背景技术
配电房的作用是将输电线路传送过来的10kV电压转换成400V电压，并对电能进行分配。配电房设备包括高压柜，配电设备，低压柜，直流屏等电力设备。为了保证配电房的安全运行，需对于配电房进行专业的运行维护方面的管理。传统的运维管理是靠专业人员定期对于配电房进行巡视，检查电房环境，电柜运行状态，配电设备运行状态等等，从而发现配电房运行过程中可能存在的问题，并采取一定的整改措施。
现有的智能配电房虽然实现了对于电房运行参数的实时读取，传输，云端存储及分析功能。由于其分析的结果任然较专业，不够简单也不容易理解，对于普通的电房管理者，往往没有精力及相应的专业知识，日常去读取大量专业的数据图表。因此，现有技术的评价方法不容易理解，而使得日常维护管理不够方便。
发明内容
基于此，本申请的目的在于，提供配电房设备运行健康状态评价方法，其具有容易理解并且能够直接给出评价结果，以便方便快速理解的优点。
本申请的一方面，提供一种配电房设备运行健康状态评价方法，包括进行分项评价；
所述分项评价包括：
设定配电设备的三相线圈温度的数据记录点；并且，三相线圈温度的记录时间间隔为1-30min；
设定评价时间段，获取该评价时间段内，三相线圈温度的所有的数据记录点；
分别判定每一数据记录点的温度值；
若所述评价时间段内，任一数据记录点的温度值>110℃，则评价为整改；
所述分项评价还包括：若所述评价时间段内，90℃<每一数据记录点的温度值<110℃，则评价为一般；
所述分项评价还包括：若所述评价时间段内，90℃>每一数据记录点的温度值，则评价为良好；
所述分项评价还包括：当评价为一般或良好时，从学习数据库中获取并判断，是否存在当前电流对应的理论温升Tn；
若存在，则判断配电设备的当前温升Ti与理论温升Tn的差值是否大于10℃，若是，则评价调整为整改；若否，则维持原评价；
所述分项评价还包括：判断是否存在当前电流对应的理论温升Tn；
若不存在，则获取任意时间间隔为1小时内的三个数据记录点的温差，若其中任意相邻两个数据记录点的温差分别小于1℃，且三个数据记录点的电流变化率小于1％，则将其中第二个数据记录点的温升，设定为对应电流下的理论温升Tn；
同时，当任一电流与某已知理论温升Tn的电流差值低于10％时，该任一电流的理论温升的数值可用如下公式推导：Tn2＝Tn1*(I2/I1)^1.6；
其中，Tn2表示区间内任一未知理论温升，Tn1表示区间内任一已知理论温升，I2表示Tn2对应的电流，I1表示Tn1对应的电流。
本申请所述的配电房设备运行健康状态评价方法，电房管理者只需了解综合性评估结果，然后根据评估结果采取相应措施即可，无需每天去读取大量的专业图表及数据，方便了数据的阅读和了解情况，真正做到监测的智能化及有效减轻管理人员的工作量。
进一步地，所述分项评价还包括：当评价为一般或者良好时，比较任意数据记录点，每一个数据点都包含配电设备三相线圈的温度，判断任意两相之间的温差是否大于20℃，若是，则获取该数据记录点之前的统计周期内，对应线圈的平均电流值，且统计周期≥1小时；
若温度较高的线圈对应的平均电流值较小，则评价调整为整改；
并提供整改建议，三相温度不一致，需检查传感器是否正确安装，或者有其他故障。
进一步地，所述分项评价还包括：当评价为一般或者良好时，比较任意两相之间的线圈的温差是否大于20℃，若是，则获取该数据记录点之前的统计周期内，对应线圈的平均电流值，且统计周期≥1小时；
若温度较高的线圈对应的平均电流值更大，且两个线圈对应的平均电流差值小于5％，则评价调整为整改；
并提供整改建议，三相温度不一致，需检查传感器是否正确安装，或者有其他故障。
进一步地，所述分项评价还包括：当评价为一般或者良好时，连续统计任意6个相邻数据记录点的线圈的温度，当较前3个数据点温度一致，但较后3个数据点温度一直上升，而且电流没有上升且风机状态未变化，则评价调整为整改；
并提供整个建议，异常温度升高，需对配电设备进行检查。
进一步地，还包括总评和分项曲线；
当任一分项评价结果为整改时，总评为整改；当任一分项评价结果为一般或良好时，总评由各个分项评价结果加权得到；
所述分项曲线与所述分项评价对应。
进一步地，设置数据传感器、监控网关、云端服务器以及终端；
数据传感器将数据传输至监控网关；
监控网关将数据传输至云端服务器，在云端服务器对数据进行储存、分析与处理，进行储存、分析与处理的数据包括上述方案所述的配电房设备运行健康状态评价方法的对应内容；
云端服务器将数据处理结果发送至终端。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本申请。
附图说明
图1为本申请示例性的配电房设备运行健康状态评价方法的架构图；
图2为本申请示例性的分项曲线的示意图；
图3为本申请示例性的配电房设备运行健康状态评价方法的判断逻辑结构图；
图4为本申请示例性的配电房设备运行健康状态评价方法的学习模式的流程图。
具体实施方式
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
图1为本申请示例性的配电房设备运行健康状态评价方法的架构图；图2为本申请示例性的分项曲线的示意图；图3为本申请示例性的配电房设备运行健康状态评价方法的判断逻辑结构图；图4为本申请示例性的配电房设备运行健康状态评价方法的学习模式的流程图。
请参阅图1-图4，本申请示例性的一种配电房设备运行健康状态评价方法，包括进行分项评价；
所述分项评价包括：
设定配电设备的三相线圈温度的数据记录点；并且，三相线圈温度的记录时间间隔为1-30min；
设定评价时间段，获取该评价时间段内，三相线圈温度的所有的数据记录点；
分别判定每一数据记录点的温度值；
若所述评价时间段内，任一数据记录点的温度值>110℃，则评价为整改。
在一些优选实施例中，所述分项评价还包括：若所述评价时间段内，90℃<每一数据记录点的温度值<110℃，则评价为一般。
在一些优选实施例中，所述分项评价还包括：若所述评价时间段内，90℃>每一数据记录点的温度值，则评价为良好。
在一些优选实施例中，所述分项评价还包括：当评价为一般或者良好时，比较任意数据记录点，每一个数据点都包含配电设备三相线圈的温度，判断任意两相之间的温差是否大于20℃，若是，则获取该数据记录点之前的统计周期内，对应线圈的平均电流值，且统计周期≥21小时；
若温度较高的线圈对应的平均电流值较小，则评价调整为整改；
并提供整改建议，三相温度不一致，需检查传感器是否正确安装，或者有其他故障。
在一些优选实施例中，所述分项评价还包括：当评价为一般或者良好时，比较任意两相之间的线圈的温差是否大于20℃，若是，则获取该数据记录点之前的统计周期内，对应线圈的平均电流值，且统计周期≥1小时；
若温度较高的线圈对应的平均电流值更大，且两个线圈对应的平均电流差值小于5％，则评价调整为整改；
并提供整改建议，三相温度不一致，需检查传感器是否正确安装，或者有其他故障。
在一些优选实施例中，所述分项评价还包括：当评价为一般或者良好时，连续统计任意6个相邻数据记录点的线圈的温度，当较前3个数据点温度一致，但较后3个数据点温度一直上升，而且电流没有上升且风机状态未变化，则评价调整为整改；
并提供整个建议，异常温度升高，需对配电设备进行检查。
在一些优选实施例中，所述分项评价还包括：当评价为一般或良好时，从学习数据库中获取并判断，是否存在当前电流对应的理论温升Tn；
若存在，则判断配电设备的当前温升Ti与理论温升Tn的差值是否大于10℃，若是，则评价调整为整改；若否，则维持原评价。
在一些优选实施例中，所述分项评价还包括：判断是否存在当前电流对应的理论温升Tn；
若不存在，则获取任意时间间隔为1小时内的三个数据记录点的温差，若其中任意相邻两个数据记录点的温差分别小于1℃，且三个数据记录点的电流变化率小于1％，则将其中第二个数据记录点的温升，设定为对应电流下的理论温升Tn；
同时，当任一电流与某已知理论温升Tn的电流差值低于10％时，该任一电流的理论温升的数值可用如下公式推导：Tn2＝Tn1*(I2/I1)^1.6；
其中，Tn2表示区间内任一未知理论温升，Tn1表示区间内任一已知理论温升，I2表示Tn2对应的电流，I1表示Tn1对应的电流。其中，温升是指测量得到的温度与环境温度的差值。例如测量得到的温度为30℃，环境温度为20℃，则温升为10℃。
在一些优选实施例中，设置三级评价体系，还包括总评、分项曲线以及上述所述的分项评价；
当任一分项评价结果为整改时，总评为整改；当任一分项评价结果为一般或良好时，总评由各个分项评价结果加权得到；
所述分项曲线与所述分项评价对应。
在一些优选实施例中，设置数据传感器、监控网关、云端服务器以及终端；
数据传感器将数据传输至监控网关；
监控网关将数据传输至云端服务器，在云端服务器对数据进行储存、分析与处理，进行储存、分析与处理的数据包括上述方案所述的配电房设备运行健康状态评价方法的对应内容；
云端服务器将数据处理结果发送至终端。
结合图1和图2，本申请示例性的配电房设备运行健康状态评价方法，包括设置有三级评价体系，分别为总评、分项评价以及分项曲线。
第一级为总评，对于电房整体运行情况给予一个综合评估，由对电房各个参数的分项评估结果加权综合得出。总评结果分为良好、一般及整改三级。电房管理者一般情况下只需要看这个总评结果即可。若出现整改，则会对于对应参数给出相关的维护建议。
第二级为各参数的分顶评估。该分顶评估的结果也分为良好、一般、整改三个级别。
如果该分顶评估的结果为整改，则系统会根据上述的数据分析结果，给出相应的维护建议。在给出整改措施时，需结合相关公式及相关的分析方法，初步分析造成需整改的原因，从而根据不同原因给出不同的维护建议。
第三级为各参数的分项曲线，以展示分项对应的历史数据形成的曲线。专业人员可以根据此参数变化曲线，进行进一步的专业分析及判断。
其中，当任一分项评价结果为整改时，总评为整改；当任一分项评价结果为一般或良好时，总评由各个分项评价结果加权得到。另外，分项曲线与所述分项评价对应。分项评价包括环境温度评价、环境湿度评价、变压器温度评价、变压器油位评价、触点温度评价、电压评价、电流评价、功率评价、运行参数评价，等等。
本申请所述配电设备包括变压器、电抗器以及其它三相电设备。
该示例以变压器温度评价为例，说明分项评价的具体过程。
具体地，所述分项评价包括：
S10、设定变压器的三相线圈温度的数据记录点；并且，三相线圈温度的记录时间间隔为10min；
设定评价时间段，该示例中为一天，获取该评价时间段内，三相线圈温度的所有的数据记录点，该示例中为144个数据记录点；
分别判定每一数据记录点的温度值；
S11、若所述评价时间段内，任一数据记录点的温度值>110℃，则评价为整改；
S12、若所述评价时间段内，90℃<每一数据记录点的温度值<110℃，则评价为一般；
S13、若所述评价时间段内，90℃>每一数据记录点的温度值，则评价为良好。
进一步的，对于评价结果为一般或者良好的情况，还可能存在如下的几种可能需要整改的情况。
S21、当评价结果为一般或者良好时，比较任意数据记录点，任意两相之间的温差是否大于20℃，若是，则获取该数据记录点之前的统计周期内，例如统计周期为1小时，对应线圈的平均电流值，在该示例中为6个时间间隔，也就获得6组数据；
其一，若温度较高的线圈对应的平均电流值较小，则评价调整为整改；
或者，其二，若温度较高的线圈对应的平均电流值更大，且两个线圈对应的温度差值小于5％，则评价调整为整改；
不管其一的情况发生或者其二的情况发生，提供整改建议：三相温度不一致，需检查传感器是否正确安装，或者有其他故障。
同时，若任意两相之间的温差小于20℃，则结束评价并维持原评价结果。维持原评价结果，包括原评价结果为一般，则最终评价结果为一般；原评价结果为良好，则最终评价结果为良好。
S22、当评价为一般或者良好时，连续统计任意6个相邻数据记录点的线圈的温度，当较前3个数据点温度一致，但较后3个数据点温度一直上升，而且电流没有上升且风机状态未变化，则评价调整为整改；
并提供整个建议，异常温度升高，需对变压器进行检查。
S23、当评价为一般或良好时，从学习数据库中获取并判断，是否存在当前电流对应的理论温升Tn；
若存在，则判断变压器的当前温升Ti与理论温升Tn的差值是否大于10℃，若是，则评价调整为整改；若否，则维持原评价。
若不存在，则进行学习模式。结合图4，具体地，获取任意相邻三个数据记录点的温差，若其中任意相邻两个数据记录点的温差分别小于1℃，且三个数据记录点的电流变化率小于1％，则将其中第二个数据记录点的温升，设定为对应电流下的理论温升Tn；
同时，当任一电流与某已知理论温升Tn的电流差值低于10％时，该任一电流的理论温升的数值可用如下公式推导：Tn2＝Tn1*(I2/I1)1.6；例如Tn1为50℃，I2为15A，I1为10A，则计算得到的Tn2为50*1.51.6＝50*1.9131＝95.66℃(该示例中，结果取保留两位小数)。
其中，Tn2表示区间内任一未知理论温升，Tn1表示区间内任一已知理论温升，I2表示Tn2对应的电流，I1表示Tn1对应的电流。
其中评价步骤S21、S22、S23可以是并列的评价步骤，也可以是依次进行的评价步骤。一旦出现一个评价结果为整改，则整体的评价结果为整改，该分项评价的最终结果为整改，并且总评的结果为整改。
另外，该示例中，设置数据传感器、监控网关、云端服务器以及终端；数据传感器将数据传输至监控网关；监控网关将数据传输至云端服务器，在云端服务器对数据进行储存、分析与处理，进行储存、分析与处理的数据包括上述方案所述的配电房设备运行健康状态评价方法的对应内容；云端服务器将数据处理结果发送至终端。
数据传感器所传输数据包括电流、受电柜的电压、功率因数、有功功率、无功功率、视在功率以及补偿柜电容电流。
本申请的方案中，在配电房的电力设备上安装相应的数据传感器，可以读取电力设备的相关运行参数，例如变压器上设置温度传感器，以得到对应的温度数据。并将这些参数传输到智能监控网关，然后由智能网关传输到云端，通过云端服务器对于相关数据进行分析处理，实现对于电房和智能监测。
本申请所述终端包括移动终端设备和固定终端设备，例如手机、计算机、控制系统、终端服务器等。
现有的智能配电房虽然能够实现，对于电房运行参数的实时读取，传输，云端存储及分析功能。但对于普通的电房管理者，往往没有精力及相应的专业知识每天去读取大量专业的数据图表。本申请的配电房设备运行健康状态评价方法，目的是将成熟的评价方法，转换为相应的算法，系统地对智能电房存储在云端的运行参数进行分析，并根据分析结果对于电房运行健康情况给予一个综合性的评估。评估结果分为良好、一般及整改三个级别。如果是整改级别，会同时给出维护建议。电房管理者只需了解综合性评估结果，然后根据评估结果采取相应措施即可，无需每天去读取大量的专业图表及数据，方便了数据的阅读和了解情况，真正做到监测的智能化及有效减轻管理人员的工作量。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。
Claims (6)
1.一种配电房设备运行健康状态评价方法，其特征在于，包括进行分项评价；
所述分项评价包括：
设定配电设备的三相线圈温度的数据记录点；并且，三相线圈温度的记录时间间隔为1-30min；
设定评价时间段，获取该评价时间段内，三相线圈温度的所有的数据记录点；
分别判定每一数据记录点的温度值；
若所述评价时间段内，任一数据记录点的温度值>110℃，则评价为整改；
若所述评价时间段内，90℃<每一数据记录点的温度值<110℃，则评价为一般；
若所述评价时间段内，90℃>每一数据记录点的温度值，则评价为良好；
所述分项评价还包括：当评价为一般或良好时，从学习数据库中获取并判断，是否存在当前电流对应的理论温升Tn；
若存在，则判断配电设备的当前温升Ti与理论温升Tn的差值是否大于10℃，若是，则评价调整为整改；若否，则维持原评价；
所述分项评价还包括：判断是否存在当前电流对应的理论温升Tn；
若不存在，则获取任意时间间隔为1小时内的三个数据记录点的温差，若其中任意相邻两个数据记录点的温差分别小于1℃，且三个数据记录点的电流变化率小于1％，则将其中第二个数据记录点的温升，设定为对应电流下的理论温升Tn；
同时，当任一电流与某已知理论温升Tn的电流差值低于10％时，该任一电流的理论温升的数值可用如下公式推导：Tn2＝Tn1*(I2/I1)^1.6；
其中，Tn2表示区间内任一未知理论温升，Tn1表示区间内任一已知理论温升，I2表示Tn2对应的电流，I1表示Tn1对应的电流。
2.根据权利要求1所述的配电房设备运行健康状态评价方法，其特征在于，所述分项评价还包括：当评价为一般或者良好时，比较任意数据记录点，每一个数据点都包含配电设备三相线圈的温度，判断任意两相之间的温差是否大于20℃，若是，则获取该数据记录点之前的统计周期内，对应线圈的平均电流值，且统计周期≥1小时；
若温度较高的线圈对应的平均电流值较小，则评价调整为整改；
并提供整改建议，三相温度不一致，需检查传感器是否正确安装，或者有其他故障。
3.根据权利要求2所述的配电房设备运行健康状态评价方法，其特征在于，所述分项评价还包括：当评价为一般或者良好时，比较任意两相之间的线圈的温差是否大于20℃，若是，则获取该数据记录点之前的统计周期内，对应线圈的平均电流值，且统计周期≥1小时；
若温度较高的线圈对应的平均电流值更大，且两个线圈对应的平均电流差值小于5％，则评价调整为整改；
并提供整改建议，三相温度不一致，需检查传感器是否正确安装，或者有其他故障。
4.根据权利要求2所述的配电房设备运行健康状态评价方法，其特征在于，所述分项评价还包括：当评价为一般或者良好时，连续统计任意6个相邻数据记录点的线圈的温度，当较前3个数据点温度一致，但较后3个数据点温度一直上升，同时电流没有上升且风机状态未变化，则评价调整为整改；
并提供整个建议，异常温度升高，需对配电设备进行检查。
5.根据权利要求1-4任一项所述的配电房设备运行健康状态评价方法，其特征在于，还包括总评和分项曲线；
当任一分项评价结果为整改时，总评为整改；当任一分项评价结果为一般或良好时，总评由各个分项评价结果加权得到；
所述分项曲线与所述分项评价对应。
6.根据权利要求5所述的配电房设备运行健康状态评价方法，其特征在于，
设置数据传感器、监控网关、云端服务器以及终端；
数据传感器将数据传输至监控网关；
监控网关将数据传输至云端服务器，在云端服务器对数据进行储存、分析与处理，进行储存、分析与处理的数据包括权利要求5所述的配电房设备运行健康状态评价方法的对应内容；
云端服务器将数据处理结果发送至终端。
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| Title |
|---|
| 《配电变压器运行状态评估的大数据分析方法》;张友强 等;《电网技术》;20160331;第40卷(第3期);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112036742A (zh) | 2020-12-04 |
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Legal Events
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