CN112147443A - 电压异常类型判别方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电压异常类型判别方法、装置、电子设备及存储介质，所述方法包括如下步骤：获取直流母线的运行工况信息；监测所述运行工况信息中，存在异常数据时，根据所述异常数据的类型进行标记，并根据所述异常数据的标记分类发送对应的报警信息；所述监测所述运行工况信息中，存在异常数据的步骤包括：在所述直流母线上选择若干测试点，对所述测试点的电压波动次数进行统计，若电压波动次数超出预设值，则判定为异常数据。本发明根据直流母线的工况运行信息，获取异常数据并对异常数据进行分析，根据异常数据的具体类型作出不同类型的相应，满足精细化管理的需求，也使得对直流系统的监测更加直观和便捷。

Description

电压异常类型判别方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本发明属于电学技术领域，具体地说，涉及一种电压异常类型判别方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

近几年，国内连续发生了几起由于变电站直流系统故障导致的电网故障扩大事故，直流系统对于变电站稳定运行的重要性越来越受到关注。从工程设计角度出发，如何实现直流保护电器的级差配合，确保不发生由于越级跳闸造成的直流停电范围扩大事故，是一切问题中最突出也是最难解决的问题，如何针对直流电源系统的不同异常类型作出快速相应，成为了亟待解决的问题。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种可以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的电压异常类型判别方法。

本发明还提供一种电压异常类型判别的装置。

本发明还提供您一种电子设备。

本发明还提供一种存储介质。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

在一个方面，本发明提供一种直流系统电压异常类型判别方法，包括如下步骤：

获取直流母线的运行工况信息；

监测所述运行工况信息中，存在异常数据时，根据所述异常数据的类型进行标记，并根据所述异常数据的标记分类发送对应的报警信息。

其中，所述监测所述运行工况信息中，存在异常数据的步骤包括：

在所述直流母线上选择若干测试点，对所述测试点的电压波动次数进行统计，若电压波动次数超出预设值，则判定为异常数据。

此外，所述根据所述异常数据的类型进行标记，并根据所述异常数据的标记分类发送对应的报警信息的步骤包括：

当所述异常数据为电压突变时，将异常数据标记为第一级别，并发送与所述第一级别对应的第一报警信息。

同时，所述根据所述异常数据的类型进行标记，并根据所述异常数据的标记分类发送对应的报警信息的步骤包括：

当所述异常数据为电压偏低、电压偏高或异常采样中任意一种或几种时，将异常数据标记为第二级别，并发送与所述第一级别对应的第二报警信息。

并且，所述根据所述异常数据的类型进行标记，并根据所述异常数据的标记分类发送对应的报警信息的步骤包括：

当所述异常数据为异常波动时，将异常数据标记为第三级别，并发送与所述第三级别对应的第三报警信息。

另外，所述第一报警信息、所述第二报警信息和所述第三报警信息的优先级依次降低。

而且，所述第一报警信息、所述第二报警信息、所述第三报警信息中至少两个同时存在时，优先推送报警级别高的信息。

在一个方面，本发明提供一种直流系统电压异常类型判别装置，包括：

上述的直流系统电压异常类型判别方法；

信息采集设备，与所述直流母线连接，用于采集所述直流母线的所述运行工况信息；

监测设备，与所述信息采集设备连接，用于监测所述运行工况信息；

调度主站，分别与所述信息采集设备和所述监测设备连接，用于处理所述异常数据。

在一个方面，本发明提供一种电子设备，包括：

存储器和处理器，所述存储器和所述处理器通过总线完成相互间的通信；

所述存储器存储有，能够在所述处理器上运行的计算机指令；

所述处理器调用所述计算机程序指令时，能够执行上述的直流系统电压异常类型判别方法。

在一个方面，本发明提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述的直流系统电压异常类型判别方法的步骤。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明根据直流母线的工况运行信息，获取异常数据并对异常数据进行分析，根据异常数据的具体类型作出不同类型的相应，满足精细化管理的需求，也使得对直流系统的监测更加直观和便捷。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

在附图中：

图1是本发明直流系统电压异常类型判别方法控制逻辑第一示意图；

图2是本发明直流系统电压异常类型判别方法控制逻辑第二示意图。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

下面结合说明书附图对本申请进行具体说明，方法实施例中的具体操作方法也可以应用于装置实施例或系统实施例中。在本申请的描述中，除非另有说明，“至少一个”包括一个或多个。“多个”是指两个或两个以上。例如，A、B和C中的至少一个，包括：单独存在A、单独存在B、同时存在A和B、同时存在A和C、同时存在B和C，以及同时存在A、B和C。在本申请中，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。

在一个具体实施方案中，本发明提供一种直流系统电压异常类型判别方法，包括如下步骤：获取直流母线的运行工况信息；监测所述运行工况信息中，存在异常数据时，根据所述异常数据的类型进行标记，并根据所述异常数据的标记分类发送对应的报警信息。

其中，所述监测所述运行工况信息中，存在异常数据的步骤包括：在所述直流母线上选择若干测试点，对所述测试点的电压波动次数进行统计，若电压波动次数超出预设值，则判定为异常数据。

此外，所述根据所述异常数据的类型进行标记，并根据所述异常数据的标记分类发送对应的报警信息的步骤包括：当所述异常数据为电压突变时，将异常数据标记为第一级别，并发送与所述第一级别对应的第一报警信息。

同时，所述根据所述异常数据的类型进行标记，并根据所述异常数据的标记分类发送对应的报警信息的步骤包括：当所述异常数据为电压偏低、电压偏高或异常采样中任意一种或几种时，将异常数据标记为第二级别，并发送与所述第一级别对应的第二报警信息。

并且，所述根据所述异常数据的类型进行标记，并根据所述异常数据的标记分类发送对应的报警信息的步骤包括：当所述异常数据为异常波动时，将异常数据标记为第三级别，并发送与所述第三级别对应的第三报警信息。

另外，所述第一报警信息、所述第二报警信息和所述第三报警信息的优先级依次降低。

而且，所述第一报警信息、所述第二报警信息、所述第三报警信息中至少两个同时存在时，优先推送报警级别高的信息。

具体来说，本发明的判断原则是电压突变优先级大于电压偏低、电压偏高、异常采样优先级；电压偏低、电压偏高、异常采样优先级大于异常波动优先级；电压偏低、电压偏高、异常采样优先级相同；其中，直流电压变化趋势同时满足多个不同优先级的变化趋势时，判定为优先级高的变化趋势；直流电压变化趋势同时满足多个相同优先级的变化趋势时，按照判定显示，不需要做处理。

需要说明的是，本发明直流系统母线电压遥测数据经数据采集控制系统上传至调度主站前置系统，并在直流电压异常侦测系统中显示出来。通过对异常数据分析，将异常数据类型分为异常波动、电压骤降、电压偏低及异常采样。

直流电压异常侦测系统基准电压为220V，将直流母线电压数据选取20点，分别为x_i：x₁、x₂、x₃、x₄、x₅、.....x₂₀。

关于直流系统电压异常波动的判断依据为，在直流电压异常侦测系统中，电压上下变动超出正常电压范围称为直流系统电压异常波动。

直流系统电压异常波动判据为：

Δx_i＝x_i+1-x_i 1≤i≤20 (2-1)

式2-1中，对相邻直流母线电压遥测数据做差得到新数列Δx_i(1≤i≤19)。

式2-2中，若0≤|Δx_i|≤1，表示未超过阈值，数据正常变化；若1<|Δx_i|，超过阈值1，数据发生异常波动。

y_i＝Δx_i+1Δx_i 1≤i≤18 (2-3)

式2-3中，若y_i<0，表示直流系统电压上下波动一次；若y_i＝0，表示直流系统电压正常抖动；若y_i<0，表示直流系统电压连续上升或下降。

n₁＝count(y_i＜0) 1≤i≤18 (2-4)

式2-4中，对直流系统电压上下波动次数统计，若1≤n≤5,表示直流系统电压发生低频波动；5<n≤10，表示直流系统电压发生中频波动；10<n≤18，表示直流系统电压发生高频波动。

异常波动判据：若1≤n₁≤18，表示直流系统电压运行在正常范围内，由于电压波动使直流电压超出正常运行电压范围至少一次称为异常波动。

关于电压突变的判断依据为，在直流电压异常侦测系统中，直流系统电压从某一电压值在5min内变为其它电压值运行，且变化量超过12V称为电压突变。电压突变包括电压骤降和电压骤升。

Δx_i＝x_i+1-x_i 1≤i≤19 (3-1)

y_i＝max(|Δx_i|) 1≤i≤19 (3-2)

式3-2中，y_i表示对相邻直流母线电压遥测数值差的绝对值的最大值。y_i≥12V表示直流系统电压发生突变。

直流系统在x_m点发生电压突变为x_m+1，则要求

|x_i-x_m|≥12 m+1≤i≤m+10 (3-3)

式3-3中，直流系统电压在x_m点发生突变，从x_m+1至x_m+10直流系统电压相对x_m变化量大于或等于12V。

电压突变综合判据：若205≤x_i≤250(1≤i≤m)且|x_i-x_m|≥12m+1≤i≤20，表示直流系统运行在正常电压，由于电压突变，直流系统电压在5min内升高或降低12V以上运行。

关于异常采样、电压偏低及电压偏高的判断依据为，在直流电压异常侦测系统中，直流系统电压在大于等于205V且小于等于250V范围称为正常电压；直流系统电压在大于等于0V且小于205V范围称为电压偏低；直流系统电压在大于250V且小于等于280V范围称为电压偏高；直流系统电压在小于0V或大于280V范围称为异常采样。

直流系统电压异常判别式如下：

式4-1中，若f(x_i)＝0，表示直流系统电压偏低；若f(x_i)＝1，表示直流系统电压异常；若f(x_i)＝2，表示直流系统电压偏高；f(x_i)＝3，表示直流系统电压异常采样。

n_m＝count(f(x_i)＝m) 1≤i≤20,0≤m≤4 (4-2)

式4-2中，n表示对f(x_i)＝m的电压点号进行统计。

电压偏低判据：n₀≥1，表示直流系统电压至少有一段时间电压偏低，判定为电压偏低；

电压偏高判据：n₂≥1，表示直流系统电压至少有一段时间电压偏高，判定为电压偏高；

异常采样判据：n₃≥1，表示直流系统电压至少有一段时间发生异常采样，判定为异常采样。

关于异常滑落的判断依据为，在直流电压异常侦测系统中，直流系统电压从某一电压值缓慢降低至其它电压值运行，且变化量超过12V称为异常滑落。

首先，对直流系统电压进行平均值滤波：

从而形成新数据表：

i	1	2	3	4	5
						y<sub>i</sub>	y<sub>1</sub>	y<sub>2</sub>	y<sub>3</sub>	y<sub>4</sub>	y<sub>5</sub>

最小二乘法拟合数据：

求解方程组，可得a₀、a₁、a2。

y＝a₀+a₁x+a₂x² 1≤x≤5

对函数进行求导

异常滑落判据：若-5<dy/dx<-1(1≤x≤5)，表示直流系统电压总体趋势保持平稳下降，称为异常滑落。

在一个具体实施方案中，本发明提供一种直流系统电压异常类型判别装置，包括：

上述的直流系统电压异常类型判别方法；

信息采集设备，与所述直流母线连接，用于采集所述直流母线的所述运行工况信息；

监测设备，与所述信息采集设备连接，用于监测所述运行工况信息；

调度主站，分别与所述信息采集设备和所述监测设备连接，用于处理所述异常数据。

在一个具体实施方案中，本发明提供一种电子设备，包括：

存储器和处理器，所述存储器和所述处理器通过总线完成相互间的通信；

所述存储器存储有，能够在所述处理器上运行的计算机指令；

所述处理器调用所述计算机程序指令时，能够执行上述的直流系统电压异常类型判别方法。

在一个具体实施方案中，本发明提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述的直流系统电压异常类型判别方法的步骤。

机器可读存储介质作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块。处理器通过检测存储在机器可读存储介质中的软件程序、指令以及模块，从而执行终端设备的各种功能应用以及数据处理，在此不再赘述。

机器可读存储介质可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，机器可读存储介质可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(ErasablePROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(Static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM，DRAM)、同步动态随机存取存储器(SynchronousDRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double DataRateSDRAM，DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Synchlink DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(DirectRambus RAM，DR RAM)。应注意，本文描述的系统和方法的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合发布节点的存储器。在一些实例中，机器可读存储介质可进一步包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至终端设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法实施例的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignalProcessorDSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(sol标识state disk，SSD))等。

本申请实施例是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本申请实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请实施例的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种直流系统电压异常类型判别方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取直流母线的运行工况信息；

监测所述运行工况信息中，存在异常数据时，根据所述异常数据的类型进行标记，并根据所述异常数据的标记分类发送对应的报警信息。

2.根据权利要求1所述的一种直流系统电压异常类型判别方法，其特征在于，监测所述运行工况信息中，存在异常数据的步骤包括：

在所述直流母线上选择若干测试点，对所述测试点的电压波动次数进行统计，若电压波动次数超出预设值，则判定为异常数据。

3.根据权利要求2所述的一种直流系统电压异常类型判别方法，其特征在于，

根据所述异常数据的类型进行标记，并根据所述异常数据的标记分类发送对应的报警信息的步骤包括：

当所述异常数据为电压突变时，将异常数据标记为第一级别，并发送与所述第一级别对应的第一报警信息；

当所述异常数据为电压偏低、电压偏高或异常采样中任意一种或几种时，将异常数据标记为第二级别，并发送与所述第一级别对应的第二报警信息；

当所述异常数据为异常波动时，将异常数据标记为第三级别，并发送与所述第三级别对应的第三报警信息。

4.根据权利要求1所述的一种直流系统电压异常类型判别方法，其特征在于，

所述第一报警信息、所述第二报警信息和所述第三报警信息的优先级依次降低；

所述第一报警信息、所述第二报警信息、所述第三报警信息中至少两个同时存在时，优先推送报警级别高的信息。

5.根据权利要求2所述的一种直流系统电压异常类型判别方法，其特征在于，

直流系统电压异常波动判据为：

Δx_i＝x_i+1-x_i 1≤i≤20 (2-1)

式2-1中，对相邻直流母线电压遥测数据做差得到新数列Δx_i，其中，1≤i≤19)；

式2-2中，若0≤|Δx_i|≤1，表示未超过阈值，数据正常变化；若1<|Δx_i|，超过阈值1，数据发生异常波动；

y_i＝Δx_i+1Δx_i 1≤i≤18 (2-3)

式2-3中，若y_i<0，表示直流系统电压上下波动一次；若y_i＝0，表示直流系统电压正常抖动；若y_i<0，表示直流系统电压连续上升或下降；

n₁＝count(y_i＜0)1≤i≤18 (2-4)

式2-4中，对直流系统电压上下波动次数统计，若1≤n≤5,表示直流系统电压发生低频波动；5<n≤10，表示直流系统电压发生中频波动；10<n≤18，表示直流系统电压发生高频波动。

6.根据权利要求2所述的一种直流系统电压异常类型判别方法，其特征在于，

电压突变包括电压骤降和电压骤升；

Δx_i＝x_i+1-x_i 1≤i≤19 (3-1)

y_i＝max(|Δx_i|)1≤i≤19 (3-2)

式3-2中，y_i表示对相邻直流母线电压遥测数值差的绝对值的最大值；y_i≥12V表示直流系统电压发生突变；

直流系统在x_m点发生电压突变为x_m+1，则要求

|x_i-x_m|≥12 m+1≤i≤m+10 (3-3)

式3-3中，直流系统电压在x_m点发生突变，从x_m+1至x_m+10直流系统电压相对x_m变化量大于或等于12V。

7.根据权利要求2所述的一种直流系统电压异常类型判别方法，其特征在于，

直流系统电压异常判别式如下：

式4-1中，若f(x_i)＝0，表示直流系统电压偏低；若f(x_i)＝1，表示直流系统电压异常；若f(x_i)＝2，表示直流系统电压偏高；f(x_i)＝3，表示直流系统电压异常采样；

n_m＝count(f(x_i)＝m)1≤i≤20,0≤m≤4 (4-2)

式4-2中，n表示对f(x_i)＝m的电压点号进行统计；

电压偏低判据：n₀≥1，表示直流系统电压至少有一段时间电压偏低，判定为电压偏低；

电压偏高判据：n₂≥1，表示直流系统电压至少有一段时间电压偏高，判定为电压偏高；

异常采样判据：n₃≥1，表示直流系统电压至少有一段时间发生异常采样，判定为异常采样。

8.一种直流系统电压异常类型判别装置，其特征在于，包括：

上述权利要求1-7任一所述的直流系统电压异常类型判别方法；

信息采集设备，与所述直流母线连接，用于采集所述直流母线的所述运行工况信息；

监测设备，与所述信息采集设备连接，用于监测所述运行工况信息；

调度主站，分别与所述信息采集设备和所述监测设备连接，用于处理所述异常数据。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器和处理器，所述存储器和所述处理器通过总线完成相互间的通信；

所述存储器存储有，能够在所述处理器上运行的计算机指令；

所述处理器调用所述计算机程序指令时，能够执行上述权利要求1-7任一所述的直流系统电压异常类型判别方法。

10.一种非暂态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，实现上述权利要求1-7任一所述的直流系统电压异常类型判别方法的步骤。

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