CN112531897A - 一种配电设备统一综合状态监测系统 - Google Patents

一种配电设备统一综合状态监测系统 Download PDF

Info

Publication number
CN112531897A
CN112531897A CN202011406443.2A CN202011406443A CN112531897A CN 112531897 A CN112531897 A CN 112531897A CN 202011406443 A CN202011406443 A CN 202011406443A CN 112531897 A CN112531897 A CN 112531897A
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
power distribution
distribution equipment
tensor
unified
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011406443.2A
Other languages
English (en)
Inventor
黄梦辉
毋柯
胡丹
孙蓉
李育庆
高虎元
赵洪山
马利波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jincheng Power Supply Co of State Grid Shanxi Electric Power Co Ltd
Original Assignee
North China Electric Power University
Jincheng Power Supply Co of State Grid Shanxi Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by North China Electric Power University, Jincheng Power Supply Co of State Grid Shanxi Electric Power Co Ltd filed Critical North China Electric Power University
Priority to CN202011406443.2A priority Critical patent/CN112531897A/zh
Publication of CN112531897A publication Critical patent/CN112531897A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00001—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by the display of information or by user interaction, e.g. supervisory control and data acquisition systems [SCADA] or graphical user interfaces [GUI]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00002—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H02J13/00016—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using a wired telecommunication network or a data transmission bus
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H02J13/00019—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using optical means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H02J13/00022—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using wireless data transmission
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • Y04S40/124—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using wired telecommunication networks or data transmission busses
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • Y04S40/126—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using wireless data transmission

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Abstract

本说明书实施例公开了一种配电设备统一综合状态监测系统。所述系统包括：传感器子系统、统一数据集中器和配电设备在线状态监测平台，其中，所述传感器子系统，用于采集配电设备及环境的状态监测数据；所述统一数据集中器，用于将各种所述状态监测数据进行数据格式统一，形成统一状态数据；所述配电设备在线状态监测平台，用于基于所述统一状态数据，对所述配电设备进行状态评估。本方案统一了配电设备状态数据的表示形式，提高了配电设备状态评估的精确度和便利性。

Description

一种配电设备统一综合状态监测系统
技术领域
本申请涉及配电设备的在线监测技术领域，尤其涉及一种配电设备统一综合状态监测系统。
背景技术
随着配电网建设的不断推进，各电网为了实现配电设备的在线监测与状态评估，需要在变压器、开关柜等配电设备或者周边安装可以监测设备电气性能、热性能、机械性能的设备状态监测传感器及环境温度、湿度、气体及图片、视频等环境状态监测传感器。但是由于中压开关柜内存在大电流、高电压，电磁环境极为恶劣等诸多困难因素，现有配电设备测技术都存在着各种各样的局限性，绝大多数系统是应用于高电压等级的组合电器设备，且只能实现单一状态量的监测。如主要集成温度监测系统、线圈监测系统及局放监测系统来收集开关柜的数据并传输到后台监视平台进行全方位在线监测。或者，为了实现多个状态量的监测及应用，直接采用数据汇集单元将开关柜内各种状态监测传感器数据进行汇集后再送入后续监测平台。但是在上述中的现有技术方案存在以下两个缺陷：
1、对于所收集到的数据不进行汇集或仅简单汇集后直接传输至后续设备状态监测平台，因此异构、数量庞大的配电设备及环境状态监测数据的存储时都按照各自数据模型存储使得后续数据处理与使用非常不便。
2、对于获取不同的不同监测数据相互之间蕴含着丰富的高阶信息，传统的数据模型并不能保留下这些信息，使得后续对配电设备进行状态评估时精确度降低。
发明内容
有鉴于此，本说明书实施例提供了一种配电设备统一综合状态监测系统，统一配电设备状态数据的表示形式，提高配电设备状态评估的精确度和便利性。
为解决上述技术问题，本说明书实施例是这样实现的：
一种配电设备统一综合状态监测系统，所述系统包括：传感器子系统、统一数据集中器和配电设备在线状态监测平台，其中，
所述传感器子系统，用于采集配电设备及环境的状态监测数据；
所述统一数据集中器，用于将各种所述状态监测数据进行数据格式统一，形成统一状态数据；
所述配电设备在线状态监测平台，用于基于所述统一状态数据，对所述配电设备进行状态评估和故障诊断。
可选的，所述传感器子系统包括各种传感器，各种传感器采用有线或者无线等通讯方式与每个配电设备的数据集中器中的数据汇集单元相连接。
可选的，所述传感器子系统包括：特高频局部放电传感器、超神波局部放电传感器、振动传感器、噪音传感器、红外成像传感器、可见光传感器、触点温度传感器、环境温湿度传感器、SF6气体传感器、臭氧气体传感器和烟雾传感器中的至少一种。
可选的，所述统一数据集中器包括第一级数据集中器和第二级数据集中器，其中，所述第一级数据集中器为多个，分别是设置于每个配电设备上，所述第二级数据集中器设置于配电站上，所述第一数据集中器用于将每个配电设备的各类传感器所采集的异构状态监测数据汇集并第一次数据格式统一后传输至所述第二级数据集中器，所述第二级数据集中器用于将所有配电设备传输来的各种所述状态监测数据进行第二次数据格式统一，形成统一状态数据，将形成的统一状态数据上传到所述配电设备在线状态监测平台。
可选的，所述第一级数据集中器包括第一数据汇集单元和第一数据统一建模单元，所述第一数据汇集单元用于汇集所述传感器子系统采集的各种状态监测数据，所述第一数据统一建模单元用于将各种所述状态监测数据进行数据格式统一。
可选的，所述第一数据统一建模单元，包括：配电设备结构化状态数据统一张量模型、配电设备非结构化状态数据统一张量模型和配电设备异构状态数据统一张量模型；
所述配电设备结构化状态数据统一张量模型，用于确定配电设备结构化状态监测数据的第一张量，其中，所述第一张量为包括设备表示阶、数据类型标识阶和时间阶的三阶张量；
所述配电设备非结构化状态数据统一张量模型，用于确定配电设备非结构化状态监测数据的第二张量，其中，所述第二张量为包括：设备表示阶、时间阶、高度阶、宽度阶和颜色空间阶的五阶张量；
所述配电设备异构状态数据统一张量模型，用于将所述第一张量和所述第二张量融合，得到融合张量，所述融合张量为包括设备表示阶、数据类型标识阶、时间阶高度阶、宽度阶和颜色空间阶的六阶张量。
可选的，采用最细粒度法进行所述第一张量和所述第二张量的融合。
可选的，所述第二级数据集中器包括第二数据汇集单元和第二数据统一建模单元，所述第二数据汇集单元用于汇集不同的配电设备的各种状态监测数据，所述第二数据统一建模单元用于将不同的配电设备的所述状态监测数据进行数据格式统一。
可选的，所述配电设备包括：变压器和开关柜。
可选的，所述配电设备在线状态监测平台包括：配电设备实时状态评估单元和配电设备故障诊断单元。
本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
本方案对传统数据集中器进行了改进，增加数据格式统一功能，实现配电设备状态数据的统一模型表示，使得后续对数据进行处理及应用时可以形成统一化、标准化。并且，该数据集中器的高阶数据模型可以保留所采集数据间蕴含的高阶信息有助于后续配电设备状态评估功能精确度的提升。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本说明书实施例提供的一种配电设备统一综合状态监测系统的实施例一的结构示意图；
图2为本说明书实施例提供的一种配电设备统一综合状态监测系统的实施例二的结构示意图；
图3为配电设备结构化状态数据统一张量模型的示意图；
图4为配电设备非结构化状态数据统一张量模型的示意图；
图5为配电设备异构状态数据统一张量模型的示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术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，都属于本申请保护的范围。
在现有的技术方案中，一般采用数据汇集来实现多种传感数据的获取：即将每个传感器获得的数据送到设立与配电设备的汇聚单元或则设置于变电站处的集中器，这个汇集单元用于各个传感器的状态数据并上传到后续状态分析子系统中去。通过采用上述技术方案，传感器子系统的各个传感器可以采集开关柜多维度的状态数据，通过数据集中子系统汇聚集中后上传到综合状态分析子系统，充分利用综合状态分析子系统的计算资源进行开关柜状态的单一分析和综合分析并预测其趋势，有助于提高分析并预测开关柜故障的准确率。
现有方案采用数据汇集单元来实现对配电设备内各类型传感器数据的汇集，但是在存储数据时仍是采用不同类型数据按照不同数据模型分别存储，这种存储方法在后续对数据进行处理时难以形成统一的处理方法。并且，现在的数据模型的单独存放并不保留数据间蕴含的高阶信息导致了后续配电设备状态评估精确度的下降。
本说明书实施例所提出的配电设备统一综合状态监测系统，在传统数据集中器中增加数据统一建模模块，实现配电设备状态数据的统一模型表示，这处理方法使得后续对数据进行处理及应用时可以形成统一化、标准化。并且，该数据集中器的高阶数据模型可以保留所采集数据间蕴含的高阶信息有助于后续配电设备状态评估功能精确度的提升。
以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
图1为本说明书实施例提供的一种配电设备统一综合状态监测系统的实施例一的结构示意图；如图1所示，所述系统包括：传感器子系统1、统一数据集中器2和配电设备在线状态监测平台3，其中，
所述传感器子系统1，用于采集配电设备及环境的状态监测数据。所述配电设备可以包括：变压器和开关柜。
其中，所述传感器子系统1包括各种传感器，各种传感器采用有线或者无线等通讯方式与每个配电设备的数据集中器中的数据汇集单元相连接。
所述传感器子系统1可以包括：特高频局部放电传感器、超神波局部放电传感器、振动传感器、噪音传感器、红外成像传感器、可见光传感器、触点温度传感器、环境温湿度传感器、SF6气体传感器、臭氧气体传感器和烟雾传感器中的至少一种。
所述统一数据集中器2，用于将各种所述状态监测数据进行数据格式统一，形成统一状态数据。
所述配电设备在线状态监测平台3，用于基于所述统一状态数据，对所述配电设备进行状态评估和故障诊断。
可选的，所述配电设备在线状态监测平台3可以包括：配电设备实时状态评估单元和配电设备故障诊断单元。
可选的，所述统一数据集中器包括第一级数据集中器和第二级数据集中器，其中，所述第一级数据集中器为多个，分别是设置于每个配电设备上，所述第二级数据集中器设置于配电站上，所述第一数据集中器用于将每个配电设备的各类传感器所采集的异构状态监测数据汇集并第一次数据格式统一后传输至所述第二级数据集中器，所述第二级数据集中器用于将所有配电设备传输来的各种所述状态监测数据进行第二次数据格式统一，形成统一状态数据，将形成的统一状态数据上传到所述配电设备在线状态监测平台。
可选的，所述第一级数据集中器包括第一数据汇集单元和第一数据统一建模单元，所述第一数据汇集单元用于汇集所述传感器子系统采集的各种状态监测数据，所述第一数据统一建模单元用于将各种所述状态监测数据进行数据格式统一。
可选的，所述第一数据统一建模单元，包括：配电设备结构化状态数据统一张量模型、配电设备非结构化状态数据统一张量模型和配电设备异构状态数据统一张量模型；
所述配电设备结构化状态数据统一张量模型，用于确定配电设备结构化状态监测数据的第一张量，其中，所述第一张量为包括设备表示阶、数据类型标识阶和时间阶的三阶张量；
所述配电设备非结构化状态数据统一张量模型，用于确定配电设备非结构化状态监测数据的第二张量，其中，所述第二张量为包括：设备表示阶、时间阶、高度阶、宽度阶和颜色空间阶的五阶张量；
所述配电设备异构状态数据统一张量模型，用于将所述第一张量和所述第二张量融合，得到融合张量，所述融合张量为包括设备表示阶、数据类型标识阶、时间阶高度阶、宽度阶和颜色空间阶的六阶张量。
优选的，采用最细粒度法进行所述第一张量和所述第二张量的融合。
优选的，所述第二级数据集中器包括第二数据汇集单元和第二数据统一建模单元，所述第二数据汇集单元用于汇集不同的配电设备的各种状态监测数据，所述第二数据统一建模单元用于将不同的配电设备的所述状态监测数据进行数据格式统一。
图2为本说明书实施例提供的一种配电设备统一综合状态监测系统的实施例二的结构示意图；如图2所示，所述系统包括：传感器子系统11、传感器子系统12、传感器子系统13、第一级数据集中器21、第一级数据集中器22、第一级数据集中器23、第二级数据集中器24和配电设备在线状态监测平台3。
其中，传感器子系统11用于采集开关柜A的状态监测参数，传感器子系统11与第一级数据集中器21连接；传感器子系统12用于采集变压器A的状态监测参数，传感器子系统12与第一级数据集中器22连接；传感器子系统13用于采集变压器B的状态监测参数，传感器子系统13与第一级数据集中器23连接。
第二级数据集中器24分别与第一级数据集中器21、第一级数据集中器22、第一级数据集中器23和配电设备在线状态监测平台3连接。
针对上述实施例做出如下解释说明：
1、传感器子系统，用于采集配电设备及环境的状态数据；
传感器子系统包括特高频局部放电传感器、超神波局部放电传感器、振动传感器、噪音传感器、红外成像传感器、可见光传感器、触点温度传感器、环境温湿度传感器、SF6气体传感器、臭氧气体传感器、烟雾传感器等用于监测配电设备及环境的状态监测传感器，这些传感器的可采用有线、现场RS485总线或者无线等通讯方式与每个配电设备的数据集中器中数据汇集单元相连接，形成一个物联网感知网络，并安装于配电设备处，实现采集到配电设备的多种维度的状态数据。
2、两级统一数据集中器
统一数据集中器，在传统数据集中器的汇聚单元之后加入统一数据建模单元，可以实现各类结构化与非结构数据的统一建模，实现采集到的所有配电状态监测数据可以通过一种数据模型进行表示。
当每个配电设备的多维状态数据汇集到汇集单元以后，在数据统一建模单元内将所有配电异构数据转化为同一数据模型，通过最细粒度方法实现状态监测设备数据的通过统一建模。如，采用张量方法实现统一模型建立，其具体步骤如下：
2.1配电设备结构化状态监测数据的张量
包括特高频局部放电传感器、超神波局部放电传感器、振动传感器、噪音传感器触点温度传感器、环境温湿度传感器、SF6气体传感器、臭氧气体传感器、烟雾传感器等结构化传感器数据。设计一个包含设备表示阶Iho，数据类型标识阶Im和时间阶Im的三阶数据张量实现配电设备结构化状态数据的统一表示，其示意图如图3所示。
2.2配电设备非结构化状态监测数据的张量
包括配电设备的可见光图片、红外成像等非结构化状态数据，设计一个包含设备表示阶Ih1，时间阶It1m,高度阶Ig宽度阶Ik，及颜色空间阶Ic的五阶数据张量实现配电设备结构化状态数据的统一表示，其示意图如图4所示。
2.3配电设备结构化与非结构状态监测数据的张量融合
将配电设备结构化与非结构化状态数据统一张量模型，采用最细粒度法进行融合。即，对于意义相同但是采样频率不同的时间阶按照最细粒度原则进行融合；对于重复阶只需要保留一个阶即可；对于所有模型独有的阶则直接插入在新张量模型上。最终形成一个可以同时表达配电设备异构状态数据的统一张量，实现各类配电异构状态数据的统一表示表示模型。其张量统一表示模型包含设备时间表示阶It，设备表示阶Ih，监测量阶Im，高度阶Ig，宽度阶Ik，及颜色空间阶Ic的六阶数据张量实现配电设备结构化状态数据的统一表示，其示意图如图5所示。
当数据汇聚单元将数据送入数据统一建模单元以后，所有各类型数据将会统一被纳入配电设备异构状态数据统一张量模型，形成一个可以统一表示所有数据的模型。然后再通过有线、RS485或无线等方式将数据传输至下一级数据集中器中。
2.4各配电设备的状态数据统一张量模型的融合
不同的配电设备状态的状态监测数据汇入一个站统一数据集中器，将站内各个配电设备的状态数据统一张量进行合并实现站内所有配电设备的状态数据用统一高阶数据结构进行表示、存储与通过有线、RS485或无线等方式传输至后续的配电设备在线状态监测平台。这些数据通过高阶的数据结构表示，与传统传输的数据相比，包含不同类型，或者不同设备数据间的高阶信息，将有助于后续应用的精度提升。
3配电设备在线状态监测平台
配电设备在线状态监测平台接收到所有配电站内的数据，该平台可以利用这些数据除了可以实现各个配电设备及环境的监测数据曲线显示，也可以实现配电设备高精度的在线状态监测、故障诊断等功能。例如，通过触点温度传感器的数据可以监测开关触头和电缆接头部位的发热并及时预警，例如通过配电变压器的红外热成像传感器的图片数据可以利用目标识别算法识别出某项绝缘子温度异常或者通过开关柜内电缆接头的测温传感器发现电缆接头温度异常防止出现起火、爆炸等事故。
本发明所提出的一种配电设备统一综合状态监测系统，在传统数据集中器中增加数据统一建模模块，实现配电设备状态数据的统一模型表示，这处理方法使得后续对数据进行处理及应用可以形成统一化、标准化。并且，该数据集中器的数据模型的保留所采集的数据间蕴含的高阶信息有助于后续配电设备状态评估功能精确度的提升。
本发明具备以下优点：
(1)本发明实现异构配电状态数据的统一表示、存储、传输与处理。
(2)本发明基于统一数据集中器的配电设备状态评估功能有着更高的精确度。
基于上述原理，本说明书实施例还提供了一种配电设备异构数据融合方法，所述方法包括：
确定配电设备结构化状态监测数据的第一张量，其中，所述第一张量为包括设备表示阶、数据类型标识阶和时间阶的三阶张量；
确定配电设备非结构化状态监测数据的第二张量，其中，所述第二张量为包括：设备表示阶、时间阶、高度阶、宽度阶和颜色空间阶的五阶张量；
将所述第一张量和所述第二张量融合，得到融合张量，所述融合张量为包括设备表示阶、数据类型标识阶、时间阶高度阶、宽度阶和颜色空间阶的六阶张量。
上述方法的使用不限于本申请公开的系统，还可以是其他硬件结构，这里不做具体限定。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种配电设备统一综合状态监测系统，其特征在于，所述系统包括：传感器子系统、统一数据集中器和配电设备在线状态监测平台，其中，
所述传感器子系统，用于采集配电设备及环境的状态监测数据；
所述统一数据集中器，用于将各种所述状态监测数据进行数据格式统一，形成统一状态数据；
所述配电设备在线状态监测平台，用于基于所述统一状态数据，对所述配电设备进行状态评估和故障诊断。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传感器子系统包括各种传感器，各种传感器采用有线或者无线等通讯方式与每个配电设备的数据集中器中的数据汇集单元相连接。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传感器子系统包括：特高频局部放电传感器、超神波局部放电传感器、振动传感器、噪音传感器、红外成像传感器、可见光传感器、触点温度传感器、环境温湿度传感器、SF6气体传感器、臭氧气体传感器和烟雾传感器中的至少一种。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述统一数据集中器包括第一级数据集中器和第二级数据集中器，其中，所述第一级数据集中器为多个，分别是设置于每个配电设备上，所述第二级数据集中器设置于配电站上，所述第一数据集中器用于将每个配电设备的各类传感器所采集的异构状态监测数据汇集并第一次数据格式统一后传输至所述第二级数据集中器，所述第二级数据集中器用于将所有配电设备传输来的各种所述状态监测数据进行第二次数据格式统一，形成统一状态数据，将形成的统一状态数据上传到所述配电设备在线状态监测平台。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第一级数据集中器包括第一数据汇集单元和第一数据统一建模单元，所述第一数据汇集单元用于汇集所述传感器子系统采集的各种状态监测数据，所述第一数据统一建模单元用于将各种所述状态监测数据进行数据格式统一。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一数据统一建模单元，包括：配电设备结构化状态数据统一张量模型、配电设备非结构化状态数据统一张量模型和配电设备异构状态数据统一张量模型；
所述配电设备结构化状态数据统一张量模型，用于确定配电设备结构化状态监测数据的第一张量，其中，所述第一张量为包括设备表示阶、数据类型标识阶和时间阶的三阶张量；
所述配电设备非结构化状态数据统一张量模型，用于确定配电设备非结构化状态监测数据的第二张量，其中，所述第二张量为包括：设备表示阶、时间阶、高度阶、宽度阶和颜色空间阶的五阶张量；
所述配电设备异构状态数据统一张量模型，用于将所述第一张量和所述第二张量融合，得到融合张量，所述融合张量为包括设备表示阶、数据类型标识阶、时间阶高度阶、宽度阶和颜色空间阶的六阶张量。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，采用最细粒度法进行所述第一张量和所述第二张量的融合。
8.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第二级数据集中器包括第二数据汇集单元和第二数据统一建模单元，所述第二数据汇集单元用于汇集不同的配电设备的各种状态监测数据，所述第二数据统一建模单元用于将不同的配电设备的所述状态监测数据进行数据格式统一。
9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述配电设备包括：变压器和开关柜。
10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述配电设备在线状态监测平台包括：配电设备实时状态评估单元和配电设备故障诊断单元。
CN202011406443.2A 2020-12-03 2020-12-03 一种配电设备统一综合状态监测系统 Pending CN112531897A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011406443.2A CN112531897A (zh) 2020-12-03 2020-12-03 一种配电设备统一综合状态监测系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011406443.2A CN112531897A (zh) 2020-12-03 2020-12-03 一种配电设备统一综合状态监测系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112531897A true CN112531897A (zh) 2021-03-19

Family

ID=74996806

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011406443.2A Pending CN112531897A (zh) 2020-12-03 2020-12-03 一种配电设备统一综合状态监测系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112531897A (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103124105A (zh) * 2012-03-27 2013-05-29 湖南大学 一种面向智能变电站设备状态监测的无线智能传感器网络系统
CN104300675A (zh) * 2014-08-28 2015-01-21 深圳供电局有限公司 一种基于一体化子站系统的配电房远程监控方法和系统
CN106506591A (zh) * 2016-09-28 2017-03-15 华北电力大学 基于多层混合网络的智能变电站状态监测数据汇集系统
CN106777150A (zh) * 2016-12-19 2017-05-31 国网山东省电力公司电力科学研究院 一种融合电网运行环境及设备信息的跨系统数据转换方法
CN107402976A (zh) * 2017-07-03 2017-11-28 国网山东省电力公司经济技术研究院 一种基于多元异构模型的电网多源数据融合方法及系统
CN110401262A (zh) * 2019-06-17 2019-11-01 北京许继电气有限公司 基于边缘计算技术的gis设备状态智能监控系统及方法
CN111241076A (zh) * 2020-01-02 2020-06-05 西安邮电大学 一种基于张量链分解的流式数据增量处理方法及装置
CN111272225A (zh) * 2020-03-04 2020-06-12 四川瑞霆电力科技有限公司 一种开关柜综合状态监测系统

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103124105A (zh) * 2012-03-27 2013-05-29 湖南大学 一种面向智能变电站设备状态监测的无线智能传感器网络系统
CN104300675A (zh) * 2014-08-28 2015-01-21 深圳供电局有限公司 一种基于一体化子站系统的配电房远程监控方法和系统
CN106506591A (zh) * 2016-09-28 2017-03-15 华北电力大学 基于多层混合网络的智能变电站状态监测数据汇集系统
CN106777150A (zh) * 2016-12-19 2017-05-31 国网山东省电力公司电力科学研究院 一种融合电网运行环境及设备信息的跨系统数据转换方法
CN107402976A (zh) * 2017-07-03 2017-11-28 国网山东省电力公司经济技术研究院 一种基于多元异构模型的电网多源数据融合方法及系统
CN110401262A (zh) * 2019-06-17 2019-11-01 北京许继电气有限公司 基于边缘计算技术的gis设备状态智能监控系统及方法
CN111241076A (zh) * 2020-01-02 2020-06-05 西安邮电大学 一种基于张量链分解的流式数据增量处理方法及装置
CN111272225A (zh) * 2020-03-04 2020-06-12 四川瑞霆电力科技有限公司 一种开关柜综合状态监测系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111784026B (zh) 基于云边端协同感知的变电站电气设备全方位体检系统
CN112186901B (zh) 一种变电站全景感知监控方法及系统
CN107003991B (zh) 用于对来自传感器的数据进行传输的方法
CN112685472A (zh) 一种电网多站融合监控方法、装置、电子设备及存储介质
CN109309733A (zh) 一种物联网能源监测系统
CN112217283A (zh) 一种基于物联网的电力设备状态在线监测系统
CN109409732A (zh) 一种能耗管理系统及管理方法
CN109974780A (zh) 一种基于物联网的电气设备状态监测系统
CN112202789B (zh) 一种变电站全景感知数据处理方法及系统
CN105093047A (zh) 电力线路载流量监测预警系统
CN104375493A (zh) 一种高压电机智能监测系统及监测方法
CN105867267A (zh) 通过图像识别技术实现配电站房仪表读数自动上报的方法
KR20230089652A (ko) 전자기기의 비침식 부하 모니터링 시스템 및 그 방법
Zhang et al. An intelligent power distribution service architecture using cloud computing and deep learning techniques
CN114142614A (zh) 一种基于sd-wan网络的高速公路配电房智能运维管理系统
CN112531897A (zh) 一种配电设备统一综合状态监测系统
CN109188153A (zh) 一种高压开关设备三维全景智能状态监测系统
CN116298844B (zh) 基于半动态布置的变电站高压断路器状态监测系统及方法
CN111062633A (zh) 一种基于多源异构数据的输变电线路和设备状态评估系统
Liu et al. Research on online status evaluation technology for main equipment of power transmission and transformation based on digital twin
CN210774140U (zh) 一种计及变压器监测的变电站巡视机器人系统
CN113014636A (zh) 基于物联网的飞行模拟机在线监控系统
CN112116108A (zh) 用于电力设备失效分析的专家系统及方法
CN211479119U (zh) 电力状态的检测系统
Dai et al. Design of Intelligent Partial Discharge Inspection System for Distribution Equipment Based on Internet of Things

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20210423

Address after: 048000 No. 1 East st street, Jincheng, Shanxi

Applicant after: JINCHENG ELECTRIC POWER COMPANY OF SHANXI ELECTIRC POWER COPRPRATION OF STATE GRID CORPORATION OF CHINA

Address before: 048000 No. 1 East st street, Jincheng, Shanxi

Applicant before: JINCHENG ELECTRIC POWER COMPANY OF SHANXI ELECTIRC POWER COPRPRATION OF STATE GRID CORPORATION OF CHINA

Applicant before: NORTH CHINA ELECTRIC POWER University (BAODING)

SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210319