CN114301169A - 一种变电站直流故障评估诊断系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种变电站直流故障评估诊断系统，直流监测单元，配置为连接直流建模单元和评估预测单元，用于监测和采集直流系统的工作状态信息；直流建模单元，配置为连接直流监测单元、评估预测单元和预警提示单元，用于对直流系统进行拓扑建模，并根据监测数据及评估预测数据进行直流系统的运行模拟；评估预测单元，配置为连接直流监测单元和直流建模单元，用于根据监测数据的变化提供评估预测数据；警示单元，配置为连接直流建模单元，用于根据模拟的预测结果进行预警提醒。该发明对直流系统的监测数据进行建模仿真并对监测信息的变化进行预测评估，以提前发现可能的故障，具有方便快捷、安全高效的优点。
Description
技术领域
本发明涉及变电站领域，尤其是涉及了一种变电站直流故障评估诊断系统。
背景技术
直流系统是变电站非常重要的组成部分，由充电设备、蓄电池、直流屏、直流分屏、绝缘监察装置、负载等组成。直流系统的主要任务就是给继电保护装置、断路器操作、各类信号回路提供电源，在变电站的作用是为智能保护装置、控制、信号及事故照明提供可靠的直流电源，同时为开关柜分合闸线圈、储能电机等提供可靠的操作电源。
直流系统的可靠与否，对变电站的安全运行起着至关重要的作用，是变电站安全运行的保障。直流系统的正常运行与否，关系到继电保护及断路器能否正确动作，会影响变电站乃至整个电网的安全运行。目前对直流系统多通过在先实时监测，在达到预设阈值时或者在发生故障时进行报警或断电等处理，这种发生后再处理的方式对系统安全性以及工作持续性影响较大。另外，由于系统较为复杂，在一个监测点出现数据异常时，无法直观评估其影响，对其忽略的话可能造成后续出现故障，而对其过度处理又可能影响系统的持续工作，非常不方便。
发明内容
为了解决背景技术中所存在的问题，本发明提出了一种变电站直流故障评估诊断系统。
一种变电站直流故障评估诊断系统，包括
直流监测单元，配置为连接直流建模单元和评估预测单元，用于监测和采集直流系统的工作状态信息；
直流建模单元，配置为连接直流监测单元、评估预测单元和预警提示单元，用于对直流系统进行拓扑建模，并根据监测数据及评估预测数据进行直流系统的运行模拟；
评估预测单元，配置为连接直流监测单元和直流建模单元，用于根据监测数据的变化提供评估预测数据；
警示单元，配置为连接直流建模单元，用于根据模拟的预测结果进行预警提醒。
基于上述，所述直流监测单元包括电压监测单元、电流监测单元、温湿度监测单元、馈线监测单元、直流屏监测单元、开关量监测单元和熔断器监测单元。
基于上述，所述直流监测单元还包括交互检测单元。
基于上述，所述直流建模单元包括拓扑建模单元、仿真单元和差异化运行单元，所述拓扑建模单元用于对直流系统进行拓扑建模，所述仿真单元用于对建模进行仿真运行，所述差异化运行单元用于根据评估预测数据进行差异化运行显示。
基于上述，所述评估预测单元包括计算单元、存储单元和预测模拟单元，存储单元用于存储一定时间内的工作状态信息，所述计算单元将最新状态信息及在先状态信息进行对比分析并计算工作状态的变化趋势，预测模拟单元将该变化趋势下的预测状态信息作为评估预测数据发送至直流建模单元。
基于上述，所述评估预测单元还包括计时单元，所述计算单元根据所述计时单元的计时信息和工作状态信息变化计算变化趋势的变化率，所述存储单元还存储有各状态信息对应的最小反应时间，所述预测模拟单元根据变化率和最小反应时间提供评估预测数据。
基于上述，所述直流建模单元还包括模拟输入单元，所述模拟输入单元用于直接输入仿真数据。
基于上述，所述警示单元包括声光报警器。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明通过直流监测单元、直流建模单元、评估预测单元和警示单元的相互配合，对直流系统的监测数据进行建模仿真并对监测信息的变化进行预测评估，以提前发现可能的故障，具有方便快捷、安全高效的优点。
附图说明
图1是本发明的结构示意框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种变电站直流故障评估诊断系统，包括直流监测单元，配置为连接直流建模单元和评估预测单元，用于监测和采集直流系统的工作状态信息；直流建模单元，配置为连接直流监测单元、评估预测单元和预警提示单元，用于对直流系统进行拓扑建模，并根据监测数据及评估预测数据进行直流系统的运行模拟；评估预测单元，配置为连接直流监测单元和直流建模单元，用于根据监测数据的变化提供评估预测数据；警示单元，配置为连接直流建模单元，用于根据模拟的预测结果进行预警提醒。
使用时，直流监测单元实时监测和采集直流系统各处用于反映工作状态的工作参数，并将采集信息发送至直流建模单元和评估预测单元。直流建模单元对直流系统进行拓扑建模后，将获取的工作参数作为建模的输入，以实时模拟直流系统的工作状态。评估预测单元对获取的工作参数进行计算分析，并根据分析结果提供评估预测数据。直流建模单元将评估预测数据作为模型输入参数进行模拟仿真，以对当前直流系统的实际工作状态进行评估预测。在出现异常时，通过警示单元进行预警提醒。所述警示单元包括声光报警器，通过声光报警进行提醒。现实中，警示单元还包括无线通信单元，通过无线通信单元与用户端进行通信连接，方便随时监测查看。
所述直流监测单元包括用于监测直流系统所需各处电压信息的电压监测单元，用于监测直流系统所需各处电流信息的电流监测单元，用于监测直流系统所需各处温湿度信息的温湿度监测单元，用于监测馈线信息的馈线监测单元，用于监测直流屏信息的直流屏监测单元，用于监测直流系统所需各处开关量信息的开关量监测单元，以及用于监测各熔断器信息的熔断器监测单元。优选地，所述直流监测单元还包括交互检测单元，交互检测单元用于检测人机交互设备的交互速度，如通过摄像头采集直流屏的触摸屏反应速度，在交互速度降低幅度过大时，会在影响应急操作速度，进而造成操作不及时而产生事故。
所述直流建模单元包括拓扑建模单元、仿真单元和差异化运行单元，所述拓扑建模单元用于对直流系统进行拓扑建模，所述仿真单元用于对建模进行仿真运行，所述差异化运行单元用于根据评估预测数据进行差异化运行显示。拓扑建模单元对直流系统进行建模，仿真单元根据获取的工作状态信息进行输入并进行仿真运行，差异化运行单元将不同的单元或不同回路进行差异化显示，如不同颜色显示，同时将评估预测时出现故障的地方进行直观的差异化显示。
实际中所述直流建模单元还包括模拟输入单元，所述模拟输入单元用于直接输入仿真数据。模拟输入单元用于直接输入仿真数据，以进行边界测试，或根据已发生的故障数据进行诊断分析、演练等。
所述评估预测单元包括计算单元、存储单元和预测模拟单元，存储单元用于存储一定时间内的工作状态信息，所述计算单元将最新状态信息及在先状态信息进行对比分析并计算工作状态的变化趋势，预测模拟单元将该变化趋势下的预测状态信息作为评估预测数据发送至直流建模单元。评估预测单元根据获取的工作参数进行比对分析，对发生变化的参数进行变化趋势的计算，并根据变化趋势进行状态预测及提供预测数据，直流建模单元将评估预测数据作为输入进行仿真运行，以评估该变化趋势是否安全。
现实中，所述评估预测单元还包括计时单元，所述计算单元根据所述计时单元的计时信息和工作状态信息变化计算变化趋势的变化率，所述存储单元还存储有各状态信息对应的最小反应时间，所述预测模拟单元根据变化率和最小反应时间提供评估预测数据。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (8)
1.一种变电站直流故障评估诊断系统，其特征在于：包括
直流监测单元，配置为连接直流建模单元和评估预测单元，用于监测和采集直流系统的工作状态信息；
直流建模单元，配置为连接直流监测单元、评估预测单元和预警提示单元，用于对直流系统进行拓扑建模，并根据监测数据及评估预测数据进行直流系统的运行模拟；
评估预测单元，配置为连接直流监测单元和直流建模单元，用于根据监测数据的变化提供评估预测数据；
警示单元，配置为连接直流建模单元，用于根据模拟的预测结果进行预警提醒。
2.根据权利要求1所述的变电站直流故障评估诊断系统，其特征在于：所述直流监测单元包括电压监测单元、电流监测单元、温湿度监测单元、馈线监测单元、直流屏监测单元、开关量监测单元和熔断器监测单元。
3.根据权利要求1所述的变电站直流故障评估诊断系统，其特征在于：所述直流监测单元还包括交互检测单元。
4.根据权利要求1所述的变电站直流故障评估诊断系统，其特征在于：所述直流建模单元包括拓扑建模单元、仿真单元和差异化运行单元，所述拓扑建模单元用于对直流系统进行拓扑建模，所述仿真单元用于对建模进行仿真运行，所述差异化运行单元用于根据评估预测数据进行差异化运行显示。
5.根据权利要求1所述的变电站直流故障评估诊断系统，其特征在于：所述评估预测单元包括计算单元、存储单元和预测模拟单元，存储单元用于存储一定时间内的工作状态信息，所述计算单元将最新状态信息及在先状态信息进行对比分析并计算工作状态的变化趋势，预测模拟单元将该变化趋势下的预测状态信息作为评估预测数据发送至直流建模单元。
6.根据权利要求5所述的变电站直流故障评估诊断系统，其特征在于：所述评估预测单元还包括计时单元，所述计算单元根据所述计时单元的计时信息和工作状态信息变化计算变化趋势的变化率，所述存储单元还存储有各状态信息对应的最小反应时间，所述预测模拟单元根据变化率和最小反应时间提供评估预测数据。
7.根据权利要求4所述的变电站直流故障评估诊断系统，其特征在于：所述直流建模单元还包括模拟输入单元，所述模拟输入单元用于直接输入仿真数据。
8.根据权利要求1所述的变电站直流故障评估诊断系统，其特征在于：所述警示单元包括声光报警器。
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