CN114397596A - 一种分布式直流电源柜的故障检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分布式直流电源柜的故障检测系统，属于电源柜领域，用于解决当前分布式直流电源柜的故障检测效率和故障检测准确性欠佳，同时无法依据实际情况对分布式直流电源柜进行故障判定的问题，包括数据核验模块、故障判定模块、初步检测模块和数据分析模块，数据分析模块用于对电源柜的实时运行数据进行分析，初步检测模块用于对电源柜进行初步检测，数据核验模块用于对电源柜的实时运行数据进行核验，故障判定模块用于对电源柜进行故障判定，本发明按照分布式直流电源柜的实际情况实现故障判定的科学安排本发明有效提升分布式直流电源柜的故障检测效率和故障检测准确性，并对采集到的电源柜数据进行核验。

Description

一种分布式直流电源柜的故障检测系统

技术领域

本发明属于电源柜领域，涉及故障检测技术，具体是一种分布式直流电源柜的故障检测系统。

背景技术

电源柜是指挥供电线路中各种元器件合理分配电能的控制中心，是可靠接纳上端电源，正确馈出荷载电能的控制环节，也是获取用户对供电质量满意与否的关键，提高动力电源柜的操作可靠性，是创优质工程的目标，电源柜一般是按电气接线要求，将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在封闭或半封闭金属柜中或屏幅上，构成低压电源柜，正常运行时可借助手动或自动开关接通或分断电路，故障或不正常运行时借助保护电器切断电路或报警，借测量仪表可显示运行中的各种参数，还可对某些电气参数进行调整，对偏离正常工作状态进行提示或发出信号，电源柜的用途是合理的分配电能，方便对电路的开合操作，有较高的安全防护等级，能直观地显示电路的导通状态；

在现有技术中，当前一些分布式直流电源柜能进行故障自检，但分布式直流电源柜的故障检测效率和故障检测准确性欠佳，而且采集到的电源柜数据通常没有进行核验，也不能按照分布式直流电源柜的实际情况科学的安排故障判定；

为此，我们提出一种分布式直流电源柜的故障检测系统。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种分布式直流电源柜的故障检测系统。

本发明所要解决的技术问题为：

(1)如何按照分布式直流电源柜的实际情况实现故障判定的科学安排；

(2)如何提升分布式直流电源柜故障的检测效率和检测准确性，并对电源柜数据进行核验。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种分布式直流电源柜的故障检测系统，包括数据采集模块、管理终端、数据核验模块、故障判定模块、初步检测模块、数据分析模块以及服务器，所述管理终端用于输入电源柜的型号、安装数据和维护数据并发送至服务器；所述数据采集模块用于采集电源柜的实时运行数据并发送至服务器，所述服务器将实时运行数据发送至数据分析模块，所述数据分析模块用于对电源柜的实时运行数据进行分析，分析得到电源柜运行时的电流变化速率SLBSu和电压变化速率SYBSu并发送至服务器；

所述服务器将电源柜的安装数据和维护数据发送至初步检测模块，所述初步检测模块用于对电源柜进行初步检测，初步检测得到电源柜的故障判定表并反馈至服务器；所述服务器将电源柜的实时运行数据发送至数据核验模块，所述数据核验模块用于对电源柜的实时运行数据进行核验，核验生成电流数据正确信号、电流数据错误信号、电压数据正确信号或电压数据错误信号发送至服务器；若服务器接收到电流数据正确信号和电压数据正确信号，则生成故障判定指令加载至故障判定模块；若服务器接收到电流数据错误信号或电压数据错误信号，则生成数据错误指令加载至数据分析模块，数据分析模块接收到错误指令后对电源柜的运行数据进行重新分析；

服务器存储有不同型号电源柜的标准运行数据，所述服务器将电源柜的故障判定表、电源柜运行时的电流变化速率、电压变化速率以及对应的标准运行数据发送至故障判定模块，所述故障判定模块用于对电源柜进行故障判定，得到设备正常信号或设备故障信号反馈至服务器，若服务器接收到设备故障信号则转发至管理终端，管理终端指派维护人员对电源柜进行维护，若服务器接收到设备正常信号则不进行任何操作。

进一步地，安装数据为电源柜的安装时间，维护数据为电源柜的维护次数和对应维护时长；

运行数据为电源柜的实时电流值和实时电压值。

进一步地，所述数据分析模块的分析过程具体如下：

步骤一：将电源柜标记为u，u＝1，2，……，z，z为正整数；设定电源柜的数据分析时间点tiu，i＝1，2，……，x，x为正整数，i代表数据分析时间点的编号；

步骤二：统计数据分析时间点的数量并记为时间点数n，n为正整数；

步骤三：获取在各个数据分析时间点时电源柜的实时电流值，并将实时电流值标记为SLtiu；

获取在各个数据分析时间点时电源柜的实时电压值，并将实时电压值标记为SYtiu；

步骤四：通过公式

计算得到电源柜运行时的电流变化速率SLBSu；

步骤五：通过公式

计算得到电源柜运行时的电压变化速率SYBSu。

进一步地，所述初步检测模块的初步检测过程具体如下：

步骤P1：获取电源柜的安装时间，利用服务器当前时间减去电源柜的安装时间，得到电源柜的使用时长STu；

步骤P2：获取电源柜在使用时长内的维护次数WCu和每次维护时对应的维护时长WTu；

步骤P3：每次维护时的维护时长相加求和得到维护总时长，维护总时长除以维护次数得到电源柜的维护均时JWTu；

步骤P4：利用公式

计算得到电源柜的故障疑似值GYu；式中，a1和a2均为固定数值的比例系数，且a1和a2的取值均大于零；

步骤P5：按照数值大小将故障疑似值进行降序排列，得到电源柜的故障判定表。

进一步地，所述数据核验模块的核验过程具体如下：

步骤SS1：获取若干个同型号的电源柜，并将同类型的电源柜标记为核验电源柜，将若干个核验电源柜o接入相同的电力运行环境，o＝1，2，……，v，v为正整数；

步骤SS2：获取若干个核验电源柜在不同数据分析时间点时的电流值SLtio和电压值SYtio；

步骤SS3：每个核验电源柜在不同数据分析时间点时的电流值相加求和除以数据分析时间点的数量，得到每个核验电源柜运行时的核验电流值JSLo；

每个核验电源柜在不同数据分析时间点时的电压值相加求和除以数据分析时间点的数量，得到每个核验电源柜运行时的核验电压值JSYo；

步骤SS4：每个核验电源柜运行时的核验电流值JSLo相加求和除以核验电源柜的数量，得到核验电源柜的核验电流均值JSL；

每个核验电源柜运行时的核验电压值JSYo相加求和除以核验电源柜的数量，得到核验电源柜的核验电压均值JSY；

步骤SS5：获取电源柜在各个数据分析时间点时电源柜的实时电流值SLtiu和实时电压值SYtiu；

各个数据分析时间点时电源柜的实时电流值相加求和取平均值得到电源柜的实时电流均值JSLu；

各个数据分析时间点时电源柜的实时电压值相加求和取平均值得到电源柜的实时电压均值JSYu；

步骤SS6：核验电源柜的核验电流均值JSL与电源柜的实时电流均值JSLu进行比对，当核验电流均值与实时电流均值相等，则生成电流数据正确信号，当核验电流均值与实时电流均值不相等，则计算差值并取绝对值得到电流差值；

若电流差值在预设误差范围内，则生成电流数据正确信号；

若电流差值不在预设误差范围内，则生成电流数据错误信号并进入下一步骤；

核验电源柜的核验电压均值JSY与电源柜的实时电压均值JSYu进行比对，当核验电压均值与实时电压均值相等，则生成电压数据正确信号，当核验电压均值与实时电压均值不相等，则计算差值并取绝对值得到电压差值；

若电压差值在预设误差范围内，则生成电压数据正确信号；

若电压差值不在预设误差范围内，则生成电压数据错误信号并进入下一步骤；

步骤SS7：按照步骤一至步骤五，计算每个核验电源柜运行时的电流变化速率SLBSo和电压变化速率SYBSo，每个核验电源柜运行时的电流变化速率SLBSo和电压变化速率SYBSo相加求和取平均值，得到核验电源柜的核验电流变化均速率JSLBS和核验电压变化均速率JSYBS；

步骤SS8：核验电源柜的核验电流变化均速率JSLBS比对电源柜的电流变化速率SLBSu，当核验电流变化均速率与电流变化速率相等，则生成电流数据正确信号；

当核验电流变化均速率与电流变化速率不相等，则计算差值并取绝对值得到电流变化速率差值；

若电流变化速率差值在预设误差范围内，则生成电流数据正确信号；

若电流变化速率差值不在预设误差范围内，则生成电流数据错误信号；

核验电源柜的核验电压变化均速率JSYBS比对电源柜的电压变化速率SYBSu，当核验电压变化均速率与电压变化速率相等，则生成电压数据正确信号；

当核验电压变化均速率与电压变化速率不相等，则计算差值并取绝对值得到电压变化速率差值；

若电压变化速率差值在预设误差范围内，则生成电压数据正确信号；

若电压变化速率差值不在预设误差范围内，则生成电压数据错误信号。

进一步地，标准运行数据为电源柜的标准电流值、标准电压值、电流标准变化速率和电压标准变化速率。

进一步地，所述故障判定模块的工作过程具体如下：

步骤S1：依据电源柜的故障判定表得到需要故障判定的电源柜，而后按照电源柜的型号获取对应的标准运行数据，提取电源柜对应的电流标准变化速率、电压标准变化速率，并将电流标准变化速率、电压标准变化速率分别标记为BLBSu、BYBSu；

步骤S2：若电流标准变化速率与电流变化速率，且电压标准变化速率与电压变化速率一致，则生成设备正常信号；

若电流标准变化速率与电流变化速率，且电压标准变化速率与电压变化速率任意项不一致，进入下一步骤；

步骤S3：计算电流标准变化速率与电流变化速率的差值，得到电流变化速率判定差值；

计算电压标准变化速率与电压变化速率的差值，得到电压变化速率判定差值；

步骤S4：若电流变化速率判定差值和电压变化速率判定差值均在预设误差范围内，则生成设备正常信号；

若电流变化速率判定差值和电压变化速率判定差值任意项不在预设误差范围内，则生成设备故障信号。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过初步检测模块对电源柜进行初步检测，依据电源柜的使用时长、维护次数和维护均时计算得到电源柜的故障疑似值，将故障疑似值降序排列生成电源柜的故障判定表并发送至故障判定模块，故障判定模块依据故障判定表对电源柜进行故障判定，本发明按照分布式直流电源柜的实际情况实现故障判定的科学安排；

2、本发明通过数据分析模块对电源柜的实时运行数据进行分析，分析得到电源柜运行时的电流变化速率和电压变化速率，同时通过数据核验模块对电源柜的实时运行数据进行核验，若生成电流数据错误信号或电压数据错误信号则生成数据错误指令加载至数据分析模块进行重新分析，若生成电流数据正确信号和电压数据正确信号则生成故障判定指令加载至故障判定模块，通过故障判定模块对电源柜进行故障判定，依据电源柜的故障判定表得到对应的电源柜，实时运行数据与标准运行数据进行比对，若生成设备故障信号时管理终端指派维护人员对对应的电源柜进行维护，本发明有效提升分布式直流电源柜的故障检测效率和故障检测准确性，并对采集到的电源柜数据进行核验。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的整体系统框图；

图2为本发明的又一系统框图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图2所示，一种分布式直流电源柜的故障检测系统，包括数据采集模块、管理终端、数据核验模块、故障判定模块、初步检测模块、数据分析模块以及服务器，服务器连接有管理终端；

管理终端用于输入电源柜的型号、安装数据和维护数据，并将型号、安装数据和维护数据发送至服务器；数据采集模块用于采集电源柜的实时运行数据，并将实时运行数据发送至服务器，服务器将实时运行数据发送至数据分析模块；

其中，安装数据为电源柜的安装时间，维护数据为电源柜的维护次数和对应维护时长；运行数据为电源柜的实时电流值、实时电压值等；

在实际设置时，数据采集模块可以为计次器、计时器、电流检测仪、电压检测仪等，在此不作具体限定，只要是能够获取电源柜相关数据的同类设备即可，计次器用于对电源柜的维护次数进行记录，计时器用于对电源柜每次维护时间的维护时长进行记录，电流检测仪用于对电源柜的实时电流值进行获取，电压检测仪用于对电源柜的实时电压值进行获取；

数据分析模块用于对电源柜的实时运行数据进行分析，分析过程具体如下：

步骤一：将电源柜标记为u，u＝1，2，……，z，z为正整数；设定电源柜的数据分析时间点tiu，i＝1，2，……，x，x为正整数，i代表数据分析时间点的编号；

步骤二：统计数据分析时间点的数量并记为时间点数n，n为正整数；

步骤三：获取在各个数据分析时间点时电源柜的实时电流值，并将实时电流值标记为SLtiu；

获取在各个数据分析时间点时电源柜的实时电压值，并将实时电压值标记为SYtiu；

步骤四：通过公式

计算得到电源柜运行时的电流变化速率SLBSu；

步骤五：通过公式

计算得到电源柜运行时的电压变化速率SYBSu；

数据分析模块将电源柜运行时的电流变化速率SLBSu和电压变化速率SYBSu发送至服务器；

服务器将电源柜的安装数据和维护数据发送至初步检测模块，初步检测模块用于对电源柜进行初步检测，初步检测过程具体如下：

步骤P1：获取电源柜的安装时间，利用服务器当前时间减去电源柜的安装时间，得到电源柜的使用时长STu；

步骤P2：获取电源柜在使用时长内的维护次数WCu和每次维护时对应的维护时长WTu；

步骤P3：每次维护时的维护时长相加求和得到维护总时长，维护总时长除以维护次数得到电源柜的维护均时JWTu；

步骤P4：利用公式

计算得到电源柜的故障疑似值GYu；式中，a1和a2均为固定数值的比例系数，且a1和a2的取值均大于零；

步骤P5：按照数值大小将故障疑似值进行降序排列，得到电源柜的故障判定表；

初步检测模块将电源柜的故障判定表反馈至服务器；服务器将电源柜的实时运行数据发送至数据核验模块，数据核验模块用于对电源柜的实时运行数据进行核验，核验过程具体如下：

步骤SS1：获取若干个同型号的电源柜，并将同类型的电源柜标记为核验电源柜，将若干个核验电源柜o接入相同的电力运行环境，o＝1，2，……，v，v为正整数；

步骤SS2：获取若干个核验电源柜在不同数据分析时间点时的电流值SLtio和电压值SYtio；

步骤SS3：每个核验电源柜在不同数据分析时间点时的电流值相加求和除以数据分析时间点的数量，得到每个核验电源柜运行时的核验电流值JSLo；

每个核验电源柜在不同数据分析时间点时的电压值相加求和除以数据分析时间点的数量，得到每个核验电源柜运行时的核验电压值JSYo；

步骤SS4：每个核验电源柜运行时的核验电流值JSLo相加求和除以核验电源柜的数量，得到核验电源柜的核验电流均值JSL；

每个核验电源柜运行时的核验电压值JSYo相加求和除以核验电源柜的数量，得到核验电源柜的核验电压均值JSY；

步骤SS5：获取电源柜在各个数据分析时间点时电源柜的实时电流值SLtiu和实时电压值SYtiu；

各个数据分析时间点时电源柜的实时电流值相加求和取平均值得到电源柜的实时电流均值JSLu；

各个数据分析时间点时电源柜的实时电压值相加求和取平均值得到电源柜的实时电压均值JSYu；

步骤SS6：核验电源柜的核验电流均值JSL与电源柜的实时电流均值JSLu进行比对，当核验电流均值与实时电流均值相等，则生成电流数据正确信号，当核验电流均值与实时电流均值不相等，则计算差值并取绝对值得到电流差值；

若电流差值在预设误差范围内，则生成电流数据正确信号；

若电流差值不在预设误差范围内，则生成电流数据错误信号并进入下一步骤；

核验电源柜的核验电压均值JSY与电源柜的实时电压均值JSYu进行比对，当核验电压均值与实时电压均值相等，则生成电压数据正确信号，当核验电压均值与实时电压均值不相等，则计算差值并取绝对值得到电压差值；

若电压差值在预设误差范围内，则生成电压数据正确信号；

若电压差值不在预设误差范围内，则生成电压数据错误信号并进入下一步骤；

步骤SS7：按照步骤一至步骤五，计算每个核验电源柜运行时的电流变化速率SLBSo和电压变化速率SYBSo，每个核验电源柜运行时的电流变化速率SLBSo和电压变化速率SYBSo相加求和取平均值，得到核验电源柜的核验电流变化均速率JSLBS和核验电压变化均速率JSYBS；

步骤SS8：核验电源柜的核验电流变化均速率JSLBS比对电源柜的电流变化速率SLBSu，当核验电流变化均速率与电流变化速率相等，则生成电流数据正确信号；

当核验电流变化均速率与电流变化速率不相等，则计算差值并取绝对值得到电流变化速率差值；

若电流变化速率差值在预设误差范围内，则生成电流数据正确信号；

若电流变化速率差值不在预设误差范围内，则生成电流数据错误信号；

核验电源柜的核验电压变化均速率JSYBS比对电源柜的电压变化速率SYBSu，当核验电压变化均速率与电压变化速率相等，则生成电压数据正确信号；

当核验电压变化均速率与电压变化速率不相等，则计算差值并取绝对值得到电压变化速率差值；

若电压变化速率差值在预设误差范围内，则生成电压数据正确信号；

若电压变化速率差值不在预设误差范围内，则生成电压数据错误信号；

数据核验模块将若电流数据正确信号、电流数据错误信号、电压数据正确信号或电压数据错误信号发送至服务器；

若服务器接收到电流数据正确信号和电压数据正确信号，则生成故障判定指令加载至故障判定模块；

若服务器接收到电流数据错误信号或电压数据错误信号，则生成数据错误指令加载至数据分析模块，数据分析模块接收到错误指令后对电源柜的运行数据进行重新分析；

同时，服务器存储有不同型号电源柜的标准运行数据；其中，标准运行数据为电源柜的标准电流值、标准电压值、电流标准变化速率、电压标准变化速率等；

服务器将电源柜的故障判定表、电源柜运行时的电流变化速率、电压变化速率以及对应的标准运行数据发送至故障判定模块，故障判定模块接收到故障判定指令后对电源柜进行故障判定，工作过程具体如下：

步骤S1：依据电源柜的故障判定表得到需要故障判定的电源柜，而后按照电源柜的型号获取对应的标准运行数据，提取电源柜对应的电流标准变化速率、电压标准变化速率，并将电流标准变化速率、电压标准变化速率分别标记为BLBSu、BYBSu；

步骤S2：若电流标准变化速率与电流变化速率，且电压标准变化速率与电压变化速率一致，则生成设备正常信号；

若电流标准变化速率与电流变化速率，且电压标准变化速率与电压变化速率任意项不一致，进入下一步骤；

步骤S3：计算电流标准变化速率与电流变化速率的差值，得到电流变化速率判定差值；

计算电压标准变化速率与电压变化速率的差值，得到电压变化速率判定差值；

步骤S4：若电流变化速率判定差值和电压变化速率判定差值均在预设误差范围内，则生成设备正常信号；

若电流变化速率判定差值和电压变化速率判定差值任意项不在预设误差范围内，则生成设备故障信号；

故障判定模块将设备正常信号或设备故障信号反馈至服务器，若服务器接收到设备故障信号则转发至管理终端，管理终端指派维护人员对对应的电源柜进行维护，若服务器接收到设备正常信号则不进行任何操作；

如图2所示，为了提升数据核验的准确性，可将数据相差较大的同类型的核验电源柜进行剔除，因此，服务器还包括核验筛选模块，核验筛选模块用于对核验电源柜进行筛选，筛选过程具体如下：

步骤W1：获取每个核验电源柜运行时的核验电流值JSLo和核验电压值JSYo；

步骤W2：每个核验电源柜运行时的核验电流值JSLo依次与电源柜在各个数据分析时间点时的实时电流值SLtiu进行比对；

每个核验电源柜运行时的核验电压值JSYo依次与电源柜在各个数据分析时间点时的实时电压值SYtiu进行比对；

步骤W3：若核验电流值与任意数据分析时间点的实时电流值之间的差值超过误差范围，则将该核验电源柜进行标记；

若核验电压值与任意数据分析时间点的实时电压值之间的差值超过误差范围，则将该核验电源柜进行标记；

核验筛选模块将剔除标记的核验电源柜发送至服务器，服务器将剔除标记的核验电源柜发送至数据核验模块，数据核验模块将被标记的核验电源柜进行剔除。

一种分布式直流电源柜的故障检测系统，工作时，通过管理终端输入电源柜的型号、安装数据和维护数据，并将型号、安装数据和维护数据发送至服务器，通过数据采集模块采集电源柜的实时运行数据，并将实时运行数据发送至服务器，服务器将实时运行数据发送至数据分析模块；

通过数据分析模块对电源柜的实时运行数据进行分析，将电源柜标记为u，设定电源柜的数据分析时间点tiu，统计数据分析时间点的数量并记为时间点数n，获取在各个数据分析时间点时电源柜的实时电流值SLtiu和实时电压值SYtiu，通过公式

计算得到电源柜运行时的电流变化速率SLBSu，通过公式

计算得到电源柜运行时的电压变化速率SYBSu，数据分析模块将电源柜运行时的电流变化速率SLBSu和电压变化速率SYBSu发送至服务器；

服务器将电源柜的安装数据和维护数据发送至初步检测模块，通过初步检测模块对电源柜进行初步检测，获取电源柜的安装时间，利用服务器当前时间减去电源柜的安装时间，得到电源柜的使用时长STu，而后获取电源柜在使用时长内的维护次数WCu和每次维护时对应的维护时长WTu，每次维护时的维护时长相加求和得到维护总时长，维护总时长除以维护次数得到电源柜的维护均时JWTu，利用公式

计算得到电源柜的故障疑似值GYu，按照数值大小将故障疑似值进行降序排列，得到电源柜的故障判定表，初步检测模块将电源柜的故障判定表反馈至服务器，服务器将电源柜的实时运行数据发送至数据核验模块；

通过数据核验模块对电源柜的实时运行数据进行核验，获取若干个同型号的电源柜，并将同类型的电源柜标记为核验电源柜，将若干个核验电源柜o接入相同的电力运行环境，获取若干个核验电源柜在不同数据分析时间点时的电流值SLtio和电压值SYtio，每个核验电源柜在不同数据分析时间点时的电流值相加求和除以数据分析时间点的数量，得到每个核验电源柜运行时的核验电流值JSLo，每个核验电源柜在不同数据分析时间点时的电压值相加求和除以数据分析时间点的数量，得到每个核验电源柜运行时的核验电压值JSYo，每个核验电源柜运行时的核验电流值JSLo相加求和除以核验电源柜的数量，得到核验电源柜的核验电流均值JSL，每个核验电源柜运行时的核验电压值JSYo相加求和除以核验电源柜的数量，得到核验电源柜的核验电压均值JSY，而后获取电源柜在各个数据分析时间点时电源柜的实时电流值SLtiu和实时电压值SYtiu，各个数据分析时间点时电源柜的实时电流值相加求和取平均值得到电源柜的实时电流均值JSLu，各个数据分析时间点时电源柜的实时电压值相加求和取平均值得到电源柜的实时电压均值JSYu，核验电源柜的核验电流均值JSL与电源柜的实时电流均值JSLu进行比对，当核验电流均值与实时电流均值相等，则生成电流数据正确信号，当核验电流均值与实时电流均值不相等，则计算差值并取绝对值得到电流差值，若电流差值在预设误差范围内，则生成电流数据正确信号，核验电源柜的核验电压均值JSY与电源柜的实时电压均值JSYu进行比对，当核验电压均值与实时电压均值相等，则生成电压数据正确信号，当核验电压均值与实时电压均值不相等，则计算差值并取绝对值得到电压差值，若电压差值在预设误差范围内，则生成电压数据正确信号，若电压差值或电流差值不在预设误差范围内，则生成电流数据错误信号，则按照步骤一至步骤五，计算每个核验电源柜运行时的电流变化速率SLBSo和电压变化速率SYBSo，每个核验电源柜运行时的电流变化速率SLBSo和电压变化速率SYBSo相加求和取平均值，得到核验电源柜的核验电流变化均速率JSLBS和核验电压变化均速率JSYBS，核验电源柜的核验电流变化均速率JSLBS比对电源柜的电流变化速率SLBSu，当核验电流变化均速率与电流变化速率相等，则生成电流数据正确信号，当核验电流变化均速率与电流变化速率不相等，则计算差值并取绝对值得到电流变化速率差值，若电流变化速率差值在预设误差范围内，则生成电流数据正确信号，若电流变化速率差值不在预设误差范围内，则生成电流数据错误信号，核验电源柜的核验电压变化均速率JSYBS比对电源柜的电压变化速率SYBSu，当核验电压变化均速率与电压变化速率相等，则生成电压数据正确信号，当核验电压变化均速率与电压变化速率不相等，则计算差值并取绝对值得到电压变化速率差值，若电压变化速率差值在预设误差范围内，则生成电压数据正确信号，若电压变化速率差值不在预设误差范围内，则生成电压数据错误信号，数据核验模块将若电流数据正确信号、电流数据错误信号、电压数据正确信号或电压数据错误信号发送至服务器，若服务器接收电流数据正确信号和电压数据正确信号，则生成故障判定指令加载至故障判定模块，若服务器接收电流数据错误信号或电压数据错误信号，则生成数据错误指令加载至数据分析模块，数据分析模块接收到错误指令后对电源柜的运行数据进行重新分析；

同时，服务器存储有不同型号电源柜的标准运行数据，服务器将电源柜的故障判定表、电源柜运行时的电流变化速率、电压变化速率以及对应的标准运行数据发送至故障判定模块；

故障判定模块接收到故障判定指令后对电源柜进行故障判定，依据电源柜的故障判定表得到需要故障判定的电源柜，而后按照电源柜的型号获取对应的标准运行数据，提取电源柜对应的电流标准变化速率BLBSu和电压标准变化速率BYBSu若电流标准变化速率与电流变化速率，且电压标准变化速率与电压变化速率一致，则生成设备正常信号，若电流标准变化速率与电流变化速率，且电压标准变化速率与电压变化速率任意项不一致，则计算电流标准变化速率与电流变化速率的差值，得到电流变化速率判定差值，计算电压标准变化速率与电压变化速率的差值，得到电压变化速率判定差值，若电流变化速率判定差值和电压变化速率判定差值均在预设误差范围内，则生成设备正常信号，若电流变化速率判定差值和电压变化速率判定差值任意项不在预设误差范围内，则生成设备故障信号，故障判定模块将设备正常信号或设备故障信号反馈至服务器，若服务器接收到设备故障信号则转发至管理终端，管理终端指派维护人员对对应的电源柜进行维护，若服务器接收到设备正常信号则不进行任何操作；

服务器还包括核验筛选模块，通过核验筛选模块对核验电源柜进行筛选，获取每个核验电源柜运行时的核验电流值JSLo和核验电压值JSYo，每个核验电源柜运行时的核验电流值JSLo依次与电源柜在各个数据分析时间点时的实时电流值SLtiu进行比对，每个核验电源柜运行时的核验电压值JSYo依次与电源柜在各个数据分析时间点时的实时电压值SYtiu进行比对，若核验电流值与任意数据分析时间点的实时电流值之间的差值超过误差范围，则将该核验电源柜进行标记，若核验电压值与任意数据分析时间点的实时电压值之间的差值超过误差范围，则将该核验电源柜进行标记，核验筛选模块将剔除标记的核验电源柜发送至服务器，服务器将剔除标记的核验电源柜发送至数据核验模块，数据核验模块将被标记的核验电源柜进行剔除。

上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置，权重系数和比例系数的大小是为了将各个参数进行量化得到的一个具体的数值，便于后续比较，关于权重系数和比例系数的大小，只要不影响参数与量化后数值的比例关系即可。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种分布式直流电源柜的故障检测系统，其特征在于，包括数据采集模块、管理终端、数据核验模块、故障判定模块、初步检测模块、数据分析模块以及服务器，所述管理终端用于输入电源柜的型号、安装数据和维护数据并发送至服务器；所述数据采集模块用于采集电源柜的实时运行数据并发送至服务器，所述服务器将实时运行数据发送至数据分析模块，所述数据分析模块用于对电源柜的实时运行数据进行分析，分析得到电源柜运行时的电流变化速率SLBSu和电压变化速率SYBSu并发送至服务器；

所述服务器将电源柜的安装数据和维护数据发送至初步检测模块，所述初步检测模块用于对电源柜进行初步检测，初步检测得到电源柜的故障判定表并反馈至服务器；所述服务器将电源柜的实时运行数据发送至数据核验模块，所述数据核验模块用于对电源柜的实时运行数据进行核验，核验生成电流数据正确信号、电流数据错误信号、电压数据正确信号或电压数据错误信号发送至服务器；若服务器接收到电流数据正确信号和电压数据正确信号，则生成故障判定指令加载至故障判定模块；若服务器接收到电流数据错误信号或电压数据错误信号，则生成数据错误指令加载至数据分析模块，数据分析模块接收到错误指令后对电源柜的运行数据进行重新分析；

服务器存储有不同型号电源柜的标准运行数据，所述服务器将电源柜的故障判定表、电源柜运行时的电流变化速率、电压变化速率以及对应的标准运行数据发送至故障判定模块，所述故障判定模块用于对电源柜进行故障判定，得到设备正常信号或设备故障信号反馈至服务器，若服务器接收到设备故障信号则转发至管理终端，管理终端指派维护人员对电源柜进行维护，若服务器接收到设备正常信号则不进行任何操作。

2.根据权利要求1所述的一种分布式直流电源柜的故障检测系统，其特征在于，安装数据为电源柜的安装时间，维护数据为电源柜的维护次数和对应维护时长；

运行数据为电源柜的实时电流值和实时电压值。

3.根据权利要求2所述的一种分布式直流电源柜的故障检测系统，其特征在于，所述数据分析模块的分析过程具体如下：

步骤一：将电源柜标记为u，u＝1，2，……，z，z为正整数；设定电源柜的数据分析时间点tiu，i＝1，2，……，x，x为正整数，i代表数据分析时间点的编号；

步骤二：统计数据分析时间点的数量并记为时间点数n，n为正整数；

步骤三：获取在各个数据分析时间点时电源柜的实时电流值，并将实时电流值标记为SLtiu；

获取在各个数据分析时间点时电源柜的实时电压值，并将实时电压值标记为SYtiu；

步骤四：通过公式

计算得到电源柜运行时的电流变化速率SLBSu；

步骤五：通过公式

计算得到电源柜运行时的电压变化速率SYBSu。

4.根据权利要求2所述的一种分布式直流电源柜的故障检测系统，其特征在于，所述初步检测模块的初步检测过程具体如下：

步骤P1：获取电源柜的安装时间，利用服务器当前时间减去电源柜的安装时间，得到电源柜的使用时长STu；

步骤P2：获取电源柜在使用时长内的维护次数WCu和每次维护时对应的维护时长WTu；

步骤P3：每次维护时的维护时长相加求和得到维护总时长，维护总时长除以维护次数得到电源柜的维护均时JWTu；

步骤P4：利用公式

计算得到电源柜的故障疑似值GYu；式中，a1和a2均为固定数值的比例系数，且a1和a2的取值均大于零；

步骤P5：按照数值大小将故障疑似值进行降序排列，得到电源柜的故障判定表。

5.根据权利要求1所述的一种分布式直流电源柜的故障检测系统，其特征在于，所述数据核验模块的核验过程具体如下：

步骤SS1：获取若干个同型号的电源柜，并将同类型的电源柜标记为核验电源柜，将若干个核验电源柜o接入相同的电力运行环境，o＝1，2，……，v，v为正整数；

步骤SS2：获取若干个核验电源柜在不同数据分析时间点时的电流值SLtio和电压值SYtio；

步骤SS3：每个核验电源柜在不同数据分析时间点时的电流值相加求和除以数据分析时间点的数量，得到每个核验电源柜运行时的核验电流值JSLo；

每个核验电源柜在不同数据分析时间点时的电压值相加求和除以数据分析时间点的数量，得到每个核验电源柜运行时的核验电压值JSYo；

步骤SS4：每个核验电源柜运行时的核验电流值JSLo相加求和除以核验电源柜的数量，得到核验电源柜的核验电流均值JSL；

每个核验电源柜运行时的核验电压值JSYo相加求和除以核验电源柜的数量，得到核验电源柜的核验电压均值JSY；

步骤SS5：获取电源柜在各个数据分析时间点时电源柜的实时电流值SLtiu和实时电压值SYtiu；

各个数据分析时间点时电源柜的实时电流值相加求和取平均值得到电源柜的实时电流均值JSLu；

各个数据分析时间点时电源柜的实时电压值相加求和取平均值得到电源柜的实时电压均值JSYu；

步骤SS6：核验电源柜的核验电流均值JSL与电源柜的实时电流均值JSLu进行比对，当核验电流均值与实时电流均值相等，则生成电流数据正确信号，当核验电流均值与实时电流均值不相等，则计算差值并取绝对值得到电流差值；

若电流差值在预设误差范围内，则生成电流数据正确信号；

若电流差值不在预设误差范围内，则生成电流数据错误信号并进入下一步骤；

核验电源柜的核验电压均值JSY与电源柜的实时电压均值JSYu进行比对，当核验电压均值与实时电压均值相等，则生成电压数据正确信号，当核验电压均值与实时电压均值不相等，则计算差值并取绝对值得到电压差值；

若电压差值在预设误差范围内，则生成电压数据正确信号；

若电压差值不在预设误差范围内，则生成电压数据错误信号并进入下一步骤；

步骤SS7：按照步骤一至步骤五，计算每个核验电源柜运行时的电流变化速率SLBSo和电压变化速率SYBSo，每个核验电源柜运行时的电流变化速率SLBSo和电压变化速率SYBSo相加求和取平均值，得到核验电源柜的核验电流变化均速率JSLBS和核验电压变化均速率JSYBS；

步骤SS8：核验电源柜的核验电流变化均速率JSLBS比对电源柜的电流变化速率SLBSu，当核验电流变化均速率与电流变化速率相等，则生成电流数据正确信号；

当核验电流变化均速率与电流变化速率不相等，则计算差值并取绝对值得到电流变化速率差值；

若电流变化速率差值在预设误差范围内，则生成电流数据正确信号；

若电流变化速率差值不在预设误差范围内，则生成电流数据错误信号；

核验电源柜的核验电压变化均速率JSYBS比对电源柜的电压变化速率SYBSu，当核验电压变化均速率与电压变化速率相等，则生成电压数据正确信号；

当核验电压变化均速率与电压变化速率不相等，则计算差值并取绝对值得到电压变化速率差值；

若电压变化速率差值在预设误差范围内，则生成电压数据正确信号；

若电压变化速率差值不在预设误差范围内，则生成电压数据错误信号。

6.根据权利要求1所述的一种分布式直流电源柜的故障检测系统，其特征在于，标准运行数据为电源柜的标准电流值、标准电压值、电流标准变化速率和电压标准变化速率。

7.根据权利要求6所述的一种分布式直流电源柜的故障检测系统，其特征在于，所述故障判定模块的工作过程具体如下：

步骤S1：依据电源柜的故障判定表得到需要故障判定的电源柜，而后按照电源柜的型号获取对应的标准运行数据，提取电源柜对应的电流标准变化速率、电压标准变化速率，并将电流标准变化速率、电压标准变化速率分别标记为BLBSu、BYBSu；

步骤S2：若电流标准变化速率与电流变化速率，且电压标准变化速率与电压变化速率一致，则生成设备正常信号；

若电流标准变化速率与电流变化速率，且电压标准变化速率与电压变化速率任意项不一致，进入下一步骤；

步骤S3：计算电流标准变化速率与电流变化速率的差值，得到电流变化速率判定差值；

计算电压标准变化速率与电压变化速率的差值，得到电压变化速率判定差值；

步骤S4：若电流变化速率判定差值和电压变化速率判定差值均在预设误差范围内，则生成设备正常信号；

若电流变化速率判定差值和电压变化速率判定差值任意项不在预设误差范围内，则生成设备故障信号。

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