CN114492028B - 变电设备数字化智能监测系统与评估方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出变电设备数字化智能监测系统与评估方法,属于变电设备评估技术领域。系统包括设备数字化子系统、设备拓扑化子系统、设备传递函数赋值子系统以及可视化评估子系统。设备传递函数赋值子系统为每个数字化图标赋值传递函数;可视化评估子系统接收每个变电设备的历史监测数据,拟合出评估样本数据;将评估样本数据依次输入到数字化拓扑图中执行传递函数,基于传递函数的执行结果,得出所述目标范围内的每个变电设备的评估结果。方法包括若确定当前待评估变电设备不符合评估要求,将下一个未评估变电设备作为当前待评估变电设备。本发明结合变电设备的数字拓扑图引入传递函数,实现了变电设备尤其是变电控制设备的数字化智能监测评估。

Description

变电设备数字化智能监测系统与评估方法
技术领域
本发明属于变电设备监测与评估技术领域,尤其涉及一种变电设备数字化智能监测系统与评估方法、实现所述方法的计算机终端设备以及存储介质。
背景技术
近年来,随着各种先进传感量测技术在电网中的广泛应用,以及与之相适应的电网基础设施的高度集成,大大推动了电网发展的智能化,并呈现日新月异的发展趋势。
输变电设备的安全直接关乎整个电网的运行稳定。变电设备(包括电力变压器、电抗器、开关类设备、电力互感器等)作为电网中最重要、最昂贵的一次设备之一,兼具电压变换及量测、能量传输和潮流控制等关键作用,一旦发生故障,其引发的事故可能导致巨额财产损失、电网瘫痪,甚至造成社会的不稳定。
现有的变电设备状态评估与故障诊断通常基于实测数据执行物理化建模与预测。例如CN113449456A的中国发明专利公开一种不完备多模态信息下电力变压器的健康状态评估方法,包括步骤:获取电力变压器的参数信息,所述参数信息中含有多项特征指标;收集电力变压器的故障案例,根据不同电压等级、额定容量和运行年限的电力变压器对其多项特征指标是否超标阈值要求的不同对各模态特征进行离散化处理,利用粗糙集建立个各模态特征的信息决策表;采用PSO算法解决多模态背景下属性约简的NP-Hard问题,获取电力变压器健康状态的核特征;利用TFG-T任务流机制完成核特征集成;通过集成的核特征和信息决策表对电力变压器的状态进行评估。本发明用于处理不完备信息下设备的状态评估难题,并融合检测数据的多模态性,为电力变压器智能化运维与数字化转型提供技术支撑。
然而,现有技术提出的对于变电设备的监测、评估方案,缺乏数字化监测手段,往往带有较强的主观性,尤其是缺乏数字化智能监测、评估手段,亟需改善创新,以适应新时代对能源基础设施的高需求。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提出一种变电设备数字化智能监测系统与评估方法、实现所述方法的计算机终端设备以及存储介质。
在本发明的第一个方面,提出一种变电设备数字化智能监测系统,所述系统包括:
设备数字化子系统,所述设备数字化子系统用于将目标范围内的每个变电设备执行数字化编码,每个数字化编码包含对应于该变电设备的一个数字化图标;
设备拓扑化子系统,所述设备拓扑化子系统基于每个变电设备对应的数字化编码,获取目标范围内的所有变电设备的数字化图标;
基于所述数字化编码之间的邻接关系,将所述所有变电设备的数字化图标进行拓扑连接,得到所述目标范围内的所有变电设备的数字化拓扑图;
设备传递函数赋值子系统,所述设备传递函数赋值子系统基于所述数字化拓扑图,为所述数字化拓扑图中每个数字化图标赋值传递函数,所述传递函数基于该数字化图标对应的变电设备的输入-输出参数特性确定;
可视化评估子系统,所述可视化评估子系统接收对应于每个变电设备的历史监测数据,基于所述历史监测数据拟合出每个变电设备的评估样本数据;
将每个变电设备的评估样本数据依次输入到所述数字化拓扑图中执行传递函数,基于所述传递函数的执行结果,得出所述目标范围内的每个变电设备的评估结果。
在上述技术方案中,所述变电设备为应用于输变电网络的控制设备。
所述数字化编码为有序字符串,所述有序字符串包括头部字符串和尾部字符串;
存在连接关系的不同变电站设备的数字化编码的头部字符串或者尾部字符串存在相同部分。
设备拓扑化子系统基于所述数字化编码之间的邻接关系,将所述所有变电设备的数字化图标进行拓扑连接,具体包括:
获取每个变电设备的数字化编码;
将头部字符串或者尾部字符串存在相同部分的数字化编码对应的变电设备,按照头部字符串相同、或者尾部字符串相同的情形,确定拓扑连接关系;
所述拓扑连接关系包括输入连接或者输出连接。
若第一变电设备的数字化编码的头部字符串与第二变电设备的数字化编码的尾部字符串存在相同部分,则将第二变电设备的输出连接至所述第一变电设备的输入;
若第一变电设备与第二变电设备的数字化编码的头部字符串或尾部字符串存在相同部分,则将所述第一变电设备进行输出并联或者输入并联。
将每个变电设备的评估样本数据依次输入到所述数字化拓扑图中执行传递函数,基于所述传递函数的执行结果,得出所述目标范围内的每个变电设备的评估结果,具体包括如下步骤:
S501:确定当前待评估变电设备;
S502:将当前待评估变电设备的评估样本数据作为所述数字化拓扑图中对应于所述当前待评估变电设备的待评估数字化图标的输入;
S503:执行所述待评估数字化图标对应的待评估传递函数;
这里的待评估传递函数即前述所设备传递函数赋值子系统基于所述数字化拓扑图,为所述数字化拓扑图中每个数字化图标赋值的传递函数。
S504:判断所述待评估传递函数的输出特性参数是否满足要求;
如果是,则确定当前待评估变电设备符合评估要求,将与当前待评估变电设备存在输出连接的下一个未评估变电设备作为当前待评估变电设备,并将所述输出特性参数作为当前待评估变电设备的评估样本数据,返回步骤S502;
如果否,则确定当前待评估变电设备不符合评估要求,将下一个未评估变电设备作为当前待评估变电设备,返回步骤S502。
在本发明的第二个方面,提出一种变电设备数字化智能监测评估方法,所述方法包括:
数字化编码步骤:将目标范围内的每个变电设备执行数字化编码,每个数字化编码包含对应于该变电设备的一个数字化图标;
拓扑化步骤:将所有变电设备的数字化图标进行拓扑连接,得到所述目标范围内的所有变电设备的数字化拓扑图;
传递函数赋值步骤:基于所述数字化拓扑图,为所述数字化拓扑图中每个数字化图标赋值传递函数;
评估样本数据获取步骤:接收对应于每个变电设备的历史监测数据,基于所述历史监测数据拟合出每个变电设备的评估样本数据;
可视化评估步骤:将每个变电设备的评估样本数据依次输入到所述数字化拓扑图中执行传递函数,基于所述传递函数的执行结果,得出所述目标范围内的每个变电设备的评估结果。
所述拓扑化步骤具体包括:
基于每个变电设备对应的数字化编码,获取目标范围内的所有变电设备的数字化图标;
基于所述数字化编码之间的邻接关系,将所述所有变电设备的数字化图标进行拓扑连接,得到所述目标范围内的所有变电设备的数字化拓扑图。
所述数字化编码为有序字符串,所述有序字符串包括头部字符串和尾部字符串;
存在拓扑连接关系的变电站设备的数字化编码的头部字符串或者尾部字符串存在相同部分。
所述评估样本数据获取步骤具体包括:
接收对应于每个变电设备的历史输入数据和历史输出数据,
基于所述历史输入数据和历史输出数据拟合出每个变电设备的评估样本数据,所述评估样本数据包括输入样本数据和输出样本数据。
所述可视化评估步骤具体包括:
S101:确定当前待评估变电设备;
S102:将当前待评估变电设备的输入样本数据作为所述数字化拓扑图中对应于所述当前待评估变电设备的待评估数字化图标的输入;
S103:执行所述待评估数字化图标对应的待评估传递函数;
S104:判断所述待评估传递函数的输出特性参数是否满足要求;
如果是,则确定当前待评估变电设备符合评估要求,将与当前待评估变电设备存在输出连接的下一个未评估变电设备作为当前待评估变电设备,并将所述输出特性参数作为当前待评估变电设备的评估样本数据,返回步骤S102;
如果否,则确定当前待评估变电设备不符合评估要求,将下一个未评估变电设备作为当前待评估变电设备,返回步骤S102。
在本发明的第三个方面,提供一种终端设备,例如可以是数据交互设备,其包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序可以是数据交互程序,所述处理器执行所述计算机程序时,实现上述第二个方面所述方法的全部或者部分步骤。
在本发明第四个方面,提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现上述第二个方面所述方法的全部或者部分步骤。
本发明首次结合变电设备的数字拓扑图引入传递函数,实现了变电设备尤其是变电控制设备的数字化智能评估。
本发明的进一步优点将结合说明书附图在具体实施例部分进一步详细体现。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,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的附图。
图1是本发明一个实施例的一种变电设备数字化智能监测系统的子系统示意图;
图2是图1所述变电设备数字化智能监测评估系统的实现的数字化拓扑图的示意图;
图3是本发明各个实施例使用到的传递函数的原理示意图;
图4是图1所述变电设备数字化智能监测评估系统实现变电设备的状态评估流程原理图;
图5是本发明一个实施例的一种变电设备数字化智能监测评估方法的主要步骤示意图;
图6是执行图5所述方法的可视化评估步骤的具体实施例示意图;
图7是实现图5-图6所述方法的全部或者部分步骤的计算机设备的结构图;
具体实施方式
下面,结合附图以及具体实施方式,对发明做出进一步的描述。
参见图1,示出的系统包括设备数字化子系统、设备拓扑化子系统、设备传递函数赋值子系统以及可视化评估子系统。
设备传递函数赋值子系统为每个数字化图标赋值传递函数;可视化评估子系统接收每个变电设备的历史监测数据,拟合出评估样本数据;将评估样本数据依次输入到数字化拓扑图中执行传递函数,基于传递函数的执行结果,得出所述目标范围内的每个变电设备的评估结果。
具体的,各个子系统进一步的实现原理如下:
设备数字化子系统,所述设备数字化子系统用于将目标范围内的每个变电设备执行数字化编码,每个数字化编码包含对应于该变电设备的一个数字化图标。
作为更具体的例子,所述数字化编码为有序字符串,所述有序字符串包括头部字符串和尾部字符串。
更具体的,参见图2。目标范围内的相同类型的变电设备的数字化图标相同。例如,图2中的变电控制设备1、2、3、4。
进一步的,在图2中,存在连接关系的不同变电站设备的数字化编码的头部字符串或者尾部字符串存在相同部分。
有序字符串可以采用各种字符实现。例如,可以采用数字+字母形式。
以图2中变电控制设备1、2、3、4为例:
变电控制设备1的数字化编码为1-AB;
变电控制设备2的数字化编码为2-CD;
变电控制设备3的数字化编码为3-BC;
变电控制设备4的数字化编码为4-CE;
若所述有序字符串采用数字+字母的有序形式,则头部字符串和尾部字符串均不包含数字部分,数字部分用于查找该变电控制设备在三维拓扑建模数据库中的数字化图标类型。
优选的,可以采用各种数字化建模工具,包括Simulink仿真工具。
有序字符串仅采用单类型字符实现,以图2中变电控制设备1、2、3、4为例:
变电控制设备1的数字化编码为AB;
变电控制设备2的数字化编码为CD;
变电控制设备3的数字化编码为BC;
变电控制设备4的数字化编码为CE;
此时,可以其他方式确定每种变电设备的图标,例如获取每种变电设备的属性信息(例如尺寸等信息)以及数字化编码的长度,通过Simulink仿真工具配置对应的数字化图标。
在此基础上,所述设备拓扑化子系统基于每个变电设备对应的数字化编码,获取目标范围内的所有变电设备的数字化图标;
当然,所述数字化编码采用的例子(1-AB、CD)仅仅是示意性的,其中A、B、C、D可以表示一个或者多个字符,也可以采用其他形式的编码。
可以理解,采用这种数字化编码后,便可基于计算机的字符识别技术和自动化连接技术,快速实现数字化拓扑连接建模。
然后,基于所述数字化编码之间的邻接关系,将所述所有变电设备的数字化图标进行拓扑连接,得到所述目标范围内的所有变电设备的数字化拓扑图。
举例来说,在进行数字化编码后,变电控制设备1的数字化编码为AB;变电控制设备2的数字化编码为CD,
变电控制设备1和变电控制设备2的数字化编码头部字符串或者尾部字符串均不存在相同部分,因此,变电控制设备1和变电控制设备2不存在拓扑连接关系;
变电控制设备1的数字化编码为AB;变电控制设备3的数字化编码为BC,此时,变电控制设备1的数字化编码的尾部字符串(B)和变电控制设备3数字化编码的头部字符串(B)存在相同部分,因此,应当将变电控制设备1的输出作为变电控制设备3的输入,即变电控制设备1相对于变电控制设备3为输出连接,而变电控制设备3相对于变电控制设备1为输入连接。
其他的也是类似的处理。
因此,图1中,设备拓扑化子系统基于所述数字化编码之间的邻接关系,将所述所有变电设备的数字化图标进行拓扑连接,具体包括:
获取每个变电设备的数字化编码;
将头部字符串或者尾部字符串存在相同部分的数字化编码对应的变电设备,按照头部字符串相同、或者尾部字符串相同的情形,确定拓扑连接关系;
所述拓扑连接关系包括输入连接或者输出连接。
其他情况下,若第一变电设备的数字化编码的头部字符串与第二变电设备的数字化编码的尾部字符串存在相同部分,则将第二变电设备的输出连接至所述第一变电设备的输入;
若第一变电设备与第二变电设备的数字化编码的头部字符串或尾部字符串存在相同部分,则将所述第一变电设备与第二变电设备进行输出并联或者输入并联。
输出并联是指将所述第一变电设备与第二变电设备的输出连接到同一个端点;
输入并联指将所述第一变电设备与第二变电设备的输入连接到同一个端点。
然后,所述设备传递函数赋值子系统基于所述数字化拓扑图,为所述数字化拓扑图中每个数字化图标赋值传递函数,所述传递函数基于该数字化图标对应的变电控制设备的输入-输出参数特性确定。
传递函数是经典控制理论领域的重要概念之一。本发明首次结合变电设备的数字拓扑图引入传递函数,实现了变电设备尤其是变电控制设备的数字化智能评估。
接下来具体介绍本发明使用的传递函数的概念。
传递函数是指零初始条件下线性系统响应(即输出)量的拉普拉斯变换(或z变换)与激励(即输入)量的拉普拉斯变换之比。
参见图3,记作G(s)=Ur(s)/Uc(s),其中Uc(s)、Ur(s)分别为输出量和输入量的拉普拉斯变换。
在本实施例中,预先接收对应于每个变电设备的历史监测数据,基于所述历史监测数据拟合出每个变电设备的评估样本数据。
具体包括:接收对应于每个变电设备的历史输入数据和历史输出数据,
基于所述历史输入数据和历史输出数据拟合出每个变电设备的评估样本数据,所述评估样本数据包括输入样本数据和输出样本数据,然后执行拉普拉斯变换,即可得到Uc(s)、Ur(s)以及每个变电设备的传递函数。
需要注意的是,传递函数一旦建立,即是系统本身的一种属性,它与输入量或驱动函数的大小和性质无关,若非系统本身状态发生重要变化,传递函数本身不会改变。
正是基于这一特点,发明人将其创造性的应用于变电设备尤其是变电控制设备的状态监测评估。
所述数字化拓扑图中每个数字化图标代表一种变电控制设备,通过Simulink仿真工具配置传递函数。
以变压器为例,用于变压器的配置传递函数,已有部分现有技术提及,具体可参见:
[1]朱明林,朱子述.变压器传递函数的系统辩识[J].高电压技术,2000,26(1):3.
[2]李民.变压器绕组变形的在线监测研究[J].2021(2014-32):88-88.
[3]齐宇婷,杨学昌,周文俊.基于传递函数的电力变压器绝缘故障加信诊断方法[J].电力系统自动化,2002,26(1):5.
其他变电设备的传递函数可基于类似原理配置,本发明对此不作展开。
在所述可视化评估子系统接收对应于每个变电设备的历史监测数据,基于所述历史监测数据拟合出每个变电设备的评估样本数据后,将每个变电设备的评估样本数据依次输入到所述数字化拓扑图中执行传递函数,基于所述传递函数的执行结果,得出所述目标范围内的每个变电设备的评估结果。
具体的评估过程可以参见图4。
图4体现了将每个变电设备的评估样本数据依次输入到所述数字化拓扑图中执行传递函数,基于所述传递函数的执行结果,得出所述目标范围内的每个变电设备的评估结果,具体包括如下步骤:
S501:确定当前待评估变电设备;
S502:将当前待评估变电设备的评估样本数据作为所述数字化拓扑图中对应于所述当前待评估变电设备的待评估数字化图标的输入;
S503:执行所述待评估数字化图标对应的待评估传递函数;
S504:判断所述待评估传递函数的输出特性参数是否满足要求;
如果是,则确定当前待评估变电设备符合评估要求,将与当前待评估变电设备存在输出连接的下一个未评估变电设备作为当前待评估变电设备,并将所述输出特性参数作为当前待评估变电设备的评估样本数据,返回步骤S502;
如果否,则确定当前待评估变电设备不符合评估要求,将下一个未评估变电设备作为当前待评估变电设备,返回步骤S502。
其中,预先接收对应于每个变电设备的历史输入数据和历史输出数据,基于所述历史输入数据和历史输出数据拟合出每个变电设备的评估样本数据,所述评估样本数据包括输入样本数据和输出样本数据;
此时,作为优选,所述步骤S502具体包括:
将当前待评估变电设备的输入样本数据作为所述数字化拓扑图中对应于所述当前待评估变电设备的待评估数字化图标的输入;
所述步骤S504包括:
判断所述待评估传递函数的输出特性参数是否满足要求;
如果是,则确定当前待评估变电设备符合评估要求,将与当前待评估变电设备存在输出连接的下一个未评估变电设备作为当前待评估变电设备,并将所述输出特性参数作为当前待评估变电设备的评估样本数据。
基于图1-图4的硬件架构或者原理,可执行为一种变电设备数字化智能监测评估方法。
具体的参见图5,示出一种变电设备数字化智能监测评估方法,包括数字化编码步骤、拓扑化步骤、传递函数赋值步骤、评估样本数据获取步骤以及可视化评估步骤。
各个步骤具体实现如下:
数字化编码步骤:将目标范围内的每个变电设备执行数字化编码,每个数字化编码包含对应于该变电设备的一个数字化图标;
拓扑化步骤:将所有变电设备的数字化图标进行拓扑连接,得到所述目标范围内的所有变电设备的数字化拓扑图;
传递函数赋值步骤:基于所述数字化拓扑图,为所述数字化拓扑图中每个数字化图标赋值传递函数;
评估样本数据获取步骤:接收对应于每个变电设备的历史监测数据,基于所述历史监测数据拟合出每个变电设备的评估样本数据;
可视化评估步骤:将每个变电设备的评估样本数据依次输入到所述数字化拓扑图中执行传递函数,基于所述传递函数的执行结果,得出所述目标范围内的每个变电设备的评估结果。
所述数字化编码为有序字符串,所述有序字符串包括头部字符串和尾部字符串;
存在拓扑连接关系的变电站设备的数字化编码的头部字符串或者尾部字符串存在相同部分。
更具体的,所述拓扑化步骤具体包括:
基于每个变电设备对应的数字化编码,获取目标范围内的所有变电设备的数字化图标;
基于所述数字化编码之间的邻接关系,将所述所有变电设备的数字化图标进行拓扑连接,得到所述目标范围内的所有变电设备的数字化拓扑图。
所述评估样本数据获取步骤具体包括:
接收对应于每个变电设备的历史输入数据和历史输出数据,
基于所述历史输入数据和历史输出数据拟合出每个变电设备的评估样本数据,所述评估样本数据包括输入样本数据和输出样本数据。
图6进一步示出了所述可视化评估步骤具体包括步骤S101-S104,各个步骤具体实现如下:
S101:确定当前待评估变电设备;
S102:将当前待评估变电设备的输入样本数据作为所述数字化拓扑图中对应于所述当前待评估变电设备的待评估数字化图标的输入;
S103:执行所述待评估数字化图标对应的待评估传递函数;
S104:判断所述待评估传递函数的输出特性参数是否满足要求;
如果是,则确定当前待评估变电设备符合评估要求,将与当前待评估变电设备存在输出连接的下一个未评估变电设备作为当前待评估变电设备,并将所述输出特性参数作为当前待评估变电设备的评估样本数据,返回步骤S102;
如果否,则确定当前待评估变电设备不符合评估要求,将下一个未评估变电设备作为当前待评估变电设备,返回步骤S102。
在上述各个实施例中,判断所述待评估传递函数的输出特性参数是否满足要求,具体包括:
执行所述待评估数字化图标对应的待评估传递函数后,获得当前待评估数字化图标对应的待评估传递函数的输出特性参数;
判断所述输出特性参数与当前待评估数字化图标对应的变电设备的输出样本数据的相似度是否符合预定标准,如何符合,则所述待评估传递函数的输出特性参数满足要求;
否则,若所述相似度不满足预定标准,例如相似度低于阈值,则判断所述待评估传递函数的输出特性参数不满足要求。
根据判断的精度需要,可以调节所述相似度阈值。
优选的,在上述实施例中,所述变电控制设备为线性控制系统,所述变电设备均为线性变化设备。
需要指出的是,图5-图6所述方法、流程的全部或者部分,或者图4所述流程,均可以通过计算机程序指令自动化的实现。因此,参见图7提供一种电子计算机设备,该电子设备可以是数据交互设备,包括总线、处理器以及存储器,所述存储器用于存储计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,所述处理器用于执行所述计算机存储介质存储的程序指令。
该计算机设备可以是终端,该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信,无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现前述方法实例的步骤。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本发明创造性的注意到控制设备的传递函数的基本不变性,将其用于变电设备尤其是变电控制设备的稳定性状态判定中,结合变电设备的数字拓扑图引入传递函数,实现了变电设备尤其是变电控制设备的数字化智能评估。
应用如上所述系统和方法,实现了多维度、多参数、多变量、实时在线数据采集和处理,通过传递函数,建立数字映射,实现变电控制设备的数字化智能监测、评估;本发明在大幅降低误判率,大幅提升诊断正确率的同时,实现变电设备运行状态的实时监测评估,为变电设备正常维护、正常运行提供技术支持和决策保证。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
本发明未特别明确的部分模块结构,以现有技术记载的内容为准。本发明在前述背景技术部分提及的现有技术可作为本发明的一部分,用于理解部分技术特征或者参数的含义。本发明的保护范围以权利要求实际记载的内容为准。

Claims (8)

1.一种变电设备数字化智能监测系统,所述系统包括设备数字化子系统、设备拓扑化子系统、设备传递函数赋值子系统以及可视化评估子系统;
其特征在于:
所述设备数字化子系统用于将目标范围内的每个变电设备执行数字化编码,每个数字化编码包含对应于该变电设备的一个数字化图标;
所述数字化编码为有序字符串,所述有序字符串包括头部字符串和尾部字符串;存在连接关系的不同变电站设备的数字化编码的头部字符串或者尾部字符串存在相同部分;
所述设备拓扑化子系统获取每个变电设备的数字化编码;将头部字符串或者尾部字符串存在相同部分的数字化编码对应的变电设备,按照头部字符串相同、或者尾部字符串相同的情形,确定拓扑连接关系;基于拓扑连接关系将所有变电设备的数字化图标进行拓扑连接,得到所述目标范围内的所有变电设备的数字化拓扑图;
所述设备传递函数赋值子系统基于所述数字化拓扑图,为所述数字化拓扑图中每个数字化图标赋值传递函数,所述传递函数基于该数字化图标对应的变电设备的输入-输出参数特性确定;
所述可视化评估子系统接收对应于每个变电设备的历史监测数据,基于所述历史监测数据拟合出每个变电设备的评估样本数据;
将每个变电设备的评估样本数据依次输入到所述数字化拓扑图中执行传递函数,基于所述传递函数的执行结果,得出所述目标范围内的每个变电设备的评估结果。
2.如权利要求1所述的一种变电设备数字化智能监测系统,其特征在于:所述拓扑连接关系包括输入连接或者输出连接。
3.如权利要求1所述的一种变电设备数字化智能监测系统,其特征在于:所述变电设备为应用于输变电网络的控制设备。
4.如权利要求1所述的一种变电设备数字化智能监测系统,其特征在于:
设备拓扑化子系统基于拓扑连接关系将所有变电设备的数字化图标进行拓扑连接,具体包括:
若第一变电设备的数字化编码的头部字符串与第二变电设备的数字化编码的尾部字符串存在相同部分,则将第二变电设备的输出连接至所述第一变电设备的输入;
若第一变电设备与第二变电设备的数字化编码的头部字符串或尾部字符串存在相同部分,则将所述第一变电设备进行输出并联或者输入并联。
5.如权利要求1-4任一项所述的一种变电设备数字化智能监测系统,其特征在于:
将每个变电设备的评估样本数据依次输入到所述数字化拓扑图中执行传递函数,基于所述传递函数的执行结果,得出所述目标范围内的每个变电设备的评估结果,具体包括如下步骤:
S501:确定当前待评估变电设备;
S502:将当前待评估变电设备的评估样本数据作为所述数字化拓扑图中对应于所述当前待评估变电设备的待评估数字化图标的输入;
S503:执行所述待评估数字化图标对应的待评估传递函数;
S504:判断所述待评估传递函数的输出特性参数是否满足要求;
如果是,则确定当前待评估变电设备符合评估要求,将与当前待评估变电设备存在输出连接的下一个未评估变电设备作为当前待评估变电设备,并将所述输出特性参数作为当前待评估变电设备的评估样本数据,返回步骤S502;
如果否,则确定当前待评估变电设备不符合评估要求,将下一个未评估变电设备作为当前待评估变电设备,返回步骤S502。
6.一种变电设备数字化智能监测评估方法,其特征在于,所述方法包括:
数字化编码步骤:将目标范围内的每个变电设备执行数字化编码,每个数字化编码包含对应于该变电设备的一个数字化图标;
所述数字化编码为有序字符串,所述有序字符串包括头部字符串和尾部字符串;存在连接关系的不同变电站设备的数字化编码的头部字符串或者尾部字符串存在相同部分;
拓扑化步骤:获取每个变电设备的数字化编码;将头部字符串或者尾部字符串存在相同部分的数字化编码对应的变电设备,按照头部字符串相同、或者尾部字符串相同的情形,确定拓扑连接关系;基于拓扑连接关系将所有变电设备的数字化图标进行拓扑连接,得到所述目标范围内的所有变电设备的数字化拓扑图;
传递函数赋值步骤:基于所述数字化拓扑图,为所述数字化拓扑图中每个数字化图标赋值传递函数;所述传递函数基于该数字化图标对应的变电设备的输入-输出参数特性确定;
评估样本数据获取步骤:接收对应于每个变电设备的历史监测数据,基于所述历史监测数据拟合出每个变电设备的评估样本数据;
可视化评估步骤:将每个变电设备的评估样本数据依次输入到所述数字化拓扑图中执行传递函数,基于所述传递函数的执行结果,得出所述目标范围内的每个变电设备的评估结果。
7.如权利要求6所述的一种变电设备数字化智能监测评估方法,其特征在于:
所述评估样本数据获取步骤具体包括:
接收对应于每个变电设备的历史输入数据和历史输出数据,
基于所述历史输入数据和历史输出数据拟合出每个变电设备的评估样本数据,所述评估样本数据包括输入样本数据和输出样本数据。
8.如权利要求6或7所述的一种变电设备数字化智能监测评估方法,其特征在于:
所述可视化评估步骤具体包括:
S101:确定当前待评估变电设备;
S102:将当前待评估变电设备的输入样本数据作为所述数字化拓扑图中对应于所述当前待评估变电设备的待评估数字化图标的输入;
S103:执行所述待评估数字化图标对应的待评估传递函数;
S104:判断所述待评估传递函数的输出特性参数是否满足要求;
如果是,则确定当前待评估变电设备符合评估要求,将与当前待评估变电设备存在输出连接的下一个未评估变电设备作为当前待评估变电设备,并将所述输出特性参数作为当前待评估变电设备的评估样本数据,返回步骤S102;
如果否,则确定当前待评估变电设备不符合评估要求,将下一个未评估变电设备作为当前待评估变电设备,返回步骤S102。
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