CN114844208A - 一种变压器的档位检测方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

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CN114844208A CN202210455659.0A CN202210455659A CN114844208A CN 114844208 A CN114844208 A CN 114844208A CN 202210455659 A CN202210455659 A CN 202210455659A CN 114844208 A CN114844208 A CN 114844208A
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潘文博
韩金尅
曹德发
陈智明
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Abstract

本发明公开了一种变压器的档位检测方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：对配电变压器所处的台区构建仿真的拓扑模型，对拓扑模型仿真运行，在多个时间点检测各个节点的运行数据，运行数据包括高压侧的电压值、低压侧的电压值，在无功电压的角度下，对高压侧的电压值进行校验，在多个影响台区首端的因子的角度下，对低压侧的电压值进行校验，根据通过校验的高压侧的电压值与通过校验的低压侧的电压值识别配电变压器所处的档位，本实施例可以远程检测，无需技术人员人工现场接线，可以同时对多个台区开展核查，操作简便；本实施例参考多个影响台区首端的因子带来的波动影响，可以大幅度提升识别配电变压器所处的档位的准确度。

Description

一种变压器的档位检测方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及电力的技术领域，尤其涉及一种变压器的档位检测方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
10kV等高压线的配电变压器广泛应用于城乡配电网系统，通过降压直接向终端用户供电，是衔接10kV中压网和400V以下低压网的关键设备。配电变压器的分接头档位是指一次线圈分接抽头的位置，可通过调节档位，切换配电变压器变比以改变低压侧输出电压，常用的S11及以上型号配变一般具备5档调节能力，调节步长为高压侧额定电压(如10kV)的2.5％。目前调节配变分接头档位是抑制10kV线路侧季节性电压波动、改善配变台区低压侧首端电压质量的主要运维手段之一。
据调研，城乡公用配变主要以无载调压变为主，分接头档位需要停电人工调档并记录，存在以下问题：一是基层供电单位人工调档记录缺乏管理，更新不及时可信度较低；二是档位核查需要对配电变压器进行停电操作后登上台区检查，费时费力且影响供电可靠性；三是配电变压器档位信息不明确将制约配电网仿真计算和电压分析，妨碍台区降损、电压问题治理等重要工作开展。
目前，可采用专用测量装置或数据算法实现配变档位的识别，针对专用测量装置，可采用高压获取电路接收配变高压侧的无线电压信号，低压测量电路测量配变低压侧的电压信号，再通过主控器对高压侧和低压侧的电压进行计算并判断出接近的档位；针对数据算法，其利用同一10kV线路所接带的配变拓扑关系，分析相邻配变不同档位电压差异性，进而确定相邻配变的档位关系，并通过相邻台区的电压比较，完成所有台区电压档位分析。
但是，测量装置仍需要人工赴现场接线操作，操作较为繁琐；数据算法设计偏离实际，识别档位的准确度较低。
发明内容
本发明提供了一种变压器的档位检测方法、装置、设备及存储介质，以解决兼顾识别配电变压器的档位的简便性与准确度。
根据本发明的一方面，提供了一种变压器的档位检测方法，包括：
对配电变压器所处的台区构建仿真的拓扑模型；
对所述拓扑模型仿真运行，在多个时间点检测各个节点的运行数据，所述运行数据包括高压侧的电压值、低压侧的电压值；
在无功电压的角度下，对所述高压侧的电压值进行校验；
在多个影响所述台区首端的因子的角度下，对所述低压侧的电压值进行校验；
根据通过校验的所述高压侧的电压值与通过校验的所述低压侧的电压值识别所述配电变压器所处的档位。
根据本发明的另一方面，提供了一种变压器的档位检测装置，包括：
拓扑模型构建模块，用于对配电变压器所处的台区构建仿真的拓扑模型；
运行数据检测模块，用于对所述拓扑模型仿真运行，在多个时间点检测各个节点的运行数据，所述运行数据包括高压侧的电压值、低压侧的电压值；
高压电压检测模块，用于在无功电压的角度下，对所述高压侧的电压值进行校验；
低压电压检测模块，用于在多个影响所述台区首端的因子的角度下，对所述低压侧的电压值进行校验；
档位识别模块，用于根据通过校验的所述高压侧的电压值与通过校验的所述低压侧的电压值识别所述配电变压器所处的档位。
根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的变压器的档位检测方法。
根据本发明的另一方面，提供了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，所述计算机程序用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的变压器的档位检测方法。
在本实施例中，对配电变压器所处的台区构建仿真的拓扑模型，对拓扑模型仿真运行，在多个时间点检测各个节点的运行数据，运行数据包括高压侧的电压值、低压侧的电压值，在无功电压的角度下，对高压侧的电压值进行校验，在多个影响台区首端的因子的角度下，对低压侧的电压值进行校验，根据通过校验的高压侧的电压值与通过校验的低压侧的电压值识别配电变压器所处的档位，本实施例可以远程检测，无需技术人员人工现场接线，可以同时对多个台区开展核查，操作简便；本实施例参考多个影响台区首端的因子带来的波动影响，可以大幅度提升识别配电变压器所处的档位的准确度。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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是根据本发明实施例一提供的一种变压器的档位检测方法的流程图；
图2是根据本发明实施例二提供的一种变压器的档位检测装置的结构示意图；
图3是实现本发明实施例的变压器的档位检测方法的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种变压器的档位检测方法的流程图，本实施例可适用于基于多因子识别对配电变压器的档位的情况，该方法可以由变压器的档位检测装置来执行，该变压器的档位检测装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该变压器的档位检测装置可配置于电子设备中。如图1所示，该方法包括：
步骤101、对配电变压器所处的台区构建仿真的拓扑模型。
在本实施例中，配电变压器所处的台区可以包括分布式光伏并网、分布式储能和交直流充电桩等新型配电网元素的公用配电变压器所处的台区。
待判断的配电变压器所处的台区存在分布式光伏并网、分布式储能和交直流充电桩等可能的分布式电源点，对台区首端的有功功率、无功功率、功率潮流方向、功率因数、三相不平衡度等带来实质性影响。
针对对配电变压器所处的台区，可构建仿真的拓扑模型，模拟配电变压器所处的台区运行。
在具体实现中，从配电自动化系统中可以获取配电变压器所处的台区及高压输电线路在预设时间段(如最近1周选择其中1日)内运行时多个时间点(如96个时刻，即每15分钟)测量的输电数据。
从配电网的GIS(Geographic Information System，地理信息系统)系统中获取表示电站、高压输电线路与配电变压器(即站-线-变)的拓扑结构。
从配电网的GIS系统中获取高压输电线(如10kV线路)的参数。
调用OpenDSS(The Open Distribution System Simulator)等配电网仿真工具使用输电数据、拓扑结构与参数构建拓扑模型。
步骤102、对拓扑模型仿真运行，在多个时间点检测各个节点的运行数据。
在OpenDSS等配电网仿真工具中对拓扑模型进行潮流仿真计算，可以得到在多个时间点(如96个时刻，即每15分钟)检测各个节点的运行数据。
步骤103、在无功电压的角度下，对高压侧的电压值进行校验。
在本实施例中，运行数据包括高压侧的电压值U，高压侧为配电变压器中处于电压较高的一侧。
在预设的时间周期内(如00:00-23:45)将高压侧的电压值U按照时间的顺序进行排序，得到高压仿真值列表Uf。
遍历高压仿真值列表Uf中高压侧的电压值，可以在无功电压的角度下，对高压侧的电压值进行逻辑性的校验，即，校验高压侧的电压值是否符合无功电压的规律。
在本发明的一个实施例中，步骤103可以包括如下步骤：
步骤1031、在无功电压的角度下选择两个作为电压参考的节点，作为目标节点。
以无功电压作为校验的标准，选择两个合适的节点作为电压参考的节点，为便于区分，可记为目标节点。
在具体实现中，目标节点包括第一目标节点、第二目标节点，那么，可确定台区的接火点所在线路杆段。
一方面，在线路杆端上沿无功潮流方向，选取接火点上游电气距离最近的配电自动化开关或专变计量点，作为第一目标节点Pu，其具有对应的电压值Ucu。
另一方面，在线路杆端上沿无功潮流方向，选取接火点下游电气距离最近的配电自动化开关或专变计量点，作为第二目标节点Pd，其具有对应的电压值Ucd。
步骤1032、将时间上邻近的高压侧的电压值与目标节点的电压值进行比较，得到电压差。
在本实施例中，可以通过近邻比较法进行校验，此时，咯将时间上邻近的高压侧的电压值与目标节点的电压值进行比较，得到电压差。
在具体实现中，电压差包括第一电压差ΔUt1、第二电压差ΔUt2。
遍历每个时间点
一方面，针对同一时间点t，将第一目标节点Pu的电压值Ucut减去高压侧的电压值Ut，得到第一电压差ΔUt1，即，ΔUt1＝Ucut-Uft。
另一方面，针对同一时间点t，将高压侧的电压值Ut减去第二目标节点Pd的电压值Ucdt，得到第二电压差ΔUt2，即，ΔUt2＝Uft-Ucdt。
步骤1033、按照电压差对高压侧的电压值进行校验。
对近邻的电压值之间的电压差进行分析，可以实现对高压侧的电压值的校验。
针对每个时间点，按照上述方式进行教研，直接遍历完所有时间点。
统计满足无功电压规律的时间点的数量，其中，无功电压规律为第一电压差大于或等于零，且第二电压差大于或等于零，即，ΔUt1≥0∩ΔUt2≥0。
若数量大于或等于预设的点阈值(如96个时间点中超过90个时间点满足)，则确定高压侧的电压值符合无功电压的规律、通过校验。
步骤104、在多个影响台区首端的因子的角度下，对低压侧的电压值进行校验。
在本实施例中，运行数据包括低压侧的电压值，低压侧为配电变压器中处于电压较低的一侧。
针对低压侧的电压值，可以选择多个影响台区首端的因子，在这些因子的租用下，对低压侧的电压值进行逻辑性的校验，即，校验低压侧的电压值是否具备相关性。
在本发明的一个实施例中，步骤104可以包括如下步骤：
步骤1041、针对同一时间点，在运行数据中分别提取台区的有功功率与无功功率，低压侧中第一相的电流值与电压值、第二相的电流值与电压值、第三相的电流值与电压值。
遍历每一个时间点，针对每一时间点t，在运行数据中分别提取台区的有功功率Pt与无功功率Qt，低压侧中第一相(A相)的电流值Iat与电压值Uat、第二相(B相)的电流值Ibt与电压值Ubt、第三相(C相)的电流值Ict与电压值Uct。
步骤1042、基于台区的有功功率与台区的无功功率计算功率因数，作为影响台区首端的因子。
参考台区的有功功率Pt与台区的无功功率Qt计算功率因数cosφ，作为影响台区首端的因子。
示例性地，将台区的有功功率与台区的无功功率代入如下公式计算功率因数，作为影响台区首端的因子：
Figure BDA0003618625980000081
其中，
Figure BDA0003618625980000082
为时间t的功率因数，Pt为台区的有功功率，Qt为台区的无功功率。
步骤1043、基于第一相的电压值、第二相的电压值与第三相的电压值计算三相电压不平衡度，作为影响台区首端的因子。
参考第一相(A相)的与电压值Uat、第二相(B相)的电压值Ubt、第三相(C相)的电压值Uct计算三相电压之间不平衡的程度，记为三相电压不平衡度εu，作为影响台区首端的因子。
示例性地，将第一相的电压值、第二相的电压值与第三相的电压值代入如下公式计算三相电压不平衡度，作为影响台区首端的因子：
Figure BDA0003618625980000083
Figure BDA0003618625980000084
其中，εut为时间t的三相电压不平衡度，Uat为第一相的电压值，Ubt为第二相的电压值，Uct为第三相的电压值。
步骤1044、基于第一相的电流值、第二相的电流值与第三相的电流值计算三相电流不平衡度，作为影响台区首端的因子。
参考第一相(A相)的电流值Iatt、第二相(B相)的电流值Ibt、第三相(C相)的电流值Ict计算三相电流之间不平衡的程度，记为三相电流不平衡度εi，作为影响台区首端的因子。
示例性地，将第一相的电流值、第二相的电流值与第三相的电流值代入如下公式计算三相电流不平衡度，作为影响台区首端的因子：
Figure BDA0003618625980000091
其中，εit为时间t的三相电流不平衡度，Iat为第一相的电流值，Ibt为第二相的电流值，Ict为第三相的电流值。
步骤1045、针对同一时间点，基于功率因数、三相电压不平衡度与三相电流不平衡度对低压侧的电压值计算相关性。
将待判断的台区在预设的时间周期内的将功率因数cosφ、三相电压不平衡度εu与三相电流不平衡度εi，以时间点为键(key),功率因数cosφ、三相电压不平衡度εu与三相电流不平衡度εi为值(value)，生成键值对(key/value)，形成数据表M。
针对在数据表M中每一时间点t，将功率因数cosφ、三相电压不平衡度εu与三相电流不平衡度εi进行统计分析，对低压侧的电压值计算相关性。
在具体实现中，在数据表M中遍历每一个时间点，对功率因数cosφ进行倒序(从大到小)排列，得到各个功率因数cosφ的第一排序X，对三相电压不平衡度εu进行倒序(从大到小)排列，得到各个三相电压不平衡度εu的第二排序Y，对三相电流不平衡度εi进行倒序(从大到小)排列，得到三相电流不平衡度εi的第三排序Z，从而针对同一时间点t，分别确定功率因数cosφ的第一排序Xt、三相电压不平衡度εu的第二排序Yt与三相电流不平衡度εi的第三排序Zt。
计算第一排序Xt、第二排序Yt与第三排序Zt之间的平均值，作为低压侧在时间点t的电压值质量值St。
那么，电压值质量值St表示如下：
Figure BDA0003618625980000092
步骤1046、确定相关性最高的多个低压侧的电压值通过校验。
将多个时间点的电压值质量值S进行升序(从小至大)排列，从数据表M中优选排序最前的多个(如1/4，即24个时间点)的数据组(含低压侧的电压值)，即，相关性最高的多个低压侧的数据组，形成待计算数据表N。
步骤105、根据通过校验的高压侧的电压值与通过校验的低压侧的电压值识别配电变压器所处的档位。
在本实施例中，通过校验的高压侧的电压值与通过校验的低压侧的电压值可以反映出配电变压器在不同的档位所带来的影响，从而识别出配电变压器所处的档位。
在具体实现中，低压侧的电压值包括参考第一相(A相)的与电压值Ua、第二相(B相)的电压值Ub、第三相(C相)的电压值Uc，那么，遍历待计算数据表N中的每个时间点t，针对每个时间点，从运行数据中读取台区的阻抗电压Uk，基于阻抗电压Uk计算的阻抗压降ΔUz，对第一相(A相)的与电压值Uat、第二相(B相)的电压值Ubt、第三相(C相)的电压值Uct计算平均值，得到平均电压值，以高压侧的电压值作为分子，平均电压值与阻抗压降之间的和值作为分母，计算台区在时间点t的变比Kt。
那么，变比Kt表示如下：
Figure BDA0003618625980000101
本实施例中可预先通过实验等方式设置多个标准值，该标准值为配电变压器处于指定的档位时的变比。
例如，配电变压器具有五种档位，其标准值分别为，1档：26.25，2档：25.625，3档：25，4档：24.375，5档：23.75。
计算当前每个变比与预设的每个标准值之间的差值，针对同一变比，将所有差值进行比较，寻找数值最小的差值。
若某个时间点中某个差值最小，则将变比划分至该标准值对应的档位，记为配电变压器在该时间点的档位。
由于在检测是会存在一定的误差，导致单个时间点检测的档位出现错误，因此，可以将配电变压器在各个时间点所处的档位写入判别集合D中。
在判别集合D中统计各种档位的数量与所有档位的数量之间的比值，得到各种档位的占比。
针对所有时间点，若某种档位的占比超过预设的比例阈值(如90％)，表示该种档位的置信度较高，则最终确定配电变压器处于该档位。
在本实施例中，对配电变压器所处的台区构建仿真的拓扑模型，对拓扑模型仿真运行，在多个时间点检测各个节点的运行数据，运行数据包括高压侧的电压值、低压侧的电压值，在无功电压的角度下，对高压侧的电压值进行校验，在多个影响台区首端的因子的角度下，对低压侧的电压值进行校验，根据通过校验的高压侧的电压值与通过校验的低压侧的电压值识别配电变压器所处的档位，本实施例可以远程检测，无需技术人员人工现场接线，可以同时对多个台区开展核查，操作简便；本实施例参考多个影响台区首端的因子带来的波动影响，可以大幅度提升识别配电变压器所处的档位的准确度。
实施例二
图2为本发明实施例三提供的一种变压器的档位检测装置的结构示意图。如图2所示，该装置包括：
拓扑模型构建模块201，用于对配电变压器所处的台区构建仿真的拓扑模型；
运行数据检测模块202，用于对所述拓扑模型仿真运行，在多个时间点检测各个节点的运行数据，所述运行数据包括高压侧的电压值、低压侧的电压值；
高压电压检测模块203，用于在无功电压的角度下，对所述高压侧的电压值进行校验；
低压电压检测模块204，用于在多个影响所述台区首端的因子的角度下，对所述低压侧的电压值进行校验；
档位识别模块205，用于根据通过校验的所述高压侧的电压值与通过校验的所述低压侧的电压值识别所述配电变压器所处的档位。
在本发明的一个实施例中，所述拓扑模型构建模块201包括：
输电数据获取模块，用于获取配电变压器所处的台区及高压输电线路在预设时间段内运行时测量的输电数据；
拓扑结构获取模块，用于获取表示电站、所述高压输电线路与所述配电变压器的拓扑结构；
参数获取模块，用于获取所述高压输电线的参数；
仿真工具调用模块，用于调用配电网仿真工具使用所述输电数据、所述拓扑结构与所述参数构建拓扑模型。
在本发明的一个实施例中，所述高压电压检测模块203包括：
目标节点选择模块，用于在无功电压的角度下选择两个作为电压参考的所述节点，作为目标节点；
电压比较模块，用于将时间上邻近的所述高压侧的电压值与所述目标节点的电压值进行比较，得到电压差；
电压差校验模块，用于按照所述电压差对所述高压侧的电压值进行校验。
在本发明的一个实施例中，所述目标节点包括第一目标节点、第二目标节点；所述目标节点选择模块还用于：
确定所述台区的接火点所在线路杆段；
在所述线路杆端上沿无功潮流方向，选取所述接火点上游电气距离最近的配电自动化开关或专变计量点，作为第一目标节点；
在所述线路杆端上沿无功潮流方向，选取所述接火点下游电气距离最近的配电自动化开关或专变计量点，作为第二目标节点；
所述电压差包括第一电压差、第二电压差；所述电压比较模块还用于：
针对同一所述时间点，将所述第一目标节点的电压值减去所述高压侧的电压值，得到第一电压差；
针对同一所述时间点，将所述高压侧的电压值减去所述第二目标节点的电压值，得到第二电压差；
所述电压差校验模块还用于：
统计满足无功电压规律的所述时间点的数量，所述无功电压规律为所述第一电压差大于或等于零，且所述第二电压差大于或等于零；
若所述数量大于或等于预设的点阈值，则确定所述高压侧的电压值符合无功电压的规律、通过校验。
在本发明的一个实施例中，所述低压电压检测模块204包括：
运行数据提取模块，用于针对同一所述时间点，在所述运行数据中分别提取所述台区的有功功率与无功功率，低压侧中第一相的电流值与电压值、第二相的电流值与电压值、第三相的电流值与电压值；
功率因数计算模块，用于基于所述台区的有功功率与所述台区的无功功率计算功率因数，作为影响所述台区首端的因子；
三相电压不平衡度计算模块，用于基于所述第一相的电压值、所述第二相的电压值与所述第三相的电压值计算三相电压不平衡度，作为影响所述台区首端的因子；
三相电流不平衡度计算模块，用于基于所述第一相的电流值、所述第二相的电流值与所述第三相的电流值计算三相电流不平衡度，作为影响所述台区首端的因子；
相关性计算模块，用于针对同一所述时间点，基于所述功率因数、所述三相电压不平衡度与所述三相电流不平衡度对所述低压侧的电压值计算相关性；
相关性校验模块，用于确定所述相关性最高的多个所述低压侧的电压值通过校验。
在本发明的一个实施例中，所述功率因数计算模块还用于：
将所述台区的有功功率与所述台区的无功功率代入如下公式计算功率因数，作为影响所述台区首端的因子：
Figure BDA0003618625980000141
其中，
Figure BDA0003618625980000142
为所述功率因数，Pt为所述台区的有功功率，Qt为所述台区的无功功率。
在本发明的一个实施例中，所述三相电压不平衡度计算模块还用于：
将所述第一相的电压值、所述第二相的电压值与所述第三相的电压值代入如下公式计算三相电压不平衡度，作为影响所述台区首端的因子：
Figure BDA0003618625980000143
Figure BDA0003618625980000144
其中，εut为所述三相电压不平衡度，Uat为所述第一相的电压值，Ubt为所述第二相的电压值，Uct为所述第三相的电压值。
在本发明的一个实施例中，所述三相电流不平衡度计算模块还用于：
将所述第一相的电流值、所述第二相的电流值与所述第三相的电流值代入如下公式计算三相电流不平衡度，作为影响所述台区首端的因子：
Figure BDA0003618625980000145
其中，εit为所述三相电流不平衡度，Iat为所述第一相的电流值，Ibt为所述第二相的电流值，Ict为所述第三相的电流值。
在本发明的一个实施例中，所述相关性计算模块还用于：
针对同一所述时间点，分别确定所述功率因数的第一排序、所述三相电压不平衡度的第二排序与所述三相电流不平衡度的第三排序；
计算所述第一排序、所述第二排序与所述第三排序之间的平均值，作为所述低压侧的电压值质量值。
在本发明的一个实施例中，所述低压侧的电压值包括第一相的电压值、第二相的电压值与第三相的电压值；
所述档位识别模块205包括：
阻抗电压读取模块，用于针对每个所述时间点，从所述运行数据中读取所述台区的阻抗电压；
阻抗压降计算模块，用于基于所述阻抗电压计算的阻抗压降；
平均电压值计算模块，用于对所述第一相的电压值、所述第二相的电压值与所述第三相的电压值计算平均值，得到平均电压值；
变比计算模块，用于以所述高压侧的电压值作为分子，所述平均电压值与所述阻抗压降之间的和值作为分母，计算所述台区的变比；
差值计算模块，用于计算每个所述变比与预设的标准值之间的差值，所述标准值为所述配电变压器处于指定的档位时的变比；
档位划分模块，用于若所述差值最小，则将所述变比划分至所述标准值对应的档位；
档位确定模块，用于针对所有所述时间点，若某种所述档位的占比超过预设的比例阈值，则确定配电变压器处于所述档位。
本发明实施例所提供的变压器的档位检测装置可执行本发明任意实施例所提供的变压器的档位检测方法，具备执行变压器的档位检测方法相应的功能模块和有益效果。
实施例X
图3示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
如图3所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。
电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如变压器的档位检测方法。
在一些实施例中，变压器的档位检测方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的变压器的档位检测方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行变压器的档位检测方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变压器的档位检测方法，其特征在于，包括：
对配电变压器所处的台区构建仿真的拓扑模型；
对所述拓扑模型仿真运行，在多个时间点检测各个节点的运行数据，所述运行数据包括高压侧的电压值、低压侧的电压值；
在无功电压的角度下，对所述高压侧的电压值进行校验；
在多个影响所述台区首端的因子的角度下，对所述低压侧的电压值进行校验；
根据通过校验的所述高压侧的电压值与通过校验的所述低压侧的电压值识别所述配电变压器所处的档位。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对配电变压器所处的台区构建仿真的拓扑模型，包括：
获取配电变压器所处的台区及高压输电线路在预设时间段内运行时测量的输电数据；
获取表示电站、所述高压输电线路与所述配电变压器的拓扑结构；
获取所述高压输电线的参数；
调用配电网仿真工具使用所述输电数据、所述拓扑结构与所述参数构建拓扑模型。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在无功电压的角度下对所述高压侧的电压值进行校验，包括：
在无功电压的角度下选择两个作为电压参考的所述节点，作为目标节点；
将时间上邻近的所述高压侧的电压值与所述目标节点的电压值进行比较，得到电压差；
按照所述电压差对所述高压侧的电压值进行校验。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述目标节点包括第一目标节点、第二目标节点；
所述在无功电压的角度下选择两个作为电压参考的所述节点，作为目标节点，包括：
确定所述台区的接火点所在线路杆段；
在所述线路杆端上沿无功潮流方向，选取所述接火点上游电气距离最近的配电自动化开关或专变计量点，作为第一目标节点；
在所述线路杆端上沿无功潮流方向，选取所述接火点下游电气距离最近的配电自动化开关或专变计量点，作为第二目标节点；
所述电压差包括第一电压差、第二电压差；
所述将时间上邻近的所述高压侧的电压值与所述目标节点的电压值进行比较，得到电压差，包括：
针对同一所述时间点，将所述第一目标节点的电压值减去所述高压侧的电压值，得到第一电压差；
针对同一所述时间点，将所述高压侧的电压值减去所述第二目标节点的电压值，得到第二电压差；
所述按照所述电压差对所述高压侧的电压值进行校验，包括：
统计满足无功电压规律的所述时间点的数量，所述无功电压规律为所述第一电压差大于或等于零，且所述第二电压差大于或等于零；
若所述数量大于或等于预设的点阈值，则确定所述高压侧的电压值符合无功电压的规律、通过校验。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述在多个影响所述台区首端的因子的角度下，对所述低压侧的电压值进行校验，包括：
针对同一所述时间点，在所述运行数据中分别提取所述台区的有功功率与无功功率，低压侧中第一相的电流值与电压值、第二相的电流值与电压值、第三相的电流值与电压值；
基于所述台区的有功功率与所述台区的无功功率计算功率因数，作为影响所述台区首端的因子；
基于所述第一相的电压值、所述第二相的电压值与所述第三相的电压值计算三相电压不平衡度，作为影响所述台区首端的因子；
基于所述第一相的电流值、所述第二相的电流值与所述第三相的电流值计算三相电流不平衡度，作为影响所述台区首端的因子；
针对同一所述时间点，基于所述功率因数、所述三相电压不平衡度与所述三相电流不平衡度对所述低压侧的电压值计算相关性；
确定所述相关性最高的多个所述低压侧的电压值通过校验。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
所述基于所述台区的有功功率与所述台区的无功功率计算功率因数，作为影响所述台区首端的因子，包括：
将所述台区的有功功率与所述台区的无功功率代入如下公式计算功率因数，作为影响所述台区首端的因子：
Figure FDA0003618625970000031
其中，
Figure FDA0003618625970000032
为所述功率因数，Pt为所述台区的有功功率，Qt为所述台区的无功功率；
所述基于所述第一相的电压值、所述第二相的电压值与所述第三相的电压值计算三相电压不平衡度，作为影响所述台区首端的因子，包括：
将所述第一相的电压值、所述第二相的电压值与所述第三相的电压值代入如下公式计算三相电压不平衡度，作为影响所述台区首端的因子：
Figure FDA0003618625970000033
Figure FDA0003618625970000034
其中，εut为所述三相电压不平衡度，Uat为所述第一相的电压值，Ubt为所述第二相的电压值，Uct为所述第三相的电压值；
所述基于所述第一相的电流值、所述第二相的电流值与所述第三相的电流值计算三相电流不平衡度，作为影响所述台区首端的因子，包括：
将所述第一相的电流值、所述第二相的电流值与所述第三相的电流值代入如下公式计算三相电流不平衡度，作为影响所述台区首端的因子：
Figure FDA0003618625970000041
其中，εit为所述三相电流不平衡度，Iat为所述第一相的电流值，Ibt为所述第二相的电流值，Ict为所述第三相的电流值；
所述针对同一所述时间点，基于所述功率因数、所述三相电压不平衡度与所述三相电流不平衡度对所述低压侧的电压值计算相关性，包括：
针对同一所述时间点，分别确定所述功率因数的第一排序、所述三相电压不平衡度的第二排序与所述三相电流不平衡度的第三排序；
计算所述第一排序、所述第二排序与所述第三排序之间的平均值，作为所述低压侧的电压值质量值。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述低压侧的电压值包括第一相的电压值、第二相的电压值与第三相的电压值；
所述根据通过校验的所述高压侧的电压值与通过校验的所述低压侧的电压值识别所述配电变压器所处的档位，包括：
针对每个所述时间点，从所述运行数据中读取所述台区的阻抗电压；
基于所述阻抗电压计算的阻抗压降；
对所述第一相的电压值、所述第二相的电压值与所述第三相的电压值计算平均值，得到平均电压值；
以所述高压侧的电压值作为分子，所述平均电压值与所述阻抗压降之间的和值作为分母，计算所述台区的变比；
计算每个所述变比与预设的标准值之间的差值，所述标准值为所述配电变压器处于指定的档位时的变比；
若所述差值最小，则将所述变比划分至所述标准值对应的档位；
针对所有所述时间点，若某种所述档位的占比超过预设的比例阈值，则确定配电变压器处于所述档位。
8.一种变压器的档位检测装置，其特征在于，包括：
拓扑模型构建模块，用于对配电变压器所处的台区构建仿真的拓扑模型；
运行数据检测模块，用于对所述拓扑模型仿真运行，在多个时间点检测各个节点的运行数据，所述运行数据包括高压侧的电压值、低压侧的电压值；
高压电压检测模块，用于在无功电压的角度下，对所述高压侧的电压值进行校验；
低压电压检测模块，用于在多个影响所述台区首端的因子的角度下，对所述低压侧的电压值进行校验；
档位识别模块，用于根据通过校验的所述高压侧的电压值与通过校验的所述低压侧的电压值识别所述配电变压器所处的档位。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的变压器的档位检测方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的变压器的档位检测方法。
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