CN115032563A - 基于多源数据的变电站不接地系统单相接地在线监测方法 - Google Patents

基于多源数据的变电站不接地系统单相接地在线监测方法 Download PDF

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CN115032563A
CN115032563A CN202210563485.XA CN202210563485A CN115032563A CN 115032563 A CN115032563 A CN 115032563A CN 202210563485 A CN202210563485 A CN 202210563485A CN 115032563 A CN115032563 A CN 115032563A
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赵艳军
李兆廷
王正军
马楠
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Tunghsu Azure New Energy Co ltd
Dongxu Lantian Intelligent Energy Technology Co ltd
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Tunghsu Azure New Energy Co ltd
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    • 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
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    • Y04S10/52—Outage or fault management, e.g. fault detection or location

Abstract

本申请涉及一种基于多源数据的变电站不接地系统单相接地在线监测方法，涉及电力系统维护的技术领域，包括：获取每个电杆上安装的监测装置发送的监测信息；确定不接地系统的线路信息，所述不接地系统包括若干个电杆，所述线路信息包括线路结构和线路位置，基于所述线路信息确定监测区间，所述监测区间包括两相邻的所述电杆以及两相邻的所述电杆之间的区域；基于各个所述监测信息及所述监测区间确定故障区间和非故障区间，确定所述故障区间与所述非故障区间相接的部分为定位故障区间；向维修人员发送所述定位故障区间对应的所述线路位置。本申请具有在不接地系统发生单相接地故障时，准确定位，提高工作效率的效果。

Description

基于多源数据的变电站不接地系统单相接地在线监测方法
技术领域
本申请涉及电力系统维护的技术领域，尤其是涉及一种基于多源数据的变电站不接地系统单相接地在线监测方法。
背景技术
目前在电力运输系统中，例如变电站中的不接地系统极易发生单相接地故障，单相接地故障持续长时间后，可能会导致两相接地故障，因此需要及时排查故障。
相关技术中已有使用故障检测仪检测接地故障的技术，仍需要人工到现场排查，查找故障点，费时费力。因此，如何在不接地系统发生单相接地故障时，准确定位，进而提高工作效率成为一个关键问题。
发明内容
为了在不接地系统发生单相接地故障时，准确定位，提高工作效率，本申请提供一种基于多源数据的变电站不接地系统单相接地在线监测方法、装置、电子设备和介质。
第一方面，本申请实施例提供一种基于多源数据的变电站不接地系统单相接地在线监测方法，包括：
获取每个电杆上安装的监测装置发送的监测信息；
确定不接地系统的线路信息，所述不接地系统包括若干个电杆，所述线路信息包括线路结构和线路位置，基于所述线路信息确定监测区间，所述监测区间包括两相邻的所述电杆以及两相邻的所述电杆之间的区域；
基于各个所述监测信息及所述监测区间确定故障区间和非故障区间，确定所述故障区间与所述非故障区间相接的部分为定位故障区间；
向维修人员发送所述定位故障区间对应的所述线路位置。
通过采用上述技术方案，电子设备获取每个电杆上安装的监测装置发送的监测信息，同时确定不接地系统的线路信息，并根据线路信息确定检测区间，进而电子设备可以根据监测信息将检测区间划分为故障区间和非故障区间，并根据故障区间和非故障区间确定定位故障区间，因此故障点位于定位故障区间，电子设备向维修人员发送定位故障区间对应的线路位置，缩短维修查找故障点的时间，提高工作效率。
在另一种可能的实现方式中，所述基于各个所述监测信息及所述监测区间确定故障区间和非故障区间，包括：
获取监测装置发送的监测信息，所述监测信息包括零序电压或零序电流；
基于所述零序电压或所述零序电流与预定门槛值对比，确定大于所述预定门槛值的所述零序电压或零序电流对应的监测信息为故障报警信息；
确定包括至少一个所述故障报警信息的检测区间为故障区间；
确定未包括所述故障报警信息的检测区间为非故障区间。
通过采用上述技术方案，电子设备通过零序电压或零序电流的大小与预定门槛值对比，确定故障报警信息，并根据故障报警信息所在的位置，将检测区间区分为故障区间和非故障区间，更加直观且快速的区分出故障区间。
在另一种可能的实现方式中，所述基于各个所述监测信息及所述监测区间确定故障区间和非故障区间，包括：
获取任两相邻监测装置发送的监测信息；
基于所述任两相邻监测装置发送的监测信息确定任一两相邻监测装置的相关度；
若所述任两相邻监测装置的相关度未达到预设相似值，则确定所述任两相邻监测装置之间的检测区间为非故障区间；
若所述任两相邻监测装置的相关度达到预设相似值，则确定所述任两相邻监测装置之间的检测区间为故障区间。
通过采用上述技术方案，电子设备根据故障点两侧的电压信息或电流信息不同的特点，根据两相邻监测装置发送的监测信息确定相关度，当相关度高且达到预设相似值时，当前检测区间可以被确定为故障区间，其余不满足条件的可以被确定为非故障区间，达到区分出故障区间的目的，进而利于提高检修效率。
在另一种可能的实现方式中，所述方法还包括：
基于互联网获取天气信息；
确定每个所述电杆的预发故障值；
基于所述天气信息和每个所述电杆的预发故障值确定每个电杆受所述天气信息影响的第一预估值；
按照所述第一预估值对所述电杆降序排列确定第一排序信息，并向工作人员发送所述第一排序信息。
通过采用上述技术方案，电子设备根据天气信息和每个电杆的使用状况，计算得到第一预估值，第一预估值代表电杆受天气影响而发生故障的可能性，进一步对变电站内的各个电杆的第一预估值降序排序确定第一排序信息，进而便于工作人员通过第一排序信息的顺序对各个电杆进行预检，及时规避单相接地故障发生，提高变电站的稳定性和安全性。
在另一种可能的实现方式中，所述确定每个所述电杆的预发故障值，包括：
获取每个所述电杆上各个设备的初始评估值；
基于所述每个设备的寿命确定每个设备的老化速度；
基于每个设备的使用时间和所述每个设备的老化速度确定每个设备的增加评估值；
基于所述初始评估值和所述增加评估值确定每个设备的中间评估值；
根据每个电杆上各个设备的中间评估值的总和确定每个电杆的预发故障值。
通过采用上述技术方案，电子设备首先获取每个电杆上各个设备的初始评估值，还计算得到每个设备的老化速度，进而根据设备的使用时间和老化速度计算得到设备的增加评估值，通过增加评估值和初始评估值确定每个设备中间评估值，电子设备通过每个电杆上各个设备的中间评估值计算得到每个电杆的预发故障值，更加精细地计算得到电杆的使用状况。
在另一种可能的实现方式中，所述方法还包括：
获取摄像头拍摄的定位故障区间的图像信息；
基于第一图像识别模型确定线缆上是否有异物，若是，则确定预估故障原因为异物导致单相接地故障；
否则，分别获取所述电杆上各个设备的图像，基于第二图像识别模型确定所述电杆上各个设备的异常指数；
基于所述电杆上每个设备的异常指数以及每个所述设备的中间评估值确定每个设备的故障级别；
确定预估故障原因为所述故障级别高的设备导致单相接地故障。
通过采用上述技术方案，电子设备在确定定位故障区间后，为了便于预估故障原因，获取定位故障区间的图像信息，并通过图像识别的方式确定定位故障区间是否由于异物导致故障发生，若不是，则进一步判断对比每一设备的异常指数，进而通过异常指数和中间评估值确定每个设备的故障级别，故障级别越高，则电杆发生故障的原因与上述设备的相关性越高，电子设备则确定预估故障原因为故障级别高的设备导致单相接地故障，电子设备通过现场的图像信息，逐步确定故障原因，提高维修效率。
可选的，所述方法还包括：
获取确定所述故障报警信息的报警时刻；
确定所述零序电压与预定门槛值的比例值；
确定位于所述报警时刻之前且所述比例值大于预设比例值的时刻为故障时刻；
确定所述故障时刻和所述故障时刻之间为采样时区；
获取所述采样时区内的历史图像信息；
基于所述历史图像信息确定故障原因。
通过采用上述技术方案，在电子设备收到故障报警信息后，根据零序电压与预定门槛值的比例值，进而根据比例值与预设比例值比较，确定大于预设比例值的时刻为故障时刻，电子设备根据报警时刻和故障时刻确定采样时区，进而确定采样时区内的历史图像信息，便于根据历史图像信息确定故障原因。通过观察故障发生之前的电杆状况，加快排查故障原因的速度。
第二方面，本申请实施例提供一种基于多源数据的变电站不接地系统单相接地在线监测装置，包括：
获取模块，用于获取每个所述电杆上安装的监测装置发送的监测信息；
第一确定模块，用于确定不接地系统的线路信息，所述不接地系统包括若干个电杆，所述线路信息包括线路结构和线路位置；
第二确定模块，用于基于所述线路信息与所述监测装置确定监测区间，所述监测区间包括两相邻的所述电杆以及两相邻的所述电杆之间的区域；
第三确定模块，用于基于各个所述监测信息及所述监测区间确定故障区间和非故障区间，确定所述故障区间与所述非故障区间相接的部分为定位故障区间；
发送模块，用于向维修人员发送所述定位故障区间对应的所述线路位置。
通过采用上述技术方案，获取模块获取每个电杆上安装的监测装置发送的监测信息，同时第一确定模块不接地系统的线路信息，并根据线路信息确定检测区间，进而第二确定模块可以根据监测信息将检测区间划分为故障区间和非故障区间，第三确定模块根据故障区间和非故障区间确定定位故障区间，因此故障点位于定位故障区间，发送模块向维修人员发送定位故障区间对应的线路位置，缩短维修查找故障点的时间，提高工作效率。
在另一种可能的实现方式中，第三确定模块在基于各个监测信息及监测区间确定故障区间和非故障区间时，具体用于：
获取监测装置发送的监测信息，监测信息包括零序电压或零序电流；
基于零序电压或零序电流与预定门槛值对比，确定大于预定门槛值的零序电压对应的监测信息为故障报警信息；
确定包括至少一个故障报警信息的检测区间为故障区间；
确定未包括故障报警信息的检测区间为非故障区间。
在另一种可能的实现方式中，第三确定模块在基于各个监测信息及监测区间确定故障区间和非故障区间时，具体用于：
获取任两相邻监测装置发送的监测信息；
基于任两相邻监测装置发送的监测信息确定任一两相邻监测装置的相关度；
若任两相邻监测装置的相关度未达到预设相似值，则确定任两相邻监测装置之间的检测区间为非故障区间；
若任两相邻监测装置的相关度达到预设相似值，则确定任两相邻监测装置之间的检测区间为故障区间。
在另一种可能的实现方式中，基于多源数据的变电站不接地系统单相接地在线监测装置，还包括：
天气信息获取模块，用于基于互联网获取天气信息；
预发故障值确定模块，用于确定每个所述电杆的预发故障值；
第一预估值确定模块，用于基于所述天气信息和每个所述电杆的预发故障值确定每个电杆受所述天气信息影响的第一预估值；
第一排序信息确定模块，用于按照所述第一预估值对所述电杆降序排列确定第一排序信息，并向工作人员发送所述第一排序信息。
进一步地，预发故障值确定模块在确定每个所述电杆的预发故障值时，具体用于：
获取每个所述电杆上各个设备的初始评估值；
基于所述每个设备的寿命确定每个设备的老化速度；
基于每个设备的使用时间和所述每个设备的老化速度确定每个设备的增加评估值；
基于所述初始评估值和所述增加评估值确定每个设备的中间评估值；
根据每个电杆上各个设备的中间评估值的总和确定每个电杆的预发故障值。
在另一种可能的实现方式中，基于多源数据的变电站不接地系统单相接地在线监测装置，还包括：
图像信息获取模块，用于获取摄像头拍摄的定位故障区间的图像信息；
第一故障原因确定模块，用于基于第一图像识别模型确定线缆上是否有异物，若是，则确定预估故障原因为异物导致单相接地故障；
异常指数确定模块，用于分别获取所述电杆上各个设备的图像，基于第二图像识别模型确定所述电杆上各个设备的异常指数；
故障级别确定模块，用于基于所述电杆上每个设备的异常指数以及每个所述设备的中间评估值确定每个设备的故障级别；
第二故障原因确定模块，用于确定预估故障原因为所述故障级别高的设备导致单相接地故障。
在另一种可能的实现方式中，基于多源数据的变电站不接地系统单相接地在线监测装置，还包括：
报警时刻获取模块，用于获取确定所述故障报警信息的报警时刻；
比例值确定模块，用于确定所述零序电压与预定门槛值的比例值；
故障时刻确定模块，用于确定位于所述报警时刻之前且所述比例值大于预设比例值的时刻为故障时刻；
采样时区确定模块，用于确定所述故障时刻和所述故障时刻之间为采样时区；
历史图像信息获取模块，用于获取所述采样时区内的历史图像信息；
故障原因确定模块，用于基于所述历史图像信息确定故障原因。
第三方面，本申请还提供一种电子设备，包括：
至少一个处理器；
存储器；
至少一个应用程序，其中所述至少一个应用程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述至少一个处理器执行，所述至少一个应用程序配置用于：执行第一方面中任一项所述的一种基于多源数据的变电站不接地系统单相接地在线监测方法。
通过采用上述技术方案，处理器执行存储器中的至少一个应用程序，获取每个电杆上安装的监测装置发送的监测信息，同时确定不接地系统的线路信息，并根据线路信息确定检测区间，进而可以根据监测信息将检测区间划分为故障区间和非故障区间，并根据故障区间和非故障区间确定定位故障区间，因此故障点位于定位故障区间，电子设备向维修人员发送定位故障区间对应的线路位置，缩短维修查找故障点的时间，提高工作效率。
第四方面，本申请还提供一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行如第一方面中任一种基于多源数据的变电站不接地系统单相接地在线监测方法的计算机程序。
通过采用上述技术方案，处理器加载并执行计算机可读存储介质中的计算机程序，获取每个电杆上安装的监测装置发送的监测信息，同时确定不接地系统的线路信息，并根据线路信息确定检测区间，进而可以根据监测信息将检测区间划分为故障区间和非故障区间，并根据故障区间和非故障区间确定定位故障区间，因此故障点位于定位故障区间，并向维修人员发送定位故障区间对应的线路位置，缩短维修查找故障点的时间，提高工作效率。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.电子设备获取每个电杆上安装的监测装置发送的监测信息，同时确定不接地系统的线路信息，并根据线路信息确定检测区间，进而电子设备可以根据监测信息将检测区间划分为故障区间和非故障区间，并根据故障区间和非故障区间确定定位故障区间，因此故障点位于定位故障区间，电子设备向维修人员发送定位故障区间对应的线路位置，缩短维修查找故障点的时间，提高工作效率；
2.电子设备根据天气信息和每个电杆的使用状况，预估电杆受天气影响而发生故障的可能性，进而便于工作人员对各个电杆进行预检，及时规避单相接地故障发生，提高变电站的稳定性和安全性；
3.电子设备在确定定位故障区间后，为了便于预估故障原因，获取定位故障区间的图像信息，并通过图像识别的方式确定定位故障区间是否由于异物导致故障发生，若不是，则进一步判断对比每个设备的故障级别，电子设备则确定预估故障原因为故障级别高的设备导致单相接地故障，电子设备通过现场的图像信息，逐步确定故障原因，提高维修效率。
附图说明
图1是本申请实施例中基于多源数据的变电站不接地系统单相接地在线监测方法的流程示意图。
图2是本申请实施例中架构图的示意图。
图3是本申请实施例中基于多源数据的变电站不接地系统单相接地在线监测装置的结构示意图。
图4是本申请实施例中电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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作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。
另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下面结合说明书附图对本申请实施例作进一步详细描述。
本申请实施例提供一种基于多源数据的变电站不接地系统单相接地在线监测方法，可以由电子设备执行，参照图1，包括(步骤S101～步骤S104)：
步骤S101：获取每个电杆上安装的监测装置发送的监测信息；
具体的，监测装置可以为暂态特征型接地故障指示器，故障指示器包括汇集单元和三个监测单元，在每相线路上均安装一个监测单元。监测装置包括电流互感型和电压互感型，根据监测装置的种类不同，监测单元发送的电信号不同。监测单元能够正确识别短路或接地故障，如果确定状态变化，则启动触发告警功能，并通过无线网络将信息发射至汇集单元。汇集单元接收采集单元发送的信号，并利用高精度三项同步对时技术合成零序电流或零序电压，则并且汇集单元可以与电子设备双向通信，将当前电杆的监测信息发送至电子设备。
因此，电子设备可以获取每个电杆的监测信息，进而通过监测信息确定每个电杆附近的线路信息。
步骤S102：确定不接地系统的线路信息，不接地系统包括若干个电杆，线路信息包括线路结构和线路位置，基于线路信息确定监测区间，监测区间包括两相邻的电杆以及两相邻的电杆之间的区域。
具体地，电子设备根据变电站内的设备和布局确定变电站的架构图，架构图包括电杆、以及电杆之间连接的线路结构，并根据架构图可以确定电杆和线路在变电站中对应的位置。
进一步地，电子设备可以显示架构图，还可以在显示架构图中标示监测装置的安装位置和监测信息。例如，参照图2，在电杆K1上安装有监测装置A，则在架构图中对应显示有电杆K1以及监测装置A，并且还在监测装置A的位置显示警告标识，当警告标识显示红色时，则当前位置存在故障，当警告标识无色时，则当前位置未存在故障。
具体地，由于每个电杆附近均安装有一监测装置，因此每个检测区域内包括至少一个监测装置，电子设备可以通过每个检测区间内的监测装置发送的监测信息确定检测区间的状态。
步骤S103：基于各个监测信息及监测区间确定故障区间和非故障区间，确定故障区间与非故障区间相接的部分为定位故障区间。
具体地，电子设备接收任一监测区间内的监测装置发送的监测信息，监测信息可以包括汇集单元合成的零序电压或零序电流。电子设备接收零序电压或零序电流后，当零序电流大于预设电流值、或者零序电压大于预设电压值时，电子设备即可以确定当前检测区间为故障区间，否则为非故障区间。
另外，由于单相接地的特性，故障区间两端的电压或电流极性相反。因此，电子设备还可以通过两相邻的监测装置发送的监测信息的相似度确定故障区间，若两监测信息的极性相反，则当前检测区间可以被确定为故障区间，若两监测信息的极性相同，则当前检测区间可以被确定为非故障区间。
因此，故障点一侧被确定为故障区间，另一侧被确定为非故障区间。因此故障点所在的监测区间位于故障区间和非故障区间之间，电子设备因此确定定位故障区间。
步骤S104：向维修人员发送定位故障区间对应的线路位置。
具体地，当电子设备确定定位故障区间后，可以向维修人员的移动终端发送定位故障区间的线路位置，使维修人员直接到达故障位置。
进一步地，电子设备还可以通过维修人员的位置与线路位置规划路线，并向维修人员发送规划路线。
另外，维修人员还可以通过终端与电子设备直接通讯，查看结构图，并根据结构图上的显示确定定位故障区间。
需要说明的是：步骤S102可以在步骤S101执行，也可以在步骤S101之后执行，也可以和步骤S101同时执行，图1仅是一种可能的执行方式，并不作为对本申请实施例的限定。
本申请实施例提供一种基于多源数据的变电站不接地系统单相接地在线监测方法，电子设备获取每个电杆上安装的监测装置发送的监测信息，同时确定不接地系统的线路信息，并根据线路信息确定检测区间，进而电子设备可以根据监测信息将检测区间划分为故障区间和非故障区间，并根据故障区间和非故障区间确定定位故障区间，因此故障点位于定位故障区间，电子设备向维修人员发送定位故障区间对应的线路位置，缩短维修查找故障点的时间，提高工作效率。
在另一种可能的实现方式中，基于各个监测信息及监测区间确定故障区间和非故障区间，包括(步骤S10311～步骤S10314)(图中未示出)：
步骤S10311：获取监测装置发送的监测信息，监测信息包括零序电压或零序电流。
具体地，故障监测装置包括三个监测单元，每个监测单元均连接在一相线路上，并且监测单元将监测信息发送至汇集单元，汇集单元接收各项线路的监测信息UA、UB和UC。
进一步地，零序电压的计算公式为3U0＝UA+UB+UC；零序电流的计算公式为3I0＝IA+IB+IC。若不接地系统正常时，三项对称，零序分量的数值均为零，若系统出现故障时，三项不对称，此时分解出有赋值的零序分量，电子设备可以通过检测零序分量判断系统是否故障。
步骤S10312：基于零序电压或零序电流与预定门槛值对比，确定大于预定门槛值的零序电压对应的监测信息为故障报警信息。
具体地，若监测信息包括零序电压U0，当电子设备计算的零序电压U0小于或等于预设门槛值时，可能是由于外界的干扰而导致的线路电压不稳定，则零序电压U0对应的监测信息无故障；当零序电压U0大于预设门槛值时，则可能是因为单相接地故障而导致产生零序电压，则电子设备确定零序电压对应的监测信息为故障报警信息。
步骤S10313：确定包括至少一个故障报警信息的检测区间为故障区间。
具体地，由于检测区间包括两端的电杆和两电杆之间的线缆，当其中一故障报警装置发出故障报警信息时，则故障点很可能出现在当前电杆的前方或后方，因此，电子设备将包含故障报警信息的检测区间均确定为故障区间。
步骤S10314：确定未包括故障报警信息的检测区间为非故障区间。
具体地，当检测区间内的两个监测装置均未发出故障报警信息时，则当前区域内没有故障，电子设备将未包括故障报警信息的检测区间为非故障区间。
在另一种可能的实现方式中，基于各个监测信息及监测区间确定故障区间和非故障区间，包括(步骤S10321～步骤S10325)(图中未示出)：
步骤S10321：获取任两相邻监测装置发送的监测信息。
具体地，电子设备根据线路结构为每个监测装置设置序号标签，根据序号标签既可以获取若两相邻监测装置的监测信息。例如：
同一线路上设置有监测装置A、B、C和D，其中，在B和C之间设置有副支路，在副支路上设置有监测装置E和F，则电子设备可以为各个监测装置编号如下表：
监测装置 编号
A 1
B 2
C 3
D 4
E 2.1
F 2.2
其中，序号1与2相邻，序号2与2.1相邻，2.1与3相邻。
步骤S10322：基于任两相邻监测装置发送的监测信息确定任两相邻监测装置的相关度。若监测信息包括零序电流。
具体地，相关度的计算式如下：
Figure BDA0003656395880000111
其中，ρi(i+1)为第i套和第i+1套故障监测装置暂态零序电流波形的相似度，i0i(Xj)为第i套故障监测装置的暂态零序电流，i0(i+1)(Xj)为第i+1套故障监测装置的暂态零序电流。
步骤S10323：若任两相邻监测装置的相关度未达到预设相似值，则确定任两相邻监测装置之间的检测区间为非故障区间。
具体地，当任两相邻监测装置的相关度较高时，则两相邻监测装置的电流和电压特征一致，两相邻监测装置在故障点的同一侧，因此在两相邻监测装置之间无故障情况发生。
进一步地，电子设备设置有预设相似值，若任两相邻监测装置的相关度未达到预设相似值，则两相邻监测装置可能由于外界的干扰而导致的线路电流不稳定，因此当两相邻装置的相关度未达到预设相似值时，电子设备确定两相邻装置之间的监测区间为非故障区间。
步骤S10324：若任两相邻监测装置的相关度达到预设相似值，则确定任两相邻监测装置之间的检测区间为故障区间。
具体地，由于在故障点两侧的电流极性相反，此时电子设备计算得到的故障点两侧的监测装置的相关度较低。因此电子设备可以将相关度低的两相邻监测装置之间的监测区域确定为故障区间。
在另一种可能的实现方式中，方法还包括(步骤S11～步骤S13)(图中未示出)：
步骤S11：基于互联网获取天气信息。
当变电站所在位置的天气为雷电雨雪天气时，变电站内线路可能由于断路或短路在空气潮湿时发生单相接地的可能性更大。电子设备获取变电站所在的位置，然后根据互联网获取变电站所在位置的天气信息，便于根据天气信息预防故障。
步骤S12：确定每个电杆的预发故障值。
具体地，每个电杆上的设备的老化程度均不同，若设备的老化程度高，则设备发生故障而导致单相接地的可能性高。电子设备为每个电杆上的各个设备赋予评估值βi，老化程度高则评估值高，各个设备的评估值的总值即为电杆的预发故障值β。
进一步地，电子设备确定电杆的预发故障值的步骤，具体包括(步骤S121～步骤S125)(图中未示出)：
步骤S121：获取每个电杆上各个设备的初始评估值。
电杆上设置有多种设备，例如，线缆、针式绝缘子、横担、瓷瓶、线夹、断路器、隔离开关和跌落式熔断器等。
进一步地，电子设备可以将每种设备的评估值总分设置为10分，工作人员在巡检时，可以针对每种设备的老化程度为各个设备赋予初始评估值，并且可以通过终端将初始评估值发送至电子设备保存。工作人员可以通过经验为设备的老化程度赋值，例如线缆绝缘皮有裂缝或者脱色，工作人员可以通过观察对比为线缆的初始评估值赋值8～9分。若电杆上某一设备为更换的新设备，新设备的初始评估值可以被更新为0，工作人员可以通过终端向电子设备发送更新后的初始评估值，进而使电子设备确定各个设备的初始评估值。
步骤S122：基于每个设备的寿命确定每个设备的老化速度。
并且随着时间的增长，设备自然老化，电子设备在初始评估值的基础上，自动增加各个设备的评估值，模拟老化程度。并且每种设备的老化速度会有所不同，电子设备根据每种设备的寿命设置老化速度。
例如，线缆的寿命为20年，当评估值总分为10分时，则电子设备可以将电缆的老化速度设置为0.04/月。
步骤S123：基于每个设备的使用时间和每个设备的老化速度确定每个设备的增加评估值。
具体地，以电子设备获取每个设备的初始评估值的时间为使用时间的起点，将使用时间和老化速度相乘计算得到设备的增加评估值。
例如，电子设备每月为初始评估值增加0.04分，若线缆的使用时间为一个月，则一个月之后，电子设备确定线缆的增加评估值为0.04分。
步骤S124：基于初始评估值和增加评估值确定每个设备的中间评估值。
具体地，设备的中间评估值为初始评估值与增加评估值的加和。例如，当工作人员给出线缆的初始评估值为3分时，一个月之后，线缆的增加评估值为0.04分，则设备的中间评估值为3.04分。
步骤S125：根据每个电杆上各个设备的中间评估值的总和确定每个电杆的预发故障值。
具体地，电子设备确定各个设备的中间评估值后，计算得到各个评估值的总和，进而确定每个电杆的预发故障值。
而当设备的预发故障值过高时，电子设备可以提醒工作人员现场检查，经过检查和检修后，工作人员可以更新各个设备的初始评估值。
步骤S13：基于天气信息和每个电杆的预发故障值确定每个电杆受天气信息影响的第一预估值。
具体地，大风天气会卷起杂物落到电气设备上造成短路接地，当风力太大且雪天时，易发生绝缘闪路故障；阴雨天气雨水过多引起绝缘受潮直流接地；监测装置受潮导致误报等。
因此，电子设备预存每种天气信息对应影响的设备，例如大风天气会影响线缆的安全，进而计算电杆受天气信息影响的第一预估值。
同时，电子设备将天气信息对应的等级转化成天气指数α。例如，电子设备确定大风对应的天气指数与大风级数相同；雨雪天气的天气指数根据雨雪大小设置，随着雨雪大小的增加，雨雪天气指数逐渐增大。
第一预估值Y的计算公式：
Figure BDA0003656395880000131
其中，∑βi为电杆上受天气信息影响的各个设备评估值的和。因此，当天气指数越高，受天气影响的设备越多，并且设备的老化程度越高，则第一预估值越高，工作人员可以根据第一预估值的大小，获知各个电杆发生故障的可能性。
步骤S14：按照第一预估值对电杆降序排列确定第一排序信息，并向工作人员发送第一排序信息。
具体地，电子设备确定第一排序信息后，将第一排序信息发送给工作人员，工作人员可以根据第一排序信息的顺序对电杆依次排查，提前排查，减小发生故障的可能性。
在另一种可能的实现方式中，为了提高排查故障原因的效率，方法还包括(步骤S21～步骤S24)(图中未示出)：
步骤S21：获取摄像头拍摄的定位故障区间的图像信息。
具体地，在智能变电站中可以设置多个摄像头，摄像头可旋转角度，360度拍摄变电站内实景，并且近景远景均可拍摄。智能变电站内还可以设置多个巡检机器人，巡检机器人可以接收电子设备发送的指令，到达目的地拍摄电杆上的设备。
因此，电子设备可以与摄像头以及巡检机器人通讯，使摄像头或巡检机器人拍摄定位故障区间，进而接收拍摄的定位故障区间的图像信息。
步骤S22：基于第一图像识别模型确定线缆上是否有异物，若是，则确定预估故障原因为异物导致单相接地故障。否则，执行步骤S23。
具体地，电子设备通过第一图像识别模型识别线缆上是否有异物，当线缆上有异物时，则电子设备确定预估故障原因，提高维修效率。当线缆上没有异物时，则可能是由于其他设备导致的单相接地故障。
步骤S23：分别获取电杆上各个设备的图像，基于第二图像识别确定电杆上各个设备的异常指数。
具体地，电子设备再次向摄像头或巡检机器人发送指令，拍摄电杆上各个设备的图像。电子设备进一步获取电杆上各个设备的图像，进一步分析故障原因。
进一步地，电子设备基于第二图像识别模型确定电杆上各个设备的位置以及外观，当设备位置相较于正确位置发生偏移时，则设备故障的可能性高；当设备外观有异常现象时，则设备故障的可能性高，异常现象可以包括相序脱色、设备生锈或损坏等。
电子设备分别预设设备的位置和外观对应的异常指数。例如，电子设备预设设备每个倾斜度数对应的异常指数，还可以根据每种外观异常现象设置对应的异常系数。例如，某一设备倾斜角度偏移了10度，则设备位置对应的异常指数为1，若偏移了20度，则异常指数为5。即倾斜角度越高则异常指数越大，具体倾斜角度对应的异常指数根据实际情况设置，本申请不作具体限制。
步骤S24：基于电杆上每个设备的异常指数以及每个设备的中间评估值确定每个设备的故障级别。
具体地，电子设备取异常指数以及中间评估值的平均值，进而根据平均值确定故障级别。
例如，线缆的异常指数为5，且中间评估值为3.04，则计算得到平均值为4.02，对应线缆的故障级别为4.02。
步骤S25：确定预估故障原因为故障级别高的设备导致单相接地故障。
具体地，故障级别高的设备发生故障的可能性较高，因此，电子设备对比每个电杆上的各个设备的故障级别，确定故障级别高的设备导致单相接地故障。
在另一种可能的实现方式中，为了查找发生单相接地故障的原因，方法还包括(步骤S41～步骤S44)(图中未示出)：
步骤S41：获取故障报警信息的报警时刻。
具体地，当电子设备确定监测装置发生故障报警信息时，获取故障报警信息的报警时刻，便于根据报警时刻查找历史录像，进而帮助查找故障原因。
步骤S42：确定零序电压与预定门槛值的比例值。
具体地，当零序电压大于或等于预定门槛值时，电子设备确定监测装置所在位置发生单相接地故障。而零序电压越接近预定门槛值，则当前位置具有发生单相接地故障的趋势。因此，电子设备计算零序电压与预定门槛值的比例值，比例值越高，则电子设备估计监测装置所在位置发生单相接地故障的可能性越高。
步骤S43：确定位于报警时刻之前且比例值大于预设比例值的时刻为故障时刻。
具体的，为了便于查找历史录像，电子设备根据比例值确定故障时刻。其中，预设比例值的大小可以根据实际需要设置。例如，电子设备可以将比例值大于80％时的时刻确定为故障时刻。
步骤S44：确定故障时刻和故障时刻之间为采样时区。
步骤S45：获取采样时区内的历史图像信息。
具体地，变电站中摄像头或者巡检机器人拍摄的视频或照片可以存储在数据库中，电子设备可以调取数据库中的数据，进而电子设备可以调取采样时区内的历史图像，历史图像可以是照片，也可以是视频。
步骤S46：基于历史图像信息确定故障原因。
具体地，电子设备可以根据图像识别模型识别历史图像信息，并且电子设备确定故障原因的方法可以与上述步骤S22～步骤S24相同，首先判断是否有异物挂在线缆上，进而判断电杆上每个设备的状态，进而确定故障原因。
需要说明的是：步骤S42可以在步骤S41之前执行，也可以在步骤S41之后执行，也可以与步骤S41同步执行。上述步骤顺序仅是一种可能的执行方式，并不作为对本申请实施例的限定为了更好地实施以上方法，本申请实施例提供一种基于多源数据的变电站不接地系统单相接地在线监测装置，基于多源数据的变电站不接地系统单相接地在线监测装置200，包括：
第一获取模块201，用于获取每个电杆上安装的监测装置发送的监测信息；
第一确定模块202，用于确定不接地系统的线路信息，不接地系统包括若干个电杆，线路信息包括线路结构和线路位置；
第二确定模块203，用于基于线路信息与监测装置确定监测区间，监测区间包括两相邻的电杆以及两相邻的电杆之间的区域；
第三确定模块204，用于基于各个监测信息及监测区间确定故障区间和非故障区间，确定故障区间与非故障区间相接的部分为定位故障区间；
发送模块205，用于向维修人员发送定位故障区间对应的线路位置。
在另一种可能的实现方式中，第三确定模块204在基于各个监测信息及监测区间确定故障区间和非故障区间时，具体用于：
获取监测装置发送的监测信息，监测信息包括零序电压或零序电流；
基于零序电压或零序电流与预定门槛值对比，确定大于预定门槛值的零序电压对应的监测信息为故障报警信息；
确定包括至少一个故障报警信息的检测区间为故障区间；
确定未包括故障报警信息的检测区间为非故障区间。
在另一种可能的实现方式中，第三确定模块204在基于各个监测信息及监测区间确定故障区间和非故障区间时，具体用于：
获取任两相邻监测装置发送的监测信息；
基于任两相邻监测装置发送的监测信息确定任一两相邻监测装置的相关度；
若任两相邻监测装置的相关度未达到预设相似值，则确定任两相邻监测装置之间的检测区间为非故障区间；
若任两相邻监测装置的相关度达到预设相似值，则确定任两相邻监测装置之间的检测区间为故障区间。
在另一种可能的实现方式中，基于多源数据的变电站不接地系统单相接地在线监测装置200，还包括：
天气信息获取模块，用于基于互联网获取天气信息；
预发故障值确定模块，用于确定每个电杆的预发故障值；
第一预估值确定模块，用于基于天气信息和每个电杆的预发故障值确定每个电杆受天气信息影响的第一预估值；
第一排序信息确定模块，用于按照第一预估值对电杆降序排列确定第一排序信息，并向工作人员发送第一排序信息。
进一步地，预发故障值确定模块在确定每个电杆的预发故障值时，具体用于：
获取每个电杆上各个设备的初始评估值；
基于每个设备的寿命确定每个设备的老化速度；
基于每个设备的使用时间和每个设备的老化速度确定每个设备的增加评估值；
基于初始评估值和增加评估值确定每个设备的中间评估值；
根据每个电杆上各个设备的中间评估值的总和确定每个电杆的预发故障值。
在另一种可能的实现方式中，基于多源数据的变电站不接地系统单相接地在线监测装置200，还包括：
图像信息获取模块，用于获取摄像头拍摄的定位故障区间的图像信息；
第一故障原因确定模块，用于基于第一图像识别模型确定线缆上是否有异物，若是，则确定预估故障原因为异物导致单相接地故障；
异常指数确定模块，用于分别获取电杆上各个设备的图像，基于第二图像识别模型确定电杆上各个设备的异常指数；
故障级别确定模块，用于基于电杆上每个设备的异常指数以及每个设备的中间评估值确定每个设备的故障级别；
第二故障原因确定模块，用于确定预估故障原因为故障级别高的设备导致单相接地故障。
在另一种可能的实现方式中，基于多源数据的变电站不接地系统单相接地在线监测装置200，还包括：
报警时刻获取模块，用于获取确定故障报警信息的报警时刻；
比例值确定模块，用于确定零序电压与预定门槛值的比例值；
故障时刻确定模块，用于确定位于报警时刻之前且比例值大于预设比例值的时刻为故障时刻；
采样时区确定模块，用于确定故障时刻和故障时刻之间为采样时区；
历史图像信息获取模块，用于获取采样时区内的历史图像信息；
故障原因确定模块，用于基于历史图像信息确定故障原因。
前述实施例中的方法中的各种变化方式和具体实例同样适用于本实施例的基于多源数据的变电站不接地系统单相接地在线监测装置，通过前述对基于多源数据的变电站不接地系统单相接地在线监测方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中的基于多源数据的变电站不接地系统单相接地在线监测装置，所以为了说明书的简洁，在此不再详述。
为了更好地实施以上方法，本申请实施例提供一种电子设备，参照图3，电子设备300可以为手机、PC机、平板电脑、笔记本电脑等；电子设备300包括：存储器303和至少一个处理器301。其中，处理器301和存储器303相连，如通过总线302相连。电子设备300还包括显示器305，显示器305与处理器301通过总线302相连。可选地，电子设备300还可以包括收发器304。需要说明的是，实际应用中收发器304不限于一个，该电子设备300的结构并不构成对本申请实施例的限定。
处理器301可以是CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，通用处理器，DSP(Digital Signal Processor，数据信号处理器)，ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit，专用集成电路)，FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器301也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等。
总线302可包括一通路，在上述组件之间传送信息。总线302可以是PCI(Peripheral Component Interconnect，外设部件互连标准)总线或EISA(ExtendedIndustry Standard Architecture，扩展工业标准结构)总线等。总线302可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。
存储器303可以是ROM(Read Only Memory，只读存储器)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read Only Memory，电可擦可编程只读存储器)、CD-ROM(Compact DiscRead Only Memory，只读光盘)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。
存储器303用于存储执行本申请方案的应用程序代码，并由处理器301来控制执行。处理器301用于执行存储器303中存储的应用程序代码，以实现前述方法实施例所示的内容。
图3示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行如上述实施例提供的基于多源数据的变电站不接地系统单相接地在线监测方法的计算机程序。
本实施例中，计算机可读存储介质可以是保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质可以是但不限于电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意组合。具体的，计算机可读存储介质可以是便携式计算机盘、硬盘、U盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、讲台随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、光盘、磁碟、机械编码设备以及上述任意组合。
本实施例中的计算机程序包含用于执行前述所有的方法的程序代码，程序代码可包括对应执行上述实施例提供的方法步骤对应的指令。计算机程序可从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络(例如因特网、局域网、广域网和/或无线网)下载到外部计算机或外部存储设备。计算机程序可完全地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行。
本申请实施例还提供一种基于智慧物联网的分布式能耗监测管理系统，参照图4，基于智慧物联网的分布式能耗监测管理系统400包括：
若干智能仪表，智能仪表用于获取各个用户的电流值；
电子设备300，用于执行上述的一种基于智慧物联网的分布式能耗监测方法。
本申请实施例一种基于智慧物联网的分布式能耗监测管理系统的实施原理为：电子设备在监测楼宇能耗状态时，通过智能仪表获取每个用户的电流值以及每个供电线缆的电流值，电子设备根据每个供电线缆的电流值与电流限定值比较，区分出第一供电线缆和第二供电线缆，进而根据连接在第一供电线缆上的每个用户的电流值，将第一供电线缆上的至少一个用户连接至第二供电线缆，进而降低第一供电线缆上的电流值，减小第一供电线缆的负荷，提高安全性。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
另外，需要理解的是，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。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、物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、物品或者设备所固有的要素。

Claims (10)

1.一种基于多源数据的变电站不接地系统单相接地在线监测方法，其特征在于，包括：
获取每个电杆上安装的监测装置发送的监测信息；
确定不接地系统的线路信息，所述不接地系统包括若干个电杆，所述线路信息包括线路结构和线路位置，基于所述线路信息确定监测区间，所述监测区间包括两相邻的所述电杆以及两相邻的所述电杆之间的区域；
基于各个所述监测信息及所述监测区间确定故障区间和非故障区间，确定所述故障区间与所述非故障区间相接的部分为定位故障区间；
向维修人员发送所述定位故障区间对应的所述线路位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于各个所述监测信息及所述监测区间确定故障区间和非故障区间，包括：
获取监测装置发送的监测信息，所述监测信息包括零序电压或零序电流；
基于所述零序电压或所述零序电流与预定门槛值对比，确定大于所述预定门槛值的所述零序电压或零序电流对应的监测信息为故障报警信息；
确定包括至少一个所述故障报警信息的检测区间为故障区间；
确定未包括所述故障报警信息的检测区间为非故障区间。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于各个所述监测信息及所述监测区间确定故障区间和非故障区间，包括：
获取任两相邻监测装置发送的监测信息；
基于所述任两相邻监测装置发送的监测信息确定任一两相邻监测装置的相关度；
若所述任两相邻监测装置的相关度未达到预设相似值，则确定所述任两相邻监测装置之间的检测区间为非故障区间；
若所述任两相邻监测装置的相关度达到预设相似值，则确定所述任两相邻监测装置之间的检测区间为故障区间。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
基于互联网获取天气信息；
确定每个所述电杆的预发故障值；
基于所述天气信息和每个所述电杆的预发故障值确定每个电杆受所述天气信息影响的第一预估值；
按照所述第一预估值对所述电杆降序排列确定第一排序信息，并向工作人员发送所述第一排序信息。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定每个所述电杆的预发故障值，包括：
获取每个所述电杆上各个设备的初始评估值；
基于所述每个设备的寿命确定每个设备的老化速度；
基于每个设备的使用时间和所述每个设备的老化速度确定每个设备的增加评估值；
基于所述初始评估值和所述增加评估值确定每个设备的中间评估值；
根据每个电杆上各个设备的中间评估值的总和确定每个电杆的预发故障值。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取摄像头拍摄的定位故障区间的图像信息；
基于第一图像识别模型确定线缆上是否有异物，若是，则确定预估故障原因为异物导致单相接地故障；
否则，分别获取所述电杆上各个设备的图像，基于第二图像识别模型确定所述电杆上各个设备的异常指数；
基于所述电杆上每个设备的异常指数以及每个所述设备的中间评估值确定每个设备的故障级别；
确定预估故障原因为所述故障级别高的设备导致单相接地故障。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取确定所述故障报警信息的报警时刻；
确定所述零序电压与预定门槛值的比例值；
确定位于所述报警时刻之前且所述比例值大于预设比例值的时刻为故障时刻；
确定所述故障时刻和所述故障时刻之间为采样时区；
获取所述采样时区内的历史图像信息；
基于所述历史图像信息确定故障原因。
8.一种基于多源数据的变电站不接地系统单相接地在线监测装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取不接地系统的线路信息，所述不接地系统包括若干个电杆，所述线路信息包括线路结构和线路位置；
第一确定模块，用于确定每个所述电杆上安装的监测装置发送的监测信息；
第二确定模块，用于基于所述线路信息与所述监测装置确定监测区间，所述监测区间包括两相邻的所述电杆以及两相邻的所述电杆之间的区域；
第三确定模块，用于基于各个所述监测信息及所述监测区间确定故障区间和非故障区间，确定所述故障区间与所述非故障区间相接的部分为定位故障区间；
发送模块，用于向维修人员发送所述定位故障区间对应的所述线路位置。
9.一种电子设备，包括：
至少一个处理器；
存储器；
至少一个应用程序，其中所述至少一个应用程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述至少一个处理器执行，所述至少一个应用程序配置用于：执行根据权利要求1至7任一项所述的一种基于多源数据的变电站不接地系统单相接地在线监测方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至7中任一种基于多源数据的变电站不接地系统单相接地在线监测方法的计算机程序。
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