CN116070840A - 一种基于电网数字孪生模型的变压器协同管理方法和系统 - Google Patents

一种基于电网数字孪生模型的变压器协同管理方法和系统 Download PDF

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CN116070840A CN202211671640.6A CN202211671640A CN116070840A CN 116070840 A CN116070840 A CN 116070840A CN 202211671640 A CN202211671640 A CN 202211671640A CN 116070840 A CN116070840 A CN 116070840A
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Abstract

本发明提出了一种基于电网数字孪生模型的变压器协同管理方法和系统。所述变压器协同管理方法包括：根据变压器的初始参数建立每个变压器对应的初始数字孪生模型；设置自适应变化的监控时段，在每个监控时段结束之后根据所述变压器的运行参数数据对所述初始数字孪生模型进行更新，获得每个变压器对应的更新后的数字孪生模型；根据所述每个变压器对应的更新后的数字孪生模型设置其对应的持续运行时间和运行缓冲时间。所述系统包括与所述方法步骤对应的模块。

Description

一种基于电网数字孪生模型的变压器协同管理方法和系统
技术领域
本发明提出了一种基于电网数字孪生模型的变压器协同管理方法和系统，属于电网管理技术领域。
背景技术
电力变压器作为现代电网中用于实现电能转换与分配的核心装备，其健康状态直接影响着电力系统能否正常运行。其中配电网变压器工作环境复杂，极易发生故障。因此，及时地对变压器故障进行在线检测，并尽早地安排工作人员检修对电力系统安全稳定运行来说至关重要。现有变压器监测需要人工定时采集变压器内部气体参数进行人工监测，导致变压器的运行管理的自动化程度低，且，无法及时进行变压器运行调控的问题。
发明内容
本发明提供了一种基于电网数字孪生模型的变压器协同管理方法和系统，用以解决变压器质量检测需要人为实时监管，导致变压器的运行管理的自动化程度低，且，无法及时进行变压器运行调控的问题，所采取的技术方案如下：
一种基于电网数字孪生模型的变压器协同管理方法，所述变压器协同管理方法包括：
根据变压器的初始参数建立每个变压器对应的初始数字孪生模型；
设置自适应变化的监控时段，在每个监控时段结束之后根据所述变压器的运行参数数据对所述初始数字孪生模型进行更新，获得每个变压器对应的更新后的数字孪生模型；
根据所述每个变压器对应的更新后的数字孪生模型设置其对应的持续运行时间和运行缓冲时间。
进一步地，根据变压器的初始参数建立每个变压器对应的初始数字孪生模型，包括：
令每个变压器进行初始运行；
在预先设置的初始监控时间段内，获取每个处于初始运行状态的变压器的初始运行参数；
利用所述初始运行参数构建初始数字孪生模型。
其中，所述初始数字孪生模型如下：
Figure BDA0004016636540000011
其中，H表示变压器运行质量综合参数；S0i表示变压器油中溶解气体的第i种气体的产气标准速率；Si表示变压器油中溶解气体的第i种气体的实际产气速率；n表示变压器油中溶解气体的气体种类数量；Smax表示实际产气速率最大的气体对应的实际产气速率；S0max表示实际产气速率最大的气体对应的产气标准速率；H0表示预设的变压器运行质量参数标定值。
进一步地，设置自适应变化的监控时段，包括：
在预先设置的初始监控时间段，根据初始运行参数设置基准监控时段；
针对所述基准监控时段设置参数观察时刻，其中，所述参数观察时刻为基准监控时段内的靠近基准监控时段终止时刻的一个时间点；具体的，所述参数观察时刻相距于基准监控时段终止时刻的时间长度不超过0.16倍的基准监控时段；
在所述参数观察时刻提取所述参数观察时刻下的变压器的运行参数；
根据所述变压器的运行参数设置下一个监控时段。其中，所述下一个监控时段通过如下公式获取：
Figure BDA0004016636540000021
Figure BDA0004016636540000022
其中，Tj+1表示第j+1个监控过程对应的监控时段；S1i表示在第j个监控时段的参数观察时刻时，变压器油中溶解气体的第i种气体的实际产气速率；n表示变压器油中溶解气体的气体种类数量；S1max表示第j个监控时段的参数观察时刻时，实际产气速率最大的气体对应的实际产气速率；S0max表示第j个监控时段的参数观察时刻时，实际产气速率最大的气体对应的产气标准速率；T0表示基准监控时段；m表示实际产气速率不符合产气标准速率的气体种类数量。
进一步地，在每个监控时段结束之后根据所述变压器的运行参数数据对所述初始数字孪生模型进行更新，获得每个变压器对应的更新后的数字孪生模型，包括：
在每个监控时段结束之后，提取每个变压器在所述监控时段内的运行参数数据；
利用所述运行参数数据对所述初始数字孪生模型进行更新，获得每个变压器对应的更新后的数字孪生模型。
进一步地，根据所述每个变压器对应的更新后的数字孪生模型设置其对应的持续运行时间和运行缓冲时间，包括：
在每个监控时间段结束时刻提取所述每个变压器对应的更新后的数字孪生模型；
根据所述更新后的数字孪生模型确定变压器损耗程度参数，并判断变压器损耗程度参数是否高于预设的损耗指标阈值；具体的，每个监控时段结束时刻的H值即为每个监控时段结束后对应的更新后的数字孪生模型对应的变压器损耗程度参数；
当所述变压器损耗程度参数高于预设的损耗指标阈值时，利用时间设置模型确定变压器的最大持续运行时间和运行缓冲时间。
其中，所述时间设置模型为：
Figure BDA0004016636540000031
Figure BDA0004016636540000032
其中，Tp和Th分别表示最大持续运行时间和运行缓冲时间；C和C0表示变压器损耗程度参数高于预设的损耗指标阈值时所对应的变压器损耗程度参数和预设的损耗指标阈值；K表示在变压器损耗程度参数高于预设的损耗指标阈值之前所经历的监控时段个数。
一种基于电网数字孪生模型的变压器协同管理系统，所述变压器协同管理系统包括：
初始模型建立模块，用于根据变压器的初始参数建立每个变压器对应的初始数字孪生模型；
更新模块，用于设置自适应变化的监控时段，在每个监控时段结束之后根据所述变压器的运行参数数据对所述初始数字孪生模型进行更新，获得每个变压器对应的更新后的数字孪生模型；
时间设置模块，用于根据所述每个变压器对应的更新后的数字孪生模型设置其对应的持续运行时间和运行缓冲时间。
进一步地，所述初始模型建立模块包括：
运行控制模块，用于令每个变压器进行初始运行；
初始参数获取模块，用于在预先设置的初始监控时间段内，获取每个处于初始运行状态的变压器的初始运行参数；
模型建立模块，用于利用所述初始运行参数构建初始数字孪生模型。
其中，所述初始数字孪生模型如下：
Figure BDA0004016636540000033
其中，H表示变压器运行质量综合参数；S0i表示变压器油中溶解气体的第i种气体的产气标准速率；Si表示变压器油中溶解气体的第i种气体的实际产气速率；n表示变压器油中溶解气体的气体种类数量；Smax表示实际产气速率最大的气体对应的实际产气速率；S0max表示实际产气速率最大的气体对应的产气标准速率；H0表示预设的变压器运行质量参数标定值。
进一步地，所述更新模块包括：
基准时段设置模块，用于在预先设置的初始监控时间段，根据初始运行参数设置基准监控时段；其中，所述基准监控时段为1.2-1.5倍的初始监控时间段；
观察时刻设置模块，用于针对所述基准监控时段设置参数观察时刻，其中，所述参数观察时刻为基准监控时段内的靠近基准监控时段终止时刻的一个时间点；具体的，所述参数观察时刻相距于基准监控时段终止时刻的时间长度不超过0.16倍的基准监控时段；
运行参数提取模块，用于在所述参数观察时刻提取所述参数观察时刻下的变压器的运行参数；
监控时段设置模块，用于根据所述变压器的运行参数设置下一个监控时段。其中，所述下一个监控时段通过如下公式获取：
Figure BDA0004016636540000041
Figure BDA0004016636540000042
其中，Tj+1表示第j+1个监控过程对应的监控时段；S1i表示在第j个监控时段的参数观察时刻时，变压器油中溶解气体的第i种气体的实际产气速率；n表示变压器油中溶解气体的气体种类数量；S1max表示第j个监控时段的参数观察时刻时，实际产气速率最大的气体对应的实际产气速率；S0max表示第j个监控时段的参数观察时刻时，实际产气速率最大的气体对应的产气标准速率；T0表示基准监控时段；m表示实际产气速率不符合产气标准速率的气体种类数量。
进一步地，所述更新模块包括：
监控参数提取模块，用于在每个监控时段结束之后，提取每个变压器在所述监控时段内的运行参数数据；
模型更新模块，用于利用所述运行参数数据对所述初始数字孪生模型进行更新，获得每个变压器对应的更新后的数字孪生模型。
进一步地，所述时间设置模块包括：
更新数据提取模块，用于在每个监控时间段结束时刻提取所述每个变压器对应的更新后的数字孪生模型；
参数判断模块，用于根据所述更新后的数字孪生模型确定变压器损耗程度参数，并判断变压器损耗程度参数是否高于预设的损耗指标阈值；具体的，每个监控时段结束时刻的H值即为每个监控时段结束后对应的更新后的数字孪生模型对应的变压器损耗程度参数；
时间参数设置模块，用于当所述变压器损耗程度参数高于预设的损耗指标阈值时，利用时间设置模型确定变压器的最大持续运行时间和运行缓冲时间。
其中，所述时间设置模型为：
Figure BDA0004016636540000051
Figure BDA0004016636540000052
其中，Tp和Th分别表示最大持续运行时间和运行缓冲时间；C和C0表示变压器损耗程度参数高于预设的损耗指标阈值时所对应的变压器损耗程度参数和预设的损耗指标阈值；K表示在变压器损耗程度参数高于预设的损耗指标阈值之前所经历的监控时段个数。
本发明有益效果：
本发明提出的一种基于电网数字孪生模型的变压器协同管理方法和系统通过采集的变压器运行参数建立初始数字孪生模型，通过初始数字孪生模型和更新后的数字孪生模型实现变压器的自动监控，同时，根据本发明提出的时间设置方式进行变压器运行时间调控能够有效提高变压器运行监控和运行调整的自动化程度和调整及时性及效率。
附图说明
图1为本发明所述方法的流程图；
图2为本发明所述系统的系统框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提出了一种基于电网数字孪生模型的变压器协同管理方法，如图1所示，所述变压器协同管理方法包括：
S1、根据变压器的初始参数建立每个变压器对应的初始数字孪生模型；
S2、设置自适应变化的监控时段，在每个监控时段结束之后根据所述变压器的运行参数数据对所述初始数字孪生模型进行更新，获得每个变压器对应的更新后的数字孪生模型；
S3、根据所述每个变压器对应的更新后的数字孪生模型设置其对应的持续运行时间和运行缓冲时间。
上述技术方案的工作原理为：首先，根据变压器的初始参数建立每个变压器对应的初始数字孪生模型；然后，设置自适应变化的监控时段，在每个监控时段结束之后根据所述变压器的运行参数数据对所述初始数字孪生模型进行更新，获得每个变压器对应的更新后的数字孪生模型；最后，根据所述每个变压器对应的更新后的数字孪生模型设置其对应的持续运行时间和运行缓冲时间。
上述技术方案的效果为：本实施例提出的一种基于电网数字孪生模型的变压器协同管理方法通过采集的变压器运行参数建立初始数字孪生模型，通过初始数字孪生模型和更新后的数字孪生模型实现变压器的自动监控，同时，根据本实施例提出的时间设置方式进行变压器运行时间调控能够有效提高变压器运行监控和运行调整的自动化程度和调整及时性及效率。
本发明的一个实施例，根据变压器的初始参数建立每个变压器对应的初始数字孪生模型，包括：
S101、令每个变压器进行初始运行；
S102、在预先设置的初始监控时间段内，获取每个处于初始运行状态的变压器的初始运行参数；
S103、利用所述初始运行参数构建初始数字孪生模型。
其中，所述初始数字孪生模型如下：
Figure BDA0004016636540000061
其中，H表示变压器运行质量综合参数；S0i表示变压器油中溶解气体的第i种气体的产气标准速率；Si表示变压器油中溶解气体的第i种气体的实际产气速率；n表示变压器油中溶解气体的气体种类数量；Smax表示实际产气速率最大的气体对应的实际产气速率；S0max表示实际产气速率最大的气体对应的产气标准速率；H0表示预设的变压器运行质量参数标定值。
上述技术方案的工作原理为：首先，令每个变压器进行初始运行；然后，在预先设置的初始监控时间段内，获取每个处于初始运行状态的变压器的初始运行参数；最后，利用所述初始运行参数构建初始数字孪生模型。
上述技术方案的效果为：通过采集的变压器运行参数建立初始数字孪生模型，通过初始数字孪生模型和更新后的数字孪生模型实现变压器的自动监控，同时，根据本实施例提出的时间设置方式进行变压器运行时间调控能够有效提高变压器运行监控和运行调整的自动化程度和调整及时性及效率。
同时，通过上述初始数字孪生模型获取的变压器运行质量综合参数能够通过最简练的计算方式获取对变压器运行质量具备较高评断性的参数指标，能够在最大限度降低变压器运行质量综合参数运算量和运算复杂度的情况下，最大限度提高变压器运行质量综合参数获取的准确性和表征性，进而有效提高变压器运行质量的监控力度和监控准确性。
本发明的一个实施例，设置自适应变化的监控时段，包括：
S201a、在预先设置的初始监控时间段，根据初始运行参数设置基准监控时段；
S202a、针对所述基准监控时段设置参数观察时刻，其中，所述参数观察时刻为基准监控时段内的靠近基准监控时段终止时刻的一个时间点；具体的，所述参数观察时刻相距于基准监控时段终止时刻的时间长度不超过0.16倍的基准监控时段；
S203a、在所述参数观察时刻提取所述参数观察时刻下的变压器的运行参数；
S204a、根据所述变压器的运行参数设置下一个监控时段。其中，所述下一个监控时段通过如下公式获取：
Figure BDA0004016636540000071
Figure BDA0004016636540000072
其中，Tj+1表示第j+1个监控过程对应的监控时段；S1i表示在第j个监控时段的参数观察时刻时，变压器油中溶解气体的第i种气体的实际产气速率；n表示变压器油中溶解气体的气体种类数量；S1max表示第j个监控时段的参数观察时刻时，实际产气速率最大的气体对应的实际产气速率；S0max表示第j个监控时段的参数观察时刻时，实际产气速率最大的气体对应的产气标准速率；T0表示基准监控时段；m表示实际产气速率不符合产气标准速率的气体种类数量。
上述技术方案的工作原理为：首先，在预先设置的初始监控时间段，根据初始运行参数设置基准监控时段；然后，针对所述基准监控时段设置参数观察时刻，其中，所述参数观察时刻为基准监控时段内的靠近基准监控时段终止时刻的一个时间点；具体的，所述参数观察时刻相距于基准监控时段终止时刻的时间长度不超过0.16倍的基准监控时段；然后，在所述参数观察时刻提取所述参数观察时刻下的变压器的运行参数；最后，根据所述变压器的运行参数设置下一个监控时段。
上述技术方案的效果为：通过采集的变压器运行参数建立初始数字孪生模型，通过初始数字孪生模型和更新后的数字孪生模型实现变压器的自动监控，同时，根据本实施例提出的时间设置方式进行变压器运行时间调控能够有效提高变压器运行监控和运行调整的自动化程度和调整及时性及效率。另一方面，通过上述方式获取的监控时段，能够结合最新变压器运行质量设置下一个阶段的监控时段，能够使监控时段的根据变压器实际运行质量具体情况进行自适应调整，进而有效提高监控时段的自适应调整性能。同时，通过上述模型获取的监控时段的设置能够有效提高监控时段设置与变压器实际运行情况之间的匹配性，进而能够有效提高监控时段设置的合理性，防止统一一致的监控时段无法根据变压器实际运行质量情况的改变而自适应变化，导致降低变压器实际运行质量监控的准确性和故障发现的及时性。
本发明的一个实施例，在每个监控时段结束之后根据所述变压器的运行参数数据对所述初始数字孪生模型进行更新，获得每个变压器对应的更新后的数字孪生模型，包括：
S201b、在每个监控时段结束之后，提取每个变压器在所述监控时段内的运行参数数据；
S202b、利用所述运行参数数据对所述初始数字孪生模型进行更新，获得每个变压器对应的更新后的数字孪生模型。
上述技术方案的工作原理为：首先，在每个监控时段结束之后，提取每个变压器在所述监控时段内的运行参数数据；然后，利用所述运行参数数据对所述初始数字孪生模型进行更新，获得每个变压器对应的更新后的数字孪生模型。
上述技术方案的效果为：通过采集的变压器运行参数建立初始数字孪生模型，通过初始数字孪生模型和更新后的数字孪生模型实现变压器的自动监控，同时，根据本实施例提出的时间设置方式进行变压器运行时间调控能够有效提高变压器运行监控和运行调整的自动化程度和调整及时性及效率。
本发明的一个实施例，根据所述每个变压器对应的更新后的数字孪生模型设置其对应的持续运行时间和运行缓冲时间，包括：
S301、在每个监控时间段结束时刻提取所述每个变压器对应的更新后的数字孪生模型；
S302、根据所述更新后的数字孪生模型确定变压器损耗程度参数，并判断变压器损耗程度参数是否高于预设的损耗指标阈值；具体的，每个监控时段结束时刻的H值即为每个监控时段结束后对应的更新后的数字孪生模型对应的变压器损耗程度参数；
S303、当所述变压器损耗程度参数高于预设的损耗指标阈值时，利用时间设置模型确定变压器的最大持续运行时间和运行缓冲时间。
其中，所述时间设置模型为：
Figure BDA0004016636540000081
Figure BDA0004016636540000091
其中，Tp和Th分别表示最大持续运行时间和运行缓冲时间；C和C0表示变压器损耗程度参数高于预设的损耗指标阈值时所对应的变压器损耗程度参数和预设的损耗指标阈值；K表示在变压器损耗程度参数高于预设的损耗指标阈值之前所经历的监控时段个数。
上述技术方案的工作原理为：首先，在每个监控时间段结束时刻提取所述每个变压器对应的更新后的数字孪生模型；然后，根据所述更新后的数字孪生模型确定变压器损耗程度参数，并判断变压器损耗程度参数是否高于预设的损耗指标阈值；具体的，每个监控时段结束时刻的H值即为每个监控时段结束后对应的更新后的数字孪生模型对应的变压器损耗程度参数；最后，当所述变压器损耗程度参数高于预设的损耗指标阈值时，利用时间设置模型确定变压器的最大持续运行时间和运行缓冲时间。
上述技术方案的效果为：通过采集的变压器运行参数建立初始数字孪生模型，通过初始数字孪生模型和更新后的数字孪生模型实现变压器的自动监控，同时，根据本实施例提出的时间设置方式进行变压器运行时间调控能够有效提高变压器运行监控和运行调整的自动化程度和调整及时性及效率。
另一方面，通过上述方式获取的最大持续运行时间和运行缓冲时间能够是使用到一定损耗程度的变压器进行合理的间歇性运行，在这个过程中，通过上述方式获取的最大持续运行时间能够在对大程度上降低变压器持续磨损时长的情况下，保证变压器的运行时长能够满足变压器的正常工作需求，同时，通过上述运行缓冲时间的设置能够在不影响变压器工作需求满足强度的情况下，为变压器提供合理的暂停运行时长，进而在变压器满足工作运行需求的情况下，提高变压器的使用寿命。
本发明实施例提出了一种基于电网数字孪生模型的变压器协同管理系统，如图2所示，所述变压器协同管理系统包括：
初始模型建立模块，用于根据变压器的初始参数建立每个变压器对应的初始数字孪生模型；
更新模块，用于设置自适应变化的监控时段，在每个监控时段结束之后根据所述变压器的运行参数数据对所述初始数字孪生模型进行更新，获得每个变压器对应的更新后的数字孪生模型；
时间设置模块，用于根据所述每个变压器对应的更新后的数字孪生模型设置其对应的持续运行时间和运行缓冲时间。
上述技术方案的工作原理为：首先，通过初始模型建立模块根据变压器的初始参数建立每个变压器对应的初始数字孪生模型；然后，利用更新模块设置自适应变化的监控时段，在每个监控时段结束之后根据所述变压器的运行参数数据对所述初始数字孪生模型进行更新，获得每个变压器对应的更新后的数字孪生模型；最后，利用时间设置模块根据所述每个变压器对应的更新后的数字孪生模型设置其对应的持续运行时间和运行缓冲时间。
上述技术方案的效果为：本实施例提出的一种基于电网数字孪生模型的变压器协同管理系统通过采集的变压器运行参数建立初始数字孪生模型，通过初始数字孪生模型和更新后的数字孪生模型实现变压器的自动监控，同时，根据本实施例提出的时间设置方式进行变压器运行时间调控能够有效提高变压器运行监控和运行调整的自动化程度和调整及时性及效率。
本发明的一个实施例，所述初始模型建立模块包括：
运行控制模块，用于令每个变压器进行初始运行；
初始参数获取模块，用于在预先设置的初始监控时间段内，获取每个处于初始运行状态的变压器的初始运行参数；
模型建立模块，用于利用所述初始运行参数构建初始数字孪生模型。
其中，所述初始数字孪生模型如下：
Figure BDA0004016636540000101
其中，H表示变压器运行质量综合参数；S0i表示变压器油中溶解气体的第i种气体的产气标准速率；Si表示变压器油中溶解气体的第i种气体的实际产气速率；n表示变压器油中溶解气体的气体种类数量；Smax表示实际产气速率最大的气体对应的实际产气速率；S0max表示实际产气速率最大的气体对应的产气标准速率；H0表示预设的变压器运行质量参数标定值。
上述技术方案的工作原理为：首先，通过运行控制模块令每个变压器进行初始运行；然后，利用初始参数获取模块在预先设置的初始监控时间段内，获取每个处于初始运行状态的变压器的初始运行参数；最后，通过模型建立模块利用所述初始运行参数构建初始数字孪生模型。
上述技术方案的效果为：过采集的变压器运行参数建立初始数字孪生模型，通过初始数字孪生模型和更新后的数字孪生模型实现变压器的自动监控，同时，根据本实施例提出的时间设置方式进行变压器运行时间调控能够有效提高变压器运行监控和运行调整的自动化程度和调整及时性及效率。
同时，通过上述初始数字孪生模型获取的变压器运行质量综合参数能够通过最简练的计算方式获取对变压器运行质量具备较高评断性的参数指标，能够在最大限度降低变压器运行质量综合参数运算量和运算复杂度的情况下，最大限度提高变压器运行质量综合参数获取的准确性和表征性，进而有效提高变压器运行质量的监控力度和监控准确性。
本发明的一个实施例，所述更新模块包括：
基准时段设置模块，用于在预先设置的初始监控时间段，根据初始运行参数设置基准监控时段；其中，所述基准监控时段为1.2-1.5倍的初始监控时间段；
观察时刻设置模块，用于针对所述基准监控时段设置参数观察时刻，其中，所述参数观察时刻为基准监控时段内的靠近基准监控时段终止时刻的一个时间点；具体的，所述参数观察时刻相距于基准监控时段终止时刻的时间长度不超过0.16倍的基准监控时段；
运行参数提取模块，用于在所述参数观察时刻提取所述参数观察时刻下的变压器的运行参数；
监控时段设置模块，用于根据所述变压器的运行参数设置下一个监控时段。其中，所述下一个监控时段通过如下公式获取：
Figure BDA0004016636540000111
Figure BDA0004016636540000112
其中，Tj+1表示第j+1个监控过程对应的监控时段；S1i表示在第j个监控时段的参数观察时刻时，变压器油中溶解气体的第i种气体的实际产气速率；n表示变压器油中溶解气体的气体种类数量；S1max表示第j个监控时段的参数观察时刻时，实际产气速率最大的气体对应的实际产气速率；S0max表示第j个监控时段的参数观察时刻时，实际产气速率最大的气体对应的产气标准速率；T0表示基准监控时段；m表示实际产气速率不符合产气标准速率的气体种类数量。
上述技术方案的工作原理为：首先，通过基准时段设置模块在预先设置的初始监控时间段，根据初始运行参数设置基准监控时段；其中，所述基准监控时段为1.2-1.5倍的初始监控时间段；然后，利用观察时刻设置模块针对所述基准监控时段设置参数观察时刻，其中，所述参数观察时刻为基准监控时段内的靠近基准监控时段终止时刻的一个时间点；具体的，所述参数观察时刻相距于基准监控时段终止时刻的时间长度不超过0.16倍的基准监控时段；随后，利用运行参数提取模块在所述参数观察时刻提取所述参数观察时刻下的变压器的运行参数；最后，采用监控时段设置模块根据所述变压器的运行参数设置下一个监控时段。
上述技术方案的效果为：过采集的变压器运行参数建立初始数字孪生模型，通过初始数字孪生模型和更新后的数字孪生模型实现变压器的自动监控，同时，根据本实施例提出的时间设置方式进行变压器运行时间调控能够有效提高变压器运行监控和运行调整的自动化程度和调整及时性及效率。另一方面，通过上述方式获取的监控时段，能够结合最新变压器运行质量设置下一个阶段的监控时段，能够使监控时段的根据变压器实际运行质量具体情况进行自适应调整，进而有效提高监控时段的自适应调整性能。同时，通过上述模型获取的监控时段的设置能够有效提高监控时段设置与变压器实际运行情况之间的匹配性，进而能够有效提高监控时段设置的合理性，防止统一一致的监控时段无法根据变压器实际运行质量情况的改变而自适应变化，导致降低变压器实际运行质量监控的准确性和故障发现的及时性。
本发明的一个实施例，所述更新模块包括：
监控参数提取模块，用于在每个监控时段结束之后，提取每个变压器在所述监控时段内的运行参数数据；
模型更新模块，用于利用所述运行参数数据对所述初始数字孪生模型进行更新，获得每个变压器对应的更新后的数字孪生模型。
上述技术方案的工作原理为：首先，通过监控参数提取模块在每个监控时段结束之后，提取每个变压器在所述监控时段内的运行参数数据；然后，通过模型更新模块利用所述运行参数数据对所述初始数字孪生模型进行更新，获得每个变压器对应的更新后的数字孪生模型。
上述技术方案的效果为：过采集的变压器运行参数建立初始数字孪生模型，通过初始数字孪生模型和更新后的数字孪生模型实现变压器的自动监控，同时，根据本实施例提出的时间设置方式进行变压器运行时间调控能够有效提高变压器运行监控和运行调整的自动化程度和调整及时性及效率。
本发明的一个实施例，所述时间设置模块包括：
更新数据提取模块，用于在每个监控时间段结束时刻提取所述每个变压器对应的更新后的数字孪生模型；
参数判断模块，用于根据所述更新后的数字孪生模型确定变压器损耗程度参数，并判断变压器损耗程度参数是否高于预设的损耗指标阈值；具体的，每个监控时段结束时刻的H值即为每个监控时段结束后对应的更新后的数字孪生模型对应的变压器损耗程度参数；
时间参数设置模块，用于当所述变压器损耗程度参数高于预设的损耗指标阈值时，利用时间设置模型确定变压器的最大持续运行时间和运行缓冲时间。
其中，所述时间设置模型为：
Figure BDA0004016636540000131
Figure BDA0004016636540000132
其中，Tp和Th分别表示最大持续运行时间和运行缓冲时间；C和C0表示变压器损耗程度参数高于预设的损耗指标阈值时所对应的变压器损耗程度参数和预设的损耗指标阈值；K表示在变压器损耗程度参数高于预设的损耗指标阈值之前所经历的监控时段个数。
上述技术方案的工作原理为：首先，通过更新数据提取模块在每个监控时间段结束时刻提取所述每个变压器对应的更新后的数字孪生模型；然后，利用参数判断模块根据所述更新后的数字孪生模型确定变压器损耗程度参数，并判断变压器损耗程度参数是否高于预设的损耗指标阈值；具体的，每个监控时段结束时刻的H值即为每个监控时段结束后对应的更新后的数字孪生模型对应的变压器损耗程度参数；最后，利用时间参数设置模块在当所述变压器损耗程度参数高于预设的损耗指标阈值时，利用时间设置模型确定变压器的最大持续运行时间和运行缓冲时间。
上述技术方案的效果为：过采集的变压器运行参数建立初始数字孪生模型，通过初始数字孪生模型和更新后的数字孪生模型实现变压器的自动监控，同时，根据本实施例提出的时间设置方式进行变压器运行时间调控能够有效提高变压器运行监控和运行调整的自动化程度和调整及时性及效率。
另一方面，通过上述方式获取的最大持续运行时间和运行缓冲时间能够是使用到一定损耗程度的变压器进行合理的间歇性运行，在这个过程中，通过上述方式获取的最大持续运行时间能够在对大程度上降低变压器持续磨损时长的情况下，保证变压器的运行时长能够满足变压器的正常工作需求，同时，通过上述运行缓冲时间的设置能够在不影响变压器工作需求满足强度的情况下，为变压器提供合理的暂停运行时长，进而在变压器满足工作运行需求的情况下，提高变压器的使用寿命。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种基于电网数字孪生模型的变压器协同管理方法，其特征在于，所述变压器协同管理方法包括：
根据变压器的初始参数建立每个变压器对应的初始数字孪生模型；
设置自适应变化的监控时段，在每个监控时段结束之后根据所述变压器的运行参数数据对所述初始数字孪生模型进行更新，获得每个变压器对应的更新后的数字孪生模型；
根据所述每个变压器对应的更新后的数字孪生模型设置其对应的持续运行时间和运行缓冲时间。
2.根据权利要求1所述变压器协同管理方法，其特征在于，根据变压器的初始参数建立每个变压器对应的初始数字孪生模型，包括：
令每个变压器进行初始运行；
在预先设置的初始监控时间段内，获取每个处于初始运行状态的变压器的初始运行参数；
利用所述初始运行参数构建初始数字孪生模型。
3.根据权利要求1所述变压器协同管理方法，其特征在于，设置自适应变化的监控时段，包括：
在预先设置的初始监控时间段，根据初始运行参数设置基准监控时段；
针对所述基准监控时段设置参数观察时刻，其中，所述参数观察时刻为基准监控时段内的靠近基准监控时段终止时刻的一个时间点；
在所述参数观察时刻提取所述参数观察时刻下的变压器的运行参数；
根据所述变压器的运行参数设置下一个监控时段。
4.根据权利要求1所述变压器协同管理方法，其特征在于，在每个监控时段结束之后根据所述变压器的运行参数数据对所述初始数字孪生模型进行更新，获得每个变压器对应的更新后的数字孪生模型，包括：
在每个监控时段结束之后，提取每个变压器在所述监控时段内的运行参数数据；
利用所述运行参数数据对所述初始数字孪生模型进行更新，获得每个变压器对应的更新后的数字孪生模型。
5.根据权利要求1所述变压器协同管理方法，其特征在于，根据所述每个变压器对应的更新后的数字孪生模型设置其对应的持续运行时间和运行缓冲时间，包括：
在每个监控时间段结束时刻提取所述每个变压器对应的更新后的数字孪生模型；
根据所述更新后的数字孪生模型确定变压器损耗程度参数，并判断变压器损耗程度参数是否高于预设的损耗指标阈值；
当所述变压器损耗程度参数高于预设的损耗指标阈值时，利用时间设置模型确定变压器的最大持续运行时间和运行缓冲时间。
6.一种基于电网数字孪生模型的变压器协同管理系统，其特征在于，所述变压器协同管理系统包括：
初始模型建立模块，用于根据变压器的初始参数建立每个变压器对应的初始数字孪生模型；
更新模块，用于设置自适应变化的监控时段，在每个监控时段结束之后根据所述变压器的运行参数数据对所述初始数字孪生模型进行更新，获得每个变压器对应的更新后的数字孪生模型；
时间设置模块，用于根据所述每个变压器对应的更新后的数字孪生模型设置其对应的持续运行时间和运行缓冲时间。
7.根据权利要求6所述变压器协同管理系统，其特征在于，所述初始模型建立模块包括：
运行控制模块，用于令每个变压器进行初始运行；
初始参数获取模块，用于在预先设置的初始监控时间段内，获取每个处于初始运行状态的变压器的初始运行参数；
模型建立模块，用于利用所述初始运行参数构建初始数字孪生模型。
8.根据权利要求6所述变压器协同管理系统，其特征在于，所述更新模块包括：
基准时段设置模块，用于在预先设置的初始监控时间段，根据初始运行参数设置基准监控时段；
观察时刻设置模块，用于针对所述基准监控时段设置参数观察时刻，其中，所述参数观察时刻为基准监控时段内的靠近基准监控时段终止时刻的一个时间点；
运行参数提取模块，用于在所述参数观察时刻提取所述参数观察时刻下的变压器的运行参数；
监控时段设置模块，用于根据所述变压器的运行参数设置下一个监控时段。
9.根据权利要求6所述变压器协同管理系统，其特征在于，所述更新模块包括：
监控参数提取模块，用于在每个监控时段结束之后，提取每个变压器在所述监控时段内的运行参数数据；
模型更新模块，用于利用所述运行参数数据对所述初始数字孪生模型进行更新，获得每个变压器对应的更新后的数字孪生模型。
10.根据权利要求6所述变压器协同管理系统，其特征在于，所述时间设置模块包括：
更新数据提取模块，用于在每个监控时间段结束时刻提取所述每个变压器对应的更新后的数字孪生模型；
参数判断模块，用于根据所述更新后的数字孪生模型确定变压器损耗程度参数，并判断变压器损耗程度参数是否高于预设的损耗指标阈值；
时间参数设置模块，用于当所述变压器损耗程度参数高于预设的损耗指标阈值时，利用时间设置模型确定变压器的最大持续运行时间和运行缓冲时间。
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