CN116245502B - 一种基于数字孪生的变压器设备虚实交互运检方法和系统 - Google Patents
一种基于数字孪生的变压器设备虚实交互运检方法和系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116245502B CN116245502B CN202211671609.2A CN202211671609A CN116245502B CN 116245502 B CN116245502 B CN 116245502B CN 202211671609 A CN202211671609 A CN 202211671609A CN 116245502 B CN116245502 B CN 116245502B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- transformer
- parameters
- detection
- period
- parameter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 194
- 230000003993 interaction Effects 0.000 title claims abstract description 19
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 148
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 28
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 20
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 4
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 claims 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 16
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/20—Administration of product repair or maintenance
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/04—Forecasting or optimisation specially adapted for administrative or management purposes, e.g. linear programming or "cutting stock problem"
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/06—Energy or water supply
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2113/00—Details relating to the application field
- G06F2113/04—Power grid distribution networks
-
- 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
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
- Y04S10/50—Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Economics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Marketing (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Game Theory and Decision Science (AREA)
- Public Health (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Geometry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
- Testing Relating To Insulation (AREA)
- Protection Of Transformers (AREA)
Abstract
本发明提出了一种基于数字孪生的变压器设备虚实交互运检方法和系统。所述方法包括设置变压器的运行监控时段,并在所述运行监控时段中实时获取所述变压器的运行参数;根据所述变压器在每个运行监控时段中的运行参数获取每个运行监控时段对应的数字孪生模型;根据所述数字孪生模型控制自动运检设备对变压器进行实际运检。所述系统包括与所述方法步骤对应的模块。
Description
技术领域
本发明提出了一种基于数字孪生的变压器设备虚实交互运检方法和系统,属于电力设备运检技术领域。
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进行变压器运检检测,并且运检周期基本固定,这就导致无法在非运行周期发现变压器故障,导致运检准确性低,并且变压器故障发现及时性较差的问题发生。
发明内容
本发明提供了一种基于数字孪生的变压器设备虚实交互运检方法和系统,用以解决现有变压器运检准确性低,并且变压器故障发现及时性较差的问题,所采取的技术方案如下:
一种基于数字孪生的变压器设备虚实交互运检方法,所述变压器设备虚实交互运检方法包括:
设置变压器的运行监控时段,并在所述运行监控时段中实时获取所述变压器的运行参数;
根据所述变压器在每个运行监控时段中的运行参数获取每个运行监控时段对应的数字孪生模型;
其中,所述数字孪生模型包括:
其中,W表示变压器运行状态综合参数;W0表示预设的基准状态参数;k表示当前所经历的监控时段的个数;C01i表示变压器油在第i个监控时段内的实际最大输出容量;C表示所述变压器的基本运行参数中提供的变压器容量;C01max表示在当前k个监控时段中,变压器运行的实际最大输出容量对应的单个监控时段内的最大变化幅度。
根据所述数字孪生模型控制自动运检设备对变压器进行实际运检。
进一步地,设置变压器的运行监控时段,包括:
根据变压器的装配信息,获取变压器的基本运行参数;
将变压器接入测试负载进行试运行操作,获取变压器接入测试负载后的试运行参数;其中,所述测试负载满足所述变压器的基本运行参数的极限负载参数,例如使变压器进行满载运行的负载参数;并且,所述试运行的时间长度Ts的取值范围为0.38T0≤Ts≤0.57T0;
根据所述基本运行参数、试运行参数和监控时段设置模型设置与变压器对应的运行监控时段。
进一步地,根据所述基本运行参数、试运行参数和监控时段设置模型设置与变压器对应的运行监控时段,包括:
提取所述变压器的基本运行参数中的基本运行参数种类总数量和预先设定的变压器运行过程中所要监控的参数种类数量,作为第一目标参数;
提取所述变压器的基本运行参数中提供的变压器容量和试运行参数中体现的所述变压器的实际最大输出容量,作为第二目标参数;
提取所述变压器的试运行过程中的实际最大输出容量对应的最大变化幅度,作为第三目标参数;
利用所述第一目标参数、第二目标参数和第三目标参数结合所述监控时段设置模型设置与变压器对应的运行监控时段。
其中,所述监控时段设置模型如下:
其中,T表示监控时段;T0表示预先设置的标定时段,其取值范围为10-15天;M表示基本运行参数种类总数量;N表示预设的监控的运行参数种类数量;C表示所述变压器的基本运行参数中提供的变压器容量(即为变压器标定使用寿命内所能连续输出最大容量);C0表示试运行参数中体现的所述变压器的实际最大输出容量;ΔC表示试运行过程中的实际最大输出容量对应的最大变化幅度。
进一步地,根据所述数字孪生模型控制自动运检设备对变压器进行实际运检,包括:
根据所述数字孪生模型获得的变压器运行状态综合参数对变压器的实际运检周期进行设置,并将实际运检周期对应的时间信息发送至自动运检设备;
所述自动运检设备根据所述运检周期对应的时间信息对与所述时间信息对应的变压器进行实际运检操作。
当数字孪生模型获得的变压器运行状态综合参数变化服幅度不大时,基本上Tx不会发生变化,当数字孪生模型获得的变压器运行状态综合参数变化服幅度过大导致时Tx发生变化,改变后的实际运检周期会发送至自动运检设备,所述自动运检设备根据改变后的实际运检周期进行运检操作。
进一步地,根据所述数字孪生模型获得的变压器运行状态综合参数对变压器的实际运检周期进行设置,包括:
提取每个监控时段对应的数字孪生模型获取的变压器运行状态综合参数;
利用所述变压器运行状态综合参数结合实际运检周期设置模型获取实际运检周期。
其中,所述实际运检周期设置模型如下:
Tx=A·T
其中,Tx表示实际运检周期对应的时间长度;A表示时间调整系数;D表示预先设置的基础时段数量,其取值范围为3-5;INT[]表示对[]的运算结果进行向上取整;Wi表示第i个监控时段的变压器运行状态综合参数;W0表示你变压器运行状态综合参数的阈值;当A小于0时,令A=0.73。
一种基于数字孪生的变压器设备虚实交互运检系统,所述变压器设备虚实交互运检系统包括:
时段设置模块,用于设置变压器的运行监控时段,并在所述运行监控时段中实时获取所述变压器的运行参数;
模型获取模块,用于根据所述变压器在每个运行监控时段中的运行参数获取每个运行监控时段对应的数字孪生模型;
其中,所述数字孪生模型包括:
其中,W表示变压器运行状态综合参数;W0表示预设的基准状态参数;k表示当前所经历的监控时段的个数;C01i表示变压器油在第i个监控时段内的实际最大输出容量;C表示所述变压器的基本运行参数中提供的变压器容量;C01max表示在当前k个监控时段中,变压器运行的实际最大输出容量对应的单个监控时段内的最大变化幅度。
运检控制模块,用于根据所述数字孪生模型控制自动运检设备对变压器进行实际运检。
进一步地,所述时段设置模块包括:
第一参数获取模块,用于根据变压器的装配信息,获取变压器的基本运行参数;
第二参数获取模块,用于将变压器接入测试负载进行试运行操作,获取变压器接入测试负载后的试运行参数;其中,所述测试负载满足所述变压器的基本运行参数的极限负载参数,例如使变压器进行满载运行的负载参数;并且,所述试运行的时间长度Ts的取值范围为0.38T0≤Ts≤0.57T0;
监控时段设置模块,用于根据所述基本运行参数、试运行参数和监控时段设置模型设置与变压器对应的运行监控时段。
进一步地,所述监控时段设置模块包括:
第一目标参数获取模块,用于提取所述变压器的基本运行参数中的基本运行参数种类总数量和预先设定的变压器运行过程中所要监控的参数种类数量,作为第一目标参数;
第二目标参数获取模块,用于提取所述变压器的基本运行参数中提供的变压器容量和试运行参数中体现的所述变压器的实际最大输出容量,作为第二目标参数;
第三目标参数获取模块,用于提取所述变压器的试运行过程中的实际最大输出容量对应的最大变化幅度,作为第三目标参数;
设置执行模块,用于利用所述第一目标参数、第二目标参数和第三目标参数结合所述监控时段设置模型设置与变压器对应的运行监控时段。
其中,所述监控时段设置模型如下:
其中,T表示监控时段;T0表示预先设置的标定时段,其取值范围为10-15天;M表示基本运行参数种类总数量;N表示预设的监控的运行参数种类数量;C表示所述变压器的基本运行参数中提供的变压器容量(即为变压器标定使用寿命内所能连续输出最大容量);C0表示试运行参数中体现的所述变压器的实际最大输出容量;ΔC表示试运行过程中的实际最大输出容量对应的最大变化幅度。
进一步地,所述运检控制模块包括:
周期设置模块,用于根据所述数字孪生模型获得的变压器运行状态综合参数对变压器的实际运检周期进行设置,并将实际运检周期对应的时间信息发送至自动运检设备;
运检执行模块,用于所述自动运检设备根据所述运检周期对应的时间信息对与所述时间信息对应的变压器进行实际运检操作。
当数字孪生模型获得的变压器运行状态综合参数变化服幅度不大时,基本上Tx不会发生变化,当数字孪生模型获得的变压器运行状态综合参数变化服幅度过大导致时Tx发生变化,改变后的实际运检周期会发送至自动运检设备,所述自动运检设备根据改变后的实际运检周期进行运检操作。
进一步地,所述周期设置模块包括:
参数提取模块,用于提取每个监控时段对应的数字孪生模型获取的变压器运行状态综合参数;
周期设置获取模块,用于利用所述变压器运行状态综合参数结合实际运检周期设置模型获取实际运检周期。
其中,所述实际运检周期设置模型如下:
Tx=A·T
其中,Tx表示实际运检周期对应的时间长度;A表示时间调整系数;D表示预先设置的基础时段数量,其取值范围为3-5;INT[]表示对[]的运算结果进行向上取整;Wi表示第i个监控时段的变压器运行状态综合参数;W0表示你变压器运行状态综合参数的阈值;当A小于0时,令A=0.73。
本发明有益效果:
本发明提出的一种基于数字孪生的变压器设备虚实交互运检方法和系统通过数字孪生模型对变压器的运行进行虚拟预测的方式,获取变压器的虚拟预测参数,并通过虚拟预测参数控制自动运检设备进行实际运检,通过这种方式完全避免人工定时运检导致的在非运检周期无法及时发现变压器运行异常的问题发生。进而,有效提高变压器运检的自动化程度,并且有效提高运检准确性和变压器运行异常发现及时性。
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。
本发明提出了一种基于数字孪生的变压器设备虚实交互运检方法,如图1所示,所述变压器设备虚实交互运检方法包括:
S1、设置变压器的运行监控时段,并在所述运行监控时段中实时获取所述变压器的运行参数;
S2、根据所述变压器在每个运行监控时段中的运行参数获取每个运行监控时段对应的数字孪生模型;
其中,所述数字孪生模型包括:
其中,W表示变压器运行状态综合参数;W0表示预设的基准状态参数;k表示当前所经历的监控时段的个数;C01i表示变压器油在第i个监控时段内的实际最大输出容量;C表示所述变压器的基本运行参数中提供的变压器容量;C01max表示在当前k个监控时段中,变压器运行的实际最大输出容量对应的单个监控时段内的最大变化幅度。
S3、根据所述数字孪生模型控制自动运检设备对变压器进行实际运检。
上述技术方案的工作原理为:首先,设置变压器的运行监控时段,并在所述运行监控时段中实时获取所述变压器的运行参数;然后,根据所述变压器在每个运行监控时段中的运行参数获取每个运行监控时段对应的数字孪生模型;最后,根据所述数字孪生模型控制自动运检设备对变压器进行实际运检。
上述技术方案的效果为:本实施例提出的一种基于数字孪生的变压器设备虚实交互运检方法通过数字孪生模型对变压器的运行进行虚拟预测的方式,获取变压器的虚拟预测参数,并通过虚拟预测参数控制自动运检设备进行实际运检,通过这种方式完全避免人工定时运检导致的在非运检周期无法及时发现变压器运行异常的问题发生。进而,有效提高变压器运检的自动化程度,并且有效提高运检准确性和变压器运行异常发现及时性。同时,通过上述数字孪生模型获取的变压器运行状态综合参数能够有效提高变压器运行状态反应准确性,进而有效提高后续自动运检周期设置的准确性及其与变压器实际运行状态的匹配性。
本发明的一个实施例,设置变压器的运行监控时段,包括:
S101、根据变压器的装配信息,获取变压器的基本运行参数;
S102、将变压器接入测试负载进行试运行操作,获取变压器接入测试负载后的试运行参数;其中,所述测试负载满足所述变压器的基本运行参数的极限负载参数,例如使变压器进行满载运行的负载参数;并且,所述试运行的时间长度Ts的取值范围为0.38T0≤Ts≤0.57T0;通过这种试运行方式能够有效提高试运行时间设置的合理性,防止试运行时间设置过长导致后续各参数设置效率降低的问题发生,又能够防止试运行时间设置过短导致无法获取变压器有效的运行特性和运行变化参数的问题发生。
S103、根据所述基本运行参数、试运行参数和监控时段设置模型设置与变压器对应的运行监控时段。
其中,根据所述基本运行参数、试运行参数和监控时段设置模型设置与变压器对应的运行监控时段,包括:
S1031、提取所述变压器的基本运行参数中的基本运行参数种类总数量和预先设定的变压器运行过程中所要监控的参数种类数量,作为第一目标参数;
S1032、提取所述变压器的基本运行参数中提供的变压器容量和试运行参数中体现的所述变压器的实际最大输出容量,作为第二目标参数;
S1033、提取所述变压器的试运行过程中的实际最大输出容量对应的最大变化幅度,作为第三目标参数;
S1034、利用所述第一目标参数、第二目标参数和第三目标参数结合所述监控时段设置模型设置与变压器对应的运行监控时段。
其中,所述监控时段设置模型如下:
其中,T表示监控时段;T0表示预先设置的标定时段,其取值范围为10-15天;M表示基本运行参数种类总数量;N表示预设的监控的运行参数种类数量;C表示所述变压器的基本运行参数中提供的变压器容量(即为变压器标定使用寿命内所能连续输出最大容量);C0表示试运行参数中体现的所述变压器的实际最大输出容量;ΔC表示试运行过程中的实际最大输出容量对应的最大变化幅度。
上述技术方案的工作原理为:首先,根据变压器的装配信息,获取变压器的基本运行参数;然后,将变压器接入测试负载进行试运行操作,获取变压器接入测试负载后的试运行参数;其中,所述测试负载满足所述变压器的基本运行参数的极限负载参数,例如使变压器进行满载运行的负载参数;并且,所述试运行的时间长度Ts的取值范围为0.38T0≤Ts≤0.57T0;最后,根据所述基本运行参数、试运行参数和监控时段设置模型设置与变压器对应的运行监控时段。
具体的,根据所述基本运行参数、试运行参数和监控时段设置模型设置与变压器对应的运行监控时段,包括:
首先,提取所述变压器的基本运行参数中的基本运行参数种类总数量和预先设定的变压器运行过程中所要监控的参数种类数量,作为第一目标参数;然后,提取所述变压器的基本运行参数中提供的变压器容量和试运行参数中体现的所述变压器的实际最大输出容量,作为第二目标参数;随后,提取所述变压器的试运行过程中的实际最大输出容量对应的最大变化幅度,作为第三目标参数;最后,利用所述第一目标参数、第二目标参数和第三目标参数结合所述监控时段设置模型设置与变压器对应的运行监控时段。
上述技术方案的效果为:通过数字孪生模型对变压器的运行进行虚拟预测的方式,获取变压器的虚拟预测参数,并通过虚拟预测参数控制自动运检设备进行实际运检,通过这种方式完全避免人工定时运检导致的在非运检周期无法及时发现变压器运行异常的问题发生。进而,有效提高变压器运检的自动化程度,并且有效提高运检准确性和变压器运行异常发现及时性。同时,通过上述监控时段设置模型获取的监控时段能够根据变压器的实际运行情况进行设置,能够使设置的监控时段长度符合变压器的运行方式,进而有效提高监控时段长度与变压器的实际运行特性的匹配性。防止监控时段设置过长导致运检周期设置过长进而无法及时运检,导致运检间隔设置不合理以及运检监控力度和及时性较差的问题发生。同时,又能够避免监控时段设置多段导致运检频率过大,进而导致资源浪费的问题发生。
本发明的一个实施例,根据所述数字孪生模型控制自动运检设备对变压器进行实际运检,包括:
S301、根据所述数字孪生模型获得的变压器运行状态综合参数对变压器的实际运检周期进行设置,并将实际运检周期对应的时间信息发送至自动运检设备;
S302、所述自动运检设备根据所述运检周期对应的时间信息对与所述时间信息对应的变压器进行实际运检操作。
其中,根据所述数字孪生模型获得的变压器运行状态综合参数对变压器的实际运检周期进行设置,包括:
S3011、提取每个监控时段对应的数字孪生模型获取的变压器运行状态综合参数;
S3012、利用所述变压器运行状态综合参数结合实际运检周期设置模型获取实际运检周期。
其中,所述实际运检周期设置模型如下:
Tx=A·T
其中,Tx表示实际运检周期对应的时间长度;A表示时间调整系数;D表示预先设置的基础时段数量,其取值范围为3-5;INT[]表示对[]的运算结果进行向上取整;Wi表示第i个监控时段的变压器运行状态综合参数;W0表示你变压器运行状态综合参数的阈值;当A小于0时,令A=0.73。
上述技术方案的工作原理为:首先,根据所述数字孪生模型获得的变压器运行状态综合参数对变压器的实际运检周期进行设置,并将实际运检周期对应的时间信息发送至自动运检设备;然后,所述自动运检设备根据所述运检周期对应的时间信息对与所述时间信息对应的变压器进行实际运检操作。
当数字孪生模型获得的变压器运行状态综合参数变化服幅度不大时,基本上Tx不会发生变化,当数字孪生模型获得的变压器运行状态综合参数变化服幅度过大导致时Tx发生变化,改变后的实际运检周期会发送至自动运检设备,所述自动运检设备根据改变后的实际运检周期进行运检操作。
上述技术方案的效果为:通过上述实际运检周期设置模型获取的实际运检周期能够根据变压器运行状态参数的变化进行运检周期的自适应调整,无需人工进行运检周期设置,结合变压器实际运行状态进行运检周期的自适应调整,能够有效提高运检周期设置的合理性和准确性。
本发明实施例提出了一种基于数字孪生的变压器设备虚实交互运检系统,如图2所示,所述变压器设备虚实交互运检系统包括:
时段设置模块,用于设置变压器的运行监控时段,并在所述运行监控时段中实时获取所述变压器的运行参数;
模型获取模块,用于根据所述变压器在每个运行监控时段中的运行参数获取每个运行监控时段对应的数字孪生模型;
其中,所述数字孪生模型包括:
其中,W表示变压器运行状态综合参数;W0表示预设的基准状态参数;k表示当前所经历的监控时段的个数;C01i表示变压器油在第i个监控时段内的实际最大输出容量;C表示所述变压器的基本运行参数中提供的变压器容量;C01max表示在当前k个监控时段中,变压器运行的实际最大输出容量对应的单个监控时段内的最大变化幅度。
运检控制模块,用于根据所述数字孪生模型控制自动运检设备对变压器进行实际运检。
上述技术方案的工作原理为:首先,通过时段设置模块设置变压器的运行监控时段,并在所述运行监控时段中实时获取所述变压器的运行参数;然后,利用模型获取模块根据所述变压器在每个运行监控时段中的运行参数获取每个运行监控时段对应的数字孪生模型;最后,通过模型获取模块于根据所述变压器在每个运行监控时段中的运行参数获取每个运行监控时段对应的数字孪生模型。
上述技术方案的效果为:本实施例提出的一种基于数字孪生的变压器设备虚实交互运检系统通过数字孪生模型对变压器的运行进行虚拟预测的方式,获取变压器的虚拟预测参数,并通过虚拟预测参数控制自动运检设备进行实际运检,通过这种方式完全避免人工定时运检导致的在非运检周期无法及时发现变压器运行异常的问题发生。进而,有效提高变压器运检的自动化程度,并且有效提高运检准确性和变压器运行异常发现及时性。同时,通过上述数字孪生模型获取的变压器运行状态综合参数能够有效提高变压器运行状态反应准确性,进而有效提高后续自动运检周期设置的准确性及其与变压器实际运行状态的匹配性。
本发明的一个实施例,所述时段设置模块包括:
第一参数获取模块,用于根据变压器的装配信息,获取变压器的基本运行参数;
第二参数获取模块,用于将变压器接入测试负载进行试运行操作,获取变压器接入测试负载后的试运行参数;其中,所述测试负载满足所述变压器的基本运行参数的极限负载参数,例如使变压器进行满载运行的负载参数;并且,所述试运行的时间长度Ts的取值范围为0.38T0≤Ts≤0.57T0;
监控时段设置模块,用于根据所述基本运行参数、试运行参数和监控时段设置模型设置与变压器对应的运行监控时段。
其中,所述监控时段设置模块包括:
第一目标参数获取模块,用于提取所述变压器的基本运行参数中的基本运行参数种类总数量和预先设定的变压器运行过程中所要监控的参数种类数量,作为第一目标参数;
第二目标参数获取模块,用于提取所述变压器的基本运行参数中提供的变压器容量和试运行参数中体现的所述变压器的实际最大输出容量,作为第二目标参数;
第三目标参数获取模块,用于提取所述变压器的试运行过程中的实际最大输出容量对应的最大变化幅度,作为第三目标参数;
设置执行模块,用于利用所述第一目标参数、第二目标参数和第三目标参数结合所述监控时段设置模型设置与变压器对应的运行监控时段。
其中,所述监控时段设置模型如下:
其中,T表示监控时段;T0表示预先设置的标定时段,其取值范围为10-15天;M表示基本运行参数种类总数量;N表示预设的监控的运行参数种类数量;C表示所述变压器的基本运行参数中提供的变压器容量(即为变压器标定使用寿命内所能连续输出最大容量);C0表示试运行参数中体现的所述变压器的实际最大输出容量;ΔC表示试运行过程中的实际最大输出容量对应的最大变化幅度。
上述技术方案的工作原理为:首先,所述时段设置模块的运行过程包括:
首先,通过第一参数获取模块根据变压器的装配信息,获取变压器的基本运行参数;然后,利用第二参数获取模块将变压器接入测试负载进行试运行操作,获取变压器接入测试负载后的试运行参数;其中,所述测试负载满足所述变压器的基本运行参数的极限负载参数,例如使变压器进行满载运行的负载参数;并且,所述试运行的时间长度Ts的取值范围为0.38T0≤Ts≤0.57T0;最后,通过监控时段设置模块根据所述基本运行参数、试运行参数和监控时段设置模型设置与变压器对应的运行监控时段。
其中,所述监控时段设置模块的运行过程包括:
首先,通过第一目标参数获取模块于提取所述变压器的基本运行参数中的基本运行参数种类总数量和预先设定的变压器运行过程中所要监控的参数种类数量,作为第一目标参数;
然后,利用第二目标参数获取模块提取所述变压器的基本运行参数中提供的变压器容量和试运行参数中体现的所述变压器的实际最大输出容量,作为第二目标参数;
随后,采用第三目标参数获取模块提取所述变压器的试运行过程中的实际最大输出容量对应的最大变化幅度,作为第三目标参数;
最后,通过设置执行模块利用所述第一目标参数、第二目标参数和第三目标参数结合所述监控时段设置模型设置与变压器对应的运行监控时段。
上述技术方案的效果为:通过数字孪生模型对变压器的运行进行虚拟预测的方式,获取变压器的虚拟预测参数,并通过虚拟预测参数控制自动运检设备进行实际运检,通过这种方式完全避免人工定时运检导致的在非运检周期无法及时发现变压器运行异常的问题发生。进而,有效提高变压器运检的自动化程度,并且有效提高运检准确性和变压器运行异常发现及时性。同时,通过上述监控时段设置模型获取的监控时段能够根据变压器的实际运行情况进行设置,能够使设置的监控时段长度符合变压器的运行方式,进而有效提高监控时段长度与变压器的实际运行特性的匹配性。防止监控时段设置过长导致运检周期设置过长进而无法及时运检,导致运检间隔设置不合理以及运检监控力度和及时性较差的问题发生。同时,又能够避免监控时段设置多段导致运检频率过大,进而导致资源浪费的问题发生。
本发明的一个实施例,所述运检控制模块包括:
周期设置模块,用于根据所述数字孪生模型获得的变压器运行状态综合参数对变压器的实际运检周期进行设置,并将实际运检周期对应的时间信息发送至自动运检设备;
运检执行模块,用于所述自动运检设备根据所述运检周期对应的时间信息对与所述时间信息对应的变压器进行实际运检操作。
当数字孪生模型获得的变压器运行状态综合参数变化服幅度不大时,基本上Tx不会发生变化,当数字孪生模型获得的变压器运行状态综合参数变化服幅度过大导致时Tx发生变化,改变后的实际运检周期会发送至自动运检设备,所述自动运检设备根据改变后的实际运检周期进行运检操作。
其中,所述周期设置模块包括:
参数提取模块,用于提取每个监控时段对应的数字孪生模型获取的变压器运行状态综合参数;
周期设置获取模块,用于利用所述变压器运行状态综合参数结合实际运检周期设置模型获取实际运检周期。
其中,所述实际运检周期设置模型如下:
Tx=A·T
其中,Tx表示实际运检周期对应的时间长度;A表示时间调整系数;D表示预先设置的基础时段数量,其取值范围为3-5;INT[]表示对[]的运算结果进行向上取整;Wi表示第i个监控时段的变压器运行状态综合参数;W0表示你变压器运行状态综合参数的阈值;当A小于0时,令A=0.73。
上述技术方案的工作原理为:所述运检控制模块的运行过程包括:
首先,通过周期设置模块根据所述数字孪生模型获得的变压器运行状态综合参数对变压器的实际运检周期进行设置,并将实际运检周期对应的时间信息发送至自动运检设备;然后,利用运检执行模块所述自动运检设备根据所述运检周期对应的时间信息对与所述时间信息对应的变压器进行实际运检操作。
当数字孪生模型获得的变压器运行状态综合参数变化服幅度不大时,基本上Tx不会发生变化,当数字孪生模型获得的变压器运行状态综合参数变化服幅度过大导致时Tx发生变化,改变后的实际运检周期会发送至自动运检设备,所述自动运检设备根据改变后的实际运检周期进行运检操作。
其中,所述周期设置模块的运行过程包括:
首先,通过参数提取模块提取每个监控时段对应的数字孪生模型获取的变压器运行状态综合参数;然后,通过周期设置获取模块于利用所述变压器运行状态综合参数结合实际运检周期设置模型获取实际运检周期。
上述技术方案的效果为:通过上述实际运检周期设置模型获取的实际运检周期能够根据变压器运行状态参数的变化进行运检周期的自适应调整,无需人工进行运检周期设置,结合变压器实际运行状态进行运检周期的自适应调整,能够有效提高运检周期设置的合理性和准确性。
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 (6)
1.一种基于数字孪生的变压器设备虚实交互运检方法,其特征在于,所述变压器设备虚实交互运检方法包括:
设置变压器的运行监控时段,并在所述运行监控时段中实时获取所述变压器的运行参数;
其中,所述设置变压器的运行监控时段包括:
根据变压器的装配信息,获取变压器的基本运行参数;
将变压器接入测试负载进行试运行操作,获取变压器接入测试负载后的试运行参数;
根据所述基本运行参数、试运行参数和监控时段设置模型设置与变压器对应的运行监控时段;
其中,所述基本运行参数、试运行参数和监控时段设置模型设置与变压器对应的运行监控时段包括:
提取所述变压器的基本运行参数中的基本运行参数种类总数量和预先设定的变压器运行过程中所要监控的参数种类数量,作为第一目标参数;
提取所述变压器的基本运行参数中提供的变压器容量和试运行参数中体现的所述变压器的实际最大输出容量,作为第二目标参数;
提取所述变压器的试运行过程中的实际最大输出容量对应的最大变化幅度,作为第三目标参数;
利用所述第一目标参数、第二目标参数和第三目标参数结合所述监控时段设置模型设置与变压器对应的运行监控时段;
根据所述变压器在每个运行监控时段中的运行参数获取每个运行监控时段对应的数字孪生模型;
其中,所述数字孪生模型包括:
其中,W表示变压器运行状态综合参数;W0表示预设的基准状态参数;k表示当前所经历的监控时段的个数;C01i表示变压器在第i个监控时段内的实际最大输出容量;C表示所述变压器的基本运行参数中提供的变压器容量;ΔC01max表示在当前k个监控时段中,变压器运行的实际最大输出容量对应的单个监控时段内的最大变化幅度;
根据所述数字孪生模型控制自动运检设备对变压器进行实际运检。
2.根据权利要求1所述变压器设备虚实交互运检方法,其特征在于,根据所述数字孪生模型控制自动运检设备对变压器进行实际运检,包括:
根据所述数字孪生模型获得的变压器运行状态综合参数对变压器的实际运检周期进行设置,并将实际运检周期对应的时间信息发送至自动运检设备;
所述自动运检设备根据所述运检周期对应的时间信息对与所述时间信息对应的变压器进行实际运检操作。
3.根据权利要求2所述变压器设备虚实交互运检方法,其特征在于,根据所述数字孪生模型获得的变压器运行状态综合参数对变压器的实际运检周期进行设置,包括:
提取每个监控时段对应的数字孪生模型获取的变压器运行状态综合参数;
利用所述变压器运行状态综合参数结合实际运检周期设置模型获取实际运检周期。
4.一种基于数字孪生的变压器设备虚实交互运检系统,其特征在于,所述变压器设备虚实交互运检系统包括:
时段设置模块,用于设置变压器的运行监控时段,并在所述运行监控时段中实时获取所述变压器的运行参数;
其中,所述时段设置模块包括:
第一参数获取模块,用于根据变压器的装配信息,获取变压器的基本运行参数;
第二参数获取模块,用于将变压器接入测试负载进行试运行操作,获取变压器接入测试负载后的试运行参数;
监控时段设置模块,用于根据所述基本运行参数、试运行参数和监控时段设置模型设置与变压器对应的运行监控时段;
其中,所述监控时段设置模块包括:
第一目标参数获取模块,用于提取所述变压器的基本运行参数中的基本运行参数种类总数量和预先设定的变压器运行过程中所要监控的参数种类数量,作为第一目标参数;
第二目标参数获取模块,用于提取所述变压器的基本运行参数中提供的变压器容量和试运行参数中体现的所述变压器的实际最大输出容量,作为第二目标参数;
第三目标参数获取模块,用于提取所述变压器的试运行过程中的实际最大输出容量对应的最大变化幅度,作为第三目标参数;
设置执行模块,用于利用所述第一目标参数、第二目标参数和第三目标参数结合所述监控时段设置模型设置与变压器对应的运行监控时段;
模型获取模块,用于根据所述变压器在每个运行监控时段中的运行参数获取每个运行监控时段对应的数字孪生模型;
其中,所述数字孪生模型包括:
其中,W表示变压器运行状态综合参数;W0表示预设的基准状态参数;k表示当前所经历的监控时段的个数;C01i表示变压器在第i个监控时段内的实际最大输出容量;C表示所述变压器的基本运行参数中提供的变压器容量;ΔC01max表示在当前k个监控时段中,变压器运行的实际最大输出容量对应的单个监控时段内的最大变化幅度;
运检控制模块,用于根据所述数字孪生模型控制自动运检设备对变压器进行实际运检。
5.根据权利要求4所述变压器设备虚实交互运检系统,其特征在于,所述运检控制模块包括:
周期设置模块,用于根据所述数字孪生模型获得的变压器运行状态综合参数对变压器的实际运检周期进行设置,并将实际运检周期对应的时间信息发送至自动运检设备;
运检执行模块,用于所述自动运检设备根据所述运检周期对应的时间信息对与所述时间信息对应的变压器进行实际运检操作。
6.根据权利要求5所述变压器设备虚实交互运检系统,其特征在于,所述周期设置模块包括:
参数提取模块,用于提取每个监控时段对应的数字孪生模型获取的变压器运行状态综合参数;
周期设置获取模块,用于利用所述变压器运行状态综合参数结合实际运检周期设置模型获取实际运检周期。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211671609.2A CN116245502B (zh) | 2022-12-26 | 2022-12-26 | 一种基于数字孪生的变压器设备虚实交互运检方法和系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211671609.2A CN116245502B (zh) | 2022-12-26 | 2022-12-26 | 一种基于数字孪生的变压器设备虚实交互运检方法和系统 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116245502A CN116245502A (zh) | 2023-06-09 |
CN116245502B true CN116245502B (zh) | 2023-09-29 |
Family
ID=86632173
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202211671609.2A Active CN116245502B (zh) | 2022-12-26 | 2022-12-26 | 一种基于数字孪生的变压器设备虚实交互运检方法和系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116245502B (zh) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210061669A (ko) * | 2019-11-20 | 2021-05-28 | 한국수력원자력 주식회사 | 펌프 베어링 시스템의 디지털 트윈 기반 예측진단 장치 |
CN113204922A (zh) * | 2021-05-17 | 2021-08-03 | 上海交通大学 | 一种变压器运行状态监控与预测方法 |
WO2021169598A1 (zh) * | 2020-02-27 | 2021-09-02 | 广东工业大学 | 生产线基于数字孪生的物理仿真方法及其系统 |
CN114021400A (zh) * | 2021-09-23 | 2022-02-08 | 中铁第一勘察设计院集团有限公司 | 基于数字孪生的受电弓监控运维系统 |
CN114254557A (zh) * | 2021-11-22 | 2022-03-29 | 江苏科技大学 | 一种基于数字孪生的变压器在线监测方法 |
CN115021402A (zh) * | 2022-06-20 | 2022-09-06 | 国网山东省电力公司超高压公司 | 一种换流变压器安全检测系统 |
CN115269928A (zh) * | 2022-07-22 | 2022-11-01 | 贵州电网有限责任公司 | 基于数字孪生的变压器故障预测方法、装置、设备及介质 |
-
2022
- 2022-12-26 CN CN202211671609.2A patent/CN116245502B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210061669A (ko) * | 2019-11-20 | 2021-05-28 | 한국수력원자력 주식회사 | 펌프 베어링 시스템의 디지털 트윈 기반 예측진단 장치 |
WO2021169598A1 (zh) * | 2020-02-27 | 2021-09-02 | 广东工业大学 | 生产线基于数字孪生的物理仿真方法及其系统 |
CN113204922A (zh) * | 2021-05-17 | 2021-08-03 | 上海交通大学 | 一种变压器运行状态监控与预测方法 |
CN114021400A (zh) * | 2021-09-23 | 2022-02-08 | 中铁第一勘察设计院集团有限公司 | 基于数字孪生的受电弓监控运维系统 |
CN114254557A (zh) * | 2021-11-22 | 2022-03-29 | 江苏科技大学 | 一种基于数字孪生的变压器在线监测方法 |
CN115021402A (zh) * | 2022-06-20 | 2022-09-06 | 国网山东省电力公司超高压公司 | 一种换流变压器安全检测系统 |
CN115269928A (zh) * | 2022-07-22 | 2022-11-01 | 贵州电网有限责任公司 | 基于数字孪生的变压器故障预测方法、装置、设备及介质 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN116245502A (zh) | 2023-06-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108562854B (zh) | 一种电机异常状态在线预警方法 | |
EP2869144A1 (en) | Simulation testing platform for wind power plant and testing method thereof | |
CN114793018A (zh) | 一种海上电网电气智能化数据处理装置 | |
CN110046182A (zh) | 一种巨型水电厂智能报警阈值设置方法及系统 | |
CN114254779A (zh) | 一种基于预测性维护的生产设备健康管理系统 | |
CN116887569B (zh) | 一种数据中心能耗预测和节能调节方法、系统及存储介质 | |
CN116542538B (zh) | 一种工业设备能耗监测方法、装置、电子设备及存储介质 | |
CN115730864A (zh) | 基于物联网的智能能源管理平台 | |
CN115495315A (zh) | 一种大型医疗设备的故障预警系统 | |
CN117477794B (zh) | 基于网关机数据交换的配电站用电管理优化系统及方法 | |
CN116245502B (zh) | 一种基于数字孪生的变压器设备虚实交互运检方法和系统 | |
CN117154945A (zh) | 基于云计算技术的变配电站智能监测方法 | |
CN116859803A (zh) | 一种基于物联网技术的变频设备运行节能智能管控系统 | |
CN116365713A (zh) | 一种光伏电站集群监控方法及系统 | |
CN2570789Y (zh) | 变压器油箱油中水分在线监测装置 | |
CN115375185A (zh) | 一种基于大数据的玻璃生成加工环境监管系统 | |
CN115438958A (zh) | 一种基于互联网的智慧能效管理系统及其管理方法 | |
CN205081568U (zh) | 一种高性能变压器智能控制器 | |
CN111245097A (zh) | 一种智能电网管控系统及方法 | |
CN111461519A (zh) | 基于大数据的电网运行管理系统 | |
CN117761468B (zh) | 一种新能源发电站多参数运行状态监控方法及系统 | |
CN117034157B (zh) | 一种结合多模态运行数据的水电设备故障识别方法与系统 | |
CN112986673B (zh) | 一种电取暖计量方法及电取暖计量器 | |
CN117332857B (zh) | 一种基于多源数据的电网数据自动化管理系统及方法 | |
CN108335036B (zh) | 智能变电站保护测控交流采样状态评估的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |