CN116433009A - 一种用于变电设备的异常监测方法、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电力设备监测技术领域，公开了一种用于变电设备的异常监测方法、装置及存储介质。本发明采集各目标监测子区域的变电设备运行参数数据和环境数据；根据变电设备运行参数数据确定各变电设备的运行状态，筛选处于异常工作状态的变电设备的目标监测数据，根据目标监测数据执行第一预警操作；根据环境数据中的温度和声响参数计算对应目标监测子区域的电力安全影响指数，基于电力安全影响指数确定对应目标监测子区域是否存在电力异常故障，若是则执行第二预警操作，若否则执行第三预警操作并计算对应目标监测子区域的电力安全风险评估系数，并在该系数大于对应系数阈值时执行第四预警操作。本发明能够提高变电设备异常监测的效率和准确性。
Description
技术领域
本发明涉及电力设备监测技术领域，尤其涉及一种用于变电设备的异常监测方法、装置及存储介质。
背景技术
变电设备是电力系统变电环节的重要设备，是保障电力系统稳定运行的基础，如果没有及时处理发生异常的变电设备，将直接威胁整个电网的稳定运行。因此，有必要加强对变电设备的异常监测，以在变电设备发生异常时及时查出隐患原因，消除故障安全隐患。
目前进行变电设备的异常监测时，一般是基于监控摄像头对应的视频图像数据或变电设备的运行温度来确定变电设备是否存在异常。其具体的判断方法为：通过判断视频图像中特定的位置是否发生异常来判断相应变电设备是否存在异常；通过将变电设备的运行温度与预置温度阈值进行比较，根据比较结果确定变电设备是否存在异常。
然而，上述变电设备异常监测方式容易出现错误判断，难以为变电设备检修决策提供有效准确的依据。
发明内容
本发明提供了一种用于变电设备的异常监测方法、装置及存储介质，解决了现有变电设备异常监测方式容易出现错误判断，难以为变电设备检修决策提供有效准确的依据的技术问题。
本发明第一方面提供一种用于变电设备的异常监测方法，包括：
采集各目标监测子区域的变电设备运行参数数据和环境数据；所述目标监测子区域通过划分目标变电设备管理区域得到并设置有相应的标识信息，所述环境数据包括运行环境温度和运行声响数据；
根据所述变电设备运行参数数据确定对应目标监测子区域内各变电设备的运行状态，得到运行状态确定结果；
根据所述运行状态确定结果筛选出运行状态处于异常工作状态的变电设备的目标监测数据，根据所述目标监测数据执行第一预警操作；所述目标监测数据包括变电设备标识信息及对应目标监测子区域的标识信息；
根据所述运行环境温度和所述运行声响数据，计算得到对应目标监测子区域的电力安全影响指数；
将所述电力安全影响指数与预置的电力安全影响指数阈值进行比较，根据获得的比较结果确定对应目标监测子区域是否存在电力异常故障；
若确定存在电力异常故障，执行第二预警操作；若确定不存在电力异常故障，执行第三预警操作并计算对应目标监测子区域的电力安全风险评估系数，在得到的电力安全风险评估系数大于预置的电力安全风险评估系数阈值时执行第四预警操作。
根据本发明第一方面的一种能够实现的方式，所述变电设备运行参数数据包括变电设备的始端电功、末端电功和振动频率，所述根据所述变电设备运行参数数据确定对应目标监测子区域内各变电设备的运行状态，得到运行状态确定结果，包括：
根据所述变电设备的始端电功、末端电功和振动频率，计算对应目标监测子区域内各变电设备的运行状态系数；
将所述运行状态系数与预置标准运行状态系数进行比较，根据获得的比较结果确定对应变电设备的运行状态。
根据本发明第一方面的一种能够实现的方式，所述根据所述变电设备的始端电功、末端电功和振动频率，计算对应目标监测子区域内各变电设备的运行状态系数，包括：
按照下式计算对应目标监测子区域内各变电设备的运行状态系数：
式中，αi表示变电设备i的运行状态系数，β1为预置的对应始端电功的影响因子，β2为预置的对应末端电功的影响因子，w1 i为变电设备i的始端电功，w2 i变电设备i的末端电功，Δw为预设的监测过程中允许的电功误差值，Zi为变电设备i的振动频率，ZT为预设的变电设备的标准振动频率，ΔZ为预设的监测过程中允许的振动频率误差值，z为预置的自然常数且z＞1。
根据本发明第一方面的一种能够实现的方式，所述根据所述运行环境温度和所述运行声响数据，计算得到对应目标监测子区域的电力安全影响指数，包括：
按照下式计算得到对应目标监测子区域的电力安全影响指数：
式中，Qj表示目标监测子区域j的电力安全影响指数，Wdr(j)为目标监测子区域j内第r个变电设备对应的运行环境温度，Sxr(j)为目标监测子区域j内第r个变电设备对应的运行声响数据，n(j)为目标监测子区域j内的变电设备数量，Bw为变电设备运行安全温度，Bs为正常运行声响数据，ω1为预设的运行温度影响因子，ω2为预设的运行声响影响因子。
根据本发明第一方面的一种能够实现的方式，所述将所述电力安全影响指数与预置的电力安全影响指数阈值进行比较，根据获得的比较结果确定对应目标监测子区域是否存在电力异常故障，包括：
将所述电力安全影响指数与预置的电力安全影响指数阈值进行比较；
若所述电力安全影响指数大于或者等于所述电力安全影响指数阈值，判定对应目标监测子区域存在电力异常故障；若所述电力安全影响指数小于所述电力安全影响指数阈值，判定对应目标监测子区域不存在电力异常故障。
根据本发明第一方面的一种能够实现的方式，所述计算对应目标监测子区域的电力安全风险评估系数，包括：
获取对应目标监测子区域在预设历史时间段内的历史环境数据，在所述历史环境数据中筛选出处于预设安全温度范围下的运行环境温度和处于预设正常运行声响范围下的运行声响数据，得到目标环境数据集；
根据所述目标环境数据集，按照下式计算对应目标监测子区域的电力安全风险评估系数：
式中，δj表示目标监测子区域j的电力安全风险评估系数，Wda(j)为目标监测子区域j对应的目标环境数据集中的第a个运行环境温度，k1(j)为目标监测子区域j对应的目标环境数据集中的运行环境温度的数据量，Sxb)j)为目标监测子区域j对应的目标环境数据集中的第b个运行声响数据，k2(j)为目标监测子区域j对应的目标环境数据集中的运行声响数据的数据量，WdT为预设的用于归一化的运行环境温度阈值，SxT为预设的用于归一化的运行声响数据阈值，μ1为预设的安全温度影响因子，μ2为预设的正常运行声响影响因子。
根据本发明第一方面的一种能够实现的方式，所述第一预警操作包括：
发布用于提示相应变电设备处于异常工作状态的第一预警信息，并向预置用户终端发送对相应变电设备进行维护的指令；
所述第二预警操作包括：
发布用于提示对应目标监测子区域存在电力安全隐患的第二预警信息；
所述第三预警操作包括：
发布对相应目标监测子区域的变电设备进行维护的指令；
和/或，所述第四预警操作包括：
发布用于提示对应目标监测子区域存在电力安全风险的第三预警信息。
本发明第二方面提供一种用于变电设备的异常监测装置，包括：
采集模块，用于采集各目标监测子区域的变电设备运行参数数据和环境数据；所述目标监测子区域通过划分目标变电设备管理区域得到并设置有相应的标识信息，所述环境数据包括运行环境温度和运行声响数据；
确定模块，用于根据所述变电设备运行参数数据确定对应目标监测子区域内各变电设备的运行状态，得到运行状态确定结果；
第一预警分析模块，用于根据所述运行状态确定结果筛选出运行状态处于异常工作状态的变电设备的目标监测数据，根据所述目标监测数据执行第一预警操作；所述目标监测数据包括变电设备标识信息及对应目标监测子区域的标识信息；
计算模块，用于根据所述运行环境温度和所述运行声响数据，计算得到对应目标监测子区域的电力安全影响指数；
比较判断模块，用于将所述电力安全影响指数与预置的电力安全影响指数阈值进行比较，根据获得的比较结果确定对应目标监测子区域是否存在电力异常故障；
第二预警分析模块，用于若确定存在电力异常故障，执行第二预警操作；若确定不存在电力异常故障，执行第三预警操作并计算对应目标监测子区域的电力安全风险评估系数，在得到的电力安全风险评估系数大于预置的电力安全风险评估系数阈值时执行第四预警操作。
根据本发明第二方面的一种能够实现的方式，所述变电设备运行参数数据包括变电设备的始端电功、末端电功和振动频率，所述确定模块包括：
第一计算单元，用于根据所述变电设备的始端电功、末端电功和振动频率，计算对应目标监测子区域内各变电设备的运行状态系数；
第一比较单元，用于将所述运行状态系数与预置标准运行状态系数进行比较，根据获得的比较结果确定对应变电设备的运行状态。
根据本发明第二方面的一种能够实现的方式，所述第一计算单元具体用于：
按照下式计算对应目标监测子区域内各变电设备的运行状态系数：
式中，αi表示变电设备i的运行状态系数，β1为预置的对应始端电功的影响因子，β2为预置的对应末端电功的影响因子，w1 i为变电设备i的始端电功，w2 i变电设备i的末端电功，Δw为预设的监测过程中允许的电功误差值，Zi为变电设备i的振动频率，ZT为预设的变电设备的标准振动频率，ΔZ为预设的监测过程中允许的振动频率误差值，z为预置的自然常数且z＞1。
根据本发明第二方面的一种能够实现的方式，所述计算模块包括：
第二计算单元，用于按照下式计算得到对应目标监测子区域的电力安全影响指数：
式中，Qj表示目标监测子区域j的电力安全影响指数，Wdr(j)为目标监测子区域j内第r个变电设备对应的运行环境温度，Sxr(j)为目标监测子区域j内第r个变电设备对应的运行声响数据，n(j)为目标监测子区域j内的变电设备数量，Bw为变电设备运行安全温度，Bs为正常运行声响数据，ω1为预设的运行温度影响因子，ω2为预设的运行声响影响因子。
根据本发明第二方面的一种能够实现的方式，所述比较判断模块包括：
第二比较单元，用于将所述电力安全影响指数与预置的电力安全影响指数阈值进行比较；
判断单元，用于若所述电力安全影响指数大于或者等于所述电力安全影响指数阈值，判定对应目标监测子区域存在电力异常故障；若所述电力安全影响指数小于所述电力安全影响指数阈值，判定对应目标监测子区域不存在电力异常故障。
根据本发明第二方面的一种能够实现的方式，所述第二预警分析模块包括用于计算对应目标监测子区域的电力安全风险评估系数的第三计算单元，所述第三计算单元包括：
获取子单元，用于获取对应目标监测子区域在预设历史时间段内的历史环境数据，在所述历史环境数据中筛选出处于预设安全温度范围下的运行环境温度和处于预设正常运行声响范围下的运行声响数据，得到目标环境数据集；
计算子单元，用于根据所述目标环境数据集，按照下式计算对应目标监测子区域的电力安全风险评估系数：
式中，δj表示目标监测子区域j的电力安全风险评估系数，Wda(j)为目标监测子区域j对应的目标环境数据集中的第a个运行环境温度，k1(j)为目标监测子区域j对应的目标环境数据集中的运行环境温度的数据量，Sxb(j)为目标监测子区域j对应的目标环境数据集中的第b个运行声响数据，k2(j)为目标监测子区域j对应的目标环境数据集中的运行声响数据的数据量，WdT为预设的用于归一化的运行环境温度阈值，SxT为预设的用于归一化的运行声响数据阈值，μ1为预设的安全温度影响因子，μ2为预设的正常运行声响影响因子。
根据本发明第二方面的一种能够实现的方式，所述第一预警操作包括：
发布用于提示相应变电设备处于异常工作状态的第一预警信息，并向预置用户终端发送对相应变电设备进行维护的指令；
所述第二预警操作包括：
发布用于提示对应目标监测子区域存在电力安全隐患的第二预警信息；
所述第三预警操作包括：
发布对相应目标监测子区域的变电设备进行维护的指令；
和/或，所述第四预警操作包括：
发布用于提示对应目标监测子区域存在电力安全风险的第三预警信息。
本发明第三方面提供了一种用于变电设备的异常监测装置，包括：
存储器，用于存储指令；其中，所述指令用于实现如上任意一项能够实现的方式所述的用于变电设备的异常监测方法；
处理器，用于执行所述存储器中的指令。
本发明第四方面一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任意一项能够实现的方式所述的用于变电设备的异常监测方法。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
本发明采集各目标监测子区域的变电设备运行参数数据和环境数据；所述目标监测子区域通过划分目标变电设备管理区域得到并设置有相应的标识信息，所述环境数据包括运行环境温度和运行声响数据；根据所述变电设备运行参数数据确定对应目标监测子区域内各变电设备的运行状态，得到运行状态确定结果；根据所述运行状态确定结果筛选出运行状态处于异常工作状态的变电设备的目标监测数据，根据所述目标监测数据执行第一预警操作；所述目标监测数据包括变电设备标识信息及对应目标监测子区域的标识信息；根据所述运行环境温度和所述运行声响数据，计算得到对应目标监测子区域的电力安全影响指数；将所述电力安全影响指数与预置的电力安全影响指数阈值进行比较，根据获得的比较结果确定对应目标监测子区域是否存在电力异常故障；若确定存在电力异常故障，执行第二预警操作；若确定不存在电力异常故障，执行第三预警操作并计算对应目标监测子区域的电力安全风险评估系数，在得到的电力安全风险评估系数大于预置的电力安全风险评估系数阈值时执行第四预警操作；本发明分区域进行数据采集及监测，能够提高监测效率；结合进行变电设备运行状态监测、电力异常故障检测及电力安全风险评估，能够有效及时发现变电设备绝缘、短路和破损问题，有效及时发现并处理电力安全隐患，并进一步提高变电设备监测的准确性。
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，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明一个可选实施例提供的一种用于变电设备的异常监测方法的流程图；
图2为本发明一个可选实施例提供的一种用于变电设备的异常监测装置的结构连接框图。
附图标记：
1-采集模块；2-确定模块；3-第一预警分析模块；4-计算模块；5-比较判断模块；6-第二预警分析模块。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种用于变电设备的异常监测方法、装置及存储介质，用于解决现有变电设备异常监测方式容易出现错误判断，难以为变电设备检修决策提供有效准确的依据的技术问题。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种用于变电设备的异常监测方法。
请参阅图1，图1示出了本发明实施例提供的一种用于变电设备的异常监测方法的流程图。
本发明实施例提供的一种用于变电设备的异常监测方法，包括步骤S1-S6。
步骤S1，采集各目标监测子区域的变电设备运行参数数据和环境数据；所述目标监测子区域通过划分目标变电设备管理区域得到并设置有相应的标识信息，所述环境数据包括运行环境温度和运行声响数据。
其中，可以根据实际情况设置将目标变电设备管理区域划分为各目标监测子区域的规则。作为一种实施方式，对目标变电设备管理区域按照管理区域面积划分为相同大小的监测子区域作为目标监测子区域。
其中，目标监测子区域相应的标识信息可以是编号、区域命名、区域中心位置信息等。作为一种具体的实施方式，在通过划分目标变电设备管理区域得到各目标监测子区域后，可以进一步对所有目标监测子区域进行依次编号，从而以编号作为目标监测子区域相应的标识信息。
其中，可以对目标变电设备管理区域内进行运行参数监测设备铺设，通过目标变电设备管理区域内的各运行参数监测设备对变电设备进行运行参数监测，以得到该变电设备运行参数数据。
同样地，可以对目标变电设备管理区域内进行环境参数监测设备铺设，通过目标变电设备管理区域内的各环境监测设备对变电设备进行环境参数监测，以得到该环境数据。
进一步地，可以对上述监测设备按照所属目标监测子区域进行依次编号，从而可以依据监测设备的编号进行分区存储和数据提取，这样有利于提高后续步骤执行的效率，且提高数据监测准确性。
具体的监测设备可以根据实际情况进行确定。例如，可以通过温度监测仪器对变电设备运行温度进行监测，通过声传感器阵列排布采集获得运行声响数据。
步骤S2，根据所述变电设备运行参数数据确定对应目标监测子区域内各变电设备的运行状态，得到运行状态确定结果。
在一种能够实现的方式中，所述变电设备运行参数数据包括变电设备的始端电功、末端电功和振动频率，所述根据所述变电设备运行参数数据确定对应目标监测子区域内各变电设备的运行状态，得到运行状态确定结果，包括：
根据所述变电设备的始端电功、末端电功和振动频率，计算对应目标监测子区域内各变电设备的运行状态系数；
将所述运行状态系数与预置标准运行状态系数进行比较，根据获得的比较结果确定对应变电设备的运行状态。
始端电功、末端电功和振动频率是可以表征变电设备的运行状态是否健康的重要参数。本实施例中，根据变电设备的始端电功、末端电功和振动频率三个参数来评估变电设备的运行状态，能够保证运行状态评估的客观性。
作为一种实施方式，所述根据所述变电设备的始端电功、末端电功和振动频率，计算对应目标监测子区域内各变电设备的运行状态系数，包括：
按照下式计算对应目标监测子区域内各变电设备的运行状态系数：
式中，αi表示变电设备i的运行状态系数，β1为预置的对应始端电功的影响因子，β2为预置的对应末端电功的影响因子，w1 i为变电设备i的始端电功，w2 i变电设备i的末端电功，Δw为预设的监测过程中允许的电功误差值，Zi为变电设备i的振动频率，ZT为预设的变电设备的标准振动频率，ΔZ为预设的监测过程中允许的振动频率误差值，z为预置的自然常数且z＞1。
通过将运行状态系数与预置标准运行状态系数进行对比，可确定对应变电设备的运行状态。通过上述公式可知，当目标监测子区域内的变电设备的运行状态系数大于预设的标准运行状态系数时，说明该目标监测子区域对应的变电设备的运行状态为正常的工作运行状态，反之表明为异常工作状态。
需要说明的是，可以根据实际情况对该运行状态系数的计算公式进行调整，以得到运行状态系数计算的其他实施方式。例如在不要求准确度的情况下，将该运行状态系数的计算公式中的(z-1)一项删除，以获得的调整后计算公式来计算运行状态系数。
需要说明的是，由于可以表征变电设备的运行状态是否健康的参数还有其他，例如变电设备中重要部件的运行温度及噪声响度等，在其他能够实现的方式中，可以引入除始端电功、末端电功和振动频率外的其他参数来调整上述评估变电设备的运行状态的实现方式。
本发明上述实施例中，通过对目标变电设备管理区域内各目标监测子区域的变电设备运行参数数据进行运行状态分析，确定各变电设备的运行状态，有利于及时发现变电设备绝缘、短路和破损问题，进一步提高变电设备监测分析结果的准确性。
步骤S3，根据所述运行状态确定结果筛选出运行状态处于异常工作状态的变电设备的目标监测数据，根据所述目标监测数据执行第一预警操作；所述目标监测数据包括变电设备标识信息及对应目标监测子区域的标识信息。
其中，可以根据实际情况设置该第一预警操作。
在一种能够实现的方式中，所述第一预警操作包括：
发布用于提示相应变电设备处于异常工作状态的第一预警信息，并向预置用户终端发送对相应变电设备进行维护的指令；
作为具体的实施方式，该第一预警信息包括所述目标监测数据，从而便于相关设备维护人员发现设备异常问题并制定合适的设备维护策略。
步骤S4，根据所述运行环境温度和所述运行声响数据，计算得到对应目标监测子区域的电力安全影响指数。
在一种能够实现的方式中，所述根据所述运行环境温度和所述运行声响数据，计算得到对应目标监测子区域的电力安全影响指数，包括：
按照下式计算得到对应目标监测子区域的电力安全影响指数：
式中，Qj表示目标监测子区域j的电力安全影响指数，Wdr(j)为目标监测子区域j内第r个变电设备对应的运行环境温度，Sxr(j)为目标监测子区域j内第r个变电设备对应的运行声响数据，n(j)为目标监测子区域j内的变电设备数量，Bw为变电设备运行安全温度，Bs为正常运行声响数据，ω1为预设的运行温度影响因子，ω2为预设的运行声响影响因子。
需要说明的是，可以根据实际情况对该电力安全影响指数的计算公式进行调整，以得到电力安全影响指数计算的其他实施方式。例如可以提前对运行环境温度和运行声响数据进行预处理，去除其中例如最大值、最小值等预先规定的值，再对其余运行环境温度和运行声响数据进行电力安全影响指数计算。
需要说明的是，由于影响变电设备运行的环境参数还有其他，例如运行环境湿度等，在其他能够实现的方式中，可以引入除了运行环境温度和运行声响数据外的其他参数来调整上述计算电力安全影响指数的实现方式。
步骤S5，将所述电力安全影响指数与预置的电力安全影响指数阈值进行比较，根据获得的比较结果确定对应目标监测子区域是否存在电力异常故障；
在一种能够实现的方式中，所述将所述电力安全影响指数与预置的电力安全影响指数阈值进行比较，根据获得的比较结果确定对应目标监测子区域是否存在电力异常故障，包括：
将所述电力安全影响指数与预置的电力安全影响指数阈值进行比较；
若所述电力安全影响指数大于或者等于所述电力安全影响指数阈值，判定对应目标监测子区域存在电力异常故障；若所述电力安全影响指数小于所述电力安全影响指数阈值，判定对应目标监测子区域不存在电力异常故障。
在其他能够实现的方式中，根据获得的比较结果确定对应目标监测子区域是否存在电力异常故障时，也可以设置一个较小的调节值，若所述电力安全影响指数大于或者等于所述电力安全影响指数阈值与所述调节值的差值，判定对应目标监测子区域存在电力异常故障；若所述电力安全影响指数小于所述电力安全影响指数阈值与所述调节值的差值，判定对应目标监测子区域不存在电力异常故障。
步骤S6，若确定存在电力异常故障，执行第二预警操作；若确定不存在电力异常故障，执行第三预警操作并计算对应目标监测子区域的电力安全风险评估系数，在得到的电力安全风险评估系数大于预置的电力安全风险评估系数阈值时执行第四预警操作。
在一种能够实现的方式中，所述计算对应目标监测子区域的电力安全风险评估系数，包括：
获取对应目标监测子区域在预设历史时间段内的历史环境数据，在所述历史环境数据中筛选出处于预设安全温度范围下的运行环境温度和处于预设正常运行声响范围下的运行声响数据，得到目标环境数据集；
根据所述目标环境数据集，按照下式计算对应目标监测子区域的电力安全风险评估系数：
式中，δj表示目标监测子区域j的电力安全风险评估系数，Wda(j)为目标监测子区域j对应的目标环境数据集中的第a个运行环境温度，k1(j)为目标监测子区域j对应的目标环境数据集中的运行环境温度的数据量，Sxb(j)为目标监测子区域j对应的目标环境数据集中的第b个运行声响数据，k2(j)为目标监测子区域j对应的目标环境数据集中的运行声响数据的数据量，WdT为预设的用于归一化的运行环境温度阈值，SxT为预设的用于归一化的运行声响数据阈值，μ1为预设的安全温度影响因子，μ2为预设的正常运行声响影响因子。
本实施例中，基于处于预设安全温度范围下的运行环境温度和处于预设正常运行声响范围下的运行声响数据构建目标环境数据集，进而基于目标环境数据集来计算电力安全风险评估系数，提高了电力安全风险评估的准确性，能够及时准确发现电力安全隐患并及时预警。
其中，可以根据实际情况设置该第二预警操作、第三预警操作和第四预警操作。
作为一种能够实现的方式，设置所述第二预警操作包括：
发布用于提示对应目标监测子区域存在电力安全隐患的第二预警信息；
设置所述第三预警操作包括：
发布对相应目标监测子区域的变电设备进行维护的指令；
设置所述第四预警操作包括：
发布用于提示对应目标监测子区域存在电力安全风险的第三预警信息。
本发明上述实施例中，通过监测目标变电设备管理区域内各对应目标监测子区域的运行环境数据，分析目标变电设备管理区域内各对应目标监测子区域的电力安全影响指数，并执行对应的解决措施，能够进一步实现对变电设备安全性的实时分析，确保变电设备安全运行，进一步保障了电力系统稳步运行。
本发明还提供了一种用于变电设备的异常监测装置，该装置可用于执行本发明上述任一项实施例所述的用于变电设备的异常监测方法。
请参阅图2，图2示出了本发明实施例提供的一种用于变电设备的异常监测装置的结构连接框图。
本发明实施例提供的一种用于变电设备的异常监测装置，包括：
采集模块1，用于采集各目标监测子区域的变电设备运行参数数据和环境数据；所述目标监测子区域通过划分目标变电设备管理区域得到并设置有相应的标识信息，所述环境数据包括运行环境温度和运行声响数据；
确定模块2，用于根据所述变电设备运行参数数据确定对应目标监测子区域内各变电设备的运行状态，得到运行状态确定结果；
第一预警分析模块3，用于根据所述运行状态确定结果筛选出运行状态处于异常工作状态的变电设备的目标监测数据，根据所述目标监测数据执行第一预警操作；所述目标监测数据包括变电设备标识信息及对应目标监测子区域的标识信息；
计算模块4，用于根据所述运行环境温度和所述运行声响数据，计算得到对应目标监测子区域的电力安全影响指数；
比较判断模块5，用于将所述电力安全影响指数与预置的电力安全影响指数阈值进行比较，根据获得的比较结果确定对应目标监测子区域是否存在电力异常故障；
第二预警分析模块6，用于若确定存在电力异常故障，执行第二预警操作；若确定不存在电力异常故障，执行第三预警操作并计算对应目标监测子区域的电力安全风险评估系数，在得到的电力安全风险评估系数大于预置的电力安全风险评估系数阈值时执行第四预警操作。
在一种能够实现的方式中，所述变电设备运行参数数据包括变电设备的始端电功、末端电功和振动频率，所述确定模块2包括：
第一计算单元，用于根据所述变电设备的始端电功、末端电功和振动频率，计算对应目标监测子区域内各变电设备的运行状态系数；
第一比较单元，用于将所述运行状态系数与预置标准运行状态系数进行比较，根据获得的比较结果确定对应变电设备的运行状态。
在一种能够实现的方式中，所述第一计算单元具体用于：
按照下式计算对应目标监测子区域内各变电设备的运行状态系数：
式中，αi表示变电设备i的运行状态系数，β1为预置的对应始端电功的影响因子，β2为预置的对应末端电功的影响因子，w1 i为变电设备i的始端电功，w2 i变电设备i的末端电功，Δw为预设的监测过程中允许的电功误差值，Zi为变电设备i的振动频率，ZT为预设的变电设备的标准振动频率，ΔZ为预设的监测过程中允许的振动频率误差值，z为预置的自然常数且z＞1。
在一种能够实现的方式中，所述计算模块4包括：
第二计算单元，用于按照下式计算得到对应目标监测子区域的电力安全影响指数：
式中，Qj表示目标监测子区域j的电力安全影响指数，Wdr(j)为目标监测子区域j内第r个变电设备对应的运行环境温度，Sxr(j)为目标监测子区域j内第r个变电设备对应的运行声响数据，n(j)为目标监测子区域j内的变电设备数量，Bw为变电设备运行安全温度，Bs为正常运行声响数据，ω1为预设的运行温度影响因子，ω2为预设的运行声响影响因子。
在一种能够实现的方式中，所述比较判断模块5包括：
第二比较单元，用于将所述电力安全影响指数与预置的电力安全影响指数阈值进行比较；
判断单元，用于若所述电力安全影响指数大于或者等于所述电力安全影响指数阈值，判定对应目标监测子区域存在电力异常故障；若所述电力安全影响指数小于所述电力安全影响指数阈值，判定对应目标监测子区域不存在电力异常故障。
在一种能够实现的方式中，所述第二预警分析模块6包括用于计算对应目标监测子区域的电力安全风险评估系数的第三计算单元，所述第三计算单元包括：
获取子单元，用于获取对应目标监测子区域在预设历史时间段内的历史环境数据，在所述历史环境数据中筛选出处于预设安全温度范围下的运行环境温度和处于预设正常运行声响范围下的运行声响数据，得到目标环境数据集；
计算子单元，用于根据所述目标环境数据集，按照下式计算对应目标监测子区域的电力安全风险评估系数：
式中，δj表示目标监测子区域j的电力安全风险评估系数，Wda(j)为目标监测子区域j对应的目标环境数据集中的第a个运行环境温度，k1(j)为目标监测子区域j对应的目标环境数据集中的运行环境温度的数据量，Sxb(j)为目标监测子区域j对应的目标环境数据集中的第b个运行声响数据，k2(j)为目标监测子区域j对应的目标环境数据集中的运行声响数据的数据量，WdT为预设的用于归一化的运行环境温度阈值，SxT为预设的用于归一化的运行声响数据阈值，μ1为预设的安全温度影响因子，μ2为预设的正常运行声响影响因子。
在一种能够实现的方式中，所述第一预警操作包括：
发布用于提示相应变电设备处于异常工作状态的第一预警信息，并向预置用户终端发送对相应变电设备进行维护的指令；
所述第二预警操作包括：
发布用于提示对应目标监测子区域存在电力安全隐患的第二预警信息；
所述第三预警操作包括：
发布对相应目标监测子区域的变电设备进行维护的指令；
和/或，所述第四预警操作包括：
发布用于提示对应目标监测子区域存在电力安全风险的第三预警信息。
本发明还提供了一种用于变电设备的异常监测装置，包括：
存储器，用于存储指令；其中，所述指令用于实现如上任意一项实施例所述的用于变电设备的异常监测方法；
处理器，用于执行所述存储器中的指令。
本发明还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上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任意一项实施例所述的用于变电设备的异常监测方法。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，上述描述的装置、模块和单元的具体有益效果，可以参考前述方法实施例中的对应有益效果，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种用于变电设备的异常监测方法，其特征在于，包括：
采集各目标监测子区域的变电设备运行参数数据和环境数据；所述目标监测子区域通过划分目标变电设备管理区域得到并设置有相应的标识信息，所述环境数据包括运行环境温度和运行声响数据；
根据所述变电设备运行参数数据确定对应目标监测子区域内各变电设备的运行状态，得到运行状态确定结果；
根据所述运行状态确定结果筛选出运行状态处于异常工作状态的变电设备的目标监测数据，根据所述目标监测数据执行第一预警操作；所述目标监测数据包括变电设备标识信息及对应目标监测子区域的标识信息；
根据所述运行环境温度和所述运行声响数据，计算得到对应目标监测子区域的电力安全影响指数；
将所述电力安全影响指数与预置的电力安全影响指数阈值进行比较，根据获得的比较结果确定对应目标监测子区域是否存在电力异常故障；
若确定存在电力异常故障，执行第二预警操作；若确定不存在电力异常故障，执行第三预警操作并计算对应目标监测子区域的电力安全风险评估系数，在得到的电力安全风险评估系数大于预置的电力安全风险评估系数阈值时执行第四预警操作。
2.根据权利要求1所述的用于变电设备的异常监测方法，其特征在于，所述变电设备运行参数数据包括变电设备的始端电功、末端电功和振动频率，所述根据所述变电设备运行参数数据确定对应目标监测子区域内各变电设备的运行状态，得到运行状态确定结果，包括：
根据所述变电设备的始端电功、末端电功和振动频率，计算对应目标监测子区域内各变电设备的运行状态系数；
将所述运行状态系数与预置标准运行状态系数进行比较，根据获得的比较结果确定对应变电设备的运行状态。
3.根据权利要求2所述的用于变电设备的异常监测方法，其特征在于，所述根据所述变电设备的始端电功、末端电功和振动频率，计算对应目标监测子区域内各变电设备的运行状态系数，包括：
按照下式计算对应目标监测子区域内各变电设备的运行状态系数：
式中，αi表示变电设备i的运行状态系数，β1为预置的对应始端电功的影响因子，β2为预置的对应末端电功的影响因子，w1 i为变电设备i的始端电功，w2 i变电设备i的末端电功，Δw为预设的监测过程中允许的电功误差值，Zi为变电设备i的振动频率，ZT为预设的变电设备的标准振动频率，ΔZ为预设的监测过程中允许的振动频率误差值，z为预置的自然常数且z＞1。
4.根据权利要求1所述的用于变电设备的异常监测方法，其特征在于，所述根据所述运行环境温度和所述运行声响数据，计算得到对应目标监测子区域的电力安全影响指数，包括：
按照下式计算得到对应目标监测子区域的电力安全影响指数：
式中，Qj表示目标监测子区域j的电力安全影响指数，Wdr(j)为目标监测子区域j内第r个变电设备对应的运行环境温度，Sxr(j)为目标监测子区域j内第r个变电设备对应的运行声响数据，n(j)为目标监测子区域j内的变电设备数量，Bw为变电设备运行安全温度，Bs为正常运行声响数据，ω1为预设的运行温度影响因子，ω2为预设的运行声响影响因子。
5.根据权利要求4所述的用于变电设备的异常监测方法，其特征在于，所述将所述电力安全影响指数与预置的电力安全影响指数阈值进行比较，根据获得的比较结果确定对应目标监测子区域是否存在电力异常故障，包括：
将所述电力安全影响指数与预置的电力安全影响指数阈值进行比较；
若所述电力安全影响指数大于或者等于所述电力安全影响指数阈值，判定对应目标监测子区域存在电力异常故障；若所述电力安全影响指数小于所述电力安全影响指数阈值，判定对应目标监测子区域不存在电力异常故障。
6.根据权利要求1所述的用于变电设备的异常监测方法，其特征在于，所述计算对应目标监测子区域的电力安全风险评估系数，包括：
获取对应目标监测子区域在预设历史时间段内的历史环境数据，在所述历史环境数据中筛选出处于预设安全温度范围下的运行环境温度和处于预设正常运行声响范围下的运行声响数据，得到目标环境数据集；
根据所述目标环境数据集，按照下式计算对应目标监测子区域的电力安全风险评估系数：
式中，δj表示目标监测子区域j的电力安全风险评估系数，Wda(j)为目标监测子区域j对应的目标环境数据集中的第a个运行环境温度，k1(j)为目标监测子区域j对应的目标环境数据集中的运行环境温度的数据量，Sxb(j)为目标监测子区域j对应的目标环境数据集中的第b个运行声响数据，k2(j)为目标监测子区域j对应的目标环境数据集中的运行声响数据的数据量，WdT为预设的用于归一化的运行环境温度阈值，SxT为预设的用于归一化的运行声响数据阈值，μ1为预设的安全温度影响因子，μ2为预设的正常运行声响影响因子。
7.根据权利要求1所述的用于变电设备的异常监测方法，其特征在于，所述第一预警操作包括：
发布用于提示相应变电设备处于异常工作状态的第一预警信息，并向预置用户终端发送对相应变电设备进行维护的指令；
所述第二预警操作包括：
发布用于提示对应目标监测子区域存在电力安全隐患的第二预警信息；
所述第三预警操作包括：
发布对相应目标监测子区域的变电设备进行维护的指令；
和/或，所述第四预警操作包括：
发布用于提示对应目标监测子区域存在电力安全风险的第三预警信息。
8.一种用于变电设备的异常监测装置，其特征在于，包括：
采集模块，用于采集各目标监测子区域的变电设备运行参数数据和环境数据；所述目标监测子区域通过划分目标变电设备管理区域得到并设置有相应的标识信息，所述环境数据包括运行环境温度和运行声响数据；
确定模块，用于根据所述变电设备运行参数数据确定对应目标监测子区域内各变电设备的运行状态，得到运行状态确定结果；
第一预警分析模块，用于根据所述运行状态确定结果筛选出运行状态处于异常工作状态的变电设备的目标监测数据，根据所述目标监测数据执行第一预警操作；所述目标监测数据包括变电设备标识信息及对应目标监测子区域的标识信息；
计算模块，用于根据所述运行环境温度和所述运行声响数据，计算得到对应目标监测子区域的电力安全影响指数；
比较判断模块，用于将所述电力安全影响指数与预置的电力安全影响指数阈值进行比较，根据获得的比较结果确定对应目标监测子区域是否存在电力异常故障；
第二预警分析模块，用于若确定存在电力异常故障，执行第二预警操作；若确定不存在电力异常故障，执行第三预警操作并计算对应目标监测子区域的电力安全风险评估系数，在得到的电力安全风险评估系数大于预置的电力安全风险评估系数阈值时执行第四预警操作。
9.一种用于变电设备的异常监测装置，其特征在于，包括：
存储器，用于存储指令；其中，所述指令用于实现如权利要求1-7任意一项所述的用于变电设备的异常监测方法；
处理器，用于执行所述存储器中的指令。
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上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任意一项所述的用于变电设备的异常监测方法。
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