CN116754901A - 一种基于快速定位的配电网故障分析管理平台 - Google Patents
一种基于快速定位的配电网故障分析管理平台 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于配电网故障分析领域,具体公开提供的一种基于快速定位的配电网故障分析管理平台,包括:采用层级递进的方式对故障区域进行逐一排查,对故障区域内的各种设备和线路进行检测,更加全面地了解配电网的情况,提高了故障检测的全面性和精准性,进而能够及时采取措施进行修复或更换设备等操作。采用自动化的方法,结合历史数据对各电力设备和线路相关数据进行解析,不需要人工干预,可以减少人力投入和操作风险,同时提高了故障检测的及时性,可以快速找到故障点并定位其原因,及时发现和解决故障问题,从而保障电力系统的正常运行,提高电力系统的可靠性和稳定性,降低电力系统断电风险。
Description
技术领域
本发明属于配电网故障分析领域,涉及到一种基于快速定位的配电网故障分析管理平台。
背景技术
随着现代化的快速发展,人们对电力的需求越来越大,同时电力系统的复杂性也随之增加,因此断电事件的发生频率也在逐年上升。断电事件是指在电力系统中,由于各种原因导致电力供应中断。
当今社会中电力系统的应用无处不在,例如家庭、工业、商业和公共设施等,因此,若某用电区域出现断电事件,将造成设备无法正常工作、生产停滞、生活不便等问题的现象,从而对生产和生活带来重大的影响。停电事件在电力系统中是不可避免的,故而对于故障区域的故障原因及其位置进行快速定位是必不可少的。
配电网故障区域检测目前主要采用的是基于线路的故障检测方法,这种方法虽然可以快速定位故障点,但在故障分析方面仍然存在一些不足之处:(1)电力系统中除了线路故障外,配电网还可能存在其他的故障,例如电力设备故障、开关设备故障,这些故障同样会对配电网的运行造成断电影响,然而基于线路的故障检测方法的检测对象基本为配电线路本身,检测对象涉及面过于狭窄,导致无法全面地对配电网的断电故障进行检测,在一定程度上降低了检测的准确可靠度,还容易造成无效检测,无法深入了解故障原因和影响范围,从而缺乏全面性。
(2)另一方面,对于已经发生的故障,现有的故障排查方式大部分还是基于人工排查方式,这种方式虽然可以定位出故障点,但是效率较低,而且容易出现漏检或误判的情况,从而影响到故障的修复速度和效果。
发明内容
鉴于此,为解决上述背景技术中所提出的问题,现提出一种基于快速定位的配电网故障分析管理平台。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:本发明提供一种基于快速定位的配电网故障分析管理平台,包括:故障区域获取模块,用于获取配电网故障区域,将配电网故障区域对应配电柜记为目标配电柜。
配电柜故障分析模块,用于采集目标配电柜对应电闸图像,判断是否存在跳闸情况,若存在跳闸情况,则分析配电网故障区域对应供电异常指数,反之则获取目标配电柜中各电力设备相关数据。
电力设备故障分析模块,用于对目标配电柜中各电力设备相关数据进行解析,以此分析目标配电柜的设备故障影响指数,若其小于设定的设备故障影响指数,则执行线路检测模块,反之则获取故障设备。
线路检测模块,用于以目标配电柜为划分点,将目标配电线路划分为主网段和副网段,分别对目标配电线路相应主网段和副网段的质量参数进行实时监测,质量参数包括电力质量影响因子和材质质量影响因子。
线路故障定位分析模块,用于对目标配电线路相应主网段和副网段的质量参数进行解析,据此分析目标配电线路相应主网段的线路故障影响指数、目标配电线路相应副网段的线路故障影响指数,进而对配电网故障区域的故障位置及其原因进行判定。
数据库,用于存储目标配电柜的跳闸情况对应电闸图像和跳闸频次记录,存储各种电缆对应的隔热系数,存储各电压等级对应的允许电压波动率,存储电力设备的各历史使用年限对应的故障影响因子,并存储单位电流产生的线芯温度以及单位隔热系数对应的隔热温度。
反馈终端,用于对配电网故障区域的故障位置及其原因进行反馈。
在一种优选的实施方式中,所述获取配电网故障区域的获取方式为:在配电网的各用电区域对应的电力输入控制端布设电量监测传感器,实时监测各用电区域对应电量,据此识别各用电区域的供电状态,当某用电区域的供电状态为断电状态时,则判定该用电区域为故障区域。
在一种优选的实施方式中,所述判断是否存在跳闸情况的判断步骤包括:从目标配电柜对应电闸图像中提取电闸轮廓,与数据库中跳闸情况对应电闸图像中的参照电闸轮廓进行对比,若能够匹配成功,则表示目标配电柜存在跳闸情况,进而获取设定历史时间周期内目标配电柜的跳闸频率。
由分析公式得到配电网故障区域对应供电异常指数,为设定的参照跳闸频率,/>为设定的跳闸频率误差允许值,e为自然常数。
在一种优选的实施方式中,所述目标配电柜中各电力设备相关数据包括各电力设备对应类型、各电力设备类型对应的电压等级、各电力设备的历史使用年限、各电力设备对应电流基波频率。
在一种优选的实施方式中,所述对目标配电柜中各电力设备相关数据进行解析的具体解析步骤为:获取目标配电柜中各电力设备在故障发生前对应设定历史监测时间段内各时间点的电压,分别记为,/>为电力设备编号,/>,/>为时间点编号,。
获取目标配电柜中各电力设备类型对应的电压等级,从数据库中提取各电压等级对应的允许电压波动率,得到目标配电柜中各电力设备对应的允许电压波动率。
计算各电力设备在故障发生前对应设定历史监测时间段内的电压波动指数,其中/>为第k电力设备在故障发生前对应设定历史监测时间段内的最大电压和最小电压,m为时间点数量,/>为设定常数,/>,/>为设定的电压波动率允许误差值。
获取目标配电柜中各电力设备在故障发生前对应设定历史监测时间段内的电流谐波含量。
计算各电力设备在故障发生前对应设定历史监测时间段内的电流偏离指数,/>为设定的参照谐波含量,/>为设定的电流谐波含量允许误差值,/>为设定的电流偏离指数的偏差修正因子。
由分析公式得到各电力设备在故障发生前对应设定历史监测时间段内的电力异常指数。
在一种优选的实施方式中,所述目标配电柜中各电力设备在故障发生前对应设定历史监测时间段内的电流谐波含量获取方式为:通过将目标配电柜中各电力设备在故障发生前对应设定历史监测时间段内的电流信号输入到数字示波器中,得到目标配电柜中各电力设备在故障发生前对应设定历史监测时间段内的各种谐波成分相应电流谐波频率,为不同谐波成分编号,/>。
由计算公式得到目标配电柜中各电力设备在故障发生前对应设定历史监测时间段内的电流谐波含量,/>为第k电力设备的电流基波频率。
在一种优选的实施方式中,所述分析目标配电柜的设备故障影响指数的分析内容为:获取目标配电柜中各电力设备的历史使用年限,从数据库中提取目标配电柜中各电力设备的历史使用年限对应的故障影响因子。
以作为目标配电柜的设备故障影响指数,n为目标配电柜中电力设备数量,/>为设定的电力异常指数和历史使用年限对应的影响占比权重,/>。
若目标配电柜的设备故障影响指数大于或等于设定的设备故障影响指数阈值,则将各电力设备在故障发生前对应设定历史监测时间段内的电力异常指数进行相互对比,筛选出最大电力异常指数,并获取最大值对应的电力设备为故障设备。
在一种优选的实施方式中,所述分析目标配电线路相应主网段的线路故障影响指数的分析步骤为:获取目标配电线路相应主网段两端在故障发生时刻的电流和电压,分别记为、/>。
通过得到目标配电线路相应主网段两端的电流符合指数,其中/>为目标配电线路相应主网段输入端的标准电流,/>为目标配电线路相应主网段输入端电流与标准电流允许误差值、目标配电线路相应主网段两端电流允许误差值,/>为设定的输入端电流与标准电流差值、两端电流差值对应的影响占比。
通过得到目标配电线路相应主网段两端的电压符合指数,其中/>为目标配电线路相应主网段的输入端标准电压,/>为目标配电线路相应主网段输入端电压与标准电压允许误差值、目标配电线路相应主网段两端电压允许误差值,/>为设定的输入端电压与标准电压差值、两端电压差值对应的影响占比。
进而将代入分析公式/>,分析得到目标配电线路相应主网段的电力质量影响因子/>。
获取目标配电线路对应电缆材料种类,并将其与数据库中各种电缆对应的隔热系数进行比对,得到目标配电线路对应电缆隔热系数。
采集目标配电线路相应主网段的输入端电流,将其结合数据库中单位电流产生的线芯温度,得到目标配电线路相应主网段的正常线芯温度。
从数据库中提取单位隔热系数对应的隔热温度,进而利用公式,计算出目标配电线路相应主网段始端的正常运行温度/>,其中/>表示为单位隔热系数对应的隔热温度,/>表示为目标配电线路相应主网段的正常线芯温度,/>表示为目标配电线路相应主网段的电缆隔热系数。
进而由分析公式,分析得到目标配电线路相应主网段的材质质量影响因子/>,/>表示为目标配电线路相应主网段两端的实际监测温度,/>表示为实际监测温度与正常运行温度偏差允许值、主网段两端的实际监测温度偏差允许值,/>表示为设定的材质质量影响因子偏差修正系数。
进而由分析公式得到目标配电线路相应主网段的线路故障影响指数,其中/>为目标配电线路相应主网段的电力质量影响因子、材质质量影响因子对应占比权重。
在一种优选的实施方式中,所述目标配电线路相应副网段的线路故障影响指数是根据目标配电线路相应主网段的线路故障影响指数分析方式同理分析所得。
在一种优选的实施方式中,所述配电网故障区域的故障位置及其原因包括:电闸位置对应跳闸原因和供电异常原因、电力设备位置对应设备故障原因、主网段线路位置对应线路异常原因以及副网段线路位置对应线路异常原因。
相较于现有技术,本发明的有益效果如下:(1)本发明采用层级递进的方式对故障区域进行逐一排查,对故障区域内的各种设备和线路进行检测,更加全面地了解配电网的情况,提高了故障检测的全面性和精准性,进而能够及时采取措施进行修复或更换设备等操作。
(2)本发明采用的是自动化的方法,结合历史数据对各电力设备和线路相关数据进行解析,不需要人工干预,可以减少人力投入和操作风险。同时提高了故障检测的及时性,可以快速找到故障点并定位其原因,及时发现和解决故障问题,从而保障电力系统的正常运行,提高电力系统的可靠性和稳定性,降低电力系统断电风险。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述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为本发明系统模块连接示意图。
图2为本发明中配电线路对应的划段示意图。
附图标记:(1)为电力输入控制端,(2)为主网段,(3)为配电柜,(4)为副网段,(5)为配电网故障区域。
具体实施方式
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,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示,本发明提供了一种基于快速定位的配电网故障分析管理平台,包括:故障区域获取模块、配电柜故障分析模块、电力设备故障分析模块、线路检测模块、线路故障定位分析模块、数据库和反馈终端。所述故障区域获取模块与配电柜故障分析模块连接,配电柜故障分析模块与电力设备故障分析模块连接,电力设备故障分析模块与线路检测模块连接,线路检测模块与线路故障定位分析模块连接,数据库分别与故障区域获取模块、配电柜故障分析模块和电力设备故障分析模块连接,反馈终端分别与配电柜故障分析模块、电力设备故障分析模块和线路故障定位分析模块连接。
所述故障区域获取模块用于获取配电网故障区域,将配电网故障区域对应配电柜记为目标配电柜。
本发明具体实施例中,所述获取配电网故障区域的获取方式为:在配电网的各用电区域对应的电力输入控制端布设电量监测传感器,实时监测各用电区域对应电量,据此识别各用电区域的供电状态,当某用电区域的供电状态为断电状态时,则判定该用电区域为故障区域。
所述识别各用电区域的供电状态的方式为:当某用电区域对应传感器检测电量在设定时间段内各时间点均趋近于0时,则判定该用电区域的供电状态为断电状态。
示例性的,趋近于0的值包括0.1、0.2、0.3。
所述配电柜故障分析模块用于采集目标配电柜对应电闸图像,判断是否存在跳闸情况,若存在跳闸情况,则分析配电网故障区域对应供电异常指数,反之则获取目标配电柜中各电力设备相关数据。
本发明具体实施例中,所述判断是否存在跳闸情况的判断步骤包括:从目标配电柜对应电闸图像中提取电闸轮廓,与数据库中跳闸情况对应电闸图像中的参照电闸轮廓进行对比,若能够匹配成功,则表示目标配电柜存在跳闸情况,进而获取设定历史时间周期内目标配电柜的跳闸频率。
由分析公式得到配电网故障区域对应供电异常指数,为设定的参照跳闸频率,/>为设定的跳闸频率误差允许值,e为自然常数。
需要说明的,所述设定历史时间周期内目标配电柜的跳闸频率由设定历史时间周期内目标配电柜的跳闸频次除以设定历史时间周期时长所得,其中设定历史时间周期内目标配电柜的跳闸频次从数据库中提取得到。
本发明采用的是自动化的方法,结合历史数据对各电力设备和线路相关数据进行解析,不需要人工干预,可以减少人力投入和操作风险。同时提高了故障检测的及时性,可以快速找到故障点并定位其原因,及时发现和解决故障问题,从而保障电力系统的正常运行,提高电力系统的可靠性和稳定性,降低电力系统断电风险。
所述电力设备故障分析模块用于对目标配电柜中各电力设备相关数据进行解析,以此分析目标配电柜的设备故障影响指数,若其小于设定的设备故障影响指数,则执行线路检测模块,反之则获取故障设备。
本发明具体实施例中,所述目标配电柜中各电力设备相关数据包括各电力设备对应类型、各电力设备类型对应的电压等级、各电力设备的历史使用年限、各电力设备对应电流基波频率。
本发明具体实施例中,所述对目标配电柜中各电力设备相关数据进行解析的具体解析步骤为:获取目标配电柜中各电力设备在故障发生前对应设定历史监测时间段内各时间点的电压,分别记为,/>为电力设备编号,/>,/>为时间点编号,。
获取目标配电柜中各电力设备类型对应的电压等级,从数据库中提取各电压等级对应的允许电压波动率,得到目标配电柜中各电力设备对应的允许电压波动率。
计算各电力设备在故障发生前对应设定历史监测时间段内的电压波动指数,其中/>为第k电力设备在故障发生前对应设定历史监测时间段内的最大电压和最小电压,m为时间点数量,/>为设定常数,/>,/>为设定的电压波动率允许误差值。
获取目标配电柜中各电力设备在故障发生前对应设定历史监测时间段内的电流谐波含量。
计算各电力设备在故障发生前对应设定历史监测时间段内的电流偏离指数,/>为设定的参照谐波含量,/>为设定的电流谐波含量允许误差值,/>为设定的电流偏离指数的偏差修正因子,e为自然常数。
由分析公式得到各电力设备在故障发生前对应设定历史监测时间段内的电力异常指数。
本发明具体实施例中,所述目标配电柜中各电力设备在故障发生前对应设定历史监测时间段内的电流谐波含量获取方式为:通过将目标配电柜中各电力设备在故障发生前对应设定历史监测时间段内的电流信号输入到数字示波器中,得到目标配电柜中各电力设备在故障发生前对应设定历史监测时间段内的各种谐波成分相应电流谐波频率,/>为不同谐波成分编号,/>。
由计算公式得到目标配电柜中各电力设备在故障发生前对应设定历史监测时间段内的电流谐波含量,/>为第k电力设备的电流基波频率。
需要说明的是,所述电流基波是指电流中所含有的频率为50Hz的正弦波,其电流基波频率为50Hz。电流谐波是指除正弦波以外的所有频率波形,其电流谐波频率为工频50Hz的整数倍。
本发明具体实施例中,所述分析目标配电柜的设备故障影响指数的分析内容为:获取目标配电柜中各电力设备的历史使用年限,从数据库中提取目标配电柜中各电力设备的历史使用年限对应的故障影响因子。
以作为目标配电柜的设备故障影响指数,n为目标配电柜中电力设备数量,/>为设定的电力异常指数和历史使用年限对应的影响占比权重,/>。
若目标配电柜的设备故障影响指数大于或等于设定的设备故障影响指数阈值,则将各电力设备在故障发生前对应设定历史监测时间段内的电力异常指数进行相互对比,筛选出筛选出最大电力异常指数,并获取最大值对应的电力设备为故障设备。
请参阅图2所示,所述线路检测模块用于以目标配电柜为划分点,将目标配电线路划分为主网段和副网段,分别对目标配电线路相应主网段和副网段的质量参数进行实时监测,质量参数包括电力质量影响因子和材质质量影响因子。
需要说明的,所述将目标配电线路划分为主网段和副网段的具体划分为:以目标配电柜为划分点,目标配电柜之前的配电线路为目标配电线路的主网段;目标配电柜之后的配电线路为目标配电线路的副网段。
所述线路故障定位分析模块用于对目标配电线路相应主网段和副网段的质量参数进行解析,据此分析目标配电线路相应主网段的线路故障影响指数、目标配电线路相应副网段的线路故障影响指数,进而对配电网故障区域的故障位置及其原因进行判定。
本发明具体实施例中,所述分析目标配电线路相应主网段的线路故障影响指数的分析步骤为:获取目标配电线路相应主网段两端在故障发生时刻的电流和电压,分别记为、/>。
通过得到目标配电线路相应主网段两端的电流符合指数,其中/>为目标配电线路相应主网段输入端的标准电流,/>为目标配电线路相应主网段输入端电流与标准电流允许误差值、目标配电线路相应主网段两端电流允许误差值,/>为设定的输入端电流与标准电流差值、两端电流差值对应的影响占比。
通过得到目标配电线路相应主网段两端的电压符合指数,其中/>为目标配电线路相应主网段的输入端标准电压,/>为目标配电线路相应主网段输入端电压与标准电压允许误差值、目标配电线路相应主网段两端电压允许误差值,/>为设定的输入端电压与标准电压差值、两端电压差值对应的影响占比。
特别说明的,由于线路损耗,故而目标配电线路相应主网段始端电流和电压应大于末端对应电流和电压。目标配电线路相应副网段电流和电压同理。
进而将代入分析公式/>,分析得到目标配电线路相应主网段的电力质量影响因子/>。
获取目标配电线路对应电缆材料种类,并将其与数据库中各种电缆对应的隔热系数进行比对,得到目标配电线路对应电缆隔热系数。
采集目标配电线路相应主网段的输入端电流,将其结合数据库中单位电流产生的线芯温度,得到目标配电线路相应主网段的正常线芯温度。
从数据库中提取单位隔热系数对应的隔热温度,进而利用公式,计算出目标配电线路相应主网段始端的正常运行温度/>,其中/>表示为单位隔热系数对应的隔热温度,/>表示为目标配电线路相应主网段的正常线芯温度,/>表示为目标配电线路相应主网段的电缆隔热系数。
进而由分析公式,分析得到目标配电线路相应主网段的材质质量影响因子/>,/>表示为目标配电线路相应主网段两端的实际监测温度,/>表示为实际监测温度与正常运行温度偏差允许值、主网段两端的实际监测温度偏差允许值,/>表示为设定的材质质量影响因子偏差修正系数。
进而由分析公式得到目标配电线路相应主网段的线路故障影响指数,其中/>为目标配电线路相应主网段的电力质量影响因子、材质质量影响因子对应占比权重。
本发明具体实施例中,所述目标配电线路相应副网段的线路故障影响指数是根据目标配电线路相应主网段的线路故障影响指数分析方式同理分析所得。
本发明具体实施例中,所述配电网故障区域的故障位置及其原因包括:电闸位置对应跳闸原因和供电异常原因、电力设备位置对应设备故障原因、主网段线路位置对应线路异常原因以及副网段线路位置对应线路异常原因。
所述配电网故障区域的故障位置及其原因具体判定步骤为:E1、当目标配电柜存在跳闸情况时,则将配电网故障区域对应供电异常指数与设定的供电异常指数阈值进行对比,若其小于设定的供电异常指数阈值,则配电网故障区域的故障位置及其原因为电闸位置对应跳闸原因;反之则配电网故障区域的故障位置及其原因为电闸位置对应供电异常原因。
E2、当目标配电柜不存在跳闸情况时,则将目标配电柜的设备故障影响指数与设定的设备故障影响指数阈值进行对比,若其大于设定的设备故障影响指数阈值,则配电网故障区域的故障位置及其原因为电力设备位置对应设备故障原因。
E3、若目标配电柜的设备故障影响指数小于或等于设定的设备故障影响指数阈值,则将目标配电线路相应主网段的线路故障影响指数与设定的线路故障影响指数阈值进行对比,若其大于设定的线路故障影响指数阈值,则配电网故障区域的故障位置及其原因为主网段线路位置对应线路异常原因。
E4、若目标配电线路相应主网段的线路故障影响指数小于或等于设定的线路故障影响指数阈值,则按照主网段线路位置对应线路异常原因的判定方式,同理判定是否为副网段线路位置对应线路异常原因。
所述数据库用于存储目标配电柜的跳闸情况对应电闸图像和跳闸频次记录,存储各种电缆对应的隔热系数,存储各电压等级对应的允许电压波动率,存储电力设备的各历史使用年限对应的故障影响因子,并存储单位电流产生的线芯温度以及单位隔热系数对应的隔热温度。
所述反馈终端用于对配电网故障区域的故障位置及其原因进行反馈,进而及时提醒管理人员对故障区域进行相应处理。
本发明采用层级递进的方式对故障区域进行逐一排查,对故障区域内的各种设备和线路进行检测,更加全面地了解配电网的情况,提高了故障检测的全面性和精准性,进而能够及时采取措施进行修复或更换设备等操作。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的构思或者超越本发明所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于快速定位的配电网故障分析管理平台,其特征在于:
故障区域获取模块,用于获取配电网故障区域,将配电网故障区域对应配电柜记为目标配电柜;
配电柜故障分析模块,用于采集目标配电柜对应电闸图像,判断是否存在跳闸情况,若存在跳闸情况,则分析配电网故障区域对应供电异常指数,反之则获取目标配电柜中各电力设备相关数据;
电力设备故障分析模块,用于对目标配电柜中各电力设备相关数据进行解析,以此分析目标配电柜的设备故障影响指数,若其小于设定的设备故障影响指数,则执行线路检测模块,反之则获取故障设备;
线路检测模块,用于以目标配电柜为划分点,将目标配电线路划分为主网段和副网段,分别对目标配电线路相应主网段和副网段的质量参数进行实时监测,质量参数包括电力质量影响因子和材质质量影响因子;
线路故障定位分析模块,用于对目标配电线路相应主网段和副网段的质量参数进行解析,据此分析目标配电线路相应主网段的线路故障影响指数、目标配电线路相应副网段的线路故障影响指数,进而对配电网故障区域的故障位置及其原因进行判定;
数据库,用于存储目标配电柜的跳闸情况对应电闸图像和跳闸频次记录,存储各种电缆对应的隔热系数,存储各电压等级对应的允许电压波动率,存储电力设备的各历史使用年限对应的故障影响因子,并存储单位电流产生的线芯温度以及单位隔热系数对应的隔热温度;
反馈终端,用于对配电网故障区域的故障位置及其原因进行反馈。
2.根据权利要求1所述的一种基于快速定位的配电网故障分析管理平台,其特征在于:所述获取配电网故障区域的获取方式为:在配电网的各用电区域对应的电力输入控制端布设电量监测传感器,实时监测各用电区域对应电量,据此识别各用电区域的供电状态,当某用电区域的供电状态为断电状态时,则判定该用电区域为故障区域。
3.根据权利要求1所述的一种基于快速定位的配电网故障分析管理平台,其特征在于:所述判断是否存在跳闸情况的判断步骤包括:
从目标配电柜对应电闸图像中提取电闸轮廓,与数据库中跳闸情况对应电闸图像中的参照电闸轮廓进行对比,若能够匹配成功,则表示目标配电柜存在跳闸情况,进而获取设定历史时间周期内目标配电柜的跳闸频率;
由分析公式得到配电网故障区域对应供电异常指数,/>为设定的参照跳闸频率,/>为设定的跳闸频率误差允许值,e为自然常数。
4.根据权利要求1所述的一种基于快速定位的配电网故障分析管理平台,其特征在于:所述目标配电柜中各电力设备相关数据包括各电力设备对应类型、各电力设备类型对应的电压等级、各电力设备的历史使用年限、各电力设备对应电流基波频率。
5.根据权利要求4所述的一种基于快速定位的配电网故障分析管理平台,其特征在于:所述对目标配电柜中各电力设备相关数据进行解析的具体解析步骤为:
获取目标配电柜中各电力设备在故障发生前对应设定历史监测时间段内各时间点的电压,分别记为,/>为电力设备编号,/>,i为时间点编号,/>;
获取目标配电柜中各电力设备类型对应的电压等级,从数据库中提取各电压等级对应的允许电压波动率,得到目标配电柜中各电力设备对应的允许电压波动率;
计算各电力设备在故障发生前对应设定历史监测时间段内的电压波动指数,其中/>为第k电力设备在故障发生前对应设定历史监测时间段内的最大电压和最小电压,m为时间点数量,/>为设定常数,/>,/>为设定的电压波动率允许误差值;
获取目标配电柜中各电力设备在故障发生前对应设定历史监测时间段内的电流谐波含量;
计算各电力设备在故障发生前对应设定历史监测时间段内的电流偏离指数,/>为设定的参照谐波含量,/>为设定的电流谐波含量允许误差值,/>为设定的电流偏离指数的偏差修正因子;
由分析公式得到各电力设备在故障发生前对应设定历史监测时间段内的电力异常指数。
6.根据权利要求5所述的一种基于快速定位的配电网故障分析管理平台,其特征在于:所述目标配电柜中各电力设备在故障发生前对应设定历史监测时间段内的电流谐波含量获取方式为:
通过将目标配电柜中各电力设备在故障发生前对应设定历史监测时间段内的电流信号输入到数字示波器中,得到目标配电柜中各电力设备在故障发生前对应设定历史监测时间段内的各种谐波成分相应电流谐波频率,/>为不同谐波成分编号,/>;
由计算公式得到目标配电柜中各电力设备在故障发生前对应设定历史监测时间段内的电流谐波含量,/>为第k电力设备的电流基波频率。
7.根据权利要求5所述的一种基于快速定位的配电网故障分析管理平台,其特征在于:所述分析目标配电柜的设备故障影响指数的分析内容为:
获取目标配电柜中各电力设备的历史使用年限,从数据库中提取目标配电柜中各电力设备的历史使用年限对应的故障影响因子;
以作为目标配电柜的设备故障影响指数,n为目标配电柜中电力设备数量,/>为设定的电力异常指数和历史使用年限对应的影响占比权重,/>;
若目标配电柜的设备故障影响指数大于或等于设定的设备故障影响指数阈值,则将各电力设备在故障发生前对应设定历史监测时间段内的电力异常指数进行相互对比,筛选出最大电力异常指数,并获取最大值对应的电力设备为故障设备。
8.根据权利要求1所述的一种基于快速定位的配电网故障分析管理平台,其特征在于:所述分析目标配电线路相应主网段的线路故障影响指数的分析步骤为:
获取目标配电线路相应主网段两端在故障发生时刻的电流和电压,分别记为、;
通过得到目标配电线路相应主网段两端的电流符合指数,其中/>为目标配电线路相应主网段输入端的标准电流,/>为目标配电线路相应主网段输入端电流与标准电流允许误差值、目标配电线路相应主网段两端电流允许误差值,/>为设定的输入端电流与标准电流差值、两端电流差值对应的影响占比;
通过得到目标配电线路相应主网段两端的电压符合指数,其中/>为目标配电线路相应主网段的输入端标准电压,/>为目标配电线路相应主网段输入端电压与标准电压允许误差值、目标配电线路相应主网段两端电压允许误差值,/>为设定的输入端电压与标准电压差值、两端电压差值对应的影响占比;
进而将代入分析公式/>,分析得到目标配电线路相应主网段的电力质量影响因子/>;
获取目标配电线路对应电缆材料种类,并将其与数据库中各种电缆对应的隔热系数进行比对,得到目标配电线路对应电缆隔热系数;
采集目标配电线路相应主网段的输入端电流,将其结合数据库中单位电流产生的线芯温度,得到目标配电线路相应主网段的正常线芯温度;
从数据库中提取单位隔热系数对应的隔热温度,进而利用公式,计算出目标配电线路相应主网段始端的正常运行温度/>,其中/>表示为单位隔热系数对应的隔热温度,/>表示为目标配电线路相应主网段的正常线芯温度,/>表示为目标配电线路相应主网段的电缆隔热系数;
进而由分析公式,分析得到目标配电线路相应主网段的材质质量影响因子/>,/>表示为目标配电线路相应主网段两端的实际监测温度,/>表示为实际监测温度与正常运行温度偏差允许值、主网段两端的实际监测温度偏差允许值,/>表示为设定的材质质量影响因子偏差修正系数;
进而由分析公式得到目标配电线路相应主网段的线路故障影响指数,其中/>为目标配电线路相应主网段的电力质量影响因子、材质质量影响因子对应占比权重。
9.根据权利要求8所述的一种基于快速定位的配电网故障分析管理平台,其特征在于:所述目标配电线路相应副网段的线路故障影响指数是根据目标配电线路相应主网段的线路故障影响指数分析方式同理分析所得。
10.根据权利要求1所述的一种基于快速定位的配电网故障分析管理平台,其特征在于:所述配电网故障区域的故障位置及其原因包括:电闸位置对应跳闸原因和供电异常原因、电力设备位置对应设备故障原因、主网段线路位置对应线路异常原因以及副网段线路位置对应线路异常原因。
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