CN117233541B - 一种配电网电力线路运行状态测量方法及测量系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种配电网电力线路运行状态测量方法及测量系统，获取到输电线路的电力运行数据；设置分析周期，对得到的每个监测节点的实时电压采样值进行识别分析；基于输电线路的异常点和非异常点，对输电线路进行距离测量，计算得到异常分布值；再基于异常分布值，计算得到周期异常差总值，将周期异常差总值与周期异常差总阈值进行比较；基于输电线路上的多个监测节点，获取到每个监测节点的衰弱数据；再基于衰弱数据对输电线路进行识别分析；本发明不仅对输电线路的衰弱情况进行测量分析，输电线路的衰弱整体表现情况，还对衰弱情况与异常故障进行比对分析，判断两者之间的影响情况，便于工作人员对故障问题进行判别，得到可以快速检修的目的。

Description

一种配电网电力线路运行状态测量方法及测量系统

技术领域

本发明涉及电力测量技术领域，具体涉及一种配电网电力线路运行状态测量方法及测量系统。

背景技术

中国专利CN104865495B公开了一种电力线路故障行波定位方法及系统，该方法包括如下步骤：当电力线路实际发生故障时，获取实际故障点产生的故障行波到达电力线路首端与线路末端的时间差；根据实际故障点产生的故障行波到达电力线路首端与末端的时间差以及基准行波时差数组判定实际故障区段；获取实际故障点与实际故障区段中选定模拟故障点间的距离占实际故障区段的线路长度的比例；根据所述比例以及实际故障区段中各杆塔或电缆接头的位置确定实际故障点的准确位置；

现有技术中，电力线路在运行过程中会存在着运行故障，而由于线路长度较长，会分别跨不同的环境区域，而不同环境区域内在温度、光照等方面存在着较大差异，从而同一电力线路其电路氧化程度会发生较大的差别，氧化程度大将会导致线路会出现衰弱现象，影响电力线路运行的效率，所以目前需要对电力线路衰弱区域进行精准监测和测量，保障电力线路运行的质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种配电网电力线路运行状态测量方法及测量系统，解决以下技术问题：同一电力线路其电路氧化程度会发生较大的差别，氧化程度大将会导致线路会出现衰弱现象，影响电力线路运行的效率。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种配电网电力线路运行状态测量方法，包括以下步骤：

获取到输电线路的电力运行数据；其中，电力运行数据包括电压采样值；

设置分析周期，对得到的每个监测节点的实时电压采样值进行识别分析，判断是否存在异常情况；

识别分析的具体过程包括：将分析周期内的实时电压采样值进行计算，得到电压周期表现值，并将电压周期表现值与电压周期表现阈值进行比较；

基于输电线路的异常点和非异常点，对输电线路进行距离测量，计算得到异常分布值；再基于异常分布值，计算得到周期异常差总值，将周期异常差总值与周期异常差总阈值进行比较；其中，对输电线路进行距离测量具体包括：提取输电线路上的异常点，并获取到相邻两个异常点的距离。

作为本发明进一步的方案：输电线路上利用设置多个电压互感器，划分成多个监测节点。

作为本发明进一步的方案：若电压周期表现值大于等于电压周期表现阈值时，将监测节点标记为异常点；

若电压周期表现值小于电压周期表现阈值时，将监测节点标记为非异常点。

作为本发明进一步的方案：异常分布值的计算过程如下：

获取到输电线路的异常点总个数，以及获取到相邻两个异常点的距离，标记为相邻异常距离；将输电线路上所有的相邻异常距离进行相加求和，得到相邻异常总距离；

将得到相邻异常总距离除以输电线路的异常点总个数，得到异常分布值。

作为本发明进一步的方案：周期异常差总值的计算过程如下：

将相邻分析周期的异常分布值进行差值计算取绝对值，得到相邻周期异常差值，将测量周期内所有的相邻周期异常差值进行相加求和计算得到的。

作为本发明进一步的方案：若周期异常差总值大于等于周期异常差总阈值时，则生成输电线路沿周期故障信号；

若周期异常差总值小于周期异常差总阈值时，则生成输电线路沿周期非故障信号。

作为本发明进一步的方案：还包括以下步骤：

基于输电线路上的多个监测节点，获取到每个监测节点的衰弱数据；再基于衰弱数据对输电线路进行识别分析；

其中，衰弱数据为获取到在分析周期内的最大功率值；

识别分析过程包括：将每个监测节点的最大功率值与所对应的最大功率阈值进行比较；

若最大功率值小于等于最大功率阈值时，则表示该输电线路此处的监测节点功率不达标，并将该监测节点标记为衰弱点；

若最大功率值大于最大功率阈值时，则表示该输电线路此处的监测节点功率达标，并将该监测节点标记为非衰弱点。

作为本发明进一步的方案：还包括以下步骤：

提取输电线路上的衰弱点，获取到输电线路的衰弱点总个数，以及获取到相邻两个衰弱点的距离，标记为相邻衰弱距离；

提取输电线路的衰弱点与输电线路的异常点重合个数，同时获取到输电线路的相邻异常距离与相邻衰弱距离重合距离，并分别标记为重合点数和重合距离；

将得到所有的重合距离除以重合点数，得到衰弱影响值；

将测量周期内所有的衰弱影响值相加求和，计算得到周期衰弱影响总值；

若周期衰弱影响总值大于等于周期衰弱影响总阈值时，则生成衰弱影响信号；

若周期衰弱影响总值小于周期衰弱影响总阈值时，则生成衰弱非影响信号。

作为本发明进一步的方案：还包括以下步骤：

当得到衰弱影响信号时，获取到重合距离，将输电线路的重合部分，标记为待防护区域；

获取到测量周期内的待防护区域长度值以及所对应的分析周期，代入到以分析周期为X轴，以待防护区域长度值为Y轴的直角坐标中，得到曲线，再根据曲线获取到待防护区域在测量周期内的增长斜率；

获取到当前两个相邻待防护区域之间的距离，标记为输电线路合格区域Lf，以及两个待防护区域的增长斜率，并分别标记为Kz和Ky，其中Kz表示位于输电线路合格区域左侧的待防护区域，Ky表示位于输电线路合格区域右侧的待防护区域；

然后利用公式和/>，分别计算得到输电线路合格区域的左侧截断长度LJz，输电线路合格区域的右侧截断长度LJy，其中，T为安排技工进行维修的预测时间。

一种配电网电力线路运行状态测量系统，用于执行上述的测量方法。

本发明的有益效果：

本发明的实施例通过对输电线路各个监测节点的电压数据分析，在分析周期、测量周期内计算，得到周期异常差总值，从而可以对输电线路的异常故障进行检测，判断出在整体测量周期的输电线路运行变化情况；

本发明不仅对输电线路的衰弱情况进行测量分析，判断输电线路的衰弱整体表现情况，还对衰弱情况与异常故障进行比对分析，判断两者之间的影响情况，便于工作人员对故障问题进行判别，得到可以快速检修的目的；

本发明根据重合点数和重合距离在测量周期的变化，对需要进行输电线路截断的长度进行精准判断预测，保障在后续检修好的输电线路可以正常运行工作，避免有因衰弱影响输电线路的部分影响到输电线路正常运行工作的问题。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明实施例一提供的一种配电网电力线路运行状态测量方法的流程图；

图2为本发明实施例二提供的一种配电网电力线路运行状态测量方法的流程图；

图3为本发明实施例三提供的一种配电网电力线路运行状态测量方法的流程图；

图4为本发明实施例一提供的一种配电网电力线路运行状态测量系统的系统框图。

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作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。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种配电网电力线路运行状态测量方法的流程图，本实施例可适用于基于配电网电力线路实施故障测量方案的应用场景，该方法可以由电力线路运行状态测量系统来执行；

请参阅图1所示，本发明为一种配电网电力线路运行状态测量方法，包括以下步骤：

步骤1，获取到输电线路的电力运行数据；

其中，电力运行数据包括电压采样值；其中，电压采样值通过在输电线路上设置有电压互感器实时采集得到的；

具体地，电压互感器是沿着输电线路等间距设置有多个，使得输电线路上利用设置多个电压互感器，划分成多个监测节点；

在一些实施例中，在输电线路上设置i个电压互感器，将输电线路划分成i个监测节点，并利用电压互感器，获取到每个监测节点的实时电压采样值；

步骤2，设置分析周期，对得到的每个监测节点的实时电压采样值进行识别分析，判断是否存在异常情况；

其中，分析周期包括10天、20天或30天；

识别分析的具体过程包括：将分析周期内的实时电压采样值进行计算，得到电压周期表现值，并将电压周期表现值与电压周期表现阈值进行比较；

在一些实施例中，获取到每个监测节点的实时电压采样值，并将分析周期内的所有实时电压采样值，进行相加求和取均值，得到每个监测节点的电压周期表现值；

将每个监测节点的电压周期表现值与所对应的电压周期表现阈值进行比较；

若电压周期表现值大于等于电压周期表现阈值时，则表示该输电线路此处的监测节点存在异常，并将该监测节点标记为异常点；

若电压周期表现值小于电压周期表现阈值时，则表示该输电线路此处的监测节点不存在异常，并将该监测节点标记为非异常点；

步骤3：基于输电线路的异常点和非异常点，对输电线路进行距离测量，计算得到异常分布值；

再基于异常分布值，计算得到周期异常差总值，将周期异常差总值与周期异常差总阈值进行比较；

其中，对输电线路进行距离测量具体包括：提取输电线路上的异常点，并获取到相邻两个异常点的距离，其两个异常点的距离测量可以采用红外传感器对其距离进行测量；

在一些实施例中，当通过步骤2中，完成对输电线路故障点的判别监测，得到输电线路的异常点和非异常点，然后提取输电线路上的异常点，获取到输电线路的异常点总个数，以及获取到相邻两个异常点的距离，标记为相邻异常距离；再将输电线路上所有的相邻异常距离进行相加求和，得到相邻异常总距离；

将得到相邻异常总距离除以输电线路的异常点总个数，得到异常分布值；

再将相邻分析周期的异常分布值进行差值计算取绝对值，得到相邻周期异常差值，将测量周期内所有的相邻周期异常差值进行相加求和，得到周期异常差总值；测量周期包含若干个分析周期，并由若干个分析周期组成；

将得到的周期异常差总值与周期异常差总阈值进行比较；

若周期异常差总值大于等于周期异常差总阈值时，则生成输电线路沿周期故障信号；

若周期异常差总值小于周期异常差总阈值时，则生成输电线路沿周期非故障信号；

其中，输电线路沿周期故障信号表示在测量周期内输电线路上的异常点存在着较大变化，且分布密集程度也随着发生较大变化，存在输电线路运行不稳定问题；

输电线路沿周期非故障信号表示在测量周期内输电线路上的异常点存在着较小变化，且分布密集程度也随着发生较小变化，输电线路运行稳定；

本发明实施例的技术方案：获取到输电线路的电力运行数据，设置分析周期，对得到的每个监测节点的实时电压采样值进行识别分析，判断是否存在异常，基于输电线路的异常点和非异常点，对输电线路进行距离测量，计算得到异常分布值；再基于异常分布值，计算得到周期异常差总值，将周期异常差总值与周期异常差总阈值进行比较；本发明的实施例通过对输电线路各个监测节点的电压数据分析，在分析周期、测量周期内计算，得到周期异常差总值，从而可以对输电线路的异常故障进行检测，判断出在整体测量周期的输电线路运行变化情况。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种配电网电力线路运行状态测量方法的流程图，请参阅图2所示，本发明为一种配电网电力线路运行状态测量方法，还包括以下步骤：

步骤4：基于输电线路上的多个监测节点，获取到每个监测节点的衰弱数据；再基于衰弱数据对输电线路进行识别分析，判断是否存在衰弱情况；

其中，衰弱数据为获取到在分析周期内的最大功率值；

在一些实施例中，在输电线路上每个监测节点上分别设置有功率传感器，获取到每个监测节点的实时功率值，然后根据设置的分析周期，获取到在分析周期内每个监测节点的最大功率值；

将每个监测节点的最大功率值与所对应的最大功率阈值进行比较；

若最大功率值小于等于最大功率阈值时，则表示该输电线路此处的监测节点功率不达标，并将该监测节点标记为衰弱点；

若最大功率值大于最大功率阈值时，则表示该输电线路此处的监测节点功率达标，并将该监测节点标记为非衰弱点；

步骤5：基于输电线路的衰弱点和非衰弱点，对输电线路进行距离测量，计算得到衰弱影响值；

再基于衰弱影响值，计算得到周期衰弱影响总值，将周期衰弱影响总值与周期衰弱影响总阈值进行比较；

在一些实施例中，提取输电线路上的衰弱点，获取到输电线路的衰弱点总个数，以及获取到相邻两个衰弱点的距离，标记为相邻衰弱距离；

提取输电线路的衰弱点与输电线路的异常点重合个数，同时获取到输电线路的相邻异常距离与相邻衰弱距离重合距离，并分别标记为重合点数和重合距离；

将得到所有的重合距离除以重合点数，得到衰弱影响值；

将测量周期内所有的衰弱影响值相加求和，计算得到周期衰弱影响总值；将周期衰弱影响总值与周期衰弱影响总阈值进行比较；

若周期衰弱影响总值大于等于周期衰弱影响总阈值时，则生成衰弱影响信号；

若周期衰弱影响总值小于周期衰弱影响总阈值时，则生成衰弱非影响信号；

其中，衰弱影响信号表示通过测量得到的衰弱点对输电线路的异常产生影响，导致输电线路在运行过程中产生故障；

本发明实施例的技术方案：基于输电线路上的多个监测节点，获取到每个监测节点的衰弱数据；再基于监测节点对输电线路进行识别分析，判断是否存在衰弱情况；基于输电线路的衰弱点和非衰弱点，对输电线路进行距离测量，计算得到衰弱影响值；再基于衰弱影响值，计算得到周期衰弱影响总值，将周期衰弱影响总值与周期衰弱影响总阈值进行比较；本发明不仅对输电线路的衰弱情况进行测量分析，判断输电线路的衰弱整体表现情况，还对衰弱情况与异常故障进行比对分析，判断两者之间的影响情况，便于工作人员对故障问题进行判别，得到可以快速检修的目的。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种配电网电力线路运行状态测量方法的流程图，请参阅图3所示，本发明为一种配电网电力线路运行状态测量方法，还包括以下步骤：

步骤6：基于衰弱影响信号，获取重合点数和重合距离，对重合的输电线路进行防护维修；而基于衰弱非影响信号，获取输电线路的异常点和衰弱点，安排检修人员对输电线路的异常点和衰弱点进行一一检查维修；

在一些实施例中，当得到衰弱影响信号时，获取到重合距离，将输电线路的重合部分，标记为待防护区域；

获取到测量周期内的待防护区域长度值以及所对应的分析周期，代入到以分析周期为X轴，以待防护区域长度值为Y轴的直角坐标中，得到曲线，再根据曲线获取到待防护区域在测量周期内的增长斜率；

获取到当前两个相邻待防护区域之间的距离，标记为输电线路合格区域Lf，以及两个待防护区域的增长斜率，并分别标记为Kz和Ky，其中Kz表示位于输电线路合格区域左侧的待防护区域，Ky表示位于输电线路合格区域右侧的待防护区域；

然后利用公式和/>，分别计算得到输电线路合格区域的左侧截断长度LJz，输电线路合格区域的右侧截断长度LJy，其中，T为安排技工进行维修的预测时间，安排技工进行维修的预测时间包括接收到衰弱影响信号时维修任务下单时间，技工到达指定输电线路合格区域的路途花费时间，以及技工对输电线路进行检查时间；

当得到输电线路合格区域的左侧截断长度LJz，输电线路合格区域的右侧截断长度LJy时，安排技工按照截断长度进行线路截断，并替换合格输电线路；

本发明实施例的技术方案，基于衰弱影响信号，获取重合点数和重合距离，对重合的输电线路进行防护维修；而基于衰弱非影响信号，获取输电线路的异常点和衰弱点，安排检修人员对输电线路的异常点和衰弱点进行一一检查维修；本发明实施例根据重合点数和重合距离在测量周期的变化，对需要进行输电线路截断的长度进行精准判断预测，保障在后续检修好的输电线路可以正常运行工作，避免有因衰弱影响输电线路的部分影响到输电线路正常运行工作的问题。

实施例四

图4为本发明实施例一提供的一种配电网电力线路运行状态测量系统的系统框图，该系统包括：

数据采集模块，获取到输电线路的电力运行数据；

其中，电力运行数据包括电压采样值；其中，电压采样值通过在输电线路上设置有电压互感器实时采集得到的；

异常识别模块，设置分析周期，对得到的每个监测节点的实时电压采样值进行识别分析，判断是否存在异常情况；

其中，识别分析的具体过程包括：将分析周期内的实时电压采样值进行计算，得到电压周期表现值，并将电压周期表现值与电压周期表现阈值进行比较；

状态测量平台，基于输电线路的异常点和非异常点，对输电线路进行距离测量，计算得到异常分布值；再基于异常分布值，计算得到周期异常差总值，将周期异常差总值与周期异常差总阈值进行比较；

其中，对输电线路进行距离测量具体包括：提取输电线路上的异常点，并获取到相邻两个异常点的距离，其两个异常点的距离测量可以红外传感器对其距离进行测量；

衰弱识别模块，基于输电线路上的多个监测节点，获取到每个监测节点的衰弱数据；再基于衰弱数据对输电线路进行识别分析，判断是否存在衰弱情况；

其中，衰弱数据为获取到在分析周期内的最大功率值；

状态测量平台，基于输电线路的衰弱点和非衰弱点，对输电线路进行距离测量，计算得到衰弱影响值；

再基于衰弱影响值，计算得到周期衰弱影响总值，将周期衰弱影响总值与周期衰弱影响总阈值进行比较；

截断维修模块，基于衰弱影响信号，获取重合点数和重合距离，对重合的输电线路进行防护维修；而基于衰弱非影响信号，获取输电线路的异常点和衰弱点，安排检修人员对输电线路的异常点和衰弱点进行一一检查维修。

上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (3)

1.一种配电网电力线路运行状态测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取到输电线路的电力运行数据；其中，电力运行数据包括电压采样值；

设置分析周期，对每个监测节点的实时电压采样值进行识别分析；其中，识别分析的具体过程包括：将分析周期内的实时电压采样值进行计算，得到电压周期表现值，与电压周期表现阈值进行比较；

若电压周期表现值大于等于电压周期表现阈值时，将监测节点标记为异常点；

若电压周期表现值小于电压周期表现阈值时，将监测节点标记为非异常点；

基于输电线路的异常点和非异常点，对输电线路进行距离测量，计算得到异常分布值；再基于异常分布值，计算得到周期异常差总值，与周期异常差总阈值进行比较；其中，对输电线路进行距离测量具体包括：提取输电线路上的异常点，获取到相邻两个异常点的距离；

基于输电线路上的多个监测节点，获取到每个监测节点的衰弱数据；再基于衰弱数据对输电线路进行识别分析；

其中，衰弱数据为获取到在分析周期内的最大功率值；

异常分布值的计算过程如下：

获取到输电线路的异常点总个数，以及获取到相邻两个异常点的距离，标记为相邻异常距离；将输电线路上所有的相邻异常距离进行相加求和，得到相邻异常总距离；

将得到相邻异常总距离除以输电线路的异常点总个数，得到异常分布值；

周期异常差总值的计算过程如下：

将相邻分析周期的异常分布值进行差值计算取绝对值，得到相邻周期异常差值，将测量周期内所有的相邻周期异常差值进行相加求和计算得到的；

若周期异常差总值大于等于周期异常差总阈值时，则生成输电线路沿周期故障信号；

若周期异常差总值小于周期异常差总阈值时，则生成输电线路沿周期非故障信号；

基于衰弱数据对输电线路进行识别分析过程包括：

将每个监测节点的最大功率值与所对应的最大功率阈值进行比较；

若最大功率值小于等于最大功率阈值时，将监测节点标记为衰弱点；

若最大功率值大于最大功率阈值时，将监测节点标记为非衰弱点；

还包括以下步骤：

提取输电线路上的衰弱点，获取到输电线路的衰弱点总个数，以及获取到相邻两个衰弱点的距离，标记为相邻衰弱距离；

提取输电线路的衰弱点与输电线路的异常点重合个数，同时获取到输电线路的相邻异常距离与相邻衰弱距离重合距离，并分别标记为重合点数和重合距离；

将得到所有的重合距离除以重合点数，得到衰弱影响值；

将测量周期内所有的衰弱影响值相加求和，计算得到周期衰弱影响总值；

若周期衰弱影响总值大于等于周期衰弱影响总阈值时，则生成衰弱影响信号；

若周期衰弱影响总值小于周期衰弱影响总阈值时，则生成衰弱非影响信号。

2.根据权利要求1所述的一种配电网电力线路运行状态测量方法，其特征在于，输电线路上利用设置多个电压互感器，划分成多个监测节点。

3.根据权利要求1所述的一种配电网电力线路运行状态测量方法，其特征在于，还包括以下步骤：

当得到衰弱影响信号时，获取到重合距离，将输电线路的重合部分，标记为待防护区域；

获取到测量周期内的待防护区域长度值以及所对应的分析周期，代入到以分析周期为X轴，以待防护区域长度值为Y轴的直角坐标中，得到曲线，再根据曲线获取到待防护区域在测量周期内的增长斜率；

获取到当前两个相邻待防护区域之间的距离，标记为输电线路合格区域Lf，以及两个待防护区域的增长斜率，并分别标记为Kz和Ky，其中Kz表示位于输电线路合格区域左侧的待防护区域，Ky表示位于输电线路合格区域右侧的待防护区域；

然后利用公式和/>，分别计算得到输电线路合格区域的左侧截断长度LJz，输电线路合格区域的右侧截断长度LJy，其中，T为安排技工进行维修的预测时间。