CN117288255A - 线路状态监测方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种线路状态监测方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。所述方法包括：获取输电线路上多个监测终端各自的采样数据；多个监测终端包括至少一个监测终端组；每一监测终端组包括第一监测终端和第二监测终端；第一监测终端的监测对象与第二监测终端的监测对象关联；对应于每一监测终端组，根据第二监测终端的采样数据，对第一监测终端进行阈值调整，确定第一监测终端的阈值条件；分别对每一监测终端的采样数据和阈值条件进行比对分析，确定每一监测终端各自的监测结果；结合各监测结果，确定输电线路的线路状态。采用本方法能够提高线路状态监测结果的准确性。
Description
技术领域
本申请涉及电力传输技术领域，特别是涉及一种线路状态监测方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
背景技术
随着电力传输技术的发展，输电线路运行安全问题更加得到重视。目前的输电线路的运行环境参差不一，导致输电线路的运行状态会受到环境因素的影响存在不稳定的现象，为保证人们对电力的需求，需对输电线路状态进行监测。
传统技术中一般通过为输电线路安装多个传感器，通过传感器的采集信息与设定的阈值比较完成对当前线路状态的监测。然而，由于输电线路状态会受到多种因素的影响，不同情况下的监测标准可能存在差异，因此，采用传统的线路状态监测技术存在线路状态监测结果不准确的问题。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高线路状态监测结果的准确性的线路状态监测方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
第一方面，本申请提供了一种线路状态监测方法。所述方法包括：
获取输电线路上多个监测终端各自的采样数据；所述多个监测终端包括至少一个监测终端组；每一所述监测终端组包括第一监测终端和第二监测终端；所述第一监测终端的监测对象与所述第二监测终端的监测对象关联；
对应于每一所述监测终端组，根据所述第二监测终端的采样数据，对所述第一监测终端进行阈值调整，确定所述第一监测终端的阈值条件；
分别对每一所述监测终端的采样数据和阈值条件进行比对分析，确定每一所述监测终端各自的监测结果；
结合各所述监测结果，确定所述输电线路的线路状态。
在其中一个实施例中，所述第二监测终端的采样数据包括当前采样数据与前一周期的历史采样数据；所述根据所述第二监测终端的采样数据，对所述第一监测终端进行阈值调整，确定所述第一监测终端的阈值条件，包括：
将所述当前采样数据与所述历史采样数据进行对比分析，确定所述第一监测终端的阈值调整值；叠加所述第一监测终端的初始阈值和所述阈值调整值，得到所述第一监测终端的更新阈值；确定所述更新阈值对应的阈值条件。
在其中一个实施例中，所述第二监测终端的采样数据包括所述输电线路的当前温度采样数据和历史温度采样数据；所述第一监测终端的监测对象为所述输电线路的倾角；所述将所述当前采样数据与所述历史采样数据进行对比分析，确定所述第一监测终端的阈值调整值，包括：
将所述当前温度采样数据与所述历史温度采样数据进行比较，得到温度变化数据；根据所述温度变化数据、以及温度变化数据与倾角阈值调整数据之间的关系，确定所述第一监测终端的倾角阈值调整值。
在其中一个实施例中，所述第二监测终端的采样数据包括所述输电线路的电压采样数据和电流采样数据；所述第一监测终端的监测对象为所述输电线路的温度；所述根据所述第二监测终端的采样数据，对所述第一监测终端进行阈值调整，确定所述第一监测终端的阈值条件，包括：
根据所述电压采样数据和电流采样数据进行分析运算，得到所述输电线路的有功功率和无功功率；根据所述有功功率与所述无功功率的功率比、以及功率比与温度阈值之间的关系，确定所述温度监测终端的更新温度阈值；确定与所述更新温度阈值匹配的温度阈值条件。
在其中一个实施例中，所述监测结果通过风险系数表征；所述结合各所述监测结果，确定所述输电线路的线路状态，包括：
确定各所述监测结果各自的权重；所述权重与所述监测结果的所属监测对象对所述输电线路的状态影响程度正相关；按照各所述权重对各所述风险系数进行加权求和，得到所述输电线路的综合风险系数；确定所述综合风险系数所表征的线路状态。
在其中一个实施例中，所述确定各所述监测结果各自的权重，包括：
获取所述输电线路的杆塔位置信息，基于所述杆塔位置信息确定所述输电线路所在的区域、以及所述区域的区域特征；根据所述区域特征确定各所述监测结果各自的权重。
第二方面，本申请还提供了一种线路状态监测系统。所述系统包括：
设置于输电线路的多个监测终端，用于采集所述输电线路的采样数据；
连接各所述监测终端的控制器；所述控制器用于实现上述实施例中任意一项所述的方法。
第三方面，本申请还提供了一种线路状态监测装置。所述装置包括：
数据获取模块，用于获取输电线路上多个监测终端各自的采样数据；所述多个监测终端包括至少一个监测终端组；每一所述监测终端组包括第一监测终端和第二监测终端；所述第一监测终端的监测对象与所述第二监测终端的监测对象关联；
条件确定模块，用于对应于每一所述监测终端组，根据所述第二监测终端的采样数据，对所述第一监测终端进行阈值调整，确定所述第一监测终端的阈值条件；
结果确定模块，用于分别对每一所述监测终端的采样数据和阈值条件进行比对分析，确定每一所述监测终端各自的监测结果；
状态确定模块，用于结合各所述监测结果，确定所述输电线路的线路状态。
第四方面，本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
第五方面，本申请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，其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上述方法的步骤。
第六方面，本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
上述线路状态监测方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品，通过获取输电线路上多个监测终端各自的采样数据，并对应于每一监测终端组，根据第二监测终端的采样数据，对第一监测终端进行阈值调整，确定第一监测终端的阈值条件，可以灵活的应对第二监测终端对应的监测对象对于第一监测终端的监测对象的影响，之后分别对每一监测终端的采样数据和阈值条件进行比对分析，确定每一监测终端各自的监测结果，结合各监测结果，确定输电线路的线路状态，从而提高线路状态监测结果的准确性。
附图说明
图1为一个实施例中线路状态监测方法的应用环境图；
图2为一个实施例中线路状态监测方法的流程示意图；
图3为另一个实施例中线路状态监测方法的流程示意图；
图4为一个实施例中监测装置的内部结构图；
图5为一个实施例中线路状态监测装置的结构框图；
图6为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请实施例提供的线路状态监测方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，监测装置102通过无线通信的方式与控制器104进行通信。监测装置102包括多个监测终端，监测终端是具备数据采集功能的硬件模块，该监测终端的具体类型并不唯一，例如可以是温度传感器、电压传感器、电流传感器以及微电子机械系统加速度式倾角传感器等等。控制器104可以是包含各类处理芯片及其外围电路，具备逻辑运算功能的硬件模块。该处理芯片，可以是单片机、DSP(Digital Signal Process，数字信号处理)芯片或FPGA(FieldProgrammable Gate Array，现场可编程逻辑门阵列)芯片。多个监测终端设置于输电线路中，用于采集输电线路的采样数据，且这多个监测终端包括至少一个监测终端组，每一个监测终端组包括第一监测终端和第二监测终端，第一监测终端的监测对象与第二监测终端的监测对象关联。控制器104在进行线路状态监测的过程中，获取输电线路上各监测终端各自的采样数据；对应于每一监测终端组，根据第二监测终端的采样数据，对第一监测终端进行阈值调整，确定第一监测终端的阈值条件；之后分别对每一监测终端的采样数据和阈值条件进行比对分析，确定每一监测终端各自的监测结果；最后结合各监测结果，确定输电线路的线路状态。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种线路状态监测方法，以该方法应用于图1中的控制器为例进行说明，包括以下步骤：
步骤S202：获取输电线路上多个监测终端各自的采样数据。
其中，输电线路是连接发电厂与变电站的传送电能的电力线路。监测终端可以设置于输电线路上，用于采集采样数据。该监测终端的具体类型，例如可以包括但不限于是温度传感器、电压传感器、电流传感器以及微电子机械系统加速度式倾角传感器等等。
采样数据是监测终端对监测对象进行数据采集得到的数据。例如，监测终端对电压进行数据采集可以得到输电线路当时的电压值；对温度进行数据采集可以得到输电线路当时的温度值。
多个监测终端包括至少一个监测终端组，每一监测终端组包括第一监测终端和第二监测终端。进一步地，每一个监测终端组中第一监测终端的数量为一个，第二监测终端的数量可以是一个也可以是多个。
第一监测终端的监测对象与第二监测终端的监测对象关联。进一步地，第一监测终端的监测对象与第二监测终端的监测对象关联，可以是指，第一监测终端的监测对象的相关对象性能，会随着第二监测终端的监测对象的对象数据的变化而变化。也就是说，第二监测终端的采样数据会对第一监测终端的监测对象的相关对象性能产生影响。例如，第一监测终端的监测对象可以是输电线路的倾角，第二监测终端的监测对象可以是输电线路的温度，当输电线路的温度升高时，输电线路的延伸率增大，从而导致输电线路的可以承受的倾角增大，在此情形下，控制器可以通过调整输电线路的倾角阈值来适应输电线路的温度变化。又如，第一监测终端的监测对象还可以是输电线路的温度，此时第二监测终端的监测对象可以包括输电线路的电压和电流，根据第二监测终端采集到的电压、电流采样数据计算得到有功功率和无功功率，由于输电线路的有功功率越大，热能越大，将会导致输电线路的温度升高，在此情形下，控制器可以对应调整判断线路温度存在异常的温度阈值，来适应有功功率引起的温度变化。
具体地，设置于输电线路上的多个监测终端可以按照各自的采集周期进行数据采集，得到采样数据，然后控制器获取各采样数据。进一步地，监测终端可以是按照设定周期自动进行数据采集，也可以是接收控制器的采集数据指令后再进行数据采集。
步骤S204：对应于每一监测终端组，根据第二监测终端的采样数据，对第一监测终端进行阈值调整，确定第一监测终端的阈值条件。
其中，阈值条件是指为监测终端设置的、用于表征监测终端的监测对象是否产生异常的判断条件，阈值条件可以通过监测对象的阈值表征。在一个具体的实施例中，阈值条件可以是监测对象对应的采样数据大于阈值，或者，监测对象对应的采样数据大于或等于阈值。控制器在监测终端的采样数据满足阈值条件的情况下，确定该监测终端对应的监测对象发生异常。
具体地，对应于每一监测终端组，控制器可以根据该监测终端组中的第二监测终端的采样数据，对该监测终端组中的第一监测终端的监测对象的阈值进行调整，从而确定该第一监测终端的阈值条件。控制器对第一监测终端进行阈值调整的具体方式并不唯一。
在一个具体的实施例中，可以预先建立第二监测终端采样数据变化量和第一监测终端阈值调整值之间的对应关系，从而，控制器可以根据第二监测终端的当前采样数据和前一时刻的历史采样数据，确定第二监测终端的采样数据变化量。然后，控制器再根据该采样数据变化量、以及第二监测终端采样数据变化量与第一监测终端阈值调整值的对应关系，确定第一监测终端的阈值调整值，并将该阈值调整值与第一监测终端的初始阈值叠加，得到第一监测终端的更新阈值。
在一个具体的实施例中，可以预先建立第二监测终端采样数据和第一监测终端阈值之间的对应关系，从而，控制器可以是根据第二监测终端的当前采样数据、以及第二监测终端采样数据和第一监测终端阈值之间的对应关系，确定与当前采样数据匹配的第一监测终端的更新阈值。
步骤S206：分别对每一监测终端的采样数据和阈值条件进行比对分析，确定每一监测终端各自的监测结果。
其中，监测结果是指监测终端对应的监测对象是否发生异常的判断结果，是由控制器根据监测终端的采样数据和阈值条件进行比对分析得到的。该监测结果可以包括“发生异常”和“未发生异常”。在一些具体的实施例中，监测结果可以通过风险系数表征。
具体地，控制器可以分别对每一监测终端的采样数据和阈值条件进行比较判断，得到比较判断结果，根据比较判断的结果确定每一监测终端各自的监测结果。不难理解，当采样数据满足阈值条件时控制器可以确定该采样数据对应的监测结果为“发生异常”；当采样数据不满足阈值条件时控制器可以确定该采样数据对应的监测结果为“未发生异常”。
步骤S208：结合各监测结果，确定输电线路的线路状态。
其中，线路状态可以是指输电线路的在某一时刻的线路状态。示例性地，线路状态可以包括“正常运行”、“非正常运行”和“故障”等。
具体地，控制器可以根据各监测终端对应的监测结果，确定输电线路的线路状态。示例性地，控制器可以在监测结果为“发生异常”的监测终端的数量满足数量条件的情况下，确定输电线路的线路状态为“正常运行”。该数量条件例如可以是小于1，也即：各监测终端中只要存在一个监测终端的监测结果为“发生异常”，就确定输电线路的线路状态为“非正常运行”。在一些具体的实施例中，监测结果可以由风险系数表征，在这些实施例的情形下，输电线路的线路状态可以是由各监测终端的风险系数综合表征。当输电线路的综合风险系数满足风险系数阈值条件时，确定输电线路的线路状态为“非正常运行”。
上述线路状态监测方法，通过获取输电线路上多个监测终端各自的采样数据，并对应于每一监测终端组，根据第二监测终端的采样数据，对第一监测终端进行阈值调整，确定第一监测终端的阈值条件，可以灵活的应对第二监测终端对应的监测对象对于第一监测终端的监测对象的影响，之后分别对每一监测终端的采样数据和阈值条件进行比对分析，确定每一监测终端各自的监测结果，结合各监测结果，确定输电线路的线路状态，从而提高线路状态监测结果的准确性。
在一个实施例中，第二监测终端的采样数据包括当前采样数据与前一周期的历史采样数据。在该实施例的情形下，根据第二监测终端的采样数据，对第一监测终端进行阈值调整，确定第一监测终端的阈值条件，包括：将当前采样数据与历史采样数据进行对比分析，确定第一监测终端的阈值调整值；叠加第一监测终端的初始阈值和阈值调整值，得到第一监测终端的更新阈值；确定更新阈值对应的阈值条件。
具体地，控制器可以获取第二监测终端此时采集到的当前采样数据和监测终端上一周期采集到的历史采样数据，将该当前采样数据和历史采样数据进行对比分析，得到该采样数据的变化值，根据该变化值确定第一监测终端的阈值调整值，并将该阈值调整值叠加到第一监测终端的初始阈值得到第一监测终端的更新阈值，从而确定基于更新阈值决定的阈值条件。也即，由于第二监测终端的监测对象的数据变化会影响第一监测终端的监测对象相关对象性能，当控制器接收到的当前采样数据和历史采样数据之间存在变化时，控制器可以根据该变化改变第一监测终端的阈值从而适应第二监测终端的监测对象的变化；当控制器接收到的当前采样数据和历史采样数据之间不存在变化时，第一监测终端的阈值保持不变即可。
本实施例中，通过改变第一监测终端监测对象的阈值来适应第二终端监测对象采样数据的变化，灵活应对监测对象之间产生的影响，从而使得线路状态监测的过程更加精确。
在一个实施例中，第二监测终端的采样数据包括输电线路的当前温度采样数据和历史温度采样数据；第一监测终端的监测对象为输电线路的倾角。在该实施例的情形下，将当前采样数据与历史采样数据进行对比分析，确定第一监测终端的阈值调整值，包括：将当前温度采样数据与历史温度采样数据进行比较，得到温度变化数据；根据温度变化数据、以及温度变化数据与倾角阈值调整数据之间的关系，确定第一监测终端的倾角阈值调整值。
其中，输电线路的倾角可以是指输电线路与水平线或垂直线之间的夹角，可以用于表征输电线路的拉伸状态。例如，当输电线路运行过程中受到大风、覆冰等天气影响的情况下，输电线路的倾角将增大，在输电线路的倾角满足倾角阈值条件的情况下，可以认为输电线路此时运行异常，可能存在线路断开的风险。
具体地，控制器可以根据接收到的当前温度采样数据和历史温度采样数据进行比较，判断此时的输电线路的温度变化情况，并得到温度变化数据，根据温度变化数据、以及温度变化数据与倾角阈值调整数据之间的关系，确定第一监测终端的倾角阈值调整值。可以理解，由于温度升高的情况下输电线路的延伸率增加，倾角阈值可以对应增大，也就是说，温度变化数据与倾角阈值调整数据成正相关关系。
本实施例通过改变输电线路倾角的阈值适应输电线路温度的变化，使得在输电线路温度发生改变的情况下，监测对象为输电线路倾角的监测结果更加准确。
在一个实施例中，第二监测终端的采样数据包括输电线路的电压采样数据和电流采样数据；第一监测终端的监测对象为输电线路的温度。在该实施例的情形下，根据第二监测终端的采样数据，对第一监测终端进行阈值调整，确定第一监测终端的阈值条件，包括：根据电压采样数据和电流采样数据进行分析运算，得到输电线路的有功功率和无功功率；根据有功功率与无功功率的功率比、以及功率比与温度阈值之间的关系，确定温度监测终端的更新温度阈值；确定与更新温度阈值匹配的温度阈值条件。
其中，有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能等)的电功率。无功功率则是：在具有电感或电容的电路把贮存的磁场(或电场)能量再返回给电源，只是进行这种能量的交换，并没有真正消耗能量，其中交换的功率值就是无功功率。有功功率与无功功率的功率比代表征输电线路自身转化热能影响输电线路温度的情况。实际应用中，有功功率和无功功率都是由电压和电流的采样数据计算得到的，具体计算过程如下：
对非正弦电压U的T周期函数，当满足狄里赫利条件时，可表示为如下形式的傅里叶级数：
式中，ω为角频率，a0为直流分量；am、bm分别为谐波的余弦项系数及正弦项系数，m＝1,2,3,…已知各次谐波的频率，根据三角函数正交性，得到a0、am、bm的计算式为:
实际应用中u(t)无法表示成解析式，但是可以通过采样得到有限个离散的采样值。u(t)的同步采样点均匀序列的每个周期，可以进一步得出计算傅立叶离散形式：
于是，电流参数Im、的计算与电压相应参数的计算相类似。则基波和各次谐波电压、电流之间的相位差/>故基波和各次谐波的有功功率、无功功率分别为：
所以，有功功率P的表达式为：
有功功率Q的表达式为：
具体地，当第二监测终端的采样数据包括输电线路的电压采样数据和电流采样数据，第一监测终端的监测对象为输电线路的温度时，控制器可以接收第二监测终端采集到的输电线路的电压采样数据和电流采样数据进行分析运算，计算得到输电线路的有功功率和无功功率，并根据根据有功功率与无功功率的功率比、以及功率比与温度阈值之间的关系，确定温度监测终端的更新温度阈值，从而确定与更新温度阈值匹配的温度阈值条件。其中，功率比与温度阈值之间的关系可以由设定的关系式表征，例如，假设功率比是x，初始温度阈值是y，更新温度阈值是z，关系系数是k，那么功率比与温度阈值的关系式可以是：
本实施例通过改变输电线路温度的阈值适应输电线路电压和电流的变化，使得在输电线路电压和电流改变、有功功率和无功功率的功率比改变的情况下，输电线路温度的阈值可以更准确的表征输电线路受到其他因素(除自身散热导致温度升高)的影响下的极限值，从而使得监测对象为温度的监测结果更加贴合输电线路当时的状态。
在一个实施例中，监测结果通过风险系数表征。在该实施例的情形下，结合各监测结果，确定输电线路的线路状态，包括：确定各监测结果各自的权重；权重与监测结果的所属监测对象对输电线路的状态影响程度正相关；按照各权重对各风险系数进行加权求和，得到输电线路的综合风险系数；确定综合风险系数所表征的线路状态。
其中，风险系数是指用具体的数值来表示风险程度。具体到本申请，风险系数可以是监测对象的异常程度。示例性的，假设风险系数最大数值为1，那么风险系数的数值越接近1，表示该风险系数对应的监测对象的异常状态越严重。在一些具体的实施例中，风险系数还可以包括风险等级。例如，假设风险系数最大数值为1，当监测对象的风险系数大于0.7时，对应的风险等级为“严重异常”，需要立即采取相关补救措施；当监测对象的风险系数小于或等于0.7，大于0.4时，对应的风险等级为“中度异常”，意味着该监测对象已经出现明显异常，需要采取相关补救措施；当监测对象的风险系数小于或等于0.4，大于0时，对应的风险等级为“轻微异常”，意味着该监测对象的异常情况不严重；当监测对象的风险系数等于0时，表示该监测对象未出现异常。
具体地，监测结果通过风险系数表征的情况下，控制器在接收到各监测终端传输的监测结果后，可以根据监测对象关于输电线路的状态影响程度确定各监测结果各自的权重，并按照各权重对各风险系数进行加权求和，得到输电线路的综合风险系数，根据综合风险系数、以及综合风险系数与线路状态之间的关系确定线路状态。
本实施例将各监测终端的监测结果通过风险系数表征，并为各监测结果添加各自对应的权重，将各监测结果按照权重加权求和得到最终监测结果也就是综合风险系数，能够根据输电线路各自的特点鲜明的表现出输电线路的状态，并且还可以通过综合风险系数明确体现该输电线路此时的异常情况，提高了本线路状态监测方法的精确性。
在一个实施例中，确定各监测结果各自的权重，包括：获取输电线路的杆塔位置信息，基于杆塔位置信息确定输电线路所在的区域、以及区域的区域特征；根据区域特征确定各监测结果各自的权重。
其中，杆塔位置信息是输电线路连接的杆塔的位置信息，可以由坐标表示。区域特征是指针对输电线路所在区域的特征描述。示例性的，当输电线路所在区域为严寒地区时，区域特征可以是“易下雪、温度低”；当输电线路所在区域为强风区时，区域特征可以是“刮风情况多，风力大”。
具体地，控制器可以获取输电线路的杆塔位置信息，也就是杆塔所在的坐标，根据坐标确定输电线路所在的区域，并确定该区域的区域特征，最后根据区域特征确定对应的监测对象，从而确定监测对象对应的监测结果各自的权重。例如，当控制器根据输电线路的杆塔所在的坐标确定输电线路所在的区域是为严寒地区后，获取到该区域对应的区域特征是“易下雪、温度低”，从而确定该区域特征对应的监测对象是弧垂、温度，那么将弧垂、温度对应的监测结果权重增大；当控制器根据输电线路的杆塔所在的坐标确定输电线路所在的区域是为强风区后，获取到该区域对应的区域特征是“刮风情况多，风力大”，从而确定该区域特征对应的监测对象是输电线路的倾角，那么将输电线路的倾角对应的监测结果权重增大，从而达到重点区域重点监测的目的。
本实施例根据输电线路所在区域的区域特征确定各监测结果各自的权重，可以达到重点区域重点监测的目的，可以更加灵活的监测输电线路状态，避免电力事故的发生。
在一个实施例中，如图3所示，线路状态监测方法包括：
步骤S301，获取输电线路上多个监测终端各自的采样数据；
其中，多个监测终端包括至少一个监测终端组；每一监测终端组包括第一监测终端和第二监测终端；第一监测终端的监测对象与第二监测终端的监测对象关联；第二监测终端的采样数据可以包括输电线路的当前温度采样数据和历史温度采样数据或者输电线路的电压采样数据和电流采样数据；第一监测终端的监测对象为输电线路的倾角或者输电线路的温度；
步骤S302，对应于每一监测终端组，将当前温度采样数据与历史温度采样数据进行比较，得到温度变化数据；
步骤S303，根据温度变化数据、以及温度变化数据与倾角阈值调整数据之间的关系，确定第一监测终端的倾角阈值调整值。
步骤S304，叠加第一监测终端的初始阈值和阈值调整值，得到第一监测终端的更新阈值；
步骤S305，确定更新阈值对应的倾角阈值条件。
步骤S306，对应于每一所述监测终端组，根据电压采样数据和电流采样数据进行分析运算，得到输电线路的有功功率和无功功率；
步骤S307，根据有功功率与无功功率的功率比、以及功率比与温度阈值之间的关系，确定温度监测终端的更新温度阈值；
步骤S308，确定与更新温度阈值匹配的温度阈值条件。
步骤S309，将倾角阈值条件和温度阈值条件更新至阈值条件中；
步骤S310，分别对每一监测终端的采样数据和阈值条件进行比对分析，确定每一监测终端各自的监测结果；
其中，监测结果通过风险系数表征；
步骤S311，获取输电线路的杆塔位置信息，基于杆塔位置信息确定输电线路所在的区域、以及区域的区域特征；
步骤S312，根据区域特征确定各监测结果各自的权重；
其中，权重与监测结果的所属监测对象对输电线路的状态影响程度正相关；
步骤S313，按照各权重对各风险系数进行加权求和，得到输电线路的综合风险系数；
步骤S314，确定综合风险系数所表征的线路状态。
应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的线路状态监测方法的线路状态监测系统。该系统所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个线路状态监测系统实施例中的具体限定可以参见上文中对于线路状态监测方法的限定，在此不再赘述。
在一个实施例中，线路状态监测系统包括：设置于输电线路的多个监测终端，用于采集输电线路的采样数据；连接各监测终端的控制器，该控制器用于实现上述实施例中中任意一项所述的方法。
其中，多个监测终端用于采集输电线路的采样数据，设置于输电线路上。多个监测终端可以构成一个监测装置，如图4所示，监测装置可以包括温度传感器7、电压传感器6、电流传感器4、倾角传感器2、供电电源模块5、无线通信模块3以及数据采集与控制单元1。其中，温度传感器7用于采集输电线路的温度的采样数据；电压传感器6用于采集输电线路的电压的采样数据；电流传感器4用于采集输电线路的电流的采样数据；倾角传感器2可以是微电子机械系统加速度式倾角传感器，用于采集输电线路的倾角的采样数据；供电电源模块5用于给多个监测终端供电；无线通信模块3用于连接多个监测终端和控制器；数据采集与控制单元1用于控制多个监测终端采集采样数据、以及控制监测终端工作的时间和周期。控制器用于获取各监测终端各自的监测结果，可以是逻辑控制器或者微程序控制器等。
上述线路状态监测系统，通过获取输电线路上多个监测终端各自的采样数据，并对应于每一监测终端组，根据第二监测终端的采样数据，对第一监测终端进行阈值调整，确定第一监测终端的阈值条件，可以灵活的应对第二监测终端对应的监测对象对于第一监测终端的监测对象的影响，之后分别对每一监测终端的采样数据和阈值条件进行比对分析，确定每一监测终端各自的监测结果，结合各监测结果，确定输电线路的线路状态，从而提高线路状态监测结果的准确性。
在一个具体的实施例中，线路状态监测系统能够实现对输电线路各监测对象的不间断检测、传输、处理分析，及时确定输电线路的线路状态。监测装置可以釆取对多个监测对象进行综合监测的方式进行输电线路监测，当监测结果超过阈值之后则进行报警，工作人员可以根据输电线路状态数据及时对报警信息进行处理响应，进而有效预防输电线路故障的发生。该监测方法和系统可以扩展应用到整个变电站。
在一个具体的实施例中，线路状态监测系统可以针对输电线路导线倾角等参数的在线监测，计算出输电线路导线的覆冰量从而对输电线路运行状态进行监测。
在一个具体的实施例中，线路状态监测系统可以按照以点盖面的布置原则，选择有代表性、典型、能够统筹周围的区域安装监测装置，每个区域的监测结果都可以在总的输电线路运行状态中获知。
在一个具体的实施例中，线路状态监测系统的供电电源模块可以采用高压导线供电方式，即从高压线路上提取能量。供电电源模块可以采用特制的电流互感器，经过整流滤波、降压和直流斩波变换后获得所需要的直流稳压电源。
在一个具体的实施例中，线路状态监测系统的倾角传感器可以采用微电子机械系统加速度式倾角传感器，具有体积小、功耗低、集成度高、温漂灵敏度高等优点，可以安装在输电线路杆塔塔顶，根据输电线路与水平线或者垂直线之间的夹角获取杆塔倾角的采样数据。
在一个具体的实施例中，线路状态监测系统包括两个重要组成单元：电量在线监测单元和输电线路综合监测单元。电量在线监测单元，用于完成关于电路电压、电流的数据采集，然后进行处理、分析，进而推算出功率因数、有功和无功功率等参数信息，为输电线路状态判断提供依据；输电线路综合监测单元，通过监测输电线路中的温度、倾角、弧垂、张力、荷载等采样数据，反映输电线路当时的运行状态，并且也可以体现一些输电线路故障的预发迹象。
在一个具体的实施例中，线路状态监测系统的输电线路发生过载运行情况时，输电线路温度会升高，弧垂和倾角也会相应变大，而且输电线路温度过高很可能导致输电线路老化，输电线路弧垂过大可能引起混线短路及闪络等事故发生。而当输电线路处有严重覆冰现象时，输电线路的倾角、弧垂、张力和荷载也会相应变大，并且输电线路的张力过大时则可能引发断线事故发生。
上述线路状态监测系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的线路状态监测方法的线路状态监测装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个线路状态监测装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于线路状态监测方法的限定，在此不再赘述。
在一个实施例中，如图5所示，提供了一种线路状态监测装置500，包括：数据获取模块、条件确定模块、结果确定模块以及状态确定模块，其中：
数据获取模块502，用于获取输电线路上多个监测终端各自的采样数据；多个监测终端包括至少一个监测终端组；每一监测终端组包括第一监测终端和第二监测终端；第一监测终端的监测对象与第二监测终端的监测对象关联；
条件确定模块504，用于对应于每一监测终端组，根据第二监测终端的采样数据，对第一监测终端进行阈值调整，确定第一监测终端的阈值条件；
结果确定模块506，用于分别对每一监测终端的采样数据和阈值条件进行比对分析，确定每一监测终端各自的监测结果；
状态确定模块508，用于结合各监测结果，确定输电线路的线路状态。
在其中一个实施例中，第二监测终端的采样数据包括当前采样数据与前一周期的历史采样数据。在该实施例的情形下，条件确定模块504包括：阈值调整值确定单元，用于将当前采样数据与历史采样数据进行对比分析，确定第一监测终端的阈值调整值；更新阈值计算单元，用于叠加第一监测终端的初始阈值和阈值调整值，得到第一监测终端的更新阈值；阈值条件确定单元，用于确定更新阈值对应的阈值条件。
在其中一个实施例中，第二监测终端的采样数据包括输电线路的当前温度采样数据和历史温度采样数据；第一监测终端的监测对象为输电线路的倾角。在该实施例的情形下，阈值调整值确定单元具体用于：将当前温度采样数据与历史温度采样数据进行比较，得到温度变化数据；根据温度变化数据、以及温度变化数据与倾角阈值调整数据之间的关系，确定第一监测终端的倾角阈值调整值。
在其中一个实施例中，第二监测终端的采样数据包括输电线路的电压采样数据和电流采样数据；第一监测终端的监测对象为输电线路的温度。在该实施例的情形下，条件确定模块504具体用于：根据电压采样数据和电流采样数据进行分析运算，得到输电线路的有功功率和无功功率；根据有功功率与无功功率的功率比、以及功率比与温度阈值之间的关系，确定温度监测终端的更新温度阈值；确定与更新温度阈值匹配的温度阈值条件。
在其中一个实施例中，监测结果通过风险系数表征。在该实施例的情形下，状态确定模块508包括：权重确定单元，用于确定各监测结果各自的权重；权重与监测结果的所属监测对象对输电线路的状态影响程度正相关；综合风险系数计算单元，用于按照各权重对各风险系数进行加权求和，得到输电线路的综合风险系数；线路状态确定单元，用于确定综合风险系数所表征的线路状态。
在其中一个实施例中，权重确定单元具体用于：获取输电线路的杆塔位置信息，基于杆塔位置信息确定输电线路所在的区域、以及区域的区域特征；根据区域特征确定各监测结果各自的权重。
上述线路状态监测装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图6所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种线路状态监测方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述方法的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
需要说明的是，本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等)，均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种线路状态监测方法，其特征在于，所述方法包括：
获取输电线路上多个监测终端各自的采样数据；所述多个监测终端包括至少一个监测终端组；每一所述监测终端组包括第一监测终端和第二监测终端；所述第一监测终端的监测对象与所述第二监测终端的监测对象关联；
对应于每一所述监测终端组，根据所述第二监测终端的采样数据，对所述第一监测终端进行阈值调整，确定所述第一监测终端的阈值条件；
分别对每一所述监测终端的采样数据和阈值条件进行比对分析，确定每一所述监测终端各自的监测结果；
结合各所述监测结果，确定所述输电线路的线路状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二监测终端的采样数据包括当前采样数据与前一周期的历史采样数据；
所述根据所述第二监测终端的采样数据，对所述第一监测终端进行阈值调整，确定所述第一监测终端的阈值条件，包括：
将所述当前采样数据与所述历史采样数据进行对比分析，确定所述第一监测终端的阈值调整值；
叠加所述第一监测终端的初始阈值和所述阈值调整值，得到所述第一监测终端的更新阈值；
确定所述更新阈值对应的阈值条件。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二监测终端的采样数据包括所述输电线路的当前温度采样数据和历史温度采样数据；所述第一监测终端的监测对象为所述输电线路的倾角；
所述将所述当前采样数据与所述历史采样数据进行对比分析，确定所述第一监测终端的阈值调整值，包括：
将所述当前温度采样数据与所述历史温度采样数据进行比较，得到温度变化数据；
根据所述温度变化数据、以及温度变化数据与倾角阈值调整数据之间的关系，确定所述第一监测终端的倾角阈值调整值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二监测终端的采样数据包括所述输电线路的电压采样数据和电流采样数据；所述第一监测终端的监测对象为所述输电线路的温度；
所述根据所述第二监测终端的采样数据，对所述第一监测终端进行阈值调整，确定所述第一监测终端的阈值条件，包括：
根据所述电压采样数据和电流采样数据进行分析运算，得到所述输电线路的有功功率和无功功率；
根据所述有功功率与所述无功功率的功率比、以及功率比与温度阈值之间的关系，确定所述温度监测终端的更新温度阈值；
确定与所述更新温度阈值匹配的温度阈值条件。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述监测结果通过风险系数表征；
所述结合各所述监测结果，确定所述输电线路的线路状态，包括：
确定各所述监测结果各自的权重；所述权重与所述监测结果的所属监测对象对所述输电线路的状态影响程度正相关；
按照各所述权重对各所述风险系数进行加权求和，得到所述输电线路的综合风险系数；
确定所述综合风险系数所表征的线路状态。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述确定各所述监测结果各自的权重，包括：
获取所述输电线路的杆塔位置信息，基于所述杆塔位置信息确定所述输电线路所在的区域、以及所述区域的区域特征；
根据所述区域特征确定各所述监测结果各自的权重。
7.一种线路状态监测系统，其特征在于，所述系统包括：
设置于输电线路的多个监测终端，用于采集所述输电线路的采样数据；
连接各所述监测终端的控制器；所述控制器用于实现如权利要求1至6中任意一项所述的方法。
8.一种线路状态监测装置，其特征在于，所述装置包括：
数据获取模块，用于获取输电线路上多个监测终端各自的采样数据；所述多个监测终端包括至少一个监测终端组；每一所述监测终端组包括第一监测终端和第二监测终端；所述第一监测终端的监测对象与所述第二监测终端的监测对象关联；
条件确定模块，用于对应于每一所述监测终端组，根据所述第二监测终端的采样数据，对所述第一监测终端进行阈值调整，确定所述第一监测终端的阈值条件；
结果确定模块，用于分别对每一所述监测终端的采样数据和阈值条件进行比对分析，确定每一所述监测终端各自的监测结果；
状态确定模块，用于结合各所述监测结果，确定所述输电线路的线路状态。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
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| CN202311129488.3A CN117288255A (zh) | 2023-09-01 | 2023-09-01 | 线路状态监测方法、装置、计算机设备和存储介质 |
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| CN202311129488.3A CN117288255A (zh) | 2023-09-01 | 2023-09-01 | 线路状态监测方法、装置、计算机设备和存储介质 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117767578A (zh) * | 2024-02-22 | 2024-03-26 | 国网江苏省电力有限公司 | 一种输电线路动态增容监测终端异常数据判别方法 |
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2023
- 2023-09-01 CN CN202311129488.3A patent/CN117288255A/zh active Pending
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