[go: up one dir, main page]

CN118970980B - 一种基于数据分析的供电设施智能管理系统 - Google Patents

一种基于数据分析的供电设施智能管理系统 Download PDF

Info

Publication number
CN118970980B
CN118970980B CN202411456131.0A CN202411456131A CN118970980B CN 118970980 B CN118970980 B CN 118970980B CN 202411456131 A CN202411456131 A CN 202411456131A CN 118970980 B CN118970980 B CN 118970980B
Authority
CN
China
Prior art keywords
transformer
target
load power
operating
operating transformer
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
Application number
CN202411456131.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN118970980A (zh
Inventor
郭亚峰
杨卫卫
乌大鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Liaocheng Power Supply Co of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
Original Assignee
Liaocheng Power Supply Co of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Liaocheng Power Supply Co of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd filed Critical Liaocheng Power Supply Co of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
Priority to CN202411456131.0A priority Critical patent/CN118970980B/zh
Publication of CN118970980A publication Critical patent/CN118970980A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN118970980B publication Critical patent/CN118970980B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F18/00—Pattern recognition
    • G06F18/20—Analysing
    • G06F18/24—Classification techniques
    • G06F18/243—Classification techniques relating to the number of classes
    • G06F18/2433—Single-class perspective, e.g. one-against-all classification; Novelty detection; Outlier detection
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/62—Testing of transformers
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00002—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00032—Systems characterised by the controlled or operated power network elements or equipment, the power network elements or equipment not otherwise provided for
    • H02J13/00034—Systems characterised by the controlled or operated power network elements or equipment, the power network elements or equipment not otherwise provided for the elements or equipment being or involving an electric power substation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J3/04—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks for connecting networks of the same frequency but supplied from different sources
    • H02J3/06—Controlling transfer of power between connected networks; Controlling sharing of load between connected networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J3/12—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks for adjusting voltage in AC networks by changing a characteristic of the network load
    • H02J3/14—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks for adjusting voltage in AC networks by changing a characteristic of the network load by switching loads on to, or off from, network, e.g. progressively balanced loading
    • H02J3/144—Demand-response operation of the power transmission or distribution network
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J3/24—Arrangements for preventing or reducing oscillations of power in networks
    • H02J3/241—The oscillation concerning frequency
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J2203/10—Power transmission or distribution systems management focussing at grid-level, e.g. load flow analysis, node profile computation, meshed network optimisation, active network management or spinning reserve management

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Evolutionary Biology (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Housings And Mounting Of Transformers (AREA)

Abstract

本发明属于变压器智能管理技术领域，公开一种基于数据分析的供电设施智能管理系统，该系统包括监测时段划分模块、变压器机械性能异常分析模块、变压器电气性能异常分析模块、变压器运行异常分析模块、调节负荷功率目标值分析模块、变压器投切分析模块和云存储库。本发明在进行目标变电站各运行变压器的电气性能异常情况分析时考虑了目标变电站所连接电网的输入电压波动度和输入频率波动度，更加贴近实际运行情况，提升了判断的精确性。本发明基于目标电网的需求负荷功率、异常变压器提供的额定负荷功率和目标变电站在下一监测时段的历史习惯需求负荷功综合分析得到调节负荷功率目标值，能够实现个性化、精准的负荷管理。

Description

一种基于数据分析的供电设施智能管理系统
技术领域
本发明属于变压器智能管理技术领域，涉及到一种基于数据分析的供电设施智能管理系统。
背景技术
供电设施是确保电力供应的重要基础设备，通常包括发电设备、输电设备和配电设备，其中配电设备将输电线路传输的电能进行分配，输送到各个用户终端，主要包括变压器、配电柜、配电箱等。变压器是变电站内的核心设备，变电站变压器的投切管理对于确保电网稳定运行、保障设备安全、优化资源配置及推动技术创新至关重要。通过变压器的投切操作，可以灵活调整供电能力。因此，一种基于数据分析的变压器智能管理具有重要意义。
现有技术中，也有变压器智能管理的相关方案，例如，公开号为CN117670287A的变压器运维管理方法及装置，包括：获取变压器各部位的运行数据；基于变压器各部位的运行数据，确定变压器各部位的健康状态评估结果；基于预设故障情况数据集，对变压器各部位的运行数据进行分析，确定变压器各部位的故障诊断结果；基于变压器各部位的健康状态评估结果、变压器各部位的故障诊断结果和变压器各部位的运行数据，确定变压器各部位的维护计划调整数据，以使用户基于变压器各部位的维护计划调整数据对变压器各部位进行维护试验。
上述方案仍然存在一定局限性：一方面，现有的变压器智能管理过程在进行变压器异常状态的判定时通常只基于采集的变压器运行数据而进行的，忽略了变压器所连接的电网的运行状态对于变压器运行状态的影响，这种分析方式由于未考虑电网运行状态，可能导致对变压器异常状态的误判或漏判，未能及时发现和处理由电网引起的变压器潜在问题，可能降低整个电力系统的可靠性和稳定性。
另一方面，现有的变压器智能管理过程缺乏对于异常变压器的投切需求分析以及基于下一监测时段的习惯电压负荷对于变压器投切需求性影响的分析，这种分析方式没有考虑到未来时段的习惯电压负荷变化，可能导致在变压器投切决策上缺乏前瞻性，当电压负荷出现显著变化时，如果变压器未能及时投切，可能会引发过载、欠压等问题，影响电力系统的稳定性和可靠性。同时未能根据负荷需求合理调整变压器投切状态，可能导致部分变压器长时间处于重载或轻载状态，造成资源浪费或设备过度磨损。
发明内容
鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，现提出一种基于数据分析的供电设施智能管理系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于数据分析的供电设施智能管理系统，包括：监测时段划分模块，用于对目标变电站的运行时间进行监测时段划分得到若干监测时段。
变压器机械性能异常分析模块，用于采集目标变电站各运行变压器的机械性能监测数据，分析目标变电站各运行变压器的机械性能异常情况。
变压器电气性能异常分析模块，用于采集目标变电站各运行变压器的电气性能监测数据，分析目标变电站各运行变压器的电气性能异常情况。
变压器运行异常分析模块，用于基于目标变电站各运行变压器的机械性能异常情况和电气性能异常情况判断目标变电站是否存在变压器运行异常，若存在则记为异常变压器，并对异常变压器进行切操作。
调节负荷功率目标值分析模块，用于采集目标变电站所连接目标电网的需求负荷功率，进而联合异常变压器提供的额定负荷功率和目标变电站在下一监测时段的历史习惯需求负荷功率分析得到调节负荷功率目标值。
变压器投切分析模块，用于基于调节负荷功率目标值判断是否需要进行变压器投切操作，若需要则识别具体的投切指向。
云存储库，用于保存历史油位变化数据和历史习惯需求负荷功率。
相较于现有技术，本发明的有益效果如下：（1）本发明在进行目标变电站运行变压器管理时基于目标变电站各运行变压器的机械性能异常情况和电气性能异常情况进行分析，进而判断目标变电站是否存在变压器运行异常，这种分析方式结合机械和电气两方面的信息，可以形成对变压器运行状态的更加全面和准确的判断，减少因单一维度分析而产生的误判或漏判，通过深入分析机械性能和电气性能的异常数据，能够更精准地定位到变压器的问题所在，为后续的故障排查和维修提供有力支持。
（2）本发明在进行目标变电站各运行变压器的电气性能异常情况分析时考虑了目标变电站所连接电网的输入电压波动度和输入频率波动度，这种分析方式能够更精确地了解变压器所处的电气环境，这种实时数据反馈使得分析结果更加贴近实际运行情况，提升了判断的精确性。根据电网输入电压和频率的波动情况，可以动态调整变压器的负载分配，以确保电网的稳定运行。这有助于减少因负载不均衡而导致的电压波动和频率偏移，提升电网的整体稳定性。
（3）本发明基于目标电网的需求负荷功率、异常变压器提供的额定负荷功率和目标变电站在下一监测时段的历史习惯需求负荷功综合分析得到调节负荷功率目标值，这种分析方式通过综合考虑目标电网的实时需求负荷功率、异常变压器的额定负荷能力以及变电站的历史习惯需求负荷，能够制定出更加贴近实际运行情况的负荷调节方案，实现个性化、精准的负荷管理。基于大数据和历史数据的综合分析，使得负荷调节决策更加科学、合理。通过对历史习惯需求负荷的考虑，能够预测未来负荷变化趋势，提前做好负荷调节准备。
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为本发明系统各模块连接示意图。
图2为本发明进行变压器运行异常存在性判断的逻辑流程图。
图3为本发明进行变压器投切需求性判断的逻辑流程图。
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数据分析的供电设施智能管理系统，该系统包括监测时段划分模块、变压器机械性能异常分析模块、变压器电气性能异常分析模块、变压器运行异常分析模块、调节负荷功率目标值分析模块、变压器投切分析模块和云存储库，其中监测时段划分模块分别与变压器机械性能异常分析模块和变压器电气性能异常分析模块连接，变压器机械性能异常分析模块和变压器电气性能异常分析模块均与变压器电气性能异常分析模块连接，变压器电气性能异常分析模块与调节负荷功率目标值分析模块连接，调节负荷功率目标值分析模块与变压器投切分析模块连接，云存储库分别与变压器机械性能异常分析模块和调节负荷功率目标值分析模块连接。
所述监测时段划分模块用于对目标变电站的运行时间进行监测时段划分得到若干监测时段。
需要进行说明的是，对目标变电站的运行时间进行监测时段划分的原因：更精细地掌握其运行状态，优化运维策略，及时发现并处理潜在问题，从而确保电网的安全稳定运行和高效能源供应。
所述变压器机械性能异常分析模块用于采集目标变电站各运行变压器的机械性能监测数据，分析目标变电站各运行变压器的机械性能异常情况。
于本发明一优选实施例，所述各运行变压器的机械性能监测数据包括各运行变压器的噪声异常指数、振动频率异常指数、油位和外观质量评价数据。
需要进行说明的是，选择噪声异常指数、振动频率异常指数、油位和外观质量评价数据作为运行变压器的机械性能监测数据的原因：1、当变压器内部出现铁心松动、绕组变形或接触不良等故障时，会导致噪声异常增大。通过监测噪声异常指数，可以及时发现这些潜在问题，避免故障进一步恶化。2、振动监测技术能够捕捉变压器在运行时产生的微小振动信号，通过分析振动频率的变化，可以精确定位到变压器内部的故障部件，如铁心、绕组等。这对于快速诊断和修复故障具有重要意义。3、压器油在变压器中起到绝缘和冷却的作用。油位的稳定对于保障变压器的绝缘性能和散热效果至关重要。通过监测油位的变化，可以及时发现漏油、油位过高或过低等问题，并采取相应的处理措施。4、外观质量评价数据能够直观反映变压器的机械性能和运行环境，为运维人员提供直观的判断依据。
进一步的，所述外观质量评价数据包括各运行变压器各缺陷对应的缺陷位置和缺陷面积。
于本发明一优选实施例，所述目标变电站各运行变压器的机械性能异常情况的分析需要构建目标变电站各运行变压器的机械性能异常指数，其具体分析方式如下：提取目标变电站各运行变压器的油位，记为，其中表示目标变电站各运行变压器的编号，，其中表示目标变电站运行变压器的数量。
将当前监测时段对应的上一监测时段记为参考监测时段，从云存储库中保存的历史油位变化数据中提取参考监测时段的油位数据，进而以时间为横坐标以油位为纵坐标绘制各运行变压器油位变化曲线，对各运行变压器油位变化曲线进行均匀布设若干监测点，获取各运行变压器油位变化曲线对应各监测点的油位，进而分析得到目标变电站各运行变压器的油位变化评价指数。
需要解释的是，绘制各运行变压器油位变化曲线的原因：油位变化曲线能够直观地展示变压器油位随时间的变化趋势。通过观察曲线的波动情况，运维人员可以迅速了解油位是否稳定，以及是否存在异常波动。这种直观性有助于快速识别潜在问题，为后续的故障排查和处理提供依据。
提取目标变电站各运行变压器的噪声异常指数和振动频率异常指数，分别记为、。
需要补充的是，所述的各运行变压器的噪声异常指数的分析方式：利用噪声检测装置对各运行变压器的噪声强度进行多次检测得到各噪声强度，进而进行均值计算得到各运行变压器的监测噪声强度，将各运行变压器的监测噪声强度与预先设置的噪声强度阈值进行对比得到各运行变压器的噪声强度偏差值，进而与噪声强度阈值进行比值计算得到各运行变压器的噪声异常指数。
需要说明的是，所述的各运行变压器的振动频率异常指数的分析方式参考噪声异常指数的分析方式。
提取目标变电站各运行变压器各缺陷对应的缺陷位置和缺陷面积，分析得到目标变电站各变压器的外观质量评价指数。
利用公式分析得到目标变电站各运行变压器的机械性能异常指数，其中分别表示目标变电站运行变压器的噪声异常指数和振动频率异常指数对应的影响权重因子，分别表示目标变电站运行变压器的油位变化评价指数和外观质量评价指数对应的影响权重因子。
需要说明的是，目标变电站各运行变压器的噪声异常指数和振动频率异常指数对应的影响权重因子的设置依据：不同类型的变压器在运行过程中产生的噪声和振动特性有所不同。例如，油浸式变压器和干式变压器的噪声和振动表现存在差异。对于噪声较大的变压器类型，在设置权重因子时可能会适当提高噪声异常指数的权重，以更准确地反映其对整体状态的影响。
需要说明的是，目标变电站各运行变压器的油位变化评价指数和外观质量评价指数对应的影响权重因子的设置依据：1、不同类型和结构的变压器，其油位变化的特点和影响程度可能不同。例如，油浸式变压器的油位变化可能与密封性能、散热需求等因素密切相关。在设置权重因子时，需要考虑变压器的具体类型和结构特点，对容易出现油位变化问题的变压器类型适当提高权重。2、随着变压器使用时间的增长，其外观可能会出现锈蚀、油漆剥落等老化现象。对于老化较为严重的变压器，外观质量评价指数的权重应较高，以提醒运维人员及时进行维护和修复。
示例性的，，。
于本发明一优选实施例，所述分析得到目标变电站各运行变压器的油位变化评价指数，其具体分析如下：提取各运行变压器油位变化曲线对应各监测点的油位，记为，其中表示监测点的编号，，其中表示监测点的数量。
利用公式分析得到目标变电站各运行变压器的油位变化评价指数，其中表示自然常数，表示预先设置的参考油位，表示预先设置的监测点的油位与参考油位间的许可差值。
于本发明一优选实施例，所述分析得到目标变电站各变压器的外观质量评价指数，其具体分析如下：提取目标变电站各运行变压器各缺陷对应的缺陷位置和缺陷面积，将各运行变压器各缺陷按照缺陷位置所处的结构部件进行分类得到各运行变压器各结构部件对应的各缺陷，统计得到各运行变压器各结构部件对应的缺陷数量，记为，其中表示结构部件的编号，，其中表示结构部件的数量。
示例性的，结构部件可以为防爆膜、箱体和瓷套管。
需要进行说明的是，对不同结构部件的缺陷分开讨论的原因：1、不同结构部件具有不同的功能和工作原理，其出现缺陷的原因往往各不相同。分开讨论可以更准确地确定缺陷产生的具体位置和根源。2、不同结构部件的缺陷对设备整体性能和安全运行的影响程度不同。分开讨论可以评估各部件缺陷的严重程度，确定维修的优先级。
将各运行变压器各结构部件对应的各缺陷对应的缺陷面积进行累加计算得到各运行变压器各结构部件对应的缺陷面积，记为。
利用公式分析得到目标变电站各变压器的外观质量评价指数，其中表示各结构部件的参考缺陷面积，表示预先设置的各结构部件的参考缺陷数量。
所述变压器电气性能异常分析模块用于采集目标变电站各运行变压器的电气性能监测数据，分析目标变电站各运行变压器的电气性能异常情况。
于本发明一优选实施例，所述各运行变压器的电气性能监测数据包括各运行变压器的输入电压、输出电压、输出电流和输入频率。
需要说明的是，选择输入电压、输出电压、输出电流和输入频率作为运行变压器的电气性能监测数据的原因：1、输入电压的监测能反映电网供电的稳定性以及是否存在过压或欠压情况，这对变压器的正常运行至关重要，因为异常的输入电压可能导致变压器绝缘受损、发热增加等问题。2、输出电压的监测可确保变压器为负载提供稳定可靠的电源，其波动情况能直接反映变压器的运行状态，如绕组故障可能引起输出电压异常。3、输出电流则反映了变压器所带负载的大小，通过对其监测可以及时发现过载等异常情况，避免变压器因过载而损坏。4、输入频率的监测有助于判断电网频率的稳定性，频率波动可能影响变压器的性能和寿命，同时也能为整个电力系统的稳定运行提供参考依据。
于本发明一优选实施例，所述分析目标变电站各运行变压器的电气性能异常情况需要构建各运行变压器的电气性能异常指数，其具体分析方式如下：提取当前监测时段内各运行变压器的输入电压和输入频率，进而分析得到当前监测时段内各运行变压器的输入电压波动度和输入频率波动度，分别记为、。
需要补充的是，所述的输入电压波动度和输入频率波动度的分析方式参考输出电压波动指数的分析方式。
需要说明的是，本发明在进行目标变电站各运行变压器的电气性能异常情况分析时考虑了目标变电站所连接电网的输入电压波动度和输入频率波动度，这种分析方式能够更精确地了解变压器所处的电气环境，这种实时数据反馈使得分析结果更加贴近实际运行情况，提升了判断的精确性。根据电网输入电压和频率的波动情况，可以动态调整变压器的负载分配，以确保电网的稳定运行。这有助于减少因负载不均衡而导致的电压波动和频率偏移，提升电网的整体稳定性。
提取当前监测时段内各运行变压器的输出电压，进而以时间为横坐标以输出电压为纵坐标绘制当前监测时段内各运行变压器的输出电压波动曲线，进而对各运行变压器的输出电压波动曲线等间隔布设若干输出电压监测点，获取各运行变压器的输出电压波动曲线上各输出电压监测点对应的输出电压，记为，其中表示输出电压监测点的编号，，其中表示输出电压监测点的数量。
利用公式分析得到当前监测时段内各运行变压器的输出电压波动指数，其中表示预先设置的参考输出电压，表示预先设置的运行变压器的输出电压与参考输出电压之间的许可差值。
同理可得当前监测时段内各运行变压器的输出电流波动指数。
利用公式分析得到目标变电站各运行变压器的电气性能异常指数，其中分别表示预先设置的运行变压器的输出电压波动指数和输出电流波动指数对应的影响权重因子。
需要说明的是，各运行变压器的输出电压波动指数和输出电流波动指数对应的影响权重因子的设置依据：对于不同类型的变压器，其输出特性和对电压电流波动的敏感度可能不同。例如，干式变压器和油浸式变压器在散热方式和绝缘结构上存在差异，可能导致它们对输出波动的反应不同。如果某种类型的变压器更容易受到输出波动的影响，可适当提高与其相关的波动指数权重。
请参阅图2所示，所述变压器运行异常分析模块用于基于目标变电站各运行变压器的机械性能异常情况和电气性能异常情况判断目标变电站是否存在变压器运行异常，若存在则记为异常变压器，并对异常变压器进行切操作。
于本发明一优选实施例，所述判断目标变电站是否存在变压器运行异常的具体分析如下：提取目标变电站各运行变压器的机械性能异常指数和电气性能异常指数，进而按权重进行求和计算得到目标变电站各运行变压器的运行异常指数。
示例性的，各运行变压器的机械性能异常指数和电气性能异常指数对应的权重为。
将目标变电站各运行变压器的运行异常指数与预先设置的运行异常指数阈值进行对比，若某运行变压器的运行异常指数大于运行异常指数阈值，判断该运行变压器异常，反之，判断该运行变压器正常。
需要说明的是，运行异常指数阈值设置的依据：1、变压器制造商通常会提供设备的正常运行参数范围和一些建议的异常指数阈值。这些建议是基于设备的设计、材料和性能测试得出的，可以作为设置异常指数阈值的重要参考。2、变压器的技术规格书，包括额定容量、电压等级、绝缘等级等参数。这些规格参数可以帮助确定设备在正常运行条件下的预期性能范围。
示例性的，运行异常指数阈值为。
当目标变电站存在运行变压器异常时，判断目标变电站存在变压器运行异常，反之，判断目标变电站不存在变压器运行异常。
需要说明的是，本发明在进行目标变电站运行变压器管理时基于目标变电站各运行变压器的机械性能异常情况和电气性能异常情况进行分析，进而判断目标变电站是否存在变压器运行异常，这种分析方式结合机械和电气两方面的信息，可以形成对变压器运行状态的更加全面和准确的判断，减少因单一维度分析而产生的误判或漏判，通过深入分析机械性能和电气性能的异常数据，能够更精准地定位到变压器的问题所在，为后续的故障排查和维修提供有力支持。
所述调节负荷功率目标值分析模块用于采集目标变电站所连接目标电网的需求负荷功率，进而联合异常变压器提供的额定负荷功率和目标变电站在下一监测时段的历史习惯需求负荷功率分析得到调节负荷功率目标值。
于本发明一优选实施例，所述分析得到调节负荷功率目标值的具体方式如下：提取目标变电站所连接目标电网的需求负荷功率、异常变压器提供的额定负荷功率和目标变电站在下一监测时段的历史习惯需求负荷功率，分别记为、和。
需要解释的是，所述的下一监测时段指的是相对于当前监测时段的下一监测时段。
需要补充的是，所述下一监测时段的历史习惯需求负荷功率的分析方式：从云存储库种提取历史习惯需求负荷功率，进而与下一监测时段进行匹配得到下一监测时段对应的若干历史习惯需求负荷功率，进而进行均值计算得到下一监测时段的历史习惯需求负荷功率。
基于目标变电站所连接目标电网的需求负荷功率和下一监测时段的历史习惯需求负荷功率分析得到负荷功率目标值。
需要补充的是，负荷功率目标值的获取方式：将目标变电站所连接目标电网的需求负荷功率和下一监测时段的历史习惯需求负荷功率代入公式分析得到负荷功率目标值，其中分别表示目标变电站所连接目标电网的需求负荷功率和下一监测时段的历史习惯需求负荷功率的权重。
基于负荷功率目标值、当前监测时段的负荷功率和异常变压器提供的额定负荷功率分析得到调节负荷功率目标值。
需要补充的是，分析得到调节负荷功率目标值的具体方式：将负荷功率目标值、当前监测时段的负荷功率和异常变压器提供的额定负荷功率代入分析公式分析得到调节负荷功率目标值。
需要说明的是，本发明基于目标电网的需求负荷功率、异常变压器提供的额定负荷功率和目标变电站在下一监测时段的历史习惯需求负荷功综合分析得到调节负荷功率目标值，这种分析方式通过综合考虑目标电网的实时需求负荷功率、异常变压器的额定负荷能力以及变电站的历史习惯需求负荷，能够制定出更加贴近实际运行情况的负荷调节方案，实现个性化、精准的负荷管理。基于大数据和历史数据的综合分析，使得负荷调节决策更加科学、合理。通过对历史习惯需求负荷的考虑，能够预测未来负荷变化趋势，提前做好负荷调节准备。
请参阅图3所示，所述变压器投切分析模块用于基于调节负荷功率目标值判断是否需要进行变压器投切操作，若需要则识别具体的投切指向。
于本发明一优选实施例，所述判断是否需要进行变压器投切操作的具体判断方式如下：提取调节负荷功率目标值，进而与预先设置的调节负荷功率阈值范围进行对比，若调节负荷功率目标值处于调节负荷功率阈值范围内，则判断不需要进行变压器投切操作，反之，则判断需要进行变压器投切操作。
于本发明一优选实施例，所述识别具体的投切指向的分析如下：提取调节负荷功率目标值，进而与预先设置的调节负荷功率阈值范围对应的上限值和下限值进行对比，若调节负荷功率目标值大于调节负荷功率阈值范围对应的上限值，判断需要进行切操作，若调节负荷功率目标值小于调节负荷功率阈值范围对应的下限值，判断需要进行投操作。
需要说明的是，调节负荷功率阈值范围的设置依据：需要根据电压稳定性要求来设置负荷功率阈值范围。通过分析变压器的电压调整特性和电网的电压波动要求，可以确定在不同负荷功率下的电压变化情况，从而设置合适的阈值范围，保证电压稳定。
所述云存储库用于保存历史油位变化数据和历史习惯需求负荷功率。
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 (9)

1.一种基于数据分析的供电设施智能管理系统，其特征在于，包括：
监测时段划分模块，用于对目标变电站的运行时间进行监测时段划分得到若干监测时段；
变压器机械性能异常分析模块，用于采集目标变电站各运行变压器的机械性能监测数据，分析目标变电站各运行变压器的机械性能异常情况；
变压器电气性能异常分析模块，用于采集目标变电站各运行变压器的电气性能监测数据，分析目标变电站各运行变压器的电气性能异常情况；
变压器运行异常分析模块，用于基于目标变电站各运行变压器的机械性能异常情况和电气性能异常情况判断目标变电站是否存在变压器运行异常，若存在则记为异常变压器，并对异常变压器进行切操作；
调节负荷功率目标值分析模块，用于采集目标变电站所连接目标电网的需求负荷功率，进而联合异常变压器提供的额定负荷功率和目标变电站在下一监测时段的历史习惯需求负荷功率分析得到调节负荷功率目标值；
变压器投切分析模块，用于基于调节负荷功率目标值判断是否需要进行变压器投切操作，若需要则识别具体的投切指向；
云存储库，用于保存历史油位变化数据和历史习惯需求负荷功率；
所述分析得到调节负荷功率目标值的具体方式如下：
提取目标变电站所连接目标电网的需求负荷功率、异常变压器提供的额定负荷功率和目标变电站在下一监测时段的历史习惯需求负荷功率；
基于目标变电站所连接目标电网的需求负荷功率和下一监测时段的历史习惯需求负荷功率分析得到负荷功率目标值；
基于负荷功率目标值、当前监测时段的负荷功率和异常变压器提供的额定负荷功率分析得到调节负荷功率目标值。
2.如权利要求1所述的一种基于数据分析的供电设施智能管理系统，其特征在于：所述各运行变压器的机械性能监测数据包括各运行变压器的噪声异常指数、振动频率异常指数、油位和外观质量评价数据；
其中外观质量评价数据包括各运行变压器各缺陷对应的缺陷位置和缺陷面积；
所述各运行变压器的电气性能监测数据包括各运行变压器的输入电压、输出电压、输出电流和输入频率。
3.如权利要求2所述的一种基于数据分析的供电设施智能管理系统，其特征在于：所述目标变电站各运行变压器的机械性能异常情况的分析需要构建目标变电站各运行变压器的机械性能异常指数，其具体分析方式如下：
提取目标变电站各运行变压器的油位，记为，其中表示目标变电站各运行变压器的编号，，其中表示目标变电站运行变压器的数量；
将当前监测时段对应的上一监测时段记为参考监测时段，从云存储库中保存的历史油位变化数据中提取参考监测时段的油位数据，进而以时间为横坐标以油位为纵坐标绘制各运行变压器油位变化曲线，对各运行变压器油位变化曲线进行均匀布设若干监测点，获取各运行变压器油位变化曲线对应各监测点的油位，进而分析得到目标变电站各运行变压器的油位变化评价指数；
提取目标变电站各运行变压器的噪声异常指数和振动频率异常指数，分别记为、；
提取目标变电站各运行变压器各缺陷对应的缺陷位置和缺陷面积，分析得到目标变电站各变压器的外观质量评价指数；
利用公式分析得到目标变电站各运行变压器的机械性能异常指数，其中分别表示目标变电站运行变压器的噪声异常指数和振动频率异常指数对应的影响权重因子，分别表示目标变电站运行变压器的油位变化评价指数和外观质量评价指数对应的影响权重因子。
4.如权利要求3所述的一种基于数据分析的供电设施智能管理系统，其特征在于：所述分析得到目标变电站各运行变压器的油位变化评价指数，其具体分析如下：
提取各运行变压器油位变化曲线对应各监测点的油位，记为，其中表示监测点的编号，，其中表示监测点的数量；
利用公式分析得到目标变电站各运行变压器的油位变化评价指数，其中表示自然常数，表示预先设置的参考油位，表示预先设置的监测点的油位与参考油位间的许可差值。
5.如权利要求3所述的一种基于数据分析的供电设施智能管理系统，其特征在于：所述分析得到目标变电站各变压器的外观质量评价指数，其具体分析如下：
提取目标变电站各运行变压器各缺陷对应的缺陷位置和缺陷面积，将各运行变压器各缺陷按照缺陷位置所处的结构部件进行分类得到各运行变压器各结构部件对应的各缺陷，统计得到各运行变压器各结构部件对应的缺陷数量，记为，其中表示结构部件的编号，，其中表示结构部件的数量；
将各运行变压器各结构部件对应的各缺陷对应的缺陷面积进行累加计算得到各运行变压器各结构部件对应的缺陷面积，记为；
利用公式分析得到目标变电站各变压器的外观质量评价指数，其中表示各结构部件的参考缺陷面积，表示预先设置的各结构部件的参考缺陷数量。
6.如权利要求3所述的一种基于数据分析的供电设施智能管理系统，其特征在于：所述分析目标变电站各运行变压器的电气性能异常情况需要构建各运行变压器的电气性能异常指数，其具体分析方式如下：
提取当前监测时段内各运行变压器的输入电压和输入频率，进而分析得到当前监测时段内各运行变压器的输入电压波动度和输入频率波动度，分别记为、；
提取当前监测时段内各运行变压器的输出电压，进而以时间为横坐标以输出电压为纵坐标绘制当前监测时段内各运行变压器的输出电压波动曲线，进而对各运行变压器的输出电压波动曲线等间隔布设若干输出电压监测点，获取各运行变压器的输出电压波动曲线上各输出电压监测点对应的输出电压，记为，其中表示输出电压监测点的编号，，其中表示输出电压监测点的数量；
利用公式分析得到当前监测时段内各运行变压器的输出电压波动指数，其中表示预先设置的参考输出电压，表示预先设置的运行变压器的输出电压与参考输出电压之间的许可差值；
同理可得当前监测时段内各运行变压器的输出电流波动指数；
利用公式分析得到目标变电站各运行变压器的电气性能异常指数，其中分别表示预先设置的运行变压器的输出电压波动指数和输出电流波动指数对应的影响权重因子。
7.如权利要求6所述的一种基于数据分析的供电设施智能管理系统，其特征在于：所述判断目标变电站是否存在变压器运行异常的具体分析如下：
提取目标变电站各运行变压器的机械性能异常指数和电气性能异常指数，进而按权重进行求和计算得到目标变电站各运行变压器的运行异常指数；
将目标变电站各运行变压器的运行异常指数与预先设置的运行异常指数阈值进行对比，若某运行变压器的运行异常指数大于运行异常指数阈值，判断该运行变压器异常，反之，判断该运行变压器正常；
当目标变电站存在运行变压器异常时，判断目标变电站存在变压器运行异常，反之，判断目标变电站不存在变压器运行异常。
8.如权利要求1所述的一种基于数据分析的供电设施智能管理系统，其特征在于：所述判断是否需要进行变压器投切操作的具体判断方式如下：
提取调节负荷功率目标值，进而与预先设置的调节负荷功率阈值范围进行对比，若调节负荷功率目标值处于调节负荷功率阈值范围内，则判断不需要进行变压器投切操作，反之，则判断需要进行变压器投切操作。
9.如权利要求8所述的一种基于数据分析的供电设施智能管理系统，其特征在于：所述识别具体的投切指向的分析如下：
提取调节负荷功率目标值，进而与预先设置的调节负荷功率阈值范围对应的上限值和下限值进行对比，若调节负荷功率目标值大于调节负荷功率阈值范围对应的上限值，判断需要进行切操作，若调节负荷功率目标值小于调节负荷功率阈值范围对应的下限值，判断需要进行投操作。
CN202411456131.0A 2024-10-18 2024-10-18 一种基于数据分析的供电设施智能管理系统 Active CN118970980B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202411456131.0A CN118970980B (zh) 2024-10-18 2024-10-18 一种基于数据分析的供电设施智能管理系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202411456131.0A CN118970980B (zh) 2024-10-18 2024-10-18 一种基于数据分析的供电设施智能管理系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN118970980A CN118970980A (zh) 2024-11-15
CN118970980B true CN118970980B (zh) 2025-03-04

Family

ID=93393366

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202411456131.0A Active CN118970980B (zh) 2024-10-18 2024-10-18 一种基于数据分析的供电设施智能管理系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN118970980B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN119378933A (zh) * 2024-12-26 2025-01-28 洛阳电力勘察设计有限公司 负荷特性驱动的电力平衡调节方法
CN119813854B (zh) * 2025-03-13 2025-06-24 红光电气集团有限公司 用于可再生能源接入的非晶合金干式电力变压器控制方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101425687A (zh) * 2008-07-03 2009-05-06 重庆大学 变压器经济运行自动控制方法及备用自动投切综合装置
CN118644230A (zh) * 2024-08-13 2024-09-13 南京南自华盾数字技术有限公司 一种变电站自动化运维智能管理系统及方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104300545B (zh) * 2014-11-06 2016-06-01 江苏省电力公司扬州市江都供电公司 一种双电源供电的小区用变压器智能投切装置的工作方法
CN112751367A (zh) * 2020-12-28 2021-05-04 国网山东省电力公司枣庄供电公司 一种基于变压器用电负荷调控系统及其使用方法
CN115268350B (zh) * 2022-09-27 2022-12-09 江苏永鼎股份有限公司 一种稳压变压器的故障预警方法及系统
CN117578706A (zh) * 2023-11-01 2024-02-20 国网安徽省电力有限公司合肥供电公司 一种基于电网的多层级负荷管理系统及其方法
CN117595244A (zh) * 2023-11-21 2024-02-23 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院 基于机器学习的变压器负载优化控制系统及方法
CN117526344A (zh) * 2023-11-28 2024-02-06 国网浙江省电力有限公司杭州市萧山区供电公司 一种配电网无功电压控制优化方法及系统
CN118137581A (zh) * 2024-03-05 2024-06-04 国网安徽省电力有限公司淮南供电公司 一种基于人工智能的配网调度运行管理方法及系统
CN118449261A (zh) * 2024-03-21 2024-08-06 贵州电网有限责任公司 一种公变台区负荷智能检测管理方法及系统
CN118315959B (zh) * 2024-06-11 2024-10-18 江苏北辰互邦电力股份有限公司 一种新能源升压变电站及其电压调节方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101425687A (zh) * 2008-07-03 2009-05-06 重庆大学 变压器经济运行自动控制方法及备用自动投切综合装置
CN118644230A (zh) * 2024-08-13 2024-09-13 南京南自华盾数字技术有限公司 一种变电站自动化运维智能管理系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN118970980A (zh) 2024-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN118970980B (zh) 一种基于数据分析的供电设施智能管理系统
CN116069079B (zh) 一种智能开关柜的散热智能控制方法及系统
CN105241497B (zh) 一种变压器监测系统和故障诊断方法
CN105259435A (zh) 一种变压器监测装置和故障诊断方法
CN106959394B (zh) 一种高压大容量statcom状态评估方法和系统
CN117034174B (zh) 变电站设备异常检测方法及其系统
CN118070233B (zh) 一种基于物联网的电力集中器数据采集分析方法
CN118378179B (zh) 分布式新能源储能网络的优化调控方法
CN117110795B (zh) 一种台区线路故障定位系统
CN118688558A (zh) 一种配电器产品智能测试系统
CN118011135B (zh) 一种多通道电能质量分析与数据处理方法
CN118914961A (zh) 一种基于大数据的电能表智能检测系统
CN107328438A (zh) 一种电力变压器运行综合监测系统
CN118889668A (zh) 一种电能质量监测的优化管理方法
CN118713296A (zh) 基于大数据的配电站室在线监控系统及方法
CN118868413B (zh) 一种jp柜运行异常数据上报管理系统
CN119757966A (zh) 分布式电网节点健康监测与预测方法
CN119514085A (zh) 一种配网规划多目标网架分析方法
CN119029824A (zh) 一种孤岛用直流微电网功率变换器
CN118842177A (zh) 一种基于数据库的供电服务指挥辅助决策系统及方法
CN111077380A (zh) 一种变压器运行能力全自动检测系统
CN118729678A (zh) 一种变压器综合性制冷降耗调控控制系统
CN114111902A (zh) 一种天然酯变压器智能监测系统
Xiao et al. Automatic monitoring method of transformer secondary circuit for UHV transmission metering
CN118983951B (zh) 一种基于智慧变电站多参量的综合辅控系统

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