配電網(wǎng)故障定位系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了配電網(wǎng)故障定位系統(tǒng)，包括監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊、故障檢測(cè)定位模塊和監(jiān)控中心；所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊用于采集配電網(wǎng)各主要設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，其通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)與故障檢測(cè)定位模塊相通信；所述故障檢測(cè)定位模塊用于對(duì)所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析，以實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)各主要設(shè)備健康狀態(tài)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、健康評(píng)估和故障定位；所述監(jiān)控中心用于實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊的高級(jí)應(yīng)用、故障檢測(cè)定位模塊的智能化能化監(jiān)控。優(yōu)選的，所述主要設(shè)備包括配電變壓器、隔離開(kāi)關(guān)、無(wú)功補(bǔ)償器。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)主要設(shè)備的健康狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)、客觀的智能化監(jiān)控、評(píng)估和故障定位，自動(dòng)化程度高、效率高。
【專利說(shuō)明】
配電網(wǎng)故障定位系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及配電網(wǎng)領(lǐng)域，具體涉及配電網(wǎng)故障定位系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在配電網(wǎng)中，故障的快速、準(zhǔn)確定位是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，以保證配電網(wǎng)的正常 運(yùn)行進(jìn)。當(dāng)一個(gè)故障發(fā)生時(shí)，例如短路故障，必須要作出快速的響應(yīng)以縮小該短路故障影響 的范圍。因此，需要設(shè)計(jì)自動(dòng)化程度高，且效率高的配電網(wǎng)故障定位系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供配電網(wǎng)故障定位系統(tǒng)。
[0004] 本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
[0005] 配電網(wǎng)故障定位系統(tǒng)，包括監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊、故障檢測(cè)定位模塊和監(jiān)控中心;所 述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊用于采集配電網(wǎng)各主要設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，其通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)與 故障檢測(cè)定位模塊相通信;所述故障檢測(cè)定位模塊用于對(duì)所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分 析，以實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)各主要設(shè)備健康狀態(tài)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、健康評(píng)估和故障定位;所述監(jiān)控 中心用于實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊的高級(jí)應(yīng)用、故障檢測(cè)定位模塊的智能化能化監(jiān)控。
[0006] 本發(fā)明的有益效果為:通過(guò)設(shè)置監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊、故障檢測(cè)定位模塊和監(jiān)控中 心，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)主要設(shè)備的健康狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)、客觀的智能化監(jiān)控、評(píng)估和故障定位，自 動(dòng)化程度高、效率高，從而解決了上述的技術(shù)問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0007] 利用附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但附圖中的應(yīng)用場(chǎng)景不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限 制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得 其它的附圖。
[0008] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009] 圖2是本發(fā)明故障檢測(cè)定位模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010] 附圖標(biāo)記：
[0011] 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊1、故障檢測(cè)定位模塊2、監(jiān)控中心3、用戶移動(dòng)終端4、指標(biāo)設(shè)定 單元21、數(shù)據(jù)歸一化單元22、主要構(gòu)件評(píng)估單元23、主要構(gòu)件健康狀態(tài)判定單元24、主要設(shè) 備綜合評(píng)估單元25、主要設(shè)備狀態(tài)顯示單元31、故障位置顯示單元32。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 結(jié)合以下應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0013]應(yīng)用場(chǎng)景1
[0014]參見(jiàn)圖1、圖2,本應(yīng)用場(chǎng)景的一個(gè)實(shí)施例中的配電網(wǎng)故障定位系統(tǒng)，包括監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù) 采集模塊1、故障檢測(cè)定位模塊2和監(jiān)控中心3;所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊1用于采集配電網(wǎng)各 主要設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，其通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)與故障檢測(cè)定位模塊2相通信;所述故障檢 測(cè)定位模塊2用于對(duì)所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析，以實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)各主要設(shè)備健康狀 態(tài)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、健康評(píng)估和故障定位;所述監(jiān)控中心3用于實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊1的 高級(jí)應(yīng)用、故障檢測(cè)定位模塊2的智能化能化監(jiān)控。優(yōu)選的，所述主要設(shè)備包括配電變壓器、 隔離開(kāi)關(guān)、無(wú)功補(bǔ)償器。
[0015] 本實(shí)施例通過(guò)設(shè)置監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊1、故障檢測(cè)定位模塊2和監(jiān)控中心3,實(shí)現(xiàn)對(duì) 配電網(wǎng)主要設(shè)備的健康狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)、客觀的智能化監(jiān)控、評(píng)估和故障定位，自動(dòng)化程度 高、效率高，從而解決了上述的技術(shù)問(wèn)題。
[0016] 優(yōu)選的，所述監(jiān)控中心3包括主要設(shè)備狀態(tài)顯示單元31和故障位置顯示單元32,所 述主要設(shè)備狀態(tài)顯示單元31用于對(duì)所述主要設(shè)備的健康狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示;所述故障位置 顯示單元32用于顯示處于故障狀態(tài)的主要設(shè)備的具體位置。
[0017] 本優(yōu)選實(shí)施例增加了系統(tǒng)的設(shè)備健康狀態(tài)顯示功能和故障位置顯示功能，提高了 系統(tǒng)的安全性。
[0018] 優(yōu)選的，所述故障檢測(cè)定位模塊2包括指標(biāo)設(shè)定單元21、數(shù)據(jù)歸一化單元22、主要 構(gòu)件評(píng)估單元23、主要構(gòu)件健康狀態(tài)判定單元24和主要設(shè)備綜合評(píng)估單元25;所述指標(biāo)設(shè) 定單元21用于確定監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊1的采集指標(biāo)，所述采集指標(biāo)包括配電網(wǎng)的各主要設(shè) 備相對(duì)應(yīng)的主要構(gòu)件、主要構(gòu)件的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目以及各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目在重要程度上的權(quán)重因子;所 述數(shù)據(jù)歸一化單元22用于對(duì)所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理;所述主要構(gòu)件評(píng)估單元23 用于評(píng)估所述主要構(gòu)件的健康狀態(tài)，所述主要構(gòu)件健康狀態(tài)判定單元24用于所述各主要構(gòu) 件是否處于健康狀態(tài);所述主要設(shè)備綜合評(píng)估單元25用于評(píng)估各主要設(shè)備的健康狀態(tài)，并 將處于異常狀態(tài)的主要設(shè)備定義為故障設(shè)備。
[0019] 本優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)建了故障檢測(cè)定位模塊2的整體架構(gòu)，完善了系統(tǒng)的健康狀態(tài)分 析功能。
[0020] 優(yōu)選的，設(shè)主要構(gòu)件X共有mx個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，采用監(jiān)測(cè)儀器α對(duì)第i個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān) 測(cè)時(shí)，i = l，...mx，由于溫度和濕度的影響可能會(huì)產(chǎn)生監(jiān)測(cè)量誤差，引入溫度修正因子札和 濕度修正因子Φ。
·，其中Τ為監(jiān)測(cè)儀器α對(duì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)的環(huán) 境溫度，To和為監(jiān)測(cè)儀器α監(jiān)測(cè)時(shí)適用的標(biāo)準(zhǔn)溫度
其中Η為監(jiān)測(cè)儀 器α對(duì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)的環(huán)境濕度，Ho為監(jiān)測(cè)儀器α監(jiān)測(cè)時(shí)適用的標(biāo)準(zhǔn)濕度，所述數(shù)據(jù) 歸一化單元22采用的歸一化處理公式為：
[0021]
[0022]其中，Gi表示第i個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目被歸一化處理后的狀態(tài)監(jiān)測(cè)量，6#[0，1]，當(dāng)61靠近0 時(shí)表示狀態(tài)良好，Gi靠近1時(shí)表示狀態(tài)較差;心為第i個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的原狀態(tài)監(jiān)測(cè)量，Sbl為第i 個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目處于正常狀態(tài)范圍且對(duì)應(yīng)于最佳狀態(tài)時(shí)的邊界值，心:為第i個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目處于正 常狀態(tài)范圍但不屬于最佳狀態(tài)時(shí)的邊界值。
[0023]本優(yōu)選實(shí)施例設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)歸一化單元22的歸一化處理公式，將不同的監(jiān)測(cè)量都變 換到0到1之間并具有相同的正常與異常的邊界，方便狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的后續(xù)處理，并在歸一 化處理公式中引入溫度修正因子和濕度修正因子，簡(jiǎn)化了歸一化處理的過(guò)程，提高了歸一 化處理的精度。
[0024] 優(yōu)選的，設(shè)影響主要構(gòu)件X狀態(tài)的所有歸一化后的狀態(tài)監(jiān)測(cè)量集合為{G^ii 1，...，mx}，主要構(gòu)件評(píng)估單元23采取的主要構(gòu)件X的健康狀態(tài)指標(biāo)Zx的計(jì)算公式設(shè)定為：
[0025] 若所有 Gi 彡 Ι-e-°·5 時(shí)，
[0026]
[0027]
[0028]
[0029]其中，Zx表示主要構(gòu)件X的健康狀態(tài)評(píng)估指標(biāo)，ZietOjLl-e4·5為歸一化后的狀 態(tài)監(jiān)測(cè)量對(duì)應(yīng)于正常的臨界值，m。為歸一化后的狀態(tài)監(jiān)測(cè)量小于臨界值l-e4·5時(shí)的數(shù)目，Qi 為第i個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目在主要構(gòu)件X中的重要程度上的權(quán)重因子，mc<mx時(shí)，權(quán)重因子弘隨此的個(gè) 數(shù)不同按比例調(diào)整。
[0030] 本優(yōu)選實(shí)施例提出了主要構(gòu)件健康狀態(tài)的評(píng)估指標(biāo)的計(jì)算公式，將不同的歸一化 后的監(jiān)測(cè)量都變換到〇到1之間并具有相同的正常與異常的邊界，從而可以簡(jiǎn)單全面地得到 主要構(gòu)件的健康狀態(tài)，簡(jiǎn)化了主要構(gòu)件的健康狀態(tài)的評(píng)估，在保證準(zhǔn)確度的同時(shí)提高了健 康狀態(tài)評(píng)估的速度。
[0031] 優(yōu)選的，所述主要構(gòu)件健康狀態(tài)判定單元24的判定原則為:若主要構(gòu)件X狀態(tài)異常 的概率px大于設(shè)定的閾值ρ γ，判定所述主要構(gòu)件X為異常，若主要構(gòu)件X狀態(tài)異常的概率PxF 大于設(shè)定的閾值Ργ,Ργ的取值范圍是[0. 1,0.2]，判定所述主要構(gòu)件X為健康，設(shè)有η個(gè)樣本的 主要構(gòu)件的綜合狀態(tài)指標(biāo)Zxl，. . .，Ζχη取自連續(xù)分布Η(ΖΧ)，所述主要構(gòu)件X處于狀態(tài)異常的 概率Ρχ的計(jì)算公式為：
[0032]
[0033]
[0034]
[0035] 其中，/)"(>,.)為任意點(diǎn)Ζχ處的核密度：
9樣本標(biāo)準(zhǔn)差，J為四分 位數(shù)間距。
[0036] 本優(yōu)選實(shí)施例通過(guò)對(duì)主要構(gòu)件的異常概率計(jì)算結(jié)果來(lái)判定主要構(gòu)件的健康狀態(tài)， 分析精度高，且加快了主要構(gòu)件的健康狀態(tài)分析的速度。
[0037]優(yōu)選的，設(shè)主要設(shè)備共有Ν個(gè)主要構(gòu)件，主要構(gòu)件X處于狀態(tài)異常的概率為Ρχ，其中 χ = 1，2，···，Ν，所述主要設(shè)備綜合評(píng)估單元25采用的綜合狀態(tài)健康指標(biāo)B的計(jì)算公式如下： [0038]
[0039]式中，Wx為第X個(gè)主要構(gòu)件在配電網(wǎng)中的重要程度的權(quán)重因子，設(shè)定閾值E，若B>E， 則配電網(wǎng)屬于健康狀態(tài)，E的取值范圍是[0.9,0.99]。
[0040] 本優(yōu)選實(shí)施例利用權(quán)重因子計(jì)算主要設(shè)備的健康狀態(tài)，計(jì)算精度高，進(jìn)一步提高 了系統(tǒng)監(jiān)測(cè)精度。
[0041] 在此應(yīng)用場(chǎng)景中，上述實(shí)施例取?￥ = 0.1^ = 0.9，系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)分析速度相對(duì)提高 了 10 %，監(jiān)測(cè)分析精度相對(duì)提高了 12 %。
[0042]應(yīng)用場(chǎng)景2
[0043] 參見(jiàn)圖1、圖2,本應(yīng)用場(chǎng)景的一個(gè)實(shí)施例中的配電網(wǎng)故障定位系統(tǒng)，包括監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù) 采集模塊1、故障檢測(cè)定位模塊2和監(jiān)控中心3;所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊1用于采集配電網(wǎng)各 主要設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，其通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)與故障檢測(cè)定位模塊2相通信;所述故障檢 測(cè)定位模塊2用于對(duì)所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析，以實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)各主要設(shè)備健康狀 態(tài)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、健康評(píng)估和故障定位;所述監(jiān)控中心3用于實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊1的 高級(jí)應(yīng)用、故障檢測(cè)定位模塊2的智能化能化監(jiān)控。優(yōu)選的，所述主要設(shè)備包括配電變壓器、 隔離開(kāi)關(guān)、無(wú)功補(bǔ)償器。
[0044] 本實(shí)施例通過(guò)設(shè)置監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊1、故障檢測(cè)定位模塊2和監(jiān)控中心3,實(shí)現(xiàn)對(duì) 配電網(wǎng)主要設(shè)備的健康狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)、客觀的智能化監(jiān)控、評(píng)估和故障定位，自動(dòng)化程度 高、效率高，從而解決了上述的技術(shù)問(wèn)題。
[0045] 優(yōu)選的，所述監(jiān)控中心3包括主要設(shè)備狀態(tài)顯示單元31和故障位置顯示單元32,所 述主要設(shè)備狀態(tài)顯示單元31用于對(duì)所述主要設(shè)備的健康狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示;所述故障位置 顯示單元32用于顯示處于故障狀態(tài)的主要設(shè)備的具體位置。
[0046]本優(yōu)選實(shí)施例增加了系統(tǒng)的設(shè)備健康狀態(tài)顯示功能和故障位置顯示功能，提高了 系統(tǒng)的安全性。
[0047]優(yōu)選的，所述故障檢測(cè)定位模塊2包括指標(biāo)設(shè)定單元21、數(shù)據(jù)歸一化單元22、主要 構(gòu)件評(píng)估單元23、主要構(gòu)件健康狀態(tài)判定單元24和主要設(shè)備綜合評(píng)估單元25;所述指標(biāo)設(shè) 定單元21用于確定監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊1的采集指標(biāo)，所述采集指標(biāo)包括配電網(wǎng)的各主要設(shè) 備相對(duì)應(yīng)的主要構(gòu)件、主要構(gòu)件的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目以及各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目在重要程度上的權(quán)重因子;所 述數(shù)據(jù)歸一化單元22用于對(duì)所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理;所述主要構(gòu)件評(píng)估單元23 用于評(píng)估所述主要構(gòu)件的健康狀態(tài)，所述主要構(gòu)件健康狀態(tài)判定單元24用于所述各主要構(gòu) 件是否處于健康狀態(tài);所述主要設(shè)備綜合評(píng)估單元25用于評(píng)估各主要設(shè)備的健康狀態(tài)，并 將處于異常狀態(tài)的主要設(shè)備定義為故障設(shè)備。
[0048] 本優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)建了故障檢測(cè)定位模塊2的整體架構(gòu)，完善了系統(tǒng)的健康狀態(tài)分 析功能。
[0049] 優(yōu)選的，設(shè)主要構(gòu)件X共有mx個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，采用監(jiān)測(cè)儀器α對(duì)第i個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān) 測(cè)時(shí)，i = l，...mx，由于溫度和濕度的影響可能會(huì)產(chǎn)生監(jiān)測(cè)量誤差，引入溫度修正因子札和 濕度修正因子Φ·
^中!1為監(jiān)測(cè)儀器α對(duì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)的環(huán) 境溫度，To和為監(jiān)測(cè)儀器α監(jiān)測(cè)時(shí)適用的標(biāo)準(zhǔn)溫度，
，其中Η為監(jiān)測(cè)儀 器α對(duì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)的環(huán)境濕度，Ho為監(jiān)測(cè)儀器α監(jiān)測(cè)時(shí)適用的標(biāo)準(zhǔn)濕度，所述數(shù)據(jù) 歸一化單元22采用的歸一化處理公式為：
[0050]
[0051]其中，Gi表示第i個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目被歸一化處理后的狀態(tài)監(jiān)測(cè)量，61^[0，1]，當(dāng)61靠近0 時(shí)表示狀態(tài)良好，Gi靠近1時(shí)表示狀態(tài)較差;心為第i個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的原狀態(tài)監(jiān)測(cè)量，Sbl為第i 個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目處于正常狀態(tài)范圍且對(duì)應(yīng)于最佳狀態(tài)時(shí)的邊界值，心:為第i個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目處于正 常狀態(tài)范圍但不屬于最佳狀態(tài)時(shí)的邊界值。
[0052]本優(yōu)選實(shí)施例設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)歸一化單元22的歸一化處理公式，將不同的監(jiān)測(cè)量都變 換到0到1之間并具有相同的正常與異常的邊界，方便狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的后續(xù)處理，并在歸一 化處理公式中引入溫度修正因子和濕度修正因子，簡(jiǎn)化了歸一化處理的過(guò)程，提高了歸一 化處理的精度。
[0053] 優(yōu)選的，設(shè)影響主要構(gòu)件X狀態(tài)的所有歸一化后的狀態(tài)監(jiān)測(cè)量集合為{G^ii 1，...，mx}，主要構(gòu)件評(píng)估單元23采取的主要構(gòu)件X的健康狀態(tài)指標(biāo)Zx的計(jì)算公式設(shè)定為：
[0054] 若所有 Gi 彡 1-e-Q·5時(shí)，
[0055]
[0056]
[0057]
[0058]其中，Zx表示主要構(gòu)件X的健康狀態(tài)評(píng)估指標(biāo)，ZietOjLl-e4·5為歸一化后的狀 態(tài)監(jiān)測(cè)量對(duì)應(yīng)于正常的臨界值，m。為歸一化后的狀態(tài)監(jiān)測(cè)量小于臨界值l-e4·5時(shí)的數(shù)目，Qi 為第i個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目在主要構(gòu)件X中的重要程度上的權(quán)重因子，mc<mx時(shí)，權(quán)重因子弘隨此的個(gè) 數(shù)不同按比例調(diào)整。
[0059] 本優(yōu)選實(shí)施例提出了主要構(gòu)件健康狀態(tài)的評(píng)估指標(biāo)的計(jì)算公式，將不同的歸一化 后的監(jiān)測(cè)量都變換到〇到1之間并具有相同的正常與異常的邊界，從而可以簡(jiǎn)單全面地得到 主要構(gòu)件的健康狀態(tài)，簡(jiǎn)化了主要構(gòu)件的健康狀態(tài)的評(píng)估，在保證準(zhǔn)確度的同時(shí)提高了健 康狀態(tài)評(píng)估的速度。
[0060] 優(yōu)選的，所述主要構(gòu)件健康狀態(tài)判定單元24的判定原則為:若主要構(gòu)件X狀態(tài)異常 的概率px大于設(shè)定的閾值ρ γ，判定所述主要構(gòu)件X為異常，若主要構(gòu)件X狀態(tài)異常的概率PxF 大于設(shè)定的閾值Ργ,Ργ的取值范圍是[0. 1,0.2]，判定所述主要構(gòu)件X為健康，設(shè)有η個(gè)樣本的 主要構(gòu)件的綜合狀態(tài)指標(biāo)Zxl，. . .，Ζχη取自連續(xù)分布Η(ΖΧ)，所述主要構(gòu)件X處于狀態(tài)異常的 概率Ρχ的計(jì)算公式為：
[0061]
[0062]
[0063]
[0064] 其中，為任意點(diǎn)Zx處的核密度
b為樣本標(biāo)準(zhǔn)差，J為四分 位數(shù)間距。
[0065]本優(yōu)選實(shí)施例通過(guò)對(duì)主要構(gòu)件的異常概率計(jì)算結(jié)果來(lái)判定主要構(gòu)件的健康狀態(tài)， 分析精度高，且加快了主要構(gòu)件的健康狀態(tài)分析的速度。
[0066]優(yōu)選的，設(shè)主要設(shè)備共有N個(gè)主要構(gòu)件，主要構(gòu)件X處于狀態(tài)異常的概率為Px，其中 χ = 1，2，···，Ν，所述主要設(shè)備綜合評(píng)估單元25采用的綜合狀態(tài)健康指標(biāo)B的計(jì)算公式如下： [0067]
[0068]式中，Wx為第X個(gè)主要構(gòu)件在配電網(wǎng)中的重要程度的權(quán)重因子，設(shè)定閾值Ε，若Β>Ε， 則配電網(wǎng)屬于健康狀態(tài)，Ε的取值范圍是[0.9,0.99]。
[0069] 本優(yōu)選實(shí)施例利用權(quán)重因子計(jì)算主要設(shè)備的健康狀態(tài)，計(jì)算精度高，進(jìn)一步提高 了系統(tǒng)監(jiān)測(cè)精度。
[0070] 在此應(yīng)用場(chǎng)景中，上述實(shí)施例取PY = 0.12，E = 0.92，系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)分析速度相對(duì)提 高了 9 %，監(jiān)測(cè)分析精度相對(duì)提高了 13 %。
[0071]應(yīng)用場(chǎng)景3
[0072] 參見(jiàn)圖1、圖2,本應(yīng)用場(chǎng)景的一個(gè)實(shí)施例中的配電網(wǎng)故障定位系統(tǒng)，包括監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù) 采集模塊1、故障檢測(cè)定位模塊2和監(jiān)控中心3;所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊1用于采集配電網(wǎng)各 主要設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，其通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)與故障檢測(cè)定位模塊2相通信;所述故障檢 測(cè)定位模塊2用于對(duì)所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析，以實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)各主要設(shè)備健康狀 態(tài)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、健康評(píng)估和故障定位;所述監(jiān)控中心3用于實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊1的 高級(jí)應(yīng)用、故障檢測(cè)定位模塊2的智能化能化監(jiān)控。優(yōu)選的，所述主要設(shè)備包括配電變壓器、 隔離開(kāi)關(guān)、無(wú)功補(bǔ)償器。
[0073] 本實(shí)施例通過(guò)設(shè)置監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊1、故障檢測(cè)定位模塊2和監(jiān)控中心3,實(shí)現(xiàn)對(duì) 配電網(wǎng)主要設(shè)備的健康狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)、客觀的智能化監(jiān)控、評(píng)估和故障定位，自動(dòng)化程度 高、效率高，從而解決了上述的技術(shù)問(wèn)題。
[0074] 優(yōu)選的，所述監(jiān)控中心3包括主要設(shè)備狀態(tài)顯示單元31和故障位置顯示單元32,所 述主要設(shè)備狀態(tài)顯示單元31用于對(duì)所述主要設(shè)備的健康狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示;所述故障位置 顯示單元32用于顯示處于故障狀態(tài)的主要設(shè)備的具體位置。
[0075]本優(yōu)選實(shí)施例增加了系統(tǒng)的設(shè)備健康狀態(tài)顯示功能和故障位置顯示功能，提高了 系統(tǒng)的安全性。
[0076]優(yōu)選的，所述故障檢測(cè)定位模塊2包括指標(biāo)設(shè)定單元21、數(shù)據(jù)歸一化單元22、主要 構(gòu)件評(píng)估單元23、主要構(gòu)件健康狀態(tài)判定單元24和主要設(shè)備綜合評(píng)估單元25;所述指標(biāo)設(shè) 定單元21用于確定監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊1的采集指標(biāo)，所述采集指標(biāo)包括配電網(wǎng)的各主要設(shè) 備相對(duì)應(yīng)的主要構(gòu)件、主要構(gòu)件的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目以及各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目在重要程度上的權(quán)重因子;所 述數(shù)據(jù)歸一化單元22用于對(duì)所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理;所述主要構(gòu)件評(píng)估單元23 用于評(píng)估所述主要構(gòu)件的健康狀態(tài)，所述主要構(gòu)件健康狀態(tài)判定單元24用于所述各主要構(gòu) 件是否處于健康狀態(tài);所述主要設(shè)備綜合評(píng)估單元25用于評(píng)估各主要設(shè)備的健康狀態(tài)，并 將處于異常狀態(tài)的主要設(shè)備定義為故障設(shè)備。
[0077] 本優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)建了故障檢測(cè)定位模塊2的整體架構(gòu)，完善了系統(tǒng)的健康狀態(tài)分 析功能。
[0078] 優(yōu)選的，設(shè)主要構(gòu)件X共有mx個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，采用監(jiān)測(cè)儀器α對(duì)第i個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān) 測(cè)時(shí)，i = l，...mx，由于溫度和濕度的影響可能會(huì)產(chǎn)生監(jiān)測(cè)量誤差，引入溫度修正因子札和 濕度修正因子Φ·
其中Τ為監(jiān)測(cè)儀器α對(duì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)的環(huán) 境溫度，To和為監(jiān)測(cè)儀器α監(jiān)測(cè)時(shí)適用的標(biāo)準(zhǔn)溫度
，其中Η為監(jiān)測(cè)儀 器α對(duì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)的環(huán)境濕度，Ho為監(jiān)測(cè)儀器α監(jiān)測(cè)時(shí)適用的標(biāo)準(zhǔn)濕度，所述數(shù)據(jù) 歸一化單元22梁用的丨]3-化々卜理公式為：
[0079]
[0080]其中，Gi表示第i個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目被歸一化處理后的狀態(tài)監(jiān)測(cè)量，61^[0，1]，當(dāng)61靠近0 時(shí)表示狀態(tài)良好，Gi靠近1時(shí)表示狀態(tài)較差;心為第i個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的原狀態(tài)監(jiān)測(cè)量，Sbl為第i 個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目處于正常狀態(tài)范圍且對(duì)應(yīng)于最佳狀態(tài)時(shí)的邊界值，心:為第i個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目處于正 常狀態(tài)范圍但不屬于最佳狀態(tài)時(shí)的邊界值。
[0081]本優(yōu)選實(shí)施例設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)歸一化單元22的歸一化處理公式，將不同的監(jiān)測(cè)量都變 換到〇到1之間并具有相同的正常與異常的邊界，方便狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的后續(xù)處理，并在歸一 化處理公式中引入溫度修正因子和濕度修正因子，簡(jiǎn)化了歸一化處理的過(guò)程，提高了歸一 化處理的精度。
[0082]優(yōu)選的，設(shè)影響主要構(gòu)件X狀態(tài)的所有歸一化后的狀態(tài)監(jiān)測(cè)量集合為{G^ii 1，...，mx}，主要構(gòu)件評(píng)估單元23采取的主要構(gòu)件X的健康狀態(tài)指標(biāo)Zx的計(jì)算公式設(shè)定為：
[0083] 若所有 GiSl-e-Q.5 時(shí)，
[0084]
[0085]
[0086]
[0087]其中，Zx表示主要構(gòu)件X的健康狀態(tài)評(píng)估指標(biāo)，ZietOjLl-e4·5為歸一化后的狀 態(tài)監(jiān)測(cè)量對(duì)應(yīng)于正常的臨界值，m。為歸一化后的狀態(tài)監(jiān)測(cè)量小于臨界值l-e4·5時(shí)的數(shù)目，Qi 為第i個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目在主要構(gòu)件X中的重要程度上的權(quán)重因子，mc<mx時(shí)，權(quán)重因子弘隨此的個(gè) 數(shù)不同按比例調(diào)整。
[0088]本優(yōu)選實(shí)施例提出了主要構(gòu)件健康狀態(tài)的評(píng)估指標(biāo)的計(jì)算公式，將不同的歸一化 后的監(jiān)測(cè)量都變換到〇到1之間并具有相同的正常與異常的邊界，從而可以簡(jiǎn)單全面地得到 主要構(gòu)件的健康狀態(tài)，簡(jiǎn)化了主要構(gòu)件的健康狀態(tài)的評(píng)估，在保證準(zhǔn)確度的同時(shí)提高了健 康狀態(tài)評(píng)估的速度。
[0089]優(yōu)選的，所述主要構(gòu)件健康狀態(tài)判定單元24的判定原則為:若主要構(gòu)件X狀態(tài)異常 的概率px大于設(shè)定的閾值ργ，判定所述主要構(gòu)件X為異常，若主要構(gòu)件X狀態(tài)異常的概率PxF 大于設(shè)定的閾值Ργ,Ργ的取值范圍是[0. 1,0.2]，判定所述主要構(gòu)件X為健康，設(shè)有η個(gè)樣本的 主要構(gòu)件的綜合狀態(tài)指標(biāo)Zxl，. . .，Ζχη取自連續(xù)分布Η(ΖΧ)，所述主要構(gòu)件X處于狀態(tài)異常的 概率Ρχ的計(jì)算公式為：
[0090]
[0091]
[0092]
[0093] 其中，為任意ΑΖΧ處的核密度，
，七為樣本標(biāo)準(zhǔn)差，J為四分 位數(shù)間距。
[0094]本優(yōu)選實(shí)施例通過(guò)對(duì)主要構(gòu)件的異常概率計(jì)算結(jié)果來(lái)判定主要構(gòu)件的健康狀態(tài)， 分析精度高，且加快了主要構(gòu)件的健康狀態(tài)分析的速度。
[0095]優(yōu)選的，設(shè)主要設(shè)備共有Ν個(gè)主要構(gòu)件，主要構(gòu)件X處于狀態(tài)異常的概率為Ρχ，其中 χ = 1，2，···，Ν，所述主要設(shè)備綜合評(píng)估單元25采用的綜合狀態(tài)健康指標(biāo)Β的計(jì)算公式如下： [0096]
[0097]式中，Wx為第X個(gè)主要構(gòu)件在配電網(wǎng)中的重要程度的權(quán)重因子，設(shè)定閾值Ε，若Β>Ε， 則配電網(wǎng)屬于健康狀態(tài)，Ε的取值范圍是[0.9,0.99]。
[0098] 本優(yōu)選實(shí)施例利用權(quán)重因子計(jì)算主要設(shè)備的健康狀態(tài)，計(jì)算精度高，進(jìn)一步提高 了系統(tǒng)監(jiān)測(cè)精度。
[0099] 在此應(yīng)用場(chǎng)景中，上述實(shí)施例取Τ = 0.15，Ε = 0.94，系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)分析速度相對(duì)提高 了8 %，監(jiān)測(cè)分析精度相對(duì)提高了 10 %。。
[0?00]應(yīng)用場(chǎng)景4
[0101]參見(jiàn)圖1、圖2,本應(yīng)用場(chǎng)景的一個(gè)實(shí)施例中的配電網(wǎng)故障定位系統(tǒng)，包括監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù) 采集模塊1、故障檢測(cè)定位模塊2和監(jiān)控中心3;所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊1用于采集配電網(wǎng)各 主要設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，其通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)與故障檢測(cè)定位模塊2相通信;所述故障檢 測(cè)定位模塊2用于對(duì)所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析，以實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)各主要設(shè)備健康狀 態(tài)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、健康評(píng)估和故障定位;所述監(jiān)控中心3用于實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊1的 高級(jí)應(yīng)用、故障檢測(cè)定位模塊2的智能化能化監(jiān)控。優(yōu)選的，所述主要設(shè)備包括配電變壓器、 隔離開(kāi)關(guān)、無(wú)功補(bǔ)償器。
[0102] 本實(shí)施例通過(guò)設(shè)置監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊1、故障檢測(cè)定位模塊2和監(jiān)控中心3,實(shí)現(xiàn)對(duì) 配電網(wǎng)主要設(shè)備的健康狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)、客觀的智能化監(jiān)控、評(píng)估和故障定位，自動(dòng)化程度 高、效率高，從而解決了上述的技術(shù)問(wèn)題。
[0103] 優(yōu)選的，所述監(jiān)控中心3包括主要設(shè)備狀態(tài)顯示單元31和故障位置顯示單元32,所 述主要設(shè)備狀態(tài)顯示單元31用于對(duì)所述主要設(shè)備的健康狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示;所述故障位置 顯示單元32用于顯示處于故障狀態(tài)的主要設(shè)備的具體位置。
[0104]本優(yōu)選實(shí)施例增加了系統(tǒng)的設(shè)備健康狀態(tài)顯示功能和故障位置顯示功能，提高了 系統(tǒng)的安全性。
[0105] 優(yōu)選的，所述故障檢測(cè)定位模塊2包括指標(biāo)設(shè)定單元21、數(shù)據(jù)歸一化單元22、主要 構(gòu)件評(píng)估單元23、主要構(gòu)件健康狀態(tài)判定單元24和主要設(shè)備綜合評(píng)估單元25;所述指標(biāo)設(shè) 定單元21用于確定監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊1的采集指標(biāo)，所述采集指標(biāo)包括配電網(wǎng)的各主要設(shè) 備相對(duì)應(yīng)的主要構(gòu)件、主要構(gòu)件的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目以及各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目在重要程度上的權(quán)重因子;所 述數(shù)據(jù)歸一化單元22用于對(duì)所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理;所述主要構(gòu)件評(píng)估單元23 用于評(píng)估所述主要構(gòu)件的健康狀態(tài)，所述主要構(gòu)件健康狀態(tài)判定單元24用于所述各主要構(gòu) 件是否處于健康狀態(tài);所述主要設(shè)備綜合評(píng)估單元25用于評(píng)估各主要設(shè)備的健康狀態(tài)，并 將處于異常狀態(tài)的主要設(shè)備定義為故障設(shè)備。
[0106] 本優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)建了故障檢測(cè)定位模塊2的整體架構(gòu)，完善了系統(tǒng)的健康狀態(tài)分 析功能。
[0107] 優(yōu)選的，設(shè)主要構(gòu)件X共有mx個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，采用監(jiān)測(cè)儀器α對(duì)第i個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān) 測(cè)時(shí)，i = l，...mx，由于溫度和濕度的影響可能會(huì)產(chǎn)生監(jiān)測(cè)量誤差，引入溫度修正因子札和 濕度修正因子Φ
車中!1為監(jiān)測(cè)儀器α對(duì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)的環(huán) 境溫度，To和為監(jiān)測(cè)儀器α監(jiān)測(cè)時(shí)適用的標(biāo)準(zhǔn)溫度
，其中Η為監(jiān)測(cè)儀 器α對(duì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)的環(huán)境濕度，Ho為監(jiān)測(cè)儀器α監(jiān)測(cè)時(shí)適用的標(biāo)準(zhǔn)濕度，所述數(shù)據(jù) 歸一化單元22采用的歸一化處理公式為：
[0108]
[0109]其中，Gi表示第i個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目被歸一化處理后的狀態(tài)監(jiān)測(cè)量，61^[0，1]，當(dāng)61靠近0 時(shí)表示狀態(tài)良好，Gi靠近1時(shí)表示狀態(tài)較差;心為第i個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的原狀態(tài)監(jiān)測(cè)量，Sbl為第i 個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目處于正常狀態(tài)范圍且對(duì)應(yīng)于最佳狀態(tài)時(shí)的邊界值，心:為第i個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目處于正 常狀態(tài)范圍但不屬于最佳狀態(tài)時(shí)的邊界值。
[0110]本優(yōu)選實(shí)施例設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)歸一化單元22的歸一化處理公式，將不同的監(jiān)測(cè)量都變 換到0到1之間并具有相同的正常與異常的邊界，方便狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的后續(xù)處理，并在歸一 化處理公式中引入溫度修正因子和濕度修正因子，簡(jiǎn)化了歸一化處理的過(guò)程，提高了歸一 化處理的精度。
[0111]優(yōu)選的，設(shè)影響主要構(gòu)件X狀態(tài)的所有歸一化后的狀態(tài)監(jiān)測(cè)量集合為{G^ii 1，. . .，mx}，主要構(gòu)件評(píng)估單元23采取的主要構(gòu)件X的健康狀態(tài)指標(biāo)Zx的計(jì)算公式設(shè)定為：
[0112] 若所有 Gi 彡 1-e-Q·5 時(shí)，
[0113]
[0114]
[0115] v y
[0116] 其中，Zx表示主要構(gòu)件X的健康狀態(tài)評(píng)估指標(biāo)，2斤[0，1]，1-^·5為歸一化后的狀 態(tài)監(jiān)測(cè)量對(duì)應(yīng)于正常的臨界值，m。為歸一化后的狀態(tài)監(jiān)測(cè)量小于臨界值l-e 4·5時(shí)的數(shù)目，Qi 為第i個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目在主要構(gòu)件X中的重要程度上的權(quán)重因子，mc<mx時(shí)，權(quán)重因子弘隨此的個(gè) 數(shù)不同按比例調(diào)整。
[0117] 本優(yōu)選實(shí)施例提出了主要構(gòu)件健康狀態(tài)的評(píng)估指標(biāo)的計(jì)算公式，將不同的歸一化 后的監(jiān)測(cè)量都變換到〇到1之間并具有相同的正常與異常的邊界，從而可以簡(jiǎn)單全面地得到 主要構(gòu)件的健康狀態(tài)，簡(jiǎn)化了主要構(gòu)件的健康狀態(tài)的評(píng)估，在保證準(zhǔn)確度的同時(shí)提高了健 康狀態(tài)評(píng)估的速度。
[0118] 優(yōu)選的，所述主要構(gòu)件健康狀態(tài)判定單元24的判定原則為:若主要構(gòu)件X狀態(tài)異常 的概率Px大于設(shè)定的閾值P Y，判定所述主要構(gòu)件X為異常，若主要構(gòu)件X狀態(tài)異常的概率PxF 大于設(shè)定的閾值Ρυ,Ρυ的取值范圍是[0.1,0.2]，判定所述主要構(gòu)件X為健康，設(shè)有η個(gè)樣本的 主要構(gòu)件的綜合狀態(tài)指標(biāo)Z xl，. . .，Ζχη取自連續(xù)分布Η(ΖΧ)，所述主要構(gòu)件X處于狀態(tài)異常的 概率Ρχ的計(jì)算公式為：
[0119]
[0120]
[0121]
[0122] 其中，/),.(>,.)為任意點(diǎn)Ζχ處的核密度
b為樣本標(biāo)準(zhǔn)差，J為四分 位數(shù)間距。
[0123] 本優(yōu)選實(shí)施例通過(guò)對(duì)主要構(gòu)件的異常概率計(jì)算結(jié)果來(lái)判定主要構(gòu)件的健康狀態(tài)， 分析精度高，且加快了主要構(gòu)件的健康狀態(tài)分析的速度。
[0124] 優(yōu)選的，設(shè)主要設(shè)備共有N個(gè)主要構(gòu)件，主要構(gòu)件X處于狀態(tài)異常的概率為Px，其中 χ = 1，2，···，Ν，所述主要設(shè)備綜合評(píng)估單元25采用的綜合狀態(tài)健康指標(biāo)B的計(jì)算公式如下：
[0125]
[0126] 式中，Wx為第X個(gè)主要構(gòu)件在配電網(wǎng)中的重要程度的權(quán)重因子，設(shè)定閾值Ε，若Β>Ε， 則配電網(wǎng)屬于健康狀態(tài)，Ε的取值范圍是[0.9,0.99]。
[0127] 本優(yōu)選實(shí)施例利用權(quán)重因子計(jì)算主要設(shè)備的健康狀態(tài)，計(jì)算精度高，進(jìn)一步提高 了系統(tǒng)監(jiān)測(cè)精度。
[0128] 在此應(yīng)用場(chǎng)景中，上述實(shí)施例取T = 0.18，E = 0.98，系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)分析速度相對(duì)提高 了 11 %，監(jiān)測(cè)分析精度相對(duì)提高了 9 %。
[0129] 應(yīng)用場(chǎng)景5
[0130]參見(jiàn)圖1、圖2,本應(yīng)用場(chǎng)景的一個(gè)實(shí)施例中的配電網(wǎng)故障定位系統(tǒng)，包括監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù) 采集模塊1、故障檢測(cè)定位模塊2和監(jiān)控中心3;所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊1用于采集配電網(wǎng)各 主要設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，其通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)與故障檢測(cè)定位模塊2相通信;所述故障檢 測(cè)定位模塊2用于對(duì)所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析，以實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)各主要設(shè)備健康狀 態(tài)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、健康評(píng)估和故障定位;所述監(jiān)控中心3用于實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊1的 高級(jí)應(yīng)用、故障檢測(cè)定位模塊2的智能化能化監(jiān)控。優(yōu)選的，所述主要設(shè)備包括配電變壓器、 隔離開(kāi)關(guān)、無(wú)功補(bǔ)償器。
[0131] 本實(shí)施例通過(guò)設(shè)置監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊1、故障檢測(cè)定位模塊2和監(jiān)控中心3,實(shí)現(xiàn)對(duì) 配電網(wǎng)主要設(shè)備的健康狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)、客觀的智能化監(jiān)控、評(píng)估和故障定位，自動(dòng)化程度 高、效率高，從而解決了上述的技術(shù)問(wèn)題。
[0132] 優(yōu)選的，所述監(jiān)控中心3包括主要設(shè)備狀態(tài)顯示單元31和故障位置顯示單元32,所 述主要設(shè)備狀態(tài)顯示單元31用于對(duì)所述主要設(shè)備的健康狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示;所述故障位置 顯示單元32用于顯示處于故障狀態(tài)的主要設(shè)備的具體位置。
[0133] 本優(yōu)選實(shí)施例增加了系統(tǒng)的設(shè)備健康狀態(tài)顯示功能和故障位置顯示功能，提高了 系統(tǒng)的安全性。
[0134] 優(yōu)選的，所述故障檢測(cè)定位模塊2包括指標(biāo)設(shè)定單元21、數(shù)據(jù)歸一化單元22、主要 構(gòu)件評(píng)估單元23、主要構(gòu)件健康狀態(tài)判定單元24和主要設(shè)備綜合評(píng)估單元25;所述指標(biāo)設(shè) 定單元21用于確定監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊1的采集指標(biāo)，所述采集指標(biāo)包括配電網(wǎng)的各主要設(shè) 備相對(duì)應(yīng)的主要構(gòu)件、主要構(gòu)件的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目以及各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目在重要程度上的權(quán)重因子;所 述數(shù)據(jù)歸一化單元22用于對(duì)所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理;所述主要構(gòu)件評(píng)估單元23 用于評(píng)估所述主要構(gòu)件的健康狀態(tài)，所述主要構(gòu)件健康狀態(tài)判定單元24用于所述各主要構(gòu) 件是否處于健康狀態(tài);所述主要設(shè)備綜合評(píng)估單元25用于評(píng)估各主要設(shè)備的健康狀態(tài)，并 將處于異常狀態(tài)的主要設(shè)備定義為故障設(shè)備。
[0135] 本優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)建了故障檢測(cè)定位模塊2的整體架構(gòu)，完善了系統(tǒng)的健康狀態(tài)分 析功能。
[0136] 優(yōu)選的，設(shè)主要構(gòu)件X共有mx個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，采用監(jiān)測(cè)儀器α對(duì)第i個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān) 測(cè)時(shí)，i = l，...mx，由于溫度和濕度的影響可能會(huì)產(chǎn)生監(jiān)測(cè)量誤差，引入溫度修正因子札和 濕度修正因子Φα
，其中Τ為監(jiān)測(cè)儀器α對(duì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)的環(huán) 境溫度，To和為監(jiān)測(cè)儀器α監(jiān)測(cè)時(shí)適用的標(biāo)準(zhǔn)溫度：
，其中Η為監(jiān)測(cè)儀 器α對(duì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)的環(huán)境濕度，Ho為監(jiān)測(cè)儀器α監(jiān)測(cè)時(shí)適用的標(biāo)準(zhǔn)濕度，所述數(shù)據(jù) 歸一化單元22采用的歸一化處理公式為：
[0137]
[0138] 其中，Gi表示第i個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目被歸一化處理后的狀態(tài)監(jiān)測(cè)量，61^[0，1]，當(dāng)61靠近0 時(shí)表示狀態(tài)良好，Gi靠近1時(shí)表示狀態(tài)較差;心為第i個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的原狀態(tài)監(jiān)測(cè)量，S bl為第i 個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目處于正常狀態(tài)范圍且對(duì)應(yīng)于最佳狀態(tài)時(shí)的邊界值，心:為第i個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目處于正 常狀態(tài)范圍但不屬于最佳狀態(tài)時(shí)的邊界值。
[0139] 本優(yōu)選實(shí)施例設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)歸一化單元22的歸一化處理公式，將不同的監(jiān)測(cè)量都變 換到0到1之間并具有相同的正常與異常的邊界，方便狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的后續(xù)處理，并在歸一 化處理公式中引入溫度修正因子和濕度修正因子，簡(jiǎn)化了歸一化處理的過(guò)程，提高了歸一 化處理的精度。
[0140] 優(yōu)選的，設(shè)影響主要構(gòu)件X狀態(tài)的所有歸一化后的狀態(tài)監(jiān)測(cè)量集合為{G^ii 1，...，mx}，主要構(gòu)件評(píng)估單元23采取的主要構(gòu)件X的健康狀態(tài)指標(biāo)Zx的計(jì)算公式設(shè)定為：
[0141] 若所有 GSl-e-°.5 時(shí)，
[0142]
[0143]
[0144]
[0145] 其中，Zx表示主要構(gòu)件X的健康狀態(tài)評(píng)估指標(biāo)，ZietOjLl-e4·5為歸一化后的狀 態(tài)監(jiān)測(cè)量對(duì)應(yīng)于正常的臨界值，m。為歸一化后的狀態(tài)監(jiān)測(cè)量小于臨界值l-e 4·5時(shí)的數(shù)目，Qi 為第i個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目在主要構(gòu)件X中的重要程度上的權(quán)重因子，mc<mx時(shí)，權(quán)重因子弘隨此的個(gè) 數(shù)不同按比例調(diào)整。
[0146] 本優(yōu)選實(shí)施例提出了主要構(gòu)件健康狀態(tài)的評(píng)估指標(biāo)的計(jì)算公式，將不同的歸一化 后的監(jiān)測(cè)量都變換到〇到1之間并具有相同的正常與異常的邊界，從而可以簡(jiǎn)單全面地得到 主要構(gòu)件的健康狀態(tài)，簡(jiǎn)化了主要構(gòu)件的健康狀態(tài)的評(píng)估，在保證準(zhǔn)確度的同時(shí)提高了健 康狀態(tài)評(píng)估的速度。
[0147] 優(yōu)選的，所述主要構(gòu)件健康狀態(tài)判定單元24的判定原則為:若主要構(gòu)件X狀態(tài)異常 的概率Px大于設(shè)定的閾值P Y，判定所述主要構(gòu)件X為異常，若主要構(gòu)件X狀態(tài)異常的概率PxF 大于設(shè)定的閾值Ρυ,Ρυ的取值范圍是[0.1,0.2]，判定所述主要構(gòu)件X為健康，設(shè)有η個(gè)樣本的 主要構(gòu)件的綜合狀態(tài)指標(biāo)Z xl，. . .，Ζχη取自連續(xù)分布Η(ΖΧ)，所述主要構(gòu)件X處于狀態(tài)異常的 概率Ρχ的計(jì)算公式為：
[0148]
[0149]
[0150]
[0151] 其中，//,,(Z,.)為任意Azx處的核密度
b為樣本標(biāo)準(zhǔn)差，J為四分 位數(shù)間距。
[0152] 本優(yōu)選實(shí)施例通過(guò)對(duì)主要構(gòu)件的異常概率計(jì)算結(jié)果來(lái)判定主要構(gòu)件的健康狀態(tài)， 分析精度高，且加快了主要構(gòu)件的健康狀態(tài)分析的速度。
[0153] 優(yōu)選的，設(shè)主要設(shè)備共有N個(gè)主要構(gòu)件，主要構(gòu)件X處于狀態(tài)異常的概率為Px，其中 χ = 1，2，···，Ν，所述主要設(shè)備綜合評(píng)估單元25采用的綜合狀態(tài)健康指標(biāo)B的計(jì)算公式如下：
[0154]
[0155] 式中，Wx為第X個(gè)主要構(gòu)件在配電網(wǎng)中的重要程度的權(quán)重因子，設(shè)定閾值Ε，若Β>Ε， 則配電網(wǎng)屬于健康狀態(tài)，Ε的取值范圍是[0.9,0.99]。
[0156] 本優(yōu)選實(shí)施例利用權(quán)重因子計(jì)算主要設(shè)備的健康狀態(tài)，計(jì)算精度高，進(jìn)一步提高 了系統(tǒng)監(jiān)測(cè)精度。
[0157] 在此應(yīng)用場(chǎng)景中，上述實(shí)施例取T = 0.2，Ε = 0.99,系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)分析速度相對(duì)提高 了 12%，監(jiān)測(cè)分析精度相對(duì)提高了 14%。
[0158]最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，以上應(yīng)用場(chǎng)景僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)本發(fā)明 保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)地說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案 的實(shí)質(zhì)和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 配電網(wǎng)故障定位系統(tǒng)，其特征是，包括監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊、故障檢測(cè)定位模塊和監(jiān)控 中心;所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊用于采集配電網(wǎng)各主要設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，其通過(guò)通 信網(wǎng)絡(luò)與故障檢測(cè)定位模塊相通信;所述故障檢測(cè)定位模塊用于對(duì)所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行 處理、分析，以實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)各主要設(shè)備健康狀態(tài)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、健康評(píng)估和故障定位； 所述監(jiān)控中心用于實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊的高級(jí)應(yīng)用、故障檢測(cè)定位模塊的智能化能化監(jiān) 控。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電網(wǎng)故障定位系統(tǒng)，其特征是，所述主要設(shè)備包括配電變壓 器、隔離開(kāi)關(guān)、無(wú)功補(bǔ)償器。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的配電網(wǎng)故障定位系統(tǒng)，其特征是，所述監(jiān)控中心包括主要設(shè)備 狀態(tài)顯示單元和故障位置顯示單元，所述主要設(shè)備狀態(tài)顯示單元用于對(duì)所述主要設(shè)備的健 康狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示;所述故障位置顯示單元用于顯示處于故障狀態(tài)的主要設(shè)備的具體位 置。
【文檔編號(hào)】G01R31/08GK105974273SQ201610596357
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年7月26日
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】潘燕