一种变配电系统电力设备故障检测方法与流程

专利2026-05-06  7


本发明涉及电量测试,具体涉及一种变配电系统电力设备故障检测方法。


背景技术:

1、在变配电系统中电力设备用于电能的转换和分配,电力设备的正常稳定运行对于变配电系统的供电可靠性和稳定性至关重要。在变配电系统中电能转换与传输最关键的电力设备当属电力变压器。因此,需要及时对电力变压器进行检测,及时发现电力变压器的故障并进行维修,确保变配电系统稳定可靠的运行。

2、在变配电系统中通过服务器实时获取各个区域的电量数据,现有方法中直接对从服务器中获取的各个区域的电量数据进行分析,当电量数据出现下降情况时,提示对应区域的电力变压器疑似出现故障,进而及时对对应区域的电力变压器进行故障检测与维修。但在实际情况中导致电量数据下降变化的原因很多,例如高能耗单位或高能耗设备主动停电检修、用户大量使用太阳能电池板等自备电源、区域内的电量用户减少和区域之间的电量调控等情况,均会导致区域的电量数据下降,进而导致对不同区域中电力设备的故障检测不准确,浪费大量的人力和物力。


技术实现思路

1、为了解决区域中电力设备的故障检测不准确的技术问题,本发明的目的在于提供一种变配电系统电力设备故障检测方法,所采用的技术方案具体如下:

2、本发明实施例提供了一种变配电系统电力设备故障检测方法,该方法包括以下步骤:

3、获取当前时间段内每个区域每个时刻的电量数据;

4、获取当前时刻的每个电量下降区域的下降时间段,根据每个电量下降区域的下降时间段内电量数据的变化情况和异常电量数据的分布情况、以及每个电量下降区域在当前时间段内电量数据的整体变化趋势,获取每个电量下降区域的正常下降程度;基于正常下降程度筛选出第一疑似故障区域;

5、根据每个第一疑似故障区域的下降时间段与非下降时间段的其他部分当前时间段之间的用户数量差异,获取每个第一疑似故障区域的用户下降程度;基于用户下降程度筛选出第二疑似故障区域;

6、根据当前时刻下每个第二疑似故障区域与其他每个区域之间的电量需求差异和电量分配差异,获取每个第二疑似故障区域的电量调控程度;基于电量调控程度筛选出当前时刻的故障区域;

7、对故障区域的电力设备进行故障检测。

8、进一步地,所述正常下降程度的获取方法为:

9、对于任一个电量下降区域,将该电量下降区域的当前时间段内的电量数据根据时间顺序拟合为一条曲线,作为该电量下降区域的电量数据曲线;

10、通过stl分解算法对电量数据曲线进行分解,获取该电量下降区域的趋势曲线和季节曲线;

11、获取趋势曲线所对应拟合直线的斜率,作为该电量下降区域的整体变化值;

12、将该电量下降区域的下降时间段所对应的季节曲线,作为该电量下降区域的参考季节曲线;

13、根据参考季节曲线的变化情况,获取该电量下降区域的季节下降程度;

14、通过局部离群因子检测算法获取该电量下降区域的下降时间段内的异常电量数据,根据异常电量数据的分布情况,获取该电量下降区域的异常偶发程度;

15、根据该电量下降区域的整体变化值、季节下降程度和异常偶发程度,获取该电量下降区域的正常下降程度;其中,整体变化值与正常下降程度为负相关关系,季节下降程度和异常偶发程度均与正常下降程度为正相关关系。

16、进一步地,所述季节下降程度的获取方法为:

17、对于任一个电量下降区域,将该电量下降区域的参考季节曲线中所有下降部分对应时间段的累加结果,作为第一时间段;

18、将该电量下降区域的参考季节曲线中所有上升部分对应时间段的累加结果,作为第二时间段;

19、获取该电量下降区域的参考季节曲线中每个下降部分的数据下降速率,作为对应下降部分的第一速率;

20、获取该电量下降区域的参考季节曲线中每个上升部分的数据上升速率,作为对应上升部分的第二速率;

21、根据第一时间段与第二时间段的差异,以及第一速率的均值与第二速率的均值的差异,获取该电量下降区域的季节下降程度;其中,第一时间段与第二时间段的差异、以及第一速率的均值与第二速率的均值的差异均和季节下降程度为正相关关系。

22、进一步地,所述异常偶发程度的获取方法为:

23、对于任一个电量下降区域,通过dbscan密度聚类算法将该电量下降区域的下降时间段内的异常电量数据进行聚类,获得聚类簇;

24、获取每个聚类簇内异常电量数据的数量,均作为第一数量;

25、将最大的第一数量与第一数量的均值的差异,作为第一特征差异;

26、获取该电量下降区域的下降时间段内所有异常电量数据的数量,作为第二数量;

27、根据聚类簇的数量与第二数量的差异、以及第一特征差异,获取该电量下降区域的异常偶发程度;其中,聚类簇的数量与第二数量的差异和异常偶发程度为正相关关系,第一特征差异和异常偶发程度为负相关关系。

28、进一步地,所述第一疑似故障区域的获取方法为:

29、当正常下降程度不满足预设的正常下降程度范围时,对应电量下降区域为第一疑似故障区域。

30、进一步地,所述用户下降程度的获取方法为:

31、对于任一个第一疑似故障区域,获取该第一疑似故障区域的下降时间段内每个时刻的用户数量,均作为第一用户数量;

32、获取该第一疑似故障区域的非下降时间段的其他部分当前时间段内每个时刻的用户数量,均作为第二用户数量;

33、根据第二用户数量的均值与第一用户数量的均值的差异,获取该第一疑似故障区域的用户下降程度;其中,第二用户数量的均值与第一用户数量的均值的差异和用户下降程度为正相关关系。

34、进一步地,所述第二疑似故障区域的获取方法为:

35、当用户下降程度不满足预设的用户下降程度范围时,对应第一疑似故障区域为第二疑似故障区域。

36、进一步地,所述电量调控程度的获取方法为:

37、获取当前时刻下每个区域的电量需求数据和电量分配数据;

38、对于任一个第二疑似故障区域,获取除该第二疑似故障区域外其他所有区域的电量需求数据的均值和电量分配数据的均值,依次作为参考电量需求数据和参考电量分配数据;

39、将参考电量需求数据与该第二疑似故障区域的电量需求数据的差异,作为第一差异;

40、将参考电量分配数据与该第二疑似故障区域的电量分配数据的差异,作为第二差异;

41、根据第一差异和第二差异,获取该第二疑似故障区域的电量调控程度;其中,第一差异和第二差异均与电量调控程度为正相关关系。

42、进一步地,所述故障区域的获取方法为:

43、当电量调控程度不满足预设的电量调控程度范围时,对应第二疑似故障区域为当前时刻的故障区域。

44、进一步地,所述电量下降区域和下降时间段的获取方法为:

45、将当前时间段内每个区域最后的预设数量个连续的时刻所构成的时间段,作为每个区域的参考时间段;

46、对于任一个区域,当该区域的参考时间段内所有电量数据均小于该区域的预设电量数据阈值时,该区域为当前时刻的电量下降区域;

47、对于任一个电量下降区域,将该电量下降区域的当前时间段内距离当前时刻最近的大于或者等于该区域的预设电量数据阈值的电量数据所对应的时刻,作为目标时刻;

48、将目标时刻的下一时刻与当前时刻所构成的时间段,作为该电量下降区域的下降时间段。

49、本发明具有如下有益效果:

50、获取当前时刻的每个电量下降区域,确定出可能存在电力设备故障的区域,提高获取故障区域的效率;为了获取故障区域,进而根据每个电量下降区域的下降时间段内电量数据的变化情况和异常电量数据的分布情况、以及每个电量下降区域在当前时间段内电量数据的整体变化趋势,获取每个电量下降区域的正常下降程度,反映出每个电量下降区域的电量数据在当前时刻下为正常变化的电量数据的可能程度,准确排除当前时刻的正常下降的电量下降区域,初步识别出疑似的故障区域,进而基于正常下降程度筛选出第一疑似故障区域,有利于后续准确高效的识别出故障区域;进一步根据每个第一疑似故障区域的下降时间段与非下降时间段的其他部分当前时间段之间的用户数量差异,获取每个第一疑似故障区域的用户下降程度,准确反映出当前时刻下第一疑似故障区域中用户的变化情况,有利于准确排除由于用户减少导致电量数据下降的第一疑似故障区域,进一步识别出疑似的故障区域,进而基于用户下降程度筛选出第二疑似故障区域,更有利于后续准确高效的识别出故障区域;为了准确获取故障区域,进而根据当前时刻下每个第二疑似故障区域与其他每个区域之间的电量需求差异和电量分配差异,获取每个第二疑似故障区域的电量调控程度,准确反映出每个第二疑似故障区域的电量被调控的可能性,准确排除当前时刻下由于电量调控因素导致电量数据下降的第二疑似故障区域,进而基于电量调控程度准确筛选出当前时刻的故障区域,进而对故障区域的电力设备进行故障检测,准确高效的检测出电力设备的故障,节约了大量的人力与物力,同时,有利于及时对电力设备的故障进行维修,确保变配电系统的供电可靠性和稳定性。


技术特征:

1.一种变配电系统电力设备故障检测方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的一种变配电系统电力设备故障检测方法,其特征在于,所述正常下降程度的获取方法为:

3.如权利要求2所述的一种变配电系统电力设备故障检测方法,其特征在于,所述季节下降程度的获取方法为:

4.如权利要求2所述的一种变配电系统电力设备故障检测方法,其特征在于,所述异常偶发程度的获取方法为:

5.如权利要求1所述的一种变配电系统电力设备故障检测方法,其特征在于,所述第一疑似故障区域的获取方法为:

6.如权利要求1所述的一种变配电系统电力设备故障检测方法,其特征在于,所述用户下降程度的获取方法为:

7.如权利要求1所述的一种变配电系统电力设备故障检测方法,其特征在于,所述第二疑似故障区域的获取方法为:

8.如权利要求1所述的一种变配电系统电力设备故障检测方法,其特征在于,所述电量调控程度的获取方法为:

9.如权利要求1所述的一种变配电系统电力设备故障检测方法,其特征在于,所述故障区域的获取方法为:

10.如权利要求1所述的一种变配电系统电力设备故障检测方法,其特征在于,所述电量下降区域和下降时间段的获取方法为:


技术总结
本发明涉及电量测试技术领域,具体涉及一种变配电系统电力设备故障检测方法。该方法获取电量数据;根据电量下降区域的下降时间段内电量数据的变化情况和异常电量数据的分布情况、以及电量下降区域的电量数据的整体变化趋势,获取正常下降程度,进而筛选出第一疑似故障区域;根据第一疑似故障区域的用户变化,获取用户下降程度,进而筛选出第二疑似故障区域;根据第二疑似故障区域与其他每个区域之间的电量需求差异和电量分配差异,获取电量调控程度,进而筛选出故障区域;对故障区域的电力设备进行故障检测。本发明通过准确的获取故障区域,进而准确确定存在电力设备故障的区域,提高了电力设备的故障检测效率,节省了大量的人力和物力。

技术研发人员:谢宗辉,蔡培东,崔健,沈金龙
受保护的技术使用者:江苏上融电气技术有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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