[發明專利]一種變電站及開關站環境遠程監控方法

有效

• 申請號: 201710478915.7
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN107229297B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 韓浩江;李順道;胡海濤;蘇君;倪斌
• 申請（專利權）人: 國網上海市電力公司
• 主分類號: G05D23/19
• 分類號: G05D23/19
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所(普通合伙) 31230
• 代理人: 蔡海淳

1.一種變電站及開關站環境遠程監控方法，包括在室內現場設置數組溫度傳感器，用于采集現場溫度的實測值；設置溫控器，根據現場溫度的實測值與設定值的差，來控制空調裝置的運行或停止，對室內環境溫度進行監控和調節，并將室內溫度實測值以及空調裝置的運行參數遠傳至集中監控中心，進行相應的顯示、數據存儲以及歷史數據的查閱或回放，其特征是：

對待監測變電站及開關站的室內區域進行網格化，得到一組多個網格單元，據此構建待監測變電站及開關站室內區域的網格圖；

所述各個網格之間的連通關系，根據建筑物室內的建筑布局確定；

根據所述建筑物室內的建筑布局，依據各個網格單元之間是否存在建筑隔斷或墻體，來確定兩相鄰網格之間是否連通；

確定空調裝置所在的網格單元，并根據實際設備的安裝情況，確定空調裝置的氣流輸出方向及路徑；

開啟空調裝置運行，待室內溫度穩定后，分別對各個網格單元所在位置進行溫度實際值的測試；

在實測溫度最低點和最高點所在網格單元的位置，分別設置一組設置溫度傳感器，用于采集現場溫度的實測值；

根據現場實際建筑結構，確定各個網格之間的連通關系，將實際的復雜空間簡化為簡單空間或進行降維處理，簡化模型并進行離散化處理，把計算空氣動力學問題轉換成氣流的傳導問題；

構建待監測變電站及開關站室內區域的溫度分布圖；

構建室內區域的溫度分布模型，在此模型的基礎上計算一個室內區域環境的溫度分布關系；所述的溫度分布模型為滿足一維條件的Navier-Stroke方程；

對獲得的溫度分布模型，進行邊界條件及初始條件計算；

通過與測溫點實測溫度比較，來修正模型的誤差；

當計算結果與測溫結果誤差大于誤差設定的誤差度時，調整計算步長Δt的值重新計算，修正結果；

進行2-3次修正計算，即可達到需要的數值結果，滿足實時計算和控制的要求；

按照修改后的溫度分布模型或溫度分布關系，對待監測變電站及開關站的室內區域進行溫度控制；

其中，所述的離散化處理按照下列步驟進行：

從偏導數的定義出發，獲得和的離散公式：

其中，u(x，t)為溫度關于X軸和時間的二元函數；為u(x，t)關于t的偏導數，為u(x，t)關于X的偏導數，X為沿氣流傳播方向離開初始位置的距離，t為波的傳播時間，c為傳播速度；

Δx，Δt為極限形式下的步長，當Δx，Δt都非常小時，和被替代后形成如下方程：

可以獲上述公式的差分形式：

可以用下的公式計算出的值：

其中，為數值解，n，n+1為一個計算步長兩個相鄰的間隔的序號，i，i+1為x坐標軸兩個相鄰的離散坐標；最終，獲得Navier-Stroke方程的一維簡化公式。

2.按照權利要求1所述的變電站及開關站環境遠程監控方法，其特征是所述的Navier-Stroke方程u(x，t)采用如下表示形式：

其中，u(X，t)為溫度關于X軸和時間的二元函數；為u(x，t)關于t的偏導數，為u(x，t)關于X的偏導數，X為沿氣流傳播方向離開初始位置的距離，單位為米，t為波的傳播時間，秒為單位；c為傳播速度，單位為m/s。

3.按照權利要求2所述的變電站及開關站環境遠程監控方法，其特征是所述的X軸為空調裝置的氣流輸出方向或氣流傳播方向。

4.按照權利要求1所述的變電站及開關站環境遠程監控方法，其特征是在進行所述的邊界條件及初始條件計算時，將已有測溫點溫度代入Navier-Stroke方程一維簡化公式的邊界條件，包括空調出風口溫度u_o，及其它個測溫點的實測溫度u_i，計算出在X軸方向上氣流的傳導速度的數值解，根據氣流的傳導速度計算該點的估計溫度，為下一步驟中修正計算步長做準備。

5.按照權利要求4所述的變電站及開關站環境遠程監控方法，其特征是所述的空調出風口溫度u_o，根據實際的溫度傳感器測量獲得。

6.按照權利要求1所述的變電站及開關站環境遠程監控方法，其特征是在所述通過與測溫點實測溫度比較來修正模型的誤差步驟中，通過與測溫點實測溫度比較來修正模型的誤差，當誤差小于預定值時正常進行模擬計算，當誤差超過設定的上限時則縮短每次模擬間隔步長。