[發明專利]基于數字孿生系統的直流輸配電隔離開關的狀態檢測方法及裝置

在審

• 申請號: 202011287710.9
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112526334A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 廖靜;雷興;杜習周;李文鶴;田越;柳勁松;朱皇儒
• 申請（專利權）人: 國網上海市電力公司;國網上海能源互聯網研究院有限公司
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327;G06F30/20
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 夏德政

1.一種基于數字孿生系統的直流輸配電隔離開關的狀態檢測方法，其特征在于，所述數字孿生系統包括：實體的直流輸配電隔離開關、隔離開關虛擬模型、服務模塊和孿生數據庫；所述方法包括：

實時地獲取實體的直流輸配電隔離開關的運行參數信息，并基于OPC-UA通信方式將所述運行參數信息發送至所述隔離開關虛擬模型和孿生數據庫；

利用所述隔離開關虛擬模型，根據所述運行參數信息進行仿真計算，獲取仿真數據；

根據所述仿真數據確定所述直流輸配電隔離開關的運行狀態；其中，所述運行狀態包括：正常和故障；

當所述運行狀態為故障時，利用所述隔離開關虛擬模型調控所述實體的直流輸配電隔離開關停止運行。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取實體的直流輸配電隔離開關的運行參數信息，包括：

利用不同類型的高精度傳感器，實時地獲取直流隔離開關的傳動機構主軸的扭矩、電動機的輸入功率、電動機的轉動角度、電動機的觸指觸頭壓力、電動機的電流和電動機的電壓和電動機的操作時間；

利用攝像設備獲取傳動機構的視頻信息。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，采用應變片測量傳動機構主軸的扭矩。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述隔離開關虛擬模型，根據所述運行參數信息進行仿真計算，獲取仿真數據，包括：

利用所述隔離開關虛擬模型，根據所述運行參數信息采用MATLAB仿真軟件進行仿真，以獲取仿真數據，同時將所有的模型參數和仿真數據通過基于TCP/IP協議的Socket接口傳送至所述服務模塊，通過ODBC接口寫入所述孿生數據庫；其中，采用SolidWorks軟件建立所述隔離開關虛擬模型。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

根據所述仿真數據確定故障類型，發送告警指令和與所述故障類型相關的數據至所述服務模塊，以通過所述服務模塊發送告警信息至操控終端。

6.一種基于數字孿生系統的直流輸配電隔離開關的狀態檢測裝置，其特征在于，所述數字孿生系統包括：實體的直流輸配電隔離開關、隔離開關虛擬模型、服務模塊和孿生數據庫；所述裝置包括：

數據獲取單元，用于實時地獲取實體的直流輸配電隔離開關的運行參數信息，并基于OPC-UA通信方式將所述運行參數信息發送至所述隔離開關虛擬模型和孿生數據庫；

仿真單元，用于利用所述隔離開關虛擬模型，根據所述運行參數信息進行仿真計算，獲取仿真數據；

運行狀態確定單元，用于根據所述仿真數據確定所述直流輸配電隔離開關的運行狀態；其中，所述運行狀態包括：正常和故障；

調控單元，用于當所述運行狀態為故障時，利用所述隔離開關虛擬模型調控所述實體的直流輸配電隔離開關停止運行。

7.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述數據獲取單元，獲取實體的直流輸配電隔離開關的運行參數信息，包括：

利用不同類型的高精度傳感器，實時地獲取直流隔離開關的傳動機構主軸的扭矩、電動機的輸入功率、電動機的轉動角度、電動機的觸指觸頭壓力、電動機的電流和電動機的電壓和電動機的操作時間；

利用攝像設備獲取傳動機構的視頻信息。

8.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，采用應變片測量傳動機構主軸的扭矩。

9.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述仿真單元，利用所述隔離開關虛擬模型，根據所述運行參數信息進行仿真計算，獲取仿真數據，包括：

利用所述隔離開關虛擬模型，根據所述運行參數信息采用MATLAB仿真軟件進行仿真，以獲取仿真數據，同時將所有的模型參數和仿真數據通過基于TCP/IP協議的Socket接口傳送至所述服務模塊，通過ODBC接口寫入所述孿生數據庫；其中，采用SolidWorks軟件建立所述隔離開關虛擬模型。

10.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括：

告警單元，用于根據所述仿真數據確定故障類型，發送告警指令和與所述故障類型相關的數據至所述服務模塊，以通過所述服務模塊發送告警信息至操控終端。