[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

本發明公開了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及裝置，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；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；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。本發明能夠實時、客觀、準確地對直流輸配電隔離開關在裝配、調時等環節的運行狀態進行檢測，能夠實現直流輸配電隔離開關的自動控制與狀態的實時反饋。

技術領域

本發明涉及隔離開關檢測技術領域，并且更具體地，涉及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及裝置。

背景技術

在直流輸配電系統中，直流隔離開關用于線路在無載荷情況下進行換接，以及對被檢修的母線、斷路器等電氣設備與線路進行電氣隔離或聯通之用，因此其可靠性和穩定性要求越來越高。對于目前現有的直流隔離開關，如西開有限公司自主獨立研發的ZGW2-816/J8000-40大容量特高壓直流隔離開關、河南平高電氣股份有限公司研發的ZGW6-816/J6300-25型高壓直流隔離開關等均用于大容量、高電壓的換流站，山東泰開隔離開關有限公司研發的ZGW4-50直流隔離開關可用于中低壓系統，但針對直流隔離開關出現的傳動部分的卡澀、銹蝕，觸指觸頭接觸壓力不足等問題，仍需要更好的方法解決。

自動檢測是一種利用計算機及相關儀器，在人工最少參與的條件下，實現檢測過程的智能化和自動化的設備檢測方法。自動檢測包括測量、處理、性能測量、故障診斷和決策輸出等內容。由于自動檢測能充分開發和利用計算機資源，并具有測量速度快、出力能力強、工作可靠、使用方便靈活和能實現監測、診斷、管理一體化等優點，所以得到人們的普遍關注。自動檢測和控制技術能自動獲取信息，并利用有關知識和策略，來用實時動態建模、在線識別、人工智能、專家系統等技術，對被測對象(過程)實現檢測、監控、自診斷和自修復。

直流輸配電隔離開關的狀態檢測手段有很多，但自動檢測技術能有效地提髙直流隔離開關的安全性，并使系統具有高可靠性，傳感技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信號分析與處理技術、數據通信技術、等的綜合應用，對直流隔離開關卡澀、銹蝕、壓力等機械性能及時、客觀、準確的檢測具有重要意義。

發明內容

本發明提出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及裝置，以解決如何確定隔離開關的狀態，提高隔離開關的可靠性的問題。

為了解決上述問題，根據本發明的一個方面，提供了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，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。

優選地，其中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。

優選地，其中采用應變片測量傳動機構主軸的扭矩。