[發明專利]一種基于數字孿生的變電設備故障監測預警方法與裝置

在審

• 申請號: 202210064640.3
• 申請日: 2022-01-20
• 公開（公告）號: CN114417669A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 孫愛春;史梓男;張楚巖;貢曉旭;郝城;楊銘;李浩偉;楊范杰
• 申請（專利權）人: 北京西清能源科技有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06T17/00
• 代理公司: 北京一枝筆知識產權代理事務所(普通合伙) 11791
• 代理人: 張慶瑞

1.一種基于數字孿生的變電設備故障監測預警方法，其特征在于，包括：

步驟1：對變電設備進行數字孿生建模，形成數字孿生體；

步驟2：獲取所述變電設備的實時溫度分布數據，并與所述數字孿生體實現所述實時溫度分布數據共享；

步驟3：對所述變電設備進行建模仿真，計算所述變電設備在不同運行狀態下的溫度場和電場的分布，形成仿真計算數據，將所述仿真計算數據作為數據庫與所述數字孿生體進行融合；

步驟4：監測所述變電設備的運行狀態，并基于實時監測數據與所述仿真計算數據對所述變電設備進行故障監測預警。

2.根據權利要求1所述的一種基于數字孿生的變電設備故障監測預警方法，其特征在于，所述步驟2包括：

步驟2.1：利用紅外成像與測溫方法獲取所述變電設備的實時溫度分布數據；

步驟2.2：將所述變電設備的所述實時溫度分布數據與所述數字孿生體進行共享。

3.根據權利要求1所述的一種基于數字孿生的變電設備故障監測預警方法，其特征在于，所述步驟3包括：

步驟3.1：利用有限元分析方法對所述變電設備進行建模仿真；

步驟3.2：利用有限元分析方法分別計算所述變電設備在正常狀態和異常狀態下的溫度場和電場的分布，以形成仿真計算數據；

步驟3.3：將所述仿真計算數據作為數據庫與所述數字孿生體進行融合。

4.根據權利要求3所述的一種基于數字孿生的變電設備故障監測預警方法，其特征在于，所述步驟4包括：

步驟4.1：基于所述實時監測數據和所述仿真計算數據，在所述數字孿生體上實現對所述變電設備的運行狀態監測；

步驟4.2：將所述實時監測數據和所述仿真計算數據進行匹配對比，以判斷所述變電設備的運行狀態，并根據匹配對比結果對所述變電設備進行故障監測預警。

5.根據權利要求4所述的一種基于數字孿生的變電設備故障監測預警方法，其特征在于，所述步驟4.2包括：

將所述實時監測數據和所述變電設備在異常狀態下的仿真計算數據進行匹配對比，以判斷所述變電設備的運行狀態，并根據匹配對比結果對所述變電設備的異常溫升故障進行預警。

6.一種基于數字孿生的變電設備故障監測預警裝置，其特征在于，包括：

數字孿生體模塊，用于對變電設備進行數字孿生建模，形成數字孿生體；

溫度數據共享模塊，用于獲取所述變電設備的實時溫度分布數據，并與所述數字孿生體實現所述實時溫度分布數據共享；

融合模塊，用于對所述變電設備進行建模仿真，計算所述變電設備在不同運行狀態下的溫度場和電場的分布，形成仿真計算數據，將所述仿真計算數據作為數據庫與所述數字孿生體進行融合；

狀態監測和故障診斷模塊，用于監測所述變電設備的運行狀態，并基于實時監測數據與所述仿真計算數據對所述變電設備進行故障監測預警。

7.一種電子設備，包括總線、收發器、存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述收發器、所述存儲器和所述處理器通過所述總線相連，其特征在于，所述計算機程序被所述處理器執行時實現如權利要求1至5中任一項所述的一種基于數字孿生的變電設備故障監測預警方法中的步驟。

8.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行時實現如權利要求1至5中任一項所述的一種基于數字孿生的變電設備故障監測預警方法中的步驟。