[發(fā)明專利]一種基于數(shù)字孿生的變電設備故障監(jiān)測預警方法與裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210064640.3
• 申請日: 2022-01-20
• 公開（公告）號: CN114417669A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)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(quán)）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(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11791
• 代理人: 張慶瑞

本發(fā)明提供一種基于數(shù)字孿生的變電設備故障監(jiān)測預警方法與裝置，涉及電力監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，以數(shù)字化為手段，實現(xiàn)對變電設備的高效智能監(jiān)測和高準確率的故障預警。該方法包括：對變電設備進行數(shù)字孿生建模，形成數(shù)字孿生體；獲取變電設備的實時溫度分布數(shù)據(jù)，并與數(shù)字孿生體實現(xiàn)實時溫度分布數(shù)據(jù)共享；對變電設備進行建模仿真，計算變電設備在不同運行狀態(tài)下的溫度場和電場的分布，形成仿真計算數(shù)據(jù)，將仿真計算數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)庫與數(shù)字孿生體進行融合；監(jiān)測變電設備的運行狀態(tài)，并基于實時監(jiān)測數(shù)據(jù)與仿真計算數(shù)據(jù)對變電設備進行故障監(jiān)測預警。所述基于數(shù)字孿生的變電設備故障監(jiān)測預警裝置應用于基于數(shù)字孿生的變電設備故障監(jiān)測預警方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，涉及一種基于數(shù)字孿生的變電設備故障監(jiān)測預警方法、裝置、電子設備及計算機可讀存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

目前變電站運維仍然存在著若干難點和痛點，在運維人員開展變電站現(xiàn)場作業(yè)時，作業(yè)人員仍舊依靠單一、單臺、單站的數(shù)據(jù)資料、運行規(guī)程、作業(yè)指導書等離線且有限的數(shù)據(jù)資料開展作業(yè)，研判能力缺少專家系統(tǒng)支持，作業(yè)模式工作效率較低，工作質(zhì)量主要依賴人員技能和裝備水平，作業(yè)模式亟待優(yōu)化。需要降低巡檢工作中高重復低技術(shù)含量的工作比重，實現(xiàn)運檢人員對于具體設備更為全面的感知判斷，增加對故障隱患的精準識別概率，智能化評估設備狀態(tài)，提升巡檢工作的安全可靠性，降低故障的發(fā)生概率，有效提升變電站運維水平和效率。

隨著電網(wǎng)智能化、信息化水平的提升，原有依靠人為完成的變電站值守已轉(zhuǎn)為無人值守。但變電站運維中的周期性巡視、倒閘操作、帶電檢測等仍需工作人員在現(xiàn)場完成。檢修周期也由原來的剛性周期轉(zhuǎn)為彈性周期，并向不停電狀態(tài)評價逐步推進。新的運維環(huán)境為運維工作帶來了新的要求，一方面要求實現(xiàn)對于變電站等關(guān)鍵設備的精益化管理，打通數(shù)字壁壘，促進模型融合，擴張分析手段和方法，衍生新型生產(chǎn)服務，降低現(xiàn)場人工檢修成本，延長設備使用周期，保障安全生產(chǎn)；另一方面則要求提高運維智能化水平，降低運維成本，促進新興運維功能應用，提高先進ICT技術(shù)和電力運維交叉融合的發(fā)展水平。

傳統(tǒng)的變電站數(shù)據(jù)采集點通常是分散的，且僅做到主要變電站設備監(jiān)測數(shù)據(jù)的展示，缺乏大數(shù)據(jù)挖掘、集成和算法內(nèi)核支撐。在使用這些數(shù)據(jù)時，電站運維人員仍根據(jù)單一任務調(diào)取單臺、單站、單次數(shù)據(jù)作為分析依據(jù)，大量數(shù)據(jù)仍處于“沉睡狀態(tài)”，未能得以充分利用。目前電站的“數(shù)字化”僅停留在實現(xiàn)自動化、智能化的手段或方式上，而與設備的智能化程度無關(guān)，設備的功能、技術(shù)性能及其參與決策的能力沒有形成有機關(guān)聯(lián)的深入數(shù)字化體系，缺少基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的高效決策手段，難以利用大數(shù)據(jù)精準指導現(xiàn)場作業(yè)。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于數(shù)字孿生的變電設備監(jiān)測方法、裝置、電子設備及計算機可讀存儲介質(zhì)，以數(shù)字化為手段，實現(xiàn)對變電設備的高效智能監(jiān)測和高準確率的故障診斷。

本發(fā)明提供一種基于數(shù)字孿生的變電設備監(jiān)測方法，該方法包括：

步驟1：對變電設備進行數(shù)字孿生建模，形成數(shù)字孿生體；

步驟2：獲取所述變電設備的實時溫度分布數(shù)據(jù)，并與所述數(shù)字孿生體實現(xiàn)所述實時溫度分布數(shù)據(jù)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(tài)下的溫度場和電場的分布，形成仿真計算數(shù)據(jù)，將所述仿真計算數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)庫與所述數(shù)字孿生體進行融合；

步驟4：監(jiān)測所述變電設備的運行狀態(tài)，并基于實時監(jiān)測數(shù)據(jù)與所述仿真計算數(shù)據(jù)對所述變電設備進行故障監(jiān)測預警。

優(yōu)選地，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(shù)據(jù)；

步驟2.2：將所述變電設備的所述實時溫度分布數(shù)據(jù)與所述數(shù)字孿生體進行共享。

優(yōu)選地，所述步驟3包括：