[發明專利]一種基于數字孿生技術的虛擬變電站故障排查定位方法

在審

• 申請號: 202210725656.4
• 申請日: 2022-06-24
• 公開（公告）號: CN115085378A
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 張嘉瑋;許世明;蔡啟亮;顏爽;王俊武;胡青海;于淑英
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司青島市即墨區供電公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H02J3/06;G01R31/08;G06F30/20
• 代理公司: 青島華慧澤專利代理事務所(普通合伙) 37247
• 代理人: 孟令彩

本發明涉及變電站維管技術領域，具體地說，涉及一種基于數字孿生技術的虛擬變電站故障排查定位方法。包括：構建虛擬變電站系統；制作三維故障定位系統；進行數據可視化顯示；進行電網態勢推算。本發明設計能將變電站運行方式可視化，可以對變電站現行運行狀況進行展示并進行預測模擬推演；可以快速、精準定位變電站一二次故障位置，并進行故障反推演，省去繁瑣的變電站故障排查工作，可以對檢修工作進行流程管控，并可以針對新進經驗不足的電力檢修人員提供輔助決策；基于時間空間數據等多個維度進行態勢監測預警、可視化分析，可協同調度、檢修、運維專業部門進行大規模聯動配合工作，可以輔助決策電網方式轉變、潮流態勢給變電站帶來的影響。

技術領域

本發明涉及變電站維管技術領域，具體地說，涉及一種基于數字孿生技術的虛擬變電站故障排查定位方法。

背景技術

用于改變電壓的場所稱之為變電站。隨著科技的不斷發展及日常生活生產對用電量、用電質量的需求不斷攀升，變電站的業務壓力越來越大。變電站占地面積廣、涉及設備多、電路連接繁多且復雜，導致其日常的維護管理的工作尤為繁重。為了降低人工工作量，電網模擬系統應運而生。然而，目前的變電站維管過程中，仍然存在較多局限，如：

1.現有電網模擬系統難以準確進行故障點分析排查，易造成故障長時間存在，且變電站故障排查繁瑣，經常進行重復工作，無法對檢修工作進行流程管控及調度；

2.新進變電人員對于變電站突發故障，難以分析故障原因位置；

3.目前變電站后臺展示主要還是利用二維化圖形顯示，表現力模糊。

4.變電站內電纜穿行構造復雜，電纜溝內發生缺陷時，由于地形位置等障礙，部分故障難以發現。

鑒于此，我們提出了一種基于數字孿生技術的虛擬變電站故障排查定位方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于數字孿生技術的虛擬變電站故障排查定位方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述技術問題的解決，本發明的目的之一在于，提供了一種基于數字孿生技術的虛擬變電站故障排查定位方法，包括如下步驟：

S1、構建虛擬變電站系統：利用數字孿生技術，對變電站一次系統進行模擬仿真，構造出變電站數字孿生系統；利用采集到的各種數據，進行多引擎快速構建；運用三維建模技術，形成高清的3D圖像；通過數字建模技術、立體合成技術、交互技術模擬變電站中的虛擬運行情況；

S2、制作三維故障定位系統：采取多裝置數據實現運行方式即時構建，將各個裝置從一次設備采集的海量數據進行匯總建模；運用邊緣計算技術，集成一個三維空間變電站、設備位置信息及物理參數顯示為一體的三維故障定位系統；采用虛擬高效建模，智能化實時顯示，進行高性能故障定位，并進行故障反推演；

S3、進行數據可視化顯示：各類數據瞬時搭建，多元數據實時集成，數據實時響應整合，依據變電站網關采集的數據生成大數據平臺；支持多設備接口接入、支持各類型通信協議，可實現自動化數據萃取，分布式進行數據存儲，為虛擬變電站提供全面的可視化數據支持；

S4、進行電網態勢推算：建立復式數字網絡，依據即時數據設立未來函數，對電網運行方式進行計算預演；在現有電網運行方式中，結合多個變電站進行電力潮流預演，對于電網運行方式轉變進行輔助決策。

作為本技術方案的進一步改進，所述S1中構建的虛擬變電站系統展現構架為：以一次土建結構圖為基準，用一次電纜做連接線，用二次電纜輔助連接；其中，一次電纜即動力纜，二次電纜即交直流電纜，且交直流分開。