本申請(qǐng)涉及供電電路故障監(jiān)測(cè)相關(guān)領(lǐng)域，尤其涉及用于供電電路的集成故障監(jiān)測(cè)方法及平臺(tái)。

背景技術(shù)：

1、隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大和復(fù)雜度的增加，供電電路中的設(shè)備數(shù)量急劇增多，為了確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，需要及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)和處理供電電路中的故障。在現(xiàn)有的供電電路故障監(jiān)測(cè)方法中，通常采用分散式的監(jiān)測(cè)方式，即對(duì)每個(gè)設(shè)備進(jìn)行單獨(dú)的監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)匯總到中央處理器進(jìn)行分析。這種方法當(dāng)供電電路中的設(shè)備數(shù)量較多時(shí)，可能導(dǎo)致通信擁堵，影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和可靠性，并且由于各個(gè)設(shè)備分散監(jiān)測(cè)，難以準(zhǔn)確判斷故障元件及其影響范圍，可能導(dǎo)致故障處理不及時(shí)或誤判。

2、現(xiàn)階段相關(guān)技術(shù)中，用于供電電路的故障監(jiān)測(cè)存在故障處理的準(zhǔn)確性和及時(shí)性不足的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)通過(guò)提供用于供電電路的集成故障監(jiān)測(cè)方法及平臺(tái)，采用根據(jù)供電電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，構(gòu)建集成監(jiān)測(cè)模組，利用集成監(jiān)測(cè)模組輸出的數(shù)據(jù)集，分析確定故障元件及其對(duì)應(yīng)的故障監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集，建立電力流分析模型，對(duì)故障元件及其影響范圍進(jìn)行故障擴(kuò)散分析，得到主相關(guān)網(wǎng)絡(luò)和次相關(guān)網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)故障擴(kuò)散分析結(jié)果，建立雙can總線通信系統(tǒng)，進(jìn)行主相關(guān)網(wǎng)絡(luò)和次相關(guān)網(wǎng)絡(luò)上設(shè)備的獨(dú)立數(shù)據(jù)傳輸?shù)燃夹g(shù)手段，達(dá)到了提高故障處理的準(zhǔn)確性和及時(shí)性的技術(shù)效果。

2、本申請(qǐng)?zhí)峁┯糜诠╇婋娐返募晒收媳O(jiān)測(cè)方法，包括：根據(jù)供電電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，構(gòu)建集成監(jiān)測(cè)模組；根據(jù)所述集成監(jiān)測(cè)模組對(duì)所述供電電路上的各個(gè)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，輸出集成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集，分析所述集成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集確定故障元件以及所述故障元件對(duì)應(yīng)的故障監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集；建立電力流分析模型，以所述電力流分析模型對(duì)所述故障元件以及所述故障監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集進(jìn)行故障擴(kuò)散分析，得到第一擴(kuò)散相關(guān)網(wǎng)絡(luò)和第二擴(kuò)散相關(guān)網(wǎng)絡(luò)，所述第一擴(kuò)散相關(guān)網(wǎng)絡(luò)為受所述故障元件影響的主相關(guān)網(wǎng)絡(luò)，所述第二擴(kuò)散相關(guān)網(wǎng)絡(luò)為受所述故障元件影響的次相關(guān)網(wǎng)絡(luò)；建立雙can總線通信系統(tǒng)，所述雙can總線通信系統(tǒng)包括第一can總線和第二can總線，所述第一擴(kuò)散相關(guān)網(wǎng)絡(luò)上各個(gè)設(shè)備通過(guò)所述第一can總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，所述第二擴(kuò)散相關(guān)網(wǎng)絡(luò)上各個(gè)設(shè)備通過(guò)所述第二can總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

3、在可能的實(shí)現(xiàn)方式中，執(zhí)行以下處理：所述集成監(jiān)測(cè)模組包括傳感器單元和通信接口單元，所述傳感器單元用于對(duì)所述供電電路上的各個(gè)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，包括電流、電壓、溫度、頻率；所述通信接口單元用于將所述第一擴(kuò)散相關(guān)網(wǎng)絡(luò)和所述第二擴(kuò)散相關(guān)網(wǎng)絡(luò)上各個(gè)設(shè)備的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分別通過(guò)第一can總線和第二can總線傳輸至中央處理系統(tǒng)。

4、在可能的實(shí)現(xiàn)方式中，執(zhí)行以下處理：所述雙can總線通信系統(tǒng)第一can總線和第二can總線為光纖通信鏈路，且所述第一can總線的帶寬大于所述第二can總線的帶寬。

5、在可能的實(shí)現(xiàn)方式中，執(zhí)行以下處理：提取can總線協(xié)議的消息優(yōu)先級(jí)機(jī)制，其中，所述消息優(yōu)先級(jí)機(jī)制包括時(shí)間片延遲標(biāo)識(shí)符；利用所述時(shí)間片延遲標(biāo)識(shí)符配置所述第一can總線的消息優(yōu)先級(jí)大于所述第二can總線的消息優(yōu)先級(jí)。

6、在可能的實(shí)現(xiàn)方式中，以所述電力流分析模型對(duì)所述故障元件以及所述故障監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集進(jìn)行故障擴(kuò)散分析，得到第一擴(kuò)散相關(guān)網(wǎng)絡(luò)和第二擴(kuò)散相關(guān)網(wǎng)絡(luò)，執(zhí)行以下處理：將所述故障元件以及所述故障監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集輸入所述電力流分析模型中，通過(guò)電力流計(jì)算公式計(jì)算由所述故障監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集引起不同設(shè)備的電壓波動(dòng)指標(biāo)和電流波動(dòng)指標(biāo)；根據(jù)所述電壓波動(dòng)指標(biāo)和所述電流波動(dòng)指標(biāo)計(jì)算不同設(shè)備的波動(dòng)影響程度，輸出波動(dòng)影響集合；根據(jù)所述波動(dòng)影響集合，將波動(dòng)影響大于等于預(yù)設(shè)影響指標(biāo)的設(shè)備劃分為第一擴(kuò)散相關(guān)網(wǎng)絡(luò)，將波動(dòng)影響小于所述預(yù)設(shè)影響指標(biāo)的設(shè)備劃分為第二擴(kuò)散相關(guān)網(wǎng)絡(luò)。

7、在可能的實(shí)現(xiàn)方式中，通過(guò)電力流計(jì)算公式計(jì)算由所述故障監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集引起不同設(shè)備的電壓波動(dòng)指標(biāo)和電流波動(dòng)指標(biāo)后，還執(zhí)行以下處理：監(jiān)測(cè)不同設(shè)備的電壓波動(dòng)持續(xù)性和電流波動(dòng)持續(xù)性，以及同一設(shè)備在不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)的電壓波動(dòng)一致性和電流波動(dòng)一致性；根據(jù)所述電壓波動(dòng)持續(xù)性、電流波動(dòng)持續(xù)性、電壓波動(dòng)一致性和電流波動(dòng)一致性進(jìn)行計(jì)算，輸出波動(dòng)影響集合。

8、在可能的實(shí)現(xiàn)方式中，執(zhí)行以下處理：通過(guò)電力流計(jì)算公式計(jì)算由所述故障監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集引起不同設(shè)備的電壓波動(dòng)指標(biāo)和電流波動(dòng)指標(biāo)，所述電力流計(jì)算公式包括節(jié)點(diǎn)電壓方程和功率平衡方程；所述節(jié)點(diǎn)電壓方程的表達(dá)式如下：；其中，為節(jié)點(diǎn)i的電壓，為節(jié)點(diǎn)i的初始電壓，，為節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j之間的導(dǎo)納矩陣元素，表示電氣連通性，為節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j之間的阻抗，為節(jié)點(diǎn)j的電壓，節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j為所述供電電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中不同的節(jié)點(diǎn)；所述功率平衡方程的表達(dá)式如下：；其中，為節(jié)點(diǎn)i的有功功率，為節(jié)點(diǎn)i的無(wú)功功率，為節(jié)點(diǎn)j的復(fù)共軛，表示節(jié)點(diǎn)j電壓幅度和相位的共軛值。

9、本申請(qǐng)還提供了用于供電電路的集成故障監(jiān)測(cè)平臺(tái)，包括：集成監(jiān)測(cè)模組構(gòu)建模塊，用于根據(jù)供電電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，構(gòu)建集成監(jiān)測(cè)模組；設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊，用于根據(jù)所述集成監(jiān)測(cè)模組對(duì)所述供電電路上的各個(gè)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，輸出集成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集，分析所述集成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集確定故障元件以及所述故障元件對(duì)應(yīng)的故障監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集；故障擴(kuò)散分析模塊，用于建立電力流分析模型，以所述電力流分析模型對(duì)所述故障元件以及所述故障監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集進(jìn)行故障擴(kuò)散分析，得到第一擴(kuò)散相關(guān)網(wǎng)絡(luò)和第二擴(kuò)散相關(guān)網(wǎng)絡(luò)，所述第一擴(kuò)散相關(guān)網(wǎng)絡(luò)為受所述故障元件影響的主相關(guān)網(wǎng)絡(luò)，所述第二擴(kuò)散相關(guān)網(wǎng)絡(luò)為受所述故障元件影響的次相關(guān)網(wǎng)絡(luò)；通信系統(tǒng)建立模塊，用于建立雙can總線通信系統(tǒng)，所述雙can總線通信系統(tǒng)包括第一can總線和第二can總線，所述第一擴(kuò)散相關(guān)網(wǎng)絡(luò)上各個(gè)設(shè)備通過(guò)所述第一can總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，所述第二擴(kuò)散相關(guān)網(wǎng)絡(luò)上各個(gè)設(shè)備通過(guò)所述第二can總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

10、擬通過(guò)本申請(qǐng)?zhí)岢龅挠糜诠╇婋娐返募晒收媳O(jiān)測(cè)方法及平臺(tái)，首先根據(jù)供電電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，構(gòu)建集成監(jiān)測(cè)模組，然后根據(jù)所述集成監(jiān)測(cè)模組對(duì)所述供電電路上的各個(gè)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，輸出集成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集，分析所述集成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集確定故障元件以及所述故障元件對(duì)應(yīng)的故障監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集，接著建立電力流分析模型，以所述電力流分析模型對(duì)所述故障元件以及所述故障監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集進(jìn)行故障擴(kuò)散分析，得到第一擴(kuò)散相關(guān)網(wǎng)絡(luò)和第二擴(kuò)散相關(guān)網(wǎng)絡(luò)，所述第一擴(kuò)散相關(guān)網(wǎng)絡(luò)為受所述故障元件影響的主相關(guān)網(wǎng)絡(luò)，所述第二擴(kuò)散相關(guān)網(wǎng)絡(luò)為受所述故障元件影響的次相關(guān)網(wǎng)絡(luò)，最后建立雙can總線通信系統(tǒng)，所述雙can總線通信系統(tǒng)包括第一can總線和第二can總線，所述第一擴(kuò)散相關(guān)網(wǎng)絡(luò)上各個(gè)設(shè)備通過(guò)所述第一can總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，所述第二擴(kuò)散相關(guān)網(wǎng)絡(luò)上各個(gè)設(shè)備通過(guò)所述第二can總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。達(dá)到了提高故障處理的準(zhǔn)確性和及時(shí)性的技術(shù)效果。

技術(shù)特征：

1.用于供電電路的集成故障監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如權(quán)利要求1所述的用于供電電路的集成故障監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述集成監(jiān)測(cè)模組包括傳感器單元和通信接口單元，所述傳感器單元用于對(duì)所述供電電路上的各個(gè)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，包括電流、電壓、溫度、頻率；

3.如權(quán)利要求1所述的用于供電電路的集成故障監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述雙can總線通信系統(tǒng)第一can總線和第二can總線為光纖通信鏈路，且所述第一can總線的帶寬大于所述第二can總線的帶寬。

4.如權(quán)利要求3所述的用于供電電路的集成故障監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，提取can總線協(xié)議的消息優(yōu)先級(jí)機(jī)制，其中，所述消息優(yōu)先級(jí)機(jī)制包括時(shí)間片延遲標(biāo)識(shí)符；

5.如權(quán)利要求1所述的用于供電電路的集成故障監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，以所述電力流分析模型對(duì)所述故障元件以及所述故障監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集進(jìn)行故障擴(kuò)散分析，得到第一擴(kuò)散相關(guān)網(wǎng)絡(luò)和第二擴(kuò)散相關(guān)網(wǎng)絡(luò)，方法包括：

6.如權(quán)利要求5所述的用于供電電路的集成故障監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，通過(guò)電力流計(jì)算公式計(jì)算由所述故障監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集引起不同設(shè)備的電壓波動(dòng)指標(biāo)和電流波動(dòng)指標(biāo)后，方法還包括：

7.如權(quán)利要求5所述的用于供電電路的集成故障監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，通過(guò)電力流計(jì)算公式計(jì)算由所述故障監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集引起不同設(shè)備的電壓波動(dòng)指標(biāo)和電流波動(dòng)指標(biāo)，所述電力流計(jì)算公式包括節(jié)點(diǎn)電壓方程和功率平衡方程；

8.用于供電電路的集成故障監(jiān)測(cè)平臺(tái)，其特征在于，所述平臺(tái)用于實(shí)施權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的用于供電電路的集成故障監(jiān)測(cè)方法，所述平臺(tái)包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了用于供電電路的集成故障監(jiān)測(cè)方法及平臺(tái)，涉及供電電路故障監(jiān)測(cè)相關(guān)領(lǐng)域，該方法包括：根據(jù)供電電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，構(gòu)建集成監(jiān)測(cè)模組；對(duì)各個(gè)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，輸出集成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集，分析確定故障元件以及故障監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集；建立電力流分析模型，進(jìn)行故障擴(kuò)散分析，得到第一擴(kuò)散相關(guān)網(wǎng)絡(luò)和第二擴(kuò)散相關(guān)網(wǎng)絡(luò)；建立雙CAN總線通信系統(tǒng)，第一擴(kuò)散相關(guān)網(wǎng)絡(luò)上各個(gè)設(shè)備通過(guò)第一CAN總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，第二擴(kuò)散相關(guān)網(wǎng)絡(luò)上各個(gè)設(shè)備通過(guò)第二CAN總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。解決了現(xiàn)有用于供電電路的故障監(jiān)測(cè)存在的故障處理的準(zhǔn)確性和及時(shí)性不足的技術(shù)問(wèn)題，達(dá)到了提高故障處理的準(zhǔn)確性和及時(shí)性的技術(shù)效果。

技術(shù)研發(fā)人員：張勇,郝嘉楠,張倩羽,鄧航,魏磊,陳大歡,李娜
受保護(hù)的技術(shù)使用者：臨汾汾能電力科技試驗(yàn)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/8/28