【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電力設備監控，具體為基于數字孿生的電力設備監控方法及系統。
技術介紹
1、電力設備監控技術，是指利用傳感器、數據采集系統、通信技術和數據分析等手段，對電力設備的運行狀態、性能參數和健康狀況進行實時監測和分析的技術，通過監控電力設備，可以實時獲取設備的運行數據和狀態信息，檢測設備的異常情況和故障預警，以便及時采取措施進行維護和修復，提高設備的可靠性、安全性和效率。
2、現有的電力設備監控技術通常都是針對電力設備當前的運行狀態進行監控以及監測，而電力設備出現故障前和出現故障后的維護成本不同，所需的時間也不同，若僅對電力設備當前的運行狀態進行監控評估可能導致電力設備的維護成本增加以及維護時間增加，同時，電力設備的溫度能夠很好的反映電力設備的健康狀態，但電力設備的運行溫度受多方面因素的影響，現有的電力設備監控技術在對電力設備的運行進行模擬時難以區分不同因素對設備溫度的影響，導致對電力設備的模型運行不準確，比如在公開號為cn116298701a的專利申請中，公開了一種基于數字孿生系統的配電網故障檢測方法及相關裝置，該方案中的配電網也屬于電力設備，而該方案運用數字孿生技術就僅僅考慮了配電網的實時故障檢測，沒有對配電網的運行進行預測，從而搶先對配電網進行維護，而配電網發生故障后的維護成本以及維護時間遠大于其他的電力設備，因此該方案不能很好的對配電網的健康狀態進行監控，現有的電力設備內監控技術還存在對電力設備的健康狀態的評估局限于實時的健康狀態以及難以區分不同因素對設備溫度的影響，導致電力設備的維護成本提高以及電力設備
技術實現思路
1、本專利技術旨在至少在一定程度上解決現有技術中的技術問題之一，通過基于電力設備的設備參數構建數字孿生模型，再獲取電力設備的歷史運行數據，基于歷史運行數據分析電力設備的不同的運行參數對運行溫度的影響，得到參數影響函數，然后獲取當前電力設備的實時溫度以及未來第一預測周期內電力設備的運行計劃，基于實時溫度、運行計劃以及參數影響函數運行數字孿生模型，最后對數字孿生模型進行監測，當監測到數字孿生模型出現故障時，停止電力設備并對電力設備進行檢修，以解決現有的電力設備內監控技術還存在對電力設備的健康狀態的評估局限于實時的健康狀態以及難以區分不同因素對設備溫度的影響，導致電力設備的維護成本提高以及電力設備的模型運行不準確的問題。
2、為實現上述目的，第一方面，本申請提供基于數字孿生的電力設備監控方法，包括如下步驟：
3、基于電力設備的設備參數構建數字孿生模型；
4、獲取電力設備的歷史運行數據，基于歷史運行數據分析電力設備的不同的運行參數對運行溫度的影響，得到參數影響函數；
5、獲取當前電力設備的實時溫度以及未來第一預測周期內電力設備的運行計劃，基于實時溫度、運行計劃以及參數影響函數運行數字孿生模型；
6、對數字孿生模型進行監測，當監測到數字孿生模型出現故障時，停止電力設備并對電力設備進行檢修。
7、進一步地，所述數字孿生模型采用動態物理模型技術構建，所述設備參數為動態物理模型技術構建數字孿生模型所需的參數。
8、進一步地，獲取電力設備的歷史運行數據，基于歷史運行數據分析電力設備的不同的運行參數對運行溫度的影響，得到參數影響函數包括如下子步驟：
9、與電力設備的歷史運行數據庫建立數據連接；
10、獲取電力設備的歷史運行數據，對歷史運行數據中的歷史設備溫度以及歷史環境溫度進行計算分析，得到設備溫差以及環境溫差；
11、基于設備溫差以及環境溫差分析環境溫度變化對設備的溫度的影響關系；
12、對歷史運行數據中的歷史設備溫度、歷史運行電流以及歷史運行電壓進行計算分析，得到設備功率差以及設備功率溫差；
13、計算設備功率差以及設備功率溫差的關系。
14、進一步地，獲取電力設備的歷史運行數據，對歷史運行數據中的歷史設備溫度以及歷史環境溫度進行計算分析包括如下子步驟：
15、所述歷史運行數據包括歷史設備溫度、歷史運行電流、歷史運行電壓以及歷史環境溫度；
16、將歷史運行電流以及歷史運行電壓相同的歷史運行數據分為一組，標記為功率分組，將功率分組中的歷史運行數據按照歷史環境溫度進行分組，得到溫度分組；
17、計算溫度分組中的歷史運行數據的歷史設備溫度的平均值，標記為分組平均溫度；
18、將溫度分組按照歷史環境溫度從小到大的順序進行排序，通過符號tn表示，其中，n為正整數且n為t的序號；
19、計算tn與t1的歷史環境溫度的差值，標記為環境溫差，同時計算tn與t1的分組平均溫度的差值，標記為設備溫差。
20、進一步地，基于設備溫差以及環境溫差分析環境溫度變化對設備的溫度的影響關系包括如下子步驟：
21、以環境溫差為x軸，設備溫差為y軸建立直角坐標系，命名為環境溫差影響參數散點圖，將環境溫差以及對應的設備溫差錄入環境溫差影響參數散點圖；
22、對環境溫差影響參數散點圖進行線性回歸、指數回歸、對數回歸、冪回歸以及多項式回歸，分別得到線性溫差關系函數、指數溫差關系函數、對數溫差關系函數、冪溫差關系函數以及多項式溫差關系函數，所述線性溫差關系函數、指數溫差關系函數、對數溫差關系函數、冪溫差關系函數以及多項式溫差關系函數統稱為回歸溫差關系函數；
23、通過最小二乘法計算回歸溫差關系函數的相關系數，查找相關系數中的最大值，標記為最大相關系數；
24、將最大相關系數對應的回歸溫差關系函數標記為溫差影響函數。
25、進一步地，對歷史運行數據中的歷史設備溫度、歷史運行電流以及歷史運行電壓進行計算分析包括如下子步驟：
26、所述歷史運行數據庫中包括若干條按照時間進行排序的歷史運行數據，計算歷史運行數據中的歷史運行電流以及歷史運行電壓的乘積，得到歷史運行功率；
27、獲取歷史運行功率發生更改且相鄰的兩條歷史運行數據，分別標記為第一運行數據以及第二運行數據，其中，第一運行數據為歷史運行功率更改前的歷史運行數據，第二運行數據為歷史運行功率更改后的歷史運行數據，將第二運行數據對應的歷史運行功率與第一運行數據的歷史運行功率相減，得到設備功率差；
28、獲取第一運行數據中的歷史設備溫度，標記為第一設備溫度，獲取第二運行數據中的歷史設備溫度，標記為第二設備溫度，計算第二設備溫度減第一設備溫度，將計算結果標記為設備溫度差；
29、獲取第一運行數據的歷史環境溫度，標記為第一溫度，獲取第二運行數據的歷史環境溫度，標記為第二溫度；
30、計算第二溫度減第一溫度，將計算結果標記為第一溫度差，若第一溫度差為負數，則輸出溫度降低信號；否則輸出溫度升高信號；
31、若輸出溫度降低信號，則將第一溫度差的絕對值代入溫差影響函數中，將計算結果標記為環境影響溫度，將設備溫度差與環境影響溫度的負本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.基于數字孿生的電力設備監控方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的基于數字孿生的電力設備監控方法，其特征在于，所述數字孿生模型采用動態物理模型技術構建，所述設備參數為動態物理模型技術構建數字孿生模型所需的參數。
3.根據權利要求2所述的基于數字孿生的電力設備監控方法，其特征在于，獲取電力設備的歷史運行數據，基于歷史運行數據分析電力設備的不同的運行參數對運行溫度的影響，得到參數影響函數包括如下子步驟：
4.根據權利要求3所述的基于數字孿生的電力設備監控方法，其特征在于，獲取電力設備的歷史運行數據，對歷史運行數據中的歷史設備溫度以及歷史環境溫度進行計算分析包括如下子步驟：
5.根據權利要求4所述的基于數字孿生的電力設備監控方法，其特征在于，基于設備溫差以及環境溫差分析環境溫度變化對設備的溫度的影響關系包括如下子步驟：
6.根據權利要求5所述的基于數字孿生的電力設備監控方法，其特征在于，對歷史運行數據中的歷史設備溫度、歷史運行電流以及歷史運行電壓進行計算分析包括如下子步驟：
7.根據權利要求6
8.根據權利要求7所述的基于數字孿生的電力設備監控方法，其特征在于，獲取當前電力設備的實時溫度以及未來第一預測周期內電力設備的運行計劃，基于實時溫度、運行計劃以及參數影響函數運行數字孿生模型包括如下子步驟：
9.根據權利要求8所述的基于數字孿生的電力設備監控方法，其特征在于，對數字孿生模型進行監測，當監測到數字孿生模型出現故障時，停止電力設備并對電力設備進行檢修包括如下子步驟：
10.基于數字孿生的電力設備監控系統，用于實現權利要求1-9任意一項所述的基于數字孿生的電力設備監控方法，其特征在于，包括模型構建模塊、函數計算模塊、模型運行模塊以及模型監控模塊；所述模型構建模塊、函數計算模塊以及模型監控模塊分別與模型運行模塊數據連接；
...【技術特征摘要】
1.基于數字孿生的電力設備監控方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的基于數字孿生的電力設備監控方法，其特征在于，所述數字孿生模型采用動態物理模型技術構建，所述設備參數為動態物理模型技術構建數字孿生模型所需的參數。
3.根據權利要求2所述的基于數字孿生的電力設備監控方法，其特征在于，獲取電力設備的歷史運行數據，基于歷史運行數據分析電力設備的不同的運行參數對運行溫度的影響，得到參數影響函數包括如下子步驟：
4.根據權利要求3所述的基于數字孿生的電力設備監控方法，其特征在于，獲取電力設備的歷史運行數據，對歷史運行數據中的歷史設備溫度以及歷史環境溫度進行計算分析包括如下子步驟：
5.根據權利要求4所述的基于數字孿生的電力設備監控方法，其特征在于，基于設備溫差以及環境溫差分析環境溫度變化對設備的溫度的影響關系包括如下子步驟：
6.根據權利要求5所述的基于數字孿生的電力設備監控方法，其特征在于，對歷史運行數...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳維，姚永亮，周璋鵬，張學亮，王海龍，許冬云，王德文，
申請(專利權)人：陳維，
類型：發明
國別省市：
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