一种基于大数据的电力系统高压设备故障检测系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于大数据的电力系统高压设备故障检测系统，包括温度检测模块、动力驱动执行检测模块、静态参数检测模块、状态参数预处理模块、开合触动管理服务模块、开合故障诊断模块和故障修正调整机构。本发明专利技术通过对检测动静触头接触位置处的温度、采集的隔离开关的执行状态参数进行分析，并代入各故障类型对应的开合闸故障剖析模型分析出隔离开关所对应的各故障剖析模型下的故障类型匹配度系数，通过筛选出最大的各故障剖析模型下的故障类型匹配度系数，能够准确分析出隔离开关在当前状态下的故障类型，实现隔离开关故障定位的准确性，以对隔离开关的故障进行修护处理。以对隔离开关的故障进行修护处理。以对隔离开关的故障进行修护处理。

【技术实现步骤摘要】
一种基于大数据的电力系统高压设备故障检测系统


[0001]本专利技术属于电力系统的故障管理
，涉及到一种基于大数据的电力系统高压设备故障检测系统。

技术介绍

[0002]在当前电网系统运行过程中，变电站中的设备发挥着不可替代作用，其不仅是整个电网系统的枢纽中心，而且也是确保整体电网系统安全、稳定运行的重要保障。一旦变电站中的设备发生故障将严重影响电网系统的安全性和稳定性，特别对于隔离开关而言，隔离开关的作用是隔离电源、倒闸操作、用以连通和切断小电流电路，隔离开关没有专门的灭弧装置不能切断负荷电流和短路电流，需在断路器断开电路的情况下，才可操作隔离开关。随着隔离开关的开合使用情况以及所在的环境因素的影响，隔离开关常出现开关卡涩、分合闸不到位以及触头夹持力不足等问题，严重影响电网的安全性。
[0003]现有隔离开关的故障检测采用人工巡视，对巡视的故障进行人工处理，浪费人力物力，且巡视的准确性差，无法及时且准确地分析出隔离开关的故障类型，且无法根据隔离开关对应的故障类型对隔离开关进行针对性故障维护，为了保证电力系统中的隔离开关的安全使用，现设计一种基于大数据的电力系统高压设备故障检测系统。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供的一种基于大数据的电力系统高压设备故障检测系统，解决了现有技术中存在的问题。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种基于大数据的电力系统高压设备故障检测系统，包括温度检测模块、动力驱动执行检测模块、静态参数检测模块、状态参数预处理模块、开合触动管理服务模块、开合故障诊断模块和故障修正调整机构；
[0007]所述温度检测模块为温度传感器，安装在动静触头接触位置处，用于实时检测动静触头接触位置处的温度，并将检测的动静触头接触位置处的温度发送至开合触动管理服务模块；
[0008]所述动力驱动执行检测模块用于检测隔离开关的动力驱动机构在执行导电闸刀的开合操作过程中的执行状态参数，并将检测的动力驱动机构在执行导电闸刀的开合操作过程中的执行状态参数分别发送至状态参数预处理模块和开合触动管理服务模块；
[0009]所述静态角度检测模块用于检测导电闸刀在静止状态下的角度数值，并将检测的导电闸刀在静止状态下的角度数值发送至状态参数预处理模块；
[0010]所述状态参数预处理模块用于接收静态角度检测模块发送的导电闸刀在静止状态下的角度数值，以及接收动力驱动执行检测模块发送的执行状态参数，提取执行状态参数中的驱动轴转动角度和转动方向以统计出当前导电闸刀的角度，并提取执行状态参数中的驱动轴转动扭矩，将驱动轴转动扭矩与驱动轴的标准转动扭矩进行对比，筛选出执行状
态参数中的最大驱动轴转动扭矩以及驱动轴转动扭矩恢复至标准转动扭矩所需的时长T，并将导电闸刀的当前角度、驱动轴对执行导线闸刀作用时的最大驱动轴转动扭矩以及以及驱动轴转动扭矩恢复至标准转动扭矩所需的时长T发送至开合触动管理服务器；
[0011]所述开合触动管理服务器接收温度检测模块发送的动静触头接触位置处的温度，判断动静触头接触位置处的温度是否大于预设的环境温度，筛选出大于预设的环境温度的动静触头温度差，并以等时间段提取大于预设的环境温度的动静触头温度差，将各等时间段的动静触头温度差与各温度等级所对应的温度差范围进行对比，获取各等时间段的动静触头接触位置处的温度等级，并提取各温度等级所对应的温度权重比例系数，同时提取导电闸刀的当前角度、驱动轴对执行导线闸刀作用时的最大驱动轴转动扭矩以及驱动轴转动扭矩恢复至标准转动扭矩所需的时长t，将导电闸刀的当前角度分别与导电闸刀闭合的角度范围、导电闸刀完全开闸下的角度范围对比，获取角度开合系数δ，δ＝α1,α2，α1,α2分别为导电闸刀处于闭合状态下的角度开合系数以及导电闸刀处于完全开闸状态下的角度开合系数，开合触动管理服务器将各等时间段内的动静触头接触位置处的温度差以及温度等级、角度开合系数、最大驱动轴转动扭矩以及驱动轴转动扭矩恢复至标准转动扭矩所需的时长t分别代入构建的开合闸故障剖析模型，统计出各故障剖析模型下的故障类型匹配度系数θ，将各故障剖析模型下的故障类型匹配度系数发送至开合故障诊断模块，并提取故障类型匹配度系数发送至开合疲劳分析模块；
[0012]所述开合故障诊断模块用于接收开合触动管理服务器发送的各故障剖析模型下的故障类型匹配度系数，筛选出各故障类型匹配度系数中的最大匹配度系数所对应的故障类型，根据故障类型筛选出该故障类型对应的故障类型修正指令以发送至故障修正调整机构，同时依次筛选出各故障类型对应的故障疲劳系数，一旦其中一故障类型对应的故障疲劳系数大于设定的故障疲劳系数阈值，则对引起该故障类型的元件进行更换；
[0013]故障修正调整机构接收开合故障诊断模块发送的故障类型对应的故障类型修正指令，对隔离开关发生故障的位置进行修护处理。
[0014]进一步地，所述角度检测仪包括若干信号发射端和若干信号接收端，信号发射端和信号接收端分别安装在执行导电刀片两侧，各信号发射端和信号接收端的编号分别为1,2,...,m,每个编号的信号发射端有且对应相同编号的信号接收端，即其中一编号的信号发射端发送信号有且只有与信号发射端相同编号的信号接收端进行接收，且各信号发射端和信号接收端分别沿圆周分布设计，每个信号发射端对应不同的角度，当导电闸刀位于遮挡其中n个信号发射端发射信号后，导电闸刀对应的静态角度数值其中n个信号发射端发射信号后，导电闸刀对应的静态角度数值表示为被遮挡中的第w个信号发射端所对应的角度数值。
[0015]进一步地，导电闸刀转动后的当前角度所对应转动角度公式为β为驱动轴转动角度，为导电闸刀在静止状态下的角度数值，即导电闸刀未被动力驱动机构驱动时的角度，γ为转动方向所对应的数值，为1或-1，当导电闸刀顺时针转动时，γ等于1，当导电闸刀逆时针转动时，γ等于-1。
[0016]进一步地，各故障剖析模型下的故障类型匹配度系数θη1,η2,η3分别表示为隔离开关卡涩、分合闸不到位以及触头夹持力不足故障下的干扰影响比例系数，δ表示为角度开合系数，分别为α1,α2，T表示为最大驱动轴转动扭矩，T
标
表示为标准转动扭矩，t表示为驱动轴转动扭矩恢复至标准转动扭矩所需的时长，t
设
表示为驱动轴合闸过程中转动扭矩恢复至标准转动扭矩所需的预设时长，E
j
表示为第j个等时间段内的动静触头接触位置处的温度差，表示为第j个等时间段内的温度差对应的温度等级所占的温度权重比例系数，温度等级L为L1,L2,...,LV,gL1+gL2+...+gLV＝1，gL1＜gL2＜...＜gLV。
[0017]进一步地，各故障类型对应的故障疲劳系数S
f
为第f个故障类型出现的次数，F为故障类型对应的总种类，为所有故障类型中故障次数出现最多的故障类型所对应的出现次数，故障类型包括隔离开关卡涩、分合闸不到位以及触头夹持力不足，各故障类型对应的编号分别为1,2,..本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于大数据的电力系统高压设备故障检测系统，其特征在于：包括温度检测模块、动力驱动执行检测模块、静态参数检测模块、状态参数预处理模块、开合触动管理服务模块、开合故障诊断模块和故障修正调整机构；所述温度检测模块为温度传感器，安装在动静触头接触位置处，用于实时检测动静触头接触位置处的温度，并将检测的动静触头接触位置处的温度发送至开合触动管理服务模块；所述动力驱动执行检测模块用于检测隔离开关的动力驱动机构在执行导电闸刀的开合操作过程中的执行状态参数，并将检测的动力驱动机构在执行导电闸刀的开合操作过程中的执行状态参数分别发送至状态参数预处理模块和开合触动管理服务模块；所述静态角度检测模块用于检测导电闸刀在静止状态下的角度数值，并将检测的导电闸刀在静止状态下的角度数值发送至状态参数预处理模块；所述状态参数预处理模块用于接收静态角度检测模块发送的导电闸刀在静止状态下的角度数值，以及接收动力驱动执行检测模块发送的执行状态参数，提取执行状态参数中的驱动轴转动角度和转动方向以统计出当前导电闸刀的角度，并提取执行状态参数中的驱动轴转动扭矩，将驱动轴转动扭矩与驱动轴的标准转动扭矩进行对比，筛选出执行状态参数中的最大驱动轴转动扭矩以及驱动轴转动扭矩恢复至标准转动扭矩所需的时长T，并将导电闸刀的当前角度、驱动轴对执行导线闸刀作用时的最大驱动轴转动扭矩以及以及驱动轴转动扭矩恢复至标准转动扭矩所需的时长T发送至开合触动管理服务器；所述开合触动管理服务器接收温度检测模块发送的动静触头接触位置处的温度，判断动静触头接触位置处的温度是否大于预设的环境温度，筛选出大于预设的环境温度的动静触头温度差，并以等时间段提取大于预设的环境温度的动静触头温度差，将各等时间段的动静触头温度差与各温度等级所对应的温度差范围进行对比，获取各等时间段的动静触头接触位置处的温度等级，并提取各温度等级所对应的温度权重比例系数，同时提取导电闸刀的当前角度、驱动轴对执行导线闸刀作用时的最大驱动轴转动扭矩以及驱动轴转动扭矩恢复至标准转动扭矩所需的时长t，将导电闸刀的当前角度分别与导电闸刀闭合的角度范围、导电闸刀完全开闸下的角度范围对比，获取角度开合系数δ，δ＝α1,α2，α1,α2分别为导电闸刀处于闭合状态下的角度开合系数以及导电闸刀处于完全开闸状态下的角度开合系数，开合触动管理服务器将各等时间段内的动静触头接触位置处的温度差以及温度等级、角度开合系数、最大驱动轴转动扭矩以及驱动轴转动扭矩恢复至标准转动扭矩所需的时长t分别代入构建的开合闸故障剖析模型，统计出各故障剖析模型下的故障类型匹配度系数θ，将各故障剖析模型下的故障类型匹配度系数发送至开合故障诊断模块，并提取故障类型匹配度系数发送至开合疲劳分析模块；所述开合故障诊断模块用于接收开合触动管理服务器发送的各故障剖析模型下的故障类型匹配度系数，筛选出各故障类型匹配度系数中的最大匹配度系数所...

【专利技术属性】
技术研发人员：田汉，何亮，
申请(专利权)人：田汉，
类型：发明
国别省市：