【技术实现步骤摘要】
本申请属于微电网故障诊断，涉及微电网故障诊断技术，具体是一种数字孪生的微电网故障诊断系统。
技术介绍
1、现有技术(公告号为cn117554746a专利技术专利申请)公开了一种基于数字孪生的配电网故障诊断系统，包括模型建立模块、数据采集模块、故障参数获取模块、故障参数获取模块、故障参数分析模块、故障诊断评估模块及故障预警模块，通过建立数字孪生模型，模拟配电网实际运行情况，获取配电网故障参数值，进一步获取配电网的稳定性评估指数、环境影响指数及异常损耗性能指数，分析得出质量评价系数，与预设的质量评价系数进行对比，利用数字孪生模型进行异常状态特征提取，进行对应的预警处理，提高配电网的可靠性和稳定性，采用更加先进、智能的故障诊断技术，实现对配电网的实时监测和故障预警，提高故障检测的精度和效率。
2、上述诊断系统利用数字孪生模型进行异常状态特征提取，与预设的质量评价系数进行对比判断配电网是否出现异常；而由于电网中各个发电设备、传输设备在使用时都会出现老化的情况，导致实际的设备与对应的设备数字孪生模型之间存在差异；长时间不对数字孪生模型进行更新，会导致数字孪生模型模拟出的结果与真实的结果差异较大，进而使得诊断结果与实际情况不符，准确率较低。
3、因此需要一种数字孪生的微电网故障诊断系统。
技术实现思路
1、本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本申请提出了一种数字孪生的微电网故障诊断系统，用于解决现有的电网诊断系统中，数字孪生模型的实时性较低，导致的数字
2、为实现上述目的，本申请的第一方面提供了一种数字孪生的微电网故障诊断系统，包括：数据采集模块、模型构建模块、中枢处理模块、警报模块和数据库；
3、所述数据采集模块：通过与其相连接的数据采集设备获取环境数据、运行数据和电力数据；
4、所述模型构建模块：通过数据库获取微电网基础数据，根据微电网基础数据构建微电网数字孪生模型；
5、所述中枢处理模块：获取环境数据和运行数据，将所述环境数据和运行数据输入微电网数字孪生模型得到模拟电力数据；通过与其相连接的数据库获取若干历史数据；基于历史数据生成偏差值；基于偏差值与环境数据生成偏差阈值；获取电力数据，基于电力数据、模拟电力数据和偏差阈值生成故障预警信号；以及，
6、根据电力数据和环境数据生成扩充数据；根据扩充数据对微电网数字孪生模型进行修正；
7、所述警报模块：获取故障预警信号，并根据故障预警信号进行报警。
8、本申请通过获取微电网基础数据，根据微电网基础数据构建微电网数字孪生模型；将环境数据和运行数据输入微电网数字孪生模型得到模拟电力数据；根据模拟电力数据与实际的电力数据之间的差距判断微电网是否出现异常；并根据当前的环境数据、运行数据和电力数据的对微电网数字孪生模型进行修正，保证了微电网数字孪生模型与微电网中的设备实际情况相符，保证了微电网数字孪生模型的实时性；同时使得微电网数字孪生模型的输出与实际的设备输出差距更小，便于对微电网的异常进行检测，进而增加了检测的准确性。
9、优选的，所述根据微电网基础数据构建微电网数字孪生模型，包括：
10、提取微电网基础信息中的使用场景、线路信息和设备信息；其中，设备信息包括各个参与微电网运行的微电网设备的外观特征和实物特征，微电网设备包括发电设备、用电设备和储能设备；线路信息为各个微电网设备相互之间的连接方式；
11、基于设备信息构建各个微电网设备的设备模型；基于线路信息构建设备模型之间的连接关系；基于使用场景构建仿真场景；将设备模型与其对应的连接关系和仿真场景结合生成微电网数字孪生模型。
12、优选的，所述模型构建模块还用于对微电网数字孪生模型进行验证；包括：
13、通过数据库获取若干历史数据；提取历史数据中的历史环境数据、历史运行数据和历史电力数据；将所述历史环境数据、历史运行数据输入微电网数字孪生模型得到模拟电力数据；
14、当所述模拟电力数据与对应的历史电力数据不一致时；则对数字孪生模型进行调整，直至将历史环境数据、历史运行数据输入微电网数字孪生模型得到的模拟电力数据与对应的历史电力数据一致；其中，历史数据包括历史环境数据、历史运行数据和历史电力数据。
15、优选的，基于历史数据生成所述偏差值，包括：
16、提取历史数据中的历史环境数据和历史电力数据；基于历史环境数据对历史数据进行划分，得到若干数据组；
17、提取数据组中历史电力数据中各个记录时段对应的历史实际总发电量标记为szk，历史模拟总发电量标记为mzk；k为数据组中各个历史电力数据的编号；
18、通过公式fp＝∑(mzk-szk)/m计算得到数据组对应的发电偏差值fp；其中，k＝1，2，…，m，m为数据组中历史电力数据的总数；
19、提取数据组中历史电力数据中各个记录时段对应的历史总用电量标记为zyk，历史总传输损耗标记为ssk，历史总模拟损耗标记为msk；
20、通过公式sp＝∑(msk-ssk)/zyk计算得到数据组对应的损耗偏差值sp；偏差值包括发电偏差值和损耗偏差值。
21、优选的，基于历史环境数据对历史数据进行划分得到若干所述数据组，包括：
22、提取历史环境数据中各个发电设备对应的设备环境数据；提取设备环境数据中的风速标记为fsi，光照强度标记为gqi，水流流速标记为lsi和温度标记为wdi；i为同一记录时段下设备环境数据对应运行状态下发电设备的编号；
23、通过公式spi＝α1×exp(-β1×gf/fsi)+α2×exp(-β2×gg/gqi)+α3×exp(-β3×gl/lsi)+α4×exp(-β4×gw/wdi)计算得到编号为i的发电设备对应的设备环境评分spi；通过公式hp＝∑(spi)/g计算得到对应记录时段的环境评分hp；其中，i＝1，2，…，g，g为所述记录时段对应运行状态下发电设备的总数；α1、α2、α3和α4为权重系数；β1、β2、β3和β4为比例系数；gf为高效风速，gg为高效光照强度，gl为高效水流流速，gw为高效温度；各个发电设备最高发电效率下对应的风速、光照强度、水流流速和温度；
24、根据环境评分对各个记录时段对应的历史电力数据进行等区间划分得到若干数据组。
25、本实施例中通过设备环境数据得到各个环境数据对应的环境评分，根据环境评分将历史数据中的历史电力数据划分为数据组；使得各个数据组中的环境差距不大；使得在对各个数据组中对历史电力数据进行分析时，分析结果受环境影响较小。
26、优选的，获取各个发电设备的设备类型；设备类型包括风能发电、光伏发电和水力发电；
【技术保护点】
1.一种数字孪生的微电网故障诊断系统，包括：数据采集模块、模型构建模块、中枢处理模块、警报模块和数据库；其特征在于，
2.根据权利要求1所述的一种数字孪生的微电网故障诊断系统，其特征在于，所述根据微电网基础数据构建微电网数字孪生模型，包括：
3.根据权利要求2所述的一种数字孪生的微电网故障诊断系统，其特征在于，所述模型构建模块还用于对微电网数字孪生模型进行验证；包括：
4.根据权利要求1所述的一种数字孪生的微电网故障诊断系统，其特征在于，基于历史数据生成所述偏差值，包括：
5.根据权利要求4所述的一种数字孪生的微电网故障诊断系统，其特征在于，基于历史环境数据对历史数据进行划分得到若干所述数据组，包括：
6.根据权利要求5所述的一种数字孪生的微电网故障诊断系统，其特征在于，获取各个发电设备的设备类型；设备类型包括风能发电、光伏发电和水力发电；
7.根据权利要求1所述的一种数字孪生的微电网故障诊断系统，其特征在于，基于偏差值与环境数据生成偏差阈值，包括：
8.根据权利要求1所述的一种数字孪生的微电网故
9.根据权利要求1所述的一种数字孪生的微电网故障诊断系统，其特征在于，根据电力数据和环境数据生成所述扩充数据，包括：
10.根据权利要求9所述的一种数字孪生的微电网故障诊断系统，其特征在于，所述根据扩充数据对微电网数字孪生模型进行修正，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种数字孪生的微电网故障诊断系统，包括：数据采集模块、模型构建模块、中枢处理模块、警报模块和数据库；其特征在于，
2.根据权利要求1所述的一种数字孪生的微电网故障诊断系统，其特征在于，所述根据微电网基础数据构建微电网数字孪生模型，包括：
3.根据权利要求2所述的一种数字孪生的微电网故障诊断系统，其特征在于，所述模型构建模块还用于对微电网数字孪生模型进行验证；包括：
4.根据权利要求1所述的一种数字孪生的微电网故障诊断系统，其特征在于，基于历史数据生成所述偏差值，包括：
5.根据权利要求4所述的一种数字孪生的微电网故障诊断系统，其特征在于，基于历史环境数据对历史数据进行划分得到若干所述数据组，包括：
6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐瑜，段志轩，周龙生，
申请(专利权)人：合肥原力众合能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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