【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统和人工智能，具体为一种输电线路故障监测及定位系统。
技术介绍
1、在电力系统的安全运行中，一种输电线路故障监测及定位系统发挥着至关重要的角色。这种系统针对的是电力系统中的多个基本要素，其中包括了故障的检测、分类以及定位等关键功能。随着科技的发展，该系统的进步紧密依托于对输电线路的深刻理解、先进的传感技术、数据处理算法，并且特别强调了人工智能(ai)技术在故障分析处理中的重要应用。然而，现有的技术方案存在一定的局限性，尤其表现在对输电线路状态的延迟监测和无法实现提前预测上，这无疑增加了电力系统运行的风险和不稳定性。这一背景促使了对更先进技术的迫切需求，以克服现有技术的不足，实现对电力系统状态实时、准确地监测与预测。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种输电线路故障监测及定位系统，具备对电力系统状态实时监测与提前预测故障的优点，解决了传统技术对输电线路状态的延迟监测和无法实现提前预测故障的问题。
3、(二)技术方案
4、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种输电线路故障监测及定位系统，包括数据监测模块、数据收集模块、数据计算模块和数据管理模块；
5、所述数据监测模块使用球型摄像机、枪型摄像机与温湿度传感器实时监测输电线路运行状态与线路环境，所述数据监测模块通过无线网络将监测数据传输至数据收集模块；
6、所述数据收集模块将数据监测模块收集的数据通过无
7、所述数据计算模块包括电力状态单元、输电线路故障定位单元和电网负荷单元，所述电力状态单元根据输电线路数据计算实时电力指数fvl，所述输电线路故障定位单元根据辅助设施数据计算输电线路故障定位数据kig，所述电网负荷单元根据温湿度数据与实时电力指数fvl计算电网负荷指数hxf，所述数据计算模块通过网络传感器与数据管理模块连接；
8、所述数据管理模块根据实时电力指数fvl监测当前电力状态，所述数据管理模块根据输电线路故障定位数据kig预估故障点距离测量点的距离，所述数据管理模块根据电网负荷指数hxf来判断故障范围。
9、优选的，所述输电线路单元根据输电线路数据特征对高压功率、中压功率、低压功率、高压时域信号、中压时域信号与低压时域信号数据分别进行编号，所述高压功率、中压功率、低压功率、高压时域信号、中压时域信号与低压时域信号数据分别编号为w1、w2、w3、f(t1)、f(t2)、f(t3)。
10、优选的，所述电力状态单元根据输电线路数据计算实时电力指数fvl，其计算公式为：
11、
12、公式中，fvl表示实时电力指数，w1、w2、w3、f(t1)、f(t2)、f(t3)分别表示高压功率、中压功率、低压功率、高压时域信号、中压时域信号与低压时域信号数据，w1+w2+w3表示输电线路总功率，x1、y1、z1分别表示高压时域信号、中压时域信号与低压时域信号在总时域信号中的权重，g(t1)、g(t2)、g(t3)分别表示输电线路中高压时域信号、中压时域信号与低压时域信号在传输过程中的预设时域信号，x、y、z分别表示高压时域信号、中压时域信号与低压时域信号在总预设时域信号中的权重，表示输电线路时域信号损失系数。
13、优选的，所述辅助设施单元根据辅助设施数据特征对电力线路总长度、电力线路上行波的传播速度、监测设备的故障行波到达测量点1的时间与监测设备的故障行波到达测量点2的时间进行数据编号，所述电力线路总长度、电力线路上行波的传播速度、监测设备的故障行波到达测量点1的时间与监测设备的故障行波到达测量点2的时间数据分别编号为l、v、t1、t2。
14、优选的，所述输电线路故障定位单元根据辅助设施数据计算输电线路故障定位数据kig，其计算公式为：
15、
16、公式中，kig表示输电线路故障定位数据，l、v、t1、t2分别表示电力线路总长度、电力线路上行波的传播速度、监测设备的故障行波到达测量点1的时间与监测设备的故障行波到达测量点2的时间数据，表示故障点到测量点的距离。
17、优选的，所述温湿度单元根据温湿度数据特征对电路周围的温度、湿度数据进行编号，所述电路周围的温度、湿度数据编号为q、s。
18、优选的，所述电网负荷单元根据温湿度数据与实时电力指数fvl计算电网负荷指数hxf，其计算公式为：
19、hxf＝a*q+b*s+c*fvl
20、公式中，hxf表示电网负荷指数，fvl表示实时电力指数，q、s表示电路周围的温度、湿度数据，a、b、c分别表示电路周围的温度、湿度数据、电力指数对应的温度影响系数、湿度影响系数与电力传输影响系数。
21、优选的，所述数据管理模块根据实时电力指数fvl监测当前电力状态，当电力指数fvl为100％时，电力状态优秀，85％<当电力指数fvl<100％，电力状态良好，60％<当电力指数fvl<85％，电力状态一般。
22、优选的，所述数据管理模块根据输电线路故障定位数据kig预估故障点距离测量点的距离，并且根据故障点距离测量点的距离提前规划维修路线。
23、优选的，所述数据管理模块根据电网负荷指数hxf来判断故障范围，并且根据故障范围圈定故障源，提前触动紧急处理。
24、与现有技术相比，本专利技术提供了一种输电线路故障监测及定位系统，具备以下有益效果：
25、1、本专利技术通过电力状态单元对实时电力指数fvl的计算，数据管理模块能够根据实时电力指数fvl评估当前的电力供应状态，从而确保电力供应的稳定性，当实时电力指数fvl在60％到85％范围内波动时，数据管理模块能够确定故障原因是电力系统供电不足，同时采取补充供电量的措施，当实时电力指数fvl>100％时，数据管理模块能够确定故障原因是电力系统供电过剩，同时采取转移供电量的措施，这种根据监测计算指标来调整供电量的方法，不仅能够预防停电事件，提高系统的可靠性，同时还能降低供电成本。
26、2、本专利技术电网负荷指数hxf能从侧面反映电网的负载情况，通过该指数能判断故障范围，从而有效分配维修资源，同时根据故障范围圈定故障源，并提前促使管理模块触动紧急处理机制，能在故障发生的第一时间进行处理，来减少故障对电网的初步影响，防止故障扩散，从而保障电网的安全稳定运行。
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1.一种输电线路故障监测及定位系统，其特征在于，包括数据监测模块、数据收集模块、数据计算模块和数据管理模块；
2.根据权利要求1所述的一种输电线路故障监测及定位系统，其特征在于：所述输电线路单元根据输电线路数据特征对高压功率、中压功率、低压功率、高压时域信号、中压时域信号与低压时域信号数据分别进行编号，所述高压功率、中压功率、低压功率、高压时域信号、中压时域信号与低压时域信号数据分别编号为W1、W2、W3、f(t1)、f(t2)、f(t3)。
3.根据权利要求2所述的一种输电线路故障监测及定位系统，其特征在于：所述电力状态单元根据输电线路数据计算实时电力指数Fvl，其计算公式为：
4.根据权利要求1所述的一种输电线路故障监测及定位系统，其特征在于：所述辅助设施单元根据辅助设施数据特征对电力线路总长度、电力线路上行波的传播速度、监测设备的故障行波到达测量点1的时间与监测设备的故障行波到达测量点2的时间进行数据编号，所述电力线路总长度、电力线路上行波的传播速度、监测设备的故障行波到达测量点1的时间与监测设备的故障行波到达测量点2的时间数据分别编号为
5.根据权利要求4所述的一种输电线路故障监测及定位系统，其特征在于：所述输电线路故障定位单元根据辅助设施数据计算输电线路故障定位数据Kig，其计算公式为：
6.根据权利要求1所述的一种输电线路故障监测及定位系统，其特征在于：所述温湿度单元根据温湿度数据特征对电路周围的温度、湿度数据进行编号，所述电路周围的温度、湿度数据编号为Q、S。
7.根据权利要求6所述的一种输电线路故障监测及定位系统，其特征在于：所述电网负荷单元根据温湿度数据与实时电力指数Fvl计算电网负荷指数Hxf，其计算公式为：
8.根据权利要求3所述的一种输电线路故障监测及定位系统，其特征在于：所述数据管理模块根据实时电力指数Fvl监测当前电力状态，当电力指数Fvl为100％时，电力状态优秀，85％<当电力指数Fvl<100％，电力状态良好，60％<当电力指数Fvl<85％，电力状态一般。
9.根据权利要求5所述的一种输电线路故障监测及定位系统，其特征在于：所述数据管理模块根据输电线路故障定位数据Kig预估故障点距离测量点的距离，并且根据故障点距离测量点的距离提前规划维修路线。
10.根据权利要求7所述的一种输电线路故障监测及定位系统，其特征在于：所述数据管理模块根据电网负荷指数Hxf来判断故障范围，并且根据故障范围圈定故障源，提前触动紧急处理。
...【技术特征摘要】
1.一种输电线路故障监测及定位系统，其特征在于，包括数据监测模块、数据收集模块、数据计算模块和数据管理模块；
2.根据权利要求1所述的一种输电线路故障监测及定位系统，其特征在于：所述输电线路单元根据输电线路数据特征对高压功率、中压功率、低压功率、高压时域信号、中压时域信号与低压时域信号数据分别进行编号，所述高压功率、中压功率、低压功率、高压时域信号、中压时域信号与低压时域信号数据分别编号为w1、w2、w3、f(t1)、f(t2)、f(t3)。
3.根据权利要求2所述的一种输电线路故障监测及定位系统，其特征在于：所述电力状态单元根据输电线路数据计算实时电力指数fvl，其计算公式为：
4.根据权利要求1所述的一种输电线路故障监测及定位系统，其特征在于：所述辅助设施单元根据辅助设施数据特征对电力线路总长度、电力线路上行波的传播速度、监测设备的故障行波到达测量点1的时间与监测设备的故障行波到达测量点2的时间进行数据编号，所述电力线路总长度、电力线路上行波的传播速度、监测设备的故障行波到达测量点1的时间与监测设备的故障行波到达测量点2的时间数据分别编号为l、v、t1、t2。
5.根据权利要求4所述的一种输电线路故障监测及定位系统，其特征在于：所述输电线路故障定位单...
【专利技术属性】
技术研发人员：万尚军，朱俊强，陈凯，刘江林，
申请(专利权)人：江苏征途电气科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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