IT接地系统的安全评估方法、装置、设备和存储介质与流程

it接地系统的安全评估方法、装置、设备和存储介质
技术领域
1.本技术涉及民用供电技术领域，特别是涉及一种it接地系统的安全评估方法、装置、设备和存储介质。


背景技术：

2.随着电力电子技术的发展和新能源(如光伏、储能)的不断接入，在民用供电领域出现了低压直流供电系统，低压直流供电系统具有安全、可靠、经济的特点。目前民用的220v交流系统中常见的低压直流供电系统是it接地系统。
3.然而，it接地系统存在一些故障的安全风险，因此亟需一种可以评估it接地系统的安全风险的手段。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够精确量化it接地系统的安全评估方法、装置、设备和存储介质。
5.一种it接地系统的安全评估方法，应用于it接地系统，所述it接地系统包括连接在同一直流母线的多个设备，所述方法包括：
6.确定每个处于工作状态的目标设备对应的第一故障概率，所述目标设备为多个设备中的至少两个；
7.根据每个目标设备对应的第一故障概率确定所述it接地系统的系统故障概率；
8.根据所述系统故障概率确定所述it接地系统的安全风险，其中，所述系统故障概率越低，所述it接地系统的安全风险越低。
9.在其中一个实施例中，所述根据每个目标设备对应的第一故障概率确定所述it接地系统的系统故障概率，包括：
10.根据每个目标设备对应的第一故障概率确定所述it接地系统发生两点故障的概率；
11.将所述所述it接地系统发生两点故障的概率作为所述系统故障概率。
12.在其中一个实施例中，所述it接地系统还包括监测设备，所述监测设备用于监测所述it接地系统发生单点故障，所述方法还包括：
13.确定所述监测设备对应的第二故障概率；
14.所述根据每个目标设备对应的第一故障概率确定所述it接地系统发生两点故障的概率，包括：
15.根据所述第二故障概率以及每个目标设备对应的第一故障概率确定所述it接地系统发生两点故障的概率。
16.在其中一个实施例中，确定每个处于工作状态的目标设备对应的第一故障概率，包括：
17.获取每个所述目标设备对应的目标设备信息；
18.根据所述目标设备信息确定每个所述目标设备对应的第一故障概率。
19.在其中一个实施例中，所述目标设备信息包括设备类型、设备型号、设备使用时间和设备使用环境中的至少一个。
20.在其中一个实施例中，所述根据所述目标设备信息确定每个所述目标设备对应的第一故障概率，包括：
21.调用故障概率数据库，所述故障概率数据库预先存储有不同设备信息与故障概率的对应关系；
22.从所述故障概率数据库中查找与所述目标设备信息相匹配的匹配设备信息；
23.在查找到所述匹配设备信息的情况下，将所述匹配设备信息对应的故障概率作为所述第一故障概率。
24.在其中一个实施例中，所述方法还包括：
25.监测每个设备的运行数据；
26.根据所述运行数据确定处于工作状态的至少两个所述目标设备。
27.一种it接地系统的安全评估装置，应用于it接地系统，所述it接地系统包括连接在同一直流母线的多个设备，所述装置包括：
28.设备故障确定模块，用于确定每个处于工作状态的目标设备对应的第一故障概率，所述目标设备为多个设备中的至少两个；
29.系统故障确定模块，用于根据每个目标设备对应的第一故障概率确定所述it接地系统的系统故障概率；
30.安全评估模块，用于根据根据所述系统故障概率确定所述it接地系统的安全风险，其中，所述系统故障概率越低，所述it接地系统的安全风险越低。
31.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法的步骤。
32.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
33.上述it接地系统的安全评估方法、装置、设备和存储介质，通过确定每个处于工作状态的目标设备对应的第一故障概率，所述目标设备为多个设备中的至少两个；根据每个目标设备对应的第一故障概率确定所述it接地系统的系统故障概率；根据所述系统故障概率确定所述it接地系统的安全风险，其中，所述系统故障概率越低，所述it接地系统的安全风险越低，可以评估it接地系统的安全风险。
附图说明
34.为了更清楚地说明本技术实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
35.图1为it接地系统的应用场景图；
36.图2为一个实施例中it接地系统的安全评估方法的流程示意图；
37.图3为一个实施例中it接地系统的安全评估装置的结构示意图。
具体实施方式
38.为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本技术的公开内容更加透彻全面。
39.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。
40.可以理解，本技术所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。
41.需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，以下实施例中的“连接”，如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
42.在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。
43.本技术提供的it接地系统的安全评估方法，可以应用于如图1所示的it接地系统中。如图1所示，其中，it接地系统中同一母线连接多个设备，例如设备1
……
设备n等，在系统正常运行时，多个设备发生单点接地故障，而当设备发生单点接地故障时，故障设备仍可能会保持一段时间运行，若故障设备未能正常排除，系统很有可能发生二次接地故障，在it接地系统中，可以通过监测设备监测it接地系统设备的运行数据，并将数据上传至服务器，在服务器中匹配设备发生单点接地故障概率以及系统发生单点接地故障时监测设备发生故障的概率，并在服务器中确定系统发生系统故障的概率，并量化评估系统的安全风险。
44.在一个实施例中，如图2所示，图2为一个是实施例提供的it接地系统的安全评估方法的流程示意图。该方法应用于it接地系统，it接地系统包括连接在同一直流母线的多个设备，该方法包括步骤s110至步骤s130。
45.步骤s110、确定每个处于工作状态的目标设备对应的第一故障概率，所述目标设备为多个设备中的至少两个。
46.其中，设备是指it接地系统中的同一电源母线的多个电气设备。目标设备指的是同一电源母线的多个设备中，处于工作状态的设备。第一故障概率是指设备发生故障的概率。可选的，第一故障概率为设备发生绝缘破损的概率，即把设备发生绝缘破损看做是设备发生故障。可选的，第一故障概率可以通过设备的一些工作参数确定，或者是通过实验确定，或者是根据经验参数获取，本实施例不作限定。具体的设备发生绝缘破损时的概率，采用经验参数获取各个设备发生绝缘破损的概率。
47.可选的，不同设备发生故障的第一故障概率可以相同，也可以不相同。一般的，若根据经验参数获取设备的第一故障概率，则不同设备分别对应的第一故障概率相同。
48.在本实施例中，具体的，通过确定每个设备的发生接地故障的概率，从而评估系统故障的安全风险，若根据经验参数确定每个设备绝缘破损的概率，减少计算量，降低计算难度，避免计算每一种设备绝缘破损的概率。
49.步骤s120、根据每个目标设备对应的第一故障概率确定所述it接地系统的系统故障概率。
50.其中，系统故障概率是指it接地系统发生故障的概率。可选的，可以将其中一个目标设备发生故障的概率作为系统故障概率，也可以将至少两个目标设备同时发生故障的概率作为系统故障概率，具体指某一设备发生单点接地故障后，除已发生故障设备外，其他设备发生接地故障的概率，即发生两点接地故障的概率。
51.步骤s130、根据所述系统故障概率确定所述it接地系统的安全风险，其中，所述系统故障概率越低，所述it接地系统的安全风险越低。
52.在本步骤中，若系统故障概率越低，则说明it接地系统发生故障的可能性越低，此时it接地系统的安全风险越低；同理，系统故障概率越高，则说明it接地系统发生故障的可能性越高，此时it接地系统的安全风险越高。
53.本实施例的技术方案，通过确定每个处于工作状态的目标设备对应的第一故障概率，所述目标设备为多个设备中的至少两个；根据每个目标设备对应的第一故障概率确定所述it接地系统的系统故障概率；根据所述系统故障概率确定所述it接地系统的安全风险，其中，所述系统故障概率越低，所述it接地系统的安全风险越低，可以评估it接地系统的安全风险。
54.可选的，在确定it接地系统的安全风险后，若安全风险高于预设安全风险，则可以发出告警提示，以便运维人员及时进行排查，避免it接地系统在发生故障后才进行故障排查，提高了it接地系统的安全性。
55.在一个实施例中，所述根据每个目标设备对应的第一故障概率确定所述it接地系统的系统故障概率，包括：根据每个目标设备对应的第一故障概率确定所述it接地系统发生两点故障的概率；将所述所述it接地系统发生两点故障的概率作为所述系统故障概率。
56.在本实施例中，可以理解的是通过将it接地系统发生两点故障的概率作为系统故障概率，能精确地量化系统发生两点接地故障的概率。
57.具体的，在it接地系统中，电源端中性点经高阻接地，设备外壳直接接地。由于电源端中性点经高阻接地，低压直流it接地系统具有故障电流指征值较小的特点，安全性较高，故it接地系统对于单点接地故障具有本质安全性，因此可以忽略it接地系统发生单点接地故障的情况，将两点接地故障的概率作为系统故障概率，能够更准确的评估系统故障概率。
58.在一个实施例中，所述it接地系统还包括监测设备，所述监测设备用于监测所述it接地系统发生单点故障，所述方法还包括：确定所述监测设备对应的第二故障概率；所述根据每个目标设备对应的第一故障概率确定所述it接地系统发生两点故障的概率，包括：根据所述第二故障概率以及每个目标设备对应的第一故障概率确定所述it接地系统发生两点故障的概率。
59.具体的，在it接地系统中单个设备允许带故障运行一段时间，通过绝缘监测设备(insulation monitoring device，imd)报警确定故障点位置并排除故障，通过第一故障概率反映设备安电气安全性，但是如果发生单次故障时，imd失效，未能及时报警，在系统发生严重的两点接地故障，通过根据每个目标设备对应的第一故障概率和imd失效的概率确定it接地系统的系统故障概率,量化两点接地故障发生的概率；通过系统故障概率确定it接
地系统的安全风险，当系统故障概率越低，it接地系统的安全风险越低。
60.其中，监测设备是指监测系统设备是否发生绝缘类故障的设备，具体的可以是imd监测设备；当it接地系统中，某一设备发生单点接地故障并保持运行时，确定所述监测设备对应的第二故障概率。其中，第二故障概率为监测设备发生故障的概率，若监测设备发生故障，则监测设备无法发现单点故障，因此第二故障概率可以理解为监测设备无法正常排除单点故障的概率，其中，包括无法定位第一点设备故障发生的位置、无法对第一点设备故障发出告警和无法切除第一点设备故障；第二故障发生的概率和同一母线下各个目标设备对应的第一故障的概率结合发生两点接地故障的概率计算公式确定it接地系统发生两点故障的概率。
61.在本实施例中，可以理解的是，在it接地系统中，通过确定同一直流电源母线下的目标设备对应的第一故障概率，以及目标设备发生单点接地故障时，imd失效的概率，从而确定所述it接地系统的系统故障概率，根据系统故障概率评估it接地系统安全风险，量化两点接地接地故障的发生概率，精确的量化评估it接地系统的安全风险。
62.可以理解的是，通过第二故障概率以及每个目标设备对应的第一故障概率确定所述it接地系统发生两点故障的概率，引入监测设备发生故障无法正常排除第一点故障的概率，准确地获取的系统故障概率。
63.具体的，在it接地系统中，电源端中性点经高阻接地，设备外壳直接接地。由于电源端中性点经高阻接地，低压直流it接地系统具有故障电流指征值较小的特点，安全性较高，故it接地系统对于单点接地故障具有本质安全性。但因此过电流类保护设备不易动作，无法在单点故障时及时切除故障设备、避免故障蔓延。故it接地系统在设计时就允许带故障运行一段时间，通过绝缘监测设备(insulation monitoring device，imd)的报警，确定故障点的位置并及时排除故障。但如果imd失效，未能及时告警，系统在带故障运行中发生了第二点接地故障，就会造成严重的两点接地故障。
64.示例性的，假设不同目标设备的第一故障概率相同，并且it接地系统中设置有监测设备，则系统故障概率的计算公式为：
[0065][0066]
式中，n为同一直流电源母线下处于工作的设备数，即目标设备的个数；p1为每一个设备发生绝缘破损的概率，即第一故障概率；p2为imd失效概率，即第二故障概率；py为两点接地故障概率，即系统故障概率。
[0067]
it接地系统中，确定同一直流母线下的n个设备的发生绝缘破损的概率p1，以及在某一设备发生故障时，imd失效的概率p2，带入发生两点接地故障的概率py的计算公式，确定两点接地故障。
[0068]
在一个实施例中，确定每个处于工作状态的目标设备对应的第一故障概率，包括：获取每个所述目标设备对应的目标设备信息；根据所述目标设备信息确定每个所述目标设备对应的第一故障概率。
[0069]
其中，目标设备信息是指影响设备发生绝缘破损的信息，具体是指设备类型、设备使用时间、设备使用环境、设备使用工况等信息，根据目标信息确定系统中各个设备发生第一故障的概率。
[0070]
具体的，预先确定设备信息与故障概率的对应关系，则通过获取目标设备对应的
目标设备信息，则根据目标设备信息可以确定目标设备对应的第一故障概率。
[0071]
在本实施例中，通过目标设备信息确定系统中各个设备发生第一故障的概率，相当于考虑到了不同设备的工作情况，则得到的故障概率更准确，进而确定的系统故障概率也更准确，从而准确地反映了系统的安全性。
[0072]
在一个实施例中，所述目标设备信息包括设备类型、设备型号、设备使用时间和设备使用环境中的至少一个。
[0073]
在本实施例中，通过目标设备信息确定系统中各个设备发生第一故障的概率，相当于考虑到了不同设备的工作情况，则得到的故障概率更准确，进而确定的系统故障概率也更准确，从而准确地反映了系统的安全性。
[0074]
在一个实施例中，所述根据所述目标设备信息确定每个所述目标设备对应的第一故障概率，包括：调用故障概率数据库，所述故障概率数据库预先存储有不同设备信息与故障概率的对应关系；从所述故障概率数据库中查找与所述目标设备信息相匹配的匹配设备信息；在查找到所述匹配设备信息的情况下，将所述匹配设备信息对应的故障概率作为所述第一故障概率。
[0075]
其中，所述故障概率数据库建立于服务器、网盘和本地电脑硬盘中，当需要调用故障概率数据库中的数据时，向服务器、网盘、本地电脑发送匹配信息，从所述故障概率数据库中查找与所述目标设备信息相匹配的匹配设备信息；在查找到所述匹配设备信息的情况下，将所述匹配设备信息对应的故障概率作为所述第一故障概率。故障概率数据库的匹配设备信息和目标设备信息定期更新。
[0076]
在本实施例中，it接地系统中，通过建立故障概率数据库，将系统中各个设备发生第一故障概率与设备信息储存，在评估系统安全风险时，调用故障概率数据库相应的数据，方便数据整理和存储，实现数据的集中处理，节约多次从设备获取第一故障概率的成本。
[0077]
需要说明的是，可以通过预先实验，来建立设备信息与故障概率的对应关系，并存储在故障概率数据库中，则在确定第一故障概率时可以从故障概率数据库中调用设备信息与故障概率的对应关系，从而确定目标设备对应的第一故障概率。
[0078]
在一个实施例中，所述方法还包括：监测每个设备的运行数据；根据所述运行数据确定处于工作状态的至少两个所述目标设备。
[0079]
其中，运行数据指的是设备在运行过程中的数据。本实施例通过运行数据确定哪些设备处于工作状态，从而确定出处于工作状态的目标设备。可选的，运行数据包括但不限于电压参数，电流参数等，本实施例不作限定。
[0080]
其中，在it接地系统正常工作以及在it接地系统发生单点接地短路故障时，检测每个设备的运行数据，从而确定出目标设备。
[0081]
在本实施例中，通过监测每个设备的运行数据确定出目标设备，进而根据目标设备的故障概率评估it接地系统存在两点接地故障的安全风险。
[0082]
应该理解的是，虽然图2的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是
可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
[0083]
如图3所示，在一个实施例中，提供一种it接地系统的安全评估装置，应用于it接地系统，所述it接地系统包括连接在同一直流母线的多个设备，所述装置包括：设备故障确定模块210、系统故障确定模块220和安全评估模块230，其中，设备故障确定模块210，用于确定每个处于工作状态的目标设备对应的第一故障概率，所述目标设备为多个设备中的至少两个；系统故障确定模块220，用于根据每个目标设备对应的第一故障概率确定所述it接地系统的系统故障概率；安全评估模块230，用于根据所述系统故障概率确定所述it接地系统的安全风险，其中，所述系统故障概率越低，所述it接地系统的安全风险越低。
[0084]
在一个实施例中，系统故障确定模块包括：两点故障确定单元，两点故障确定单元用于根据每个目标设备对应的第一故障概率确定所述it接地系统发生两点故障的概率；将所述所述it接地系统发生两点故障的概率作为所述系统故障概率。
[0085]
在一个实施例中，两点故障确定模块还包括：设备第二故障确定单元、系统两点故障确定单元，设备第二故障确定单元确定所述监测设备对应的第二故障概率；所述根据每个目标设备对应的第一故障概率确定所述it接地系统发生两点故障的概率，包括：根据所述第二故障概率以及每个目标设备对应的第一故障概率确定所述it接地系统发生两点故障的概率。
[0086]
在一个实施例中，设备故障确定模块包括：设备信息获取单元和设备故障确定单元，其中，设备信息获取单元用于获取每个所述目标设备对应的目标设备信息；设备故障确定单元用于根据所述目标设备信息确定每个所述目标设备对应的第一故障概率。
[0087]
在一个实施例中，所述目标设备信息包括设备类型、设备型号、设备使用时间和设备使用环境中的至少一个。
[0088]
在一个实施例中，设备故障确定单元包括：信息调用子单元、设备匹配子单元和故障概率确定子单元，其中，信息调用子单元用于调用故障概率数据库，所述故障概率数据库预先存储有不同设备信息与故障概率的对应关系；设备匹配子单元用于从所述故障概率数据库中查找与所述目标设备信息相匹配的匹配设备信息；故障概率确定子单元用于在查找到所述匹配设备信息的情况下，将所述匹配设备信息对应的故障概率作为所述第一故障概率。
[0089]
在一个实施例中，it接地系统的安全评估装置还包括：两点故障确定模块，两点故障确定模块，用于根据每个目标设备对应的第一故障概率确定所述it接地系统发生两点故障的概率；将所述所述it接地系统发生两点故障的概率作为所述系统故障概率。
[0090]
关于it接地系统的安全评估装置的具体限定可以参见上文中对于it接地系统的安全评估方法的限定，在此不再赘述。上述it接地系统的安全评估装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。需要说明的是，本技术实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
[0091]
在一个实施例中，还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。
[0092]
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计
算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
[0093]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read-only memory，rom)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(random access memory，ram)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(static random access memory，sram)或动态随机存取存储器(dynamic random access memory，dram)等。
[0094]
在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
[0095]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0096]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。