站用电源故障判断方法、装置、计算机设备和存储介质与流程

1.本申请涉及电力系统的技术领域，特别是涉及一种站用电源故障判断方法、装置、计算机设备和存储介质。


背景技术：

2.随着社会的发展，变电站的站用设备不断增多，且功能不断增强。要保证站用设备的正常使用，对站用设备的站用电源的故障检测和保护越来越重要。对站用电源的故障检测不准确，无法对站用电源进行有效的保护，这样会使得站用设备的可靠性和稳定性较差。
3.传统技术中，通过采集站用电源母线上的电压或者电流信号，并将该电压或者电流信号与站用电源正常运行下电压或者电流信号进行对比，确定站用电源的故障。然而，这样确定站用电源的故障的方法不准确。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种站用电源故障判断方法、装置、计算机设备和存储介质。
5.第一方面，本申请一个实施例提供一种一种站用电源故障判断方法，包括：
6.获取站用电源的目标电压信号，并确定目标电压信号的正序分量、负序分量和零序分量；
7.分别计算正序分量、负序分量和零序分量的不平衡量；
8.将不平衡量合成故障电压信号，并根据故障电压信号确定站用电源的故障相。
9.在其中一个实施例中，根据故障电压信号，确定站用电源的故障相，包括：
10.根据故障电压信号，确定故障电压信号在多个相线上的多个故障电压矢量；
11.根据多个故障电压矢量，确定站用电源的故障相。
12.在其中一个实施例中，根据多个故障电压矢量，确定站用电源的故障相，包括：
13.若故障电压矢量不为零，则故障电压矢量对应的相线为站用电压的故障相。
14.在其中一个实施例中，确定目标电压信号的正序分量、负序分量和零序分量，包括：
15.确定目标电压信号在多相线上的多个电压矢量；
16.基于对称分量法，根据多个电压矢量，确定正序分量、负序分量和零序分量。
17.在其中一个实施例中，还包括：
18.根据故障电压信号，确定站用电源的故障类型。
19.在其中一个实施例中，在根据所述故障电压信号，确定站用电源的故障类型后，还包括：
20.根据站用电源的故障类型，产生与故障类型相对应的警示信息。
21.在其中一个实施例中，获取站用电源的目标电压信号，包括：
22.获取站用电源的初始电压信号；
23.对所述电压信号进行降压处理，得到目标电压信号。
24.第二方面，本申请一个实施例提供一种站用电源故障判断装置，包括：
25.获取模块，用于获取站用电源的电压信号，并确定电压信号的正序分量、负序分量和零序分量；
26.计算模块，用于分别计算正序分量、负序分量和零序分量的不平衡量；
27.确定模块，用于将不平衡量合成故障电压信号，并根据故障电压信号确定站用电源的故障相。
28.第三方面，本申请一个实施例提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上述实施例提供的方法的步骤。
29.第四方面，本申请一个实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述实施例提供的方法的步骤。
30.本申请实施例提供一种站用电源故障判断方法、装置、计算机设备和存储介质。该站用电源故障判断方法通过获取站用电源的目标电压信号，并确定该目标电压信号的正序分量、负序分量和零序分量；分别计算正序分量、负序分量和零序分量的不平衡量；将不平衡量合成故障电压信号，并根据故障电压信号确定站用电源的故障相。本申请实施例提供的站用电源故障判断方法将目标电压信号的正序分量、负序分量和零序分量的不平衡量提取出来合成故障电压信号，该故障电压信号即为站用电源存在故障时的电压信号，根据该故障电压信号可以根据清楚和准确的确定站用电源的故障相，从而可以提高站用电源的可靠性和稳定性。
附图说明
31.为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域不同技术人员来讲，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。
32.图1为本申请一个实施例提供的站用电源故障判断方法的步骤流程示意图；
33.图2为本申请一个实施例提供的站用电源故障判断方法的步骤流程示意图；
34.图3为本申请一个实施例提供的站用电源故障判断方法的步骤流程示意图；
35.图4为本申请一个实施例提供的站用电源故障判断方法的步骤流程示意图；
36.图5为本申请一个实施例提供的站用电源故障判断方法的步骤流程示意图；
37.图6为本申请一个实施例提供的站用电源故障判断装置的结构示意图；
38.图7为本申请一个实施例提供的计算机设备的设备的结构示意图。
具体实施方式
39.为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
40.下面以具体的实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决技术
问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本申请的实施例进行描述。
41.本申请提供的站用电源故障判断方法可以应用于站用电源的供电系统以及用电支路。采用本申请提供的站用电源故障判断方法可以检测站用电源的供电系统或用电支路是否存在故障，以及站用电源母线中存在故障的相线。在使用该方法判断出站用电源的故障后，工作人员可以根据做出相应的保护措施，从而可以提高站用电源的可靠性。
42.本申请提供的站用电源故障判断方法可以通过计算机设备实现。计算机设备包括但不限于控制芯片、个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备。本申请提供的方法可以通过java软件实现，也可以应用于其他软件。
43.请参见图1，本申请一个实施例提供一种站用电源故障判断方法，改方法具体的实现步骤包括：
44.步骤100、获取站用电源的目标电压信号，并确定目标电压信号的正序分量、负序分量和零序分量。
45.目标电压信号是指站用电源的母线上的电压信号。在实际使用中，可以在站用电源的母线处安装电压互感器，使用该电压互感器可以检测站用电源的母线上的目标电压信号。电压互感器可以将检测到的电压信号发送至计算机设备，计算机设备将接收到的电压信号存储起来，使用时直接在存储器中获取即可。电压互感器可以内置有存储设备，该存储设备可以存储电压互感器检测到的电压信号，计算机设备在需要获取站用电源的目标电压信号时，直接从电压互感器的内置存储设备中获取。本实施例对获取站用电源的目标电压信号的具体方法不作任何限制，只要能够实现其功能即可。
46.正序分量、负序分量和零序分量均是表征量，是会随着环境的变换而呈现的量。正序分量、负序分量和零序分量是根据a相线、b相线和c相线的顺序来确定的。正序分量的a相线领先b相线120度，b相线领先c相线120度，c相线领先a相线120度。负序分量的a相线落后b相线120度，b相线落后c相线120度，c相线落后a相线120度。零序分量的a相线、b相线和c相线的相位相同。正序分量、负序分量和零序分量中均包括相位、幅值和频率信息。正序分量是始终存在的，负序分量和零序分量可能不存在，通常情况下，在发生短路故障时，负序分量会存在，在发生接地故障时，零序分量会存在。计算机设备可以根据获取的目标电压确定该目标电压的正序分量、负序分量和零序分量。本实施例对确定目标电压的正序分量、负序分量和零序分量的具体方法不作任何限制，只要能够实现其功能即可。
47.步骤200、分别计算正序分量、负序分量和零序分量的不平衡量；
48.计算机设备在得到目标电压信号的正序分量、负序分量和零序分量后，分别计算正序分量、负序分量和零序分量中的不平衡量。在正序分量中包括a相线、b相线和c相线，正序分量的不平衡量是指正序分量中的a相线、b相线和c相线之间幅值、相位或者频率的不平衡量。假设，正序分量中的a相线的幅值与b相线的幅值相同，c相线的幅值大于a相线的幅值，则正序分量中的幅值的不平衡量就是c相线幅值与a相线幅值之间的差值。同理，可以获取正序分量中频率和相位的不平衡量，使得最终得到正序分量的不平衡量。计算机设备可以根据相同的方法得到负序分量和零序分量的不平衡量。正序分量、负序分量和零序分量的不平衡量可能为零。本实施例对具体计算正序分量、负序分量和零序分量的不平衡量的方法不任何限制，只要能够实现其功能即可。
49.步骤300、将不平衡量合成故障电压信号，并根据故障电压信号确定站用电源的故障相。
50.计算机设备将计算得到的正序分量、负序分量和零序分量的不平衡量进行合成，从而可以形成故障电压信号。不平衡量可以用于表征目标电压信号是否存在故障。若不平衡量为零，则表征目标电压信号正常，既站用电源不存在故障。若不平衡量不为零，则将不平衡零进行合成得到故障电压信号。故障电压信号是指将存在故障的电压信号提取出来，该故障电压信号可以表征站用电源存在故障。则根据故障电压信号可以确定站用电源故障所在的相线。本实施例对将不平衡量合成故障电压信号的方法，以及根据故障电压信号确定站用电源的故障相的方法不作任何限制。
51.本申请实施例提供的站用电源故障判断方法，该方法通过获取站用电源的目标电压信号，并确定该目标电压信号的正序分量、负序分量和零序分量；分别计算正序分量、负序分量和零序分量的不平衡量；将该不平衡量合成故障电压信号，并根据故障电压信号确定站用电源的故障相。本申请实施例提供的站用电源故障判断方法将目标电压信号的正序分量、负序分量和零序分量的不平衡量提取出来合成故障电压信号。该故障电压信号即为站用电源存在故障时的电压信号，因此根据该故障电压信号可以更加准确，且清楚的确定站用电源的故障相，从而使得工作人员可以及时对站用电源的故障进行处理，进而可以提高站用电源的可靠性和稳定性。
52.请参见图2，在一个实施例中，步骤300根据故障电压信号，确定站用电源的故障相的一种可能的实施方式包括：
53.步骤310、根据故障电压信号，确定故障电压信号在多个相线上的多个故障电压矢量。
54.计算机设备可以将得到的故障电压信号进行分解，得到该故障电压信号在每个相线上的故障电压矢量。若站用电源母线采用的三相线，则计算机设备可以根据故障电压信号，确定该故障电压信号分别在三相线上的故障电压矢量。
55.步骤320、根据多个故障电压矢量，确定站用电源的故障相。
56.计算机设备根据得到的多个相线对应的多个故障电压矢量，可以确定站用电源发生故障的相线。在一个可选的实施例中，计算机设备可以通过判断相线上对应的故障电压矢量是否为零，来确定站用电源的故障相。
57.在实施例中，根据故障电压信号确定各相线上的故障电量矢量，这样可以根据故障电压矢量清楚准确的确定站用电源的故障相。
58.请继续参见图2、在一个实施例中，步骤320根据多个故障电压矢量，确定站用电源的故障相，包括：
59.步骤321、若故障电压矢量不为零，则故障电压矢量对应的相线为站用电压的故障相。
60.计算机设备可以判断各相线上对应的故障电压矢量是否为零，若某相线上故障电压矢量为零，则该相线上不存在故障电压矢量，既站用电源的该相线不存在故障；若某相线上的故障电压矢量不为零，则该相线上存在故障电压矢量，既站用电源的该相线上存在故障。
61.请参见图3，在一个实施例中，步骤100确定目标电压信号的正序分量、负序分量和
零序分量的一种可能的实施方式包括：
62.步骤110、确定目标电压信号在多相线上的多个电压矢量。
63.计算机设备根据获取到的目标电压信号可以得到在多个相线上的电压矢量。若站用电源的母线是三相电，计算机设备可以得到a相线、b相线和c相线上的电压矢量。a相线上的电压矢量可以表示为u
a
，b相线上的电压矢量可以表示为分别可以表示为u
b
，c相线上的电压矢量可以表示为u
c
。
64.步骤120、基于对称分量法，根据多个电压矢量，确定正序分量、负序分量和零序分量。
65.计算机设备在得到站用电源的母线中各相线上的电压矢量后，根据对称分量法，可以确定目标电压信号的正序分量、负序分量和零序分量。对正序分量、负序分量和零序分量的描述可以参考上述实施例中的描述，在此不再赘述。假设，零序分量表示为u0，正序分量表示为u1，负序分量表示为u2，计算机设备可以根据如下的公式，计算正序分量、负序分量和零序分量。在本实施例中，使用对称分量法可以快速简单的确定正序分量、负序分量和零序分量。
66.其中，α为旋转因子。
67.在一个可选的实施例中，可以直接在站用电源的母线上的三相线上分别设置电压互感器，分别检测三相线上的电压。计算机设备可以通过检测到的三相线上的电压使用对称分量法确定正序分量、负序分量和零序分量。
68.请参见图4，在一个实施例中，站用电源故障判断方法还包括
69.步骤400、根据故障电压信号，确定站用电源的故障类型。
70.计算机设备根据得到的故障电压信号，可以根据不同的故障的判断条件确定站用电源的故障类型。在一个可选的实施例中，计算机设备将得到的故障电压信号的幅值与站用电源在正常运行下的电压信号的幅值进行对比，若两者相同，则站用电源的故障类型为单相断线并单相接地。在另一个可选的实施例中，计算机设备可以根据故障电压信号的频率和相位判断站用电源是否存在分频谐振或者高频谐振故障。在本实施例中，对根据故障电压信号，确定站用电源的故障类型的具体过程不作任何限制，只要能够实现其功能即可。在本实施例中，通过确定站用电源的故障类型，便于工作人员可以针对性的对故障进行维修等。
71.请继续参见图4，在一个实施例中，在步骤400根据故障电压信号，确定所述站用电源的故障类型后，站用电源故障判断方法还包括：
72.步骤500、根据站用电源的故障类型，生成与故障类型相对应的警示信息。
73.计算机设备在确定了站用电源的故障类型后，会对应于不同的故障类型发出不同的警示信息。例如：在确定站用电源的故障类型为接地故障时，可以发出“注意，发生接地故障！”的语音和文字的警示信息；在确定站用带能源的故障类型为短路故障时，可以发出“站用电源短路故障，请尽快处理！”的语音和文字的警示信息。本实施例对具体的警示信息不作任何限制，使用者可以根据实际情况自行设置。在本实施例中，通过对于不同故障类型生成的不同的警示信息能够在站用电源发生故障时及时的通知工作人员，使得工作人员可以
清楚的获取具体的故障类型，从而可以及时对该故障实施相应的措施，进而可以提高站用电源的可靠性。
74.在一个实施例中，站用电源故障判断方法还包括：计算机设备根据站用电源的故障相，产生与故障相对应的警示信息。不同的相线发生故障时，会产生不同的警示信息。例如：若a相线发生故障，则计算机设备可以发出“a相线存在故障”的警示信息。
75.请参见图5、在一个实施例中，步骤100、获取站用电源的目标电压信号的一种可能的实现方式包括：
76.步骤130、获取站用电源的初始电压信号。
77.步骤140、对初始电压信号进行降压处理，得到目标电压信号。
78.通过电压互感器采集到的站用电源的母线上的电压为初始电压信号。通常情况下，直接获取的站用电源的初始电压信号的幅值较大。计算机设备在得到初始电压信号后，对其进行降压处理，可以将较大幅值的初始电压信号降低为低幅值的目标电压信号。在一个可选的实施例中，计算机设备可以将初始电压信号输入降压电路。使用该降压电路对初始电压信号进行降压处理，得到目标电压信号。计算机设备获取该降压电路的输出信号，既可以获取到目标电压信号。在另一个可选的实施例中，计算机设备中可以内置有降压模块，计算机设备在获取初始电压信号后，通过该降压模块就可以实现对初始电压信号进行降压处理的目的。在一个具体的实施例中，初始电压信号的为220v，在对初始电压信号进行降压处理后的目标电压信号为3v。
79.在本实施例中，通过对初始电压信号进行降压处理，得到幅值较小的目标电压信号，便于后续对目标电压信号的处理。
80.应该理解的是，虽然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。
81.请参见图6，本申请一个实施例提供一种站用电源故障判断装置10，改装置包括获取模块100、计算模块200和确定模块300。其中，
82.获取模块100用于获取站用电源的电压信号，并确定电压信号的正序分量、负序分量和零序分量。
83.计算模块200用于分别计算正序分量、负序分量和零序分量的不平衡量。
84.确定模块300用于将不平衡量合成故障电压信号，并根据故障电压信号确定站用电源的故障相。
85.在一个实施例中，确定模块300具体用于根据故障电压信号，确定故障电压信号在多个相线上的多个故障电压矢量；根据多个故障电压矢量，确定站用电源的故障相。
86.在一个实施例中，确定模块300具体还用于若故障电压矢量不为零，则故障电压矢量对应的相线为站用电压的故障相。
87.在一个实施例中，获取模块100具体用于确定目标电压信号在多相线上的多个电压矢量；基于对称分量法，根据多个电压矢量，确定正序分量、负序分量和零序分量。
88.在一个实施例中，站用电源故障判断装置10还包括故障类型确定模块。
89.故障类型确定模块用于根据故障电压信号，确定站用电源的故障类型。
90.在一个实施例中，站用电源故障判断装置10还包括警示模块。
91.警示模块用于根据站用电源的故障类型，产生与故障类型相对应的警示信息。
92.在一个实施例中，获取模块100具体还用于获取站用电源的初始电压信号；对初始电压信号进行降压处理，得到目标电压信号。
93.关于上述站用电源故障判断装置10的具体限定可以参见上文中对于站用电源故障判断方法的限定，在此不在赘述。电缆识别装置10中的各个模块可以全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各装置、各模块或者各单元可以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装置或模块对应的操作。
94.请参见图7，在一个实施例中，提供了一种计算机设备，计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图7所示。计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。计算机设备的数据库用于存储目标电压信号和故障电压信号等。计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。计算机设备被处理器执行时以实现一种站用电源故障判断方法。
95.本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
96.在一个实施例中，本申请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，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
97.获取站用电源的目标电压信号，并确定目标电压信号的正序分量、负序分量和零序分量；
98.分别计算正序分量、负序分量和零序分量的不平衡量；
99.将不平衡量合成故障电压信号，并根据故障电压信号确定站用电源的故障相。
100.在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：若所述故障电压矢量不为零，则所述故障电压矢量对应的相线为所述站用电压的故障相。
101.在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据故障电压信号，确定故障电压信号在多个相线上的多个故障电压矢量；根据多个故障电压矢量，确定站用电源的故障相。
102.在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：确定目标电压信号在多相线上的多个电压矢量；基于对称分量法，根据多个电压矢量，确定正序分量、负序分量和零序分量。
103.在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据故障电压信号，确定站用电源的故障类型。
104.在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据站用电源的故
障类型，产生与故障类型相对应的警示信息。
105.在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：获取站用电源的初始电压信号；对初始电压信号进行降压处理，得到目标电压信号。
106.在一个实施例中，本申请提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
107.获取站用电源的目标电压信号，并确定目标电压信号的正序分量、负序分量和零序分量；
108.分别计算正序分量、负序分量和零序分量的不平衡量；
109.将不平衡量合成故障电压信号，并根据故障电压信号确定站用电源的故障相。
110.在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：若所述故障电压矢量不为零，则所述故障电压矢量对应的相线为所述站用电压的故障相。
111.在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据故障电压信号，确定故障电压信号在多个相线上的多个故障电压矢量；根据多个故障电压矢量，确定站用电源的故障相。
112.在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：确定目标电压信号在多相线上的多个电压矢量；基于对称分量法，根据多个电压矢量，确定正序分量、负序分量和零序分量。
113.在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据故障电压信号，确定站用电源的故障类型。
114.在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据站用电源的故障类型，产生与故障类型相对应的警示信息。
115.在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：获取站用电源的初始电压信号；对初始电压信号进行降压处理，得到目标电压信号。
116.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，本申请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/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以m种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(symchlimk)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
117.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。
118.以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保
护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。