基于图像识别和5G通信技术的电力系统二次负荷精准测量系统的制作方法

本发明涉及电力系统继电保护领域，尤其涉及一种基于图像识别和5g通信技术的电力系统二次负荷精准测量系统。

背景技术：

1、在电力系统进行新建、扩建、改建变电站时，继电保护设备投入运行前，需要通过带实际负荷的方式测量接入保护装置的电流、电压及二次回路的正确性，作为判断继电保护设备是否具备投产条件的依据。测试负荷一般利用二次电压、负荷电流来检验各ct绕组的极性、变比以及二次回路是否正确。

2、一般测试流程如下：

3、1.确定潮流的实际方向：结合现场一次设备的运行状态，通过相邻或对侧运行设备的潮流数据进行分析判断，一般以监控后台的数据作为参考，必要时与调度单位核对确定。

4、2.根据前期收集的电流、电压回路相关信息，如极性、变比等，结合实际潮流方向预判相位伏安表所测各相电流、电压的向量图。

5、3.利用相位伏安表对各二次回路进行实际测量，将实测数据与理论数据做比较，进而判断出电流互感器二次极性是否正确。

6、以上都是基于要求在负荷比较稳定的时候进行测试，但因为电力系统负荷的特点就是变化快，人为测试需要一定的时间，经常在测试时的负荷数据已发生变化，目前市面上所用的测量仪表不能实时跟踪负荷的变化，往往很难精确测量负荷的实际值，甚至作出错误的判断。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供基于图像识别和5g通信技术的电力系统二次负荷精准测量系统，以实时跟踪负荷的变化，精确测量负荷的实际值为目的。为此，本发明采取以下技术方案。

2、基于图像识别和5g通信技术的电力系统二次负荷精准测量系统，包括测量主机、测量分机和监控后台，所述的测量主机包括数据处理单元和图像识别模块，所述的图像识别模块与监控后台连接以通过图像识别方式识别监控后台中设定的数据，并能实时跟踪；

3、所述的测量分机包括数据采集模块和数据处理模块，所述的数据采集模块与待测试的继电保护设备连接，所述的数据采集模块连接到数据处理模块；

4、所述的测量主机和测量分机均设有人机交互模块，测量主机的人机交互模块与数据处理单元连接用以人机交互操作，测量分机的人机交互模块与数据处理模块和数据采集模块连接以进行人机交互操作；

5、所述的测量主机和测量分机均设有通信模块，测量主机的通信模块与测量主机的人机交互模块及数据处理单元连接，测量分机的通信模块与数据采集模块及数据处理模块连接，测量主机和测量分机之间通过通信模块进行5g通信，互相传输数据，并通过ntp协议实现时间同步。

6、通过测量分机对继电保护设备的二次电气量进行实时交流采样，采集数据精确可靠，并且通过数据处理模块和人机交互模块，能够实现对继电保护设备参数的计算和误差计算，通过5g通信技术，实现了测量主机和测量分机之间的快速数据传输和时间同步，使得测量结果更加精确可靠，实时性更强，利用图像识别技术，能够实现对监控后台中设定的数据进行识别，通过实时跟踪负荷的变化及对监控后台中设定的数据的自动精确的比较计算判断，避免了传统测量方法需要人工参与的问题，提高了测量效率和测量的精确性，因此能实时跟踪测试设备的负荷的变化，精确测量负荷的实际值，不会像人为测试那样容易发生错误判断。

7、作为优选技术手段：测量主机通过图像识别模块，对监控后台的负荷潮流数据进行图像识别，获取间隔潮流中的三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、功率因数数据，并传输给数据处理单元。实现对电力系统负荷数据的快速、准确的获取和实时监测，为电力系统的运行状态评估和优化提供了强有力的支持。

8、作为优选技术手段：测量分机通过数据采集模块对待测试的继电保护设备的二次电气量进行交流采样，采集三相二次电流值、三相二次电压值以及电流电压之间的功率因数角。交流采样技术具备较高的采样精度，实现对继电保护设备二次回路的实时监测和数据采集，可以提高数据采集的准确性和可靠性，避免了传统人工读取和记录数据的误差和局限性。

9、作为优选技术手段：测量分机中的数据处理模块对于数据采集模块所采集数据以及通过测量分机的人机交互模块输入的参数按设定的逻辑进行计算，并将计算结果发送给测量主机，测量主机中的数据处理单元对主、分机的数据进行数据处理及误差计算，输出结果。数据处理模块可以根据预设的逻辑和算法，对输入的参数进行计算和分析，测量主机中的数据处理单元则负责对主、分机传输过来的数据进行进一步的处理及误差计算，获得更加准确和客观全面的测量结果。

10、作为优选技术手段：测量主机和测量分机的人机交互模块以对通信报文和相关参数进行编辑，显示数据，并提供输出数据的接口。方便用户对数据进行处理和使用，提高了整个系统的易用性和灵活性。

11、作为优选技术手段：测量主机和测量分机对本身传输、处理信息造成的延时进行补偿。通过延时补偿，使得测量结果更加精确可靠。

12、有益效果：通过测量分机对继电保护设备的二次电气量进行实时交流采样，采集数据精确可靠，并且通过数据处理模块和人机交互模块，能够实现对继电保护设备参数的计算和误差计算，通过5g通信技术，实现了测量主机和测量分机之间的快速数据传输和时间同步，使得测量结果更加精确可靠，实时性更强，利用图像识别技术，能够实现对监控后台中设定的数据进行识别，通过实时跟踪负荷的变化及对监控后台中设定的数据的自动精确的比较计算判断，避免了传统测量方法需要人工参与的问题，提高了测量效率和测量的精确性，因此能实时跟踪测试设备的负荷的变化，精确测量负荷的实际值，不会像人为测试那样容易发生错误判断。

技术特征：

1.基于图像识别和5g通信技术的电力系统二次负荷精准测量系统，其特征在于：包括测量主机、测量分机和监控后台，所述的测量主机包括数据处理单元和图像识别模块，所述的图像识别模块与监控后台连接以通过图像识别方式识别监控后台中设定的数据，并能实时跟踪；

2.根据权利要求1所述的基于图像识别和5g通信技术的电力系统二次负荷精准测量系统，其特征在于：测量主机通过图像识别模块，对监控后台的负荷潮流数据进行图像识别，获取间隔潮流中的三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、功率因数数据，并传输给数据处理单元。

3.根据权利要求2所述的基于图像识别和5g通信技术的电力系统二次负荷精准测量系统，其特征在于：测量分机通过数据采集模块对待测试的继电保护设备的二次电气量进行交流采样，采集三相二次电流值、三相二次电压值以及电流电压之间的功率因数角。

4.根据权利要求3所述的基于图像识别和5g通信技术的电力系统二次负荷精准测量系统，其特征在于：测量分机中的数据处理模块对于数据采集模块所采集数据以及通过测量分机的人机交互模块输入的参数按设定的逻辑进行计算，并将计算结果发送给测量主机，测量主机中的数据处理单元对主、分机的数据进行数据处理及误差计算，输出结果。

5.根据权利要求4所述的基于图像识别和5g通信技术的电力系统二次负荷精准测量系统，其特征在于：测量主机和测量分机的人机交互模块以对通信报文和相关参数进行编辑，显示数据，并提供输出数据的接口。

6.根据权利要求5所述的基于图像识别和5g通信技术的电力系统二次负荷精准测量系统，其特征在于：测量主机和测量分机对本身传输、处理信息造成的延时进行补偿。

技术总结
本发明公开了一种基于图像识别和5G通信技术的电力系统二次负荷精准测量系统，涉及电力系统继电保护领域。电力系统负荷变化快，在电力系统继电保护设备投入运行前，目前采用人为测试继电保护设备，经常在测试时负荷数据已发生变化，不能实时跟踪负荷变化，很难精确测量负荷实际值。本发明包括测量主机、测量分机和监控后台，测量主机通过图像识别模块对监控后台的负荷潮流数据进行图像识别，测量分机通过数据采集模块对待测试的继电保护设备的二次电气量进行交流采样，测量主机和测量分机通过通信模块5G通信，传输数据，通过NTP协议实现时间同步。本发明能实时跟踪测试设备的负荷变化，精确测量负荷实际值。

技术研发人员：居福豹,张杰峰,章红来,汪卫东,吴继顺,盛宏伟,王俊康,吕坤星,马飞翔,刘叶杰,赵军毅,王嘉毅,王涛涛,张浩,叶德祥,郎朗,王得玺,许承利
受保护的技术使用者：浙江省送变电工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31