一种变电站的故障检测系统及检测方法与流程

本发明涉及电力测试，尤其涉及一种变电站的故障检测系统及检测方法。

背景技术：

1、电力系统的稳定安全运行已经成为社会经济快速发展的必要保障，而变电站这种一次设备的安全运行对整个电网系统的安全运行又有着非常重要的作用，尤其是在变电站中的接地网，其健康状况对于电力系统的稳定安全运行至关重要。

2、然而，目前传统的接地网故障检测方法主要依靠人工进行物理检查和点式电气测量，但这些方法不仅检测效率低、无法提供接地网的实时状态信息，而且受电磁环境影响导致检测的可靠性低。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请的目的之一在于提供一种变电站的故障检测系统及检测方法，能够至少解决上述部分技术问题。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种变电站的故障检测系统及检测方法，所述系统包括：

3、分布式数据采集模块，设置在变电站的关键区域，包括多个电磁感应传感器，用于采集所述变电站的实时工作状态信息；

4、数据处理模块，与所述分布式数据采集模块通过预设抗干扰通信线路通信连接，用于接收所述实时工作状态信息，并根据所述实时工作状态信息生成故障检测结果。

5、在一种可能的实施方式中，所述实时工作状态信息包括电磁场强度、时域信息、相位变化信息、谐波信息、暂态信息、信号强度和信噪比中的至少一种，所述数据处理模块包括：

6、第一处理模块，用于对所述实时工作状态信息进行预处理，得到第一处理数据，其中所述预处理包括去噪处理和归一化处理中的至少一种；

7、第二处理模块，与所述第一处理模块通信连接，用于对所述第一处理数据进行特征提取，得到第二处理数据，并根据所述第二处理数据生成所述故障检测结果，其中，所述第二处理数据包括时域信息、相位变化信息和谐波信息中的至少一种，所述第二处理数据的数据类型数量小于所述第一处理数据的数据类型数量。

8、在一种可能的实施方式中，每个所述电磁感应传感器配置有一个感应标识，所述感应标识记录了所述电磁感应传感器的编号及实时位置，第二处理模块用于：

9、对所述第一处理数据进行特征提取，得到中间处理数据；

10、按预设数据融合方法融合全部所述中间处理数据，得到所述第二处理数据，其中，所述预设数据融合方法包括加权平均法和主成分分析法中的至少一种；

11、将所述第二处理数据输入预设训练模型，并获取所述预设训练模型输出的故障类型；

12、根据目标电磁感应传感器的感应标识和所述第二处理数据确定故障区域；

13、根据所述故障类型和故障区域生成所述故障检测结果。

14、在一种可能的实施方式中，所述系统还包括：

15、设备部署模块，与所述数据处理模块通信连接，用于根据所述变电站的历史工作状态信息确定历史故障区域，并将所述历史故障区域作为所述关键区域，其中，每个所述关键区域安装有至少一个所述电磁感应传感器，每个所述电磁感应传感器均为相同型号的传感器。

16、在一种可能的实施方式中，所述设备部署模块还用于根据所述实时工作状态信息确定实时故障区域，并将所述实时故障区域作为所述关键区域。

17、在一种可能的实施方式中，所述系统还包括：

18、监控模块，与所述数据处理模块通信连接，用于监控所述变电站，并向所述数据处理模块传输所述关键区域的监控图像；

19、所述数据处理模块，还用于获取所述监控模块的安装参数及监控参数，并根据所述所述安装参数、所述监控参数和所述监控图像确定所述关键区域的形状和面积；

20、所述设备部署模块，还用于根据所述关键区域的形状和面积确定所述电磁感应传感器的数量及安装位置。

21、在一种可能的实施方式中，所述数据处理模块还用于生成同步采样触发信号并将所述同步采样触发信号发送至每一个所述电磁感应传感器；

22、每个所述电磁感应传感器还用于在所述数据处理模块发出所述同步采样触发信号并间隔预设时长开始采样，每个所述电磁感应传感器的采样频率相同。

23、在一种可能的实施方式中，所述分布式数据采集模块，还用于按预设加密算法加密所述实时工作状态信息，得到加密的实时工作状态信息，其中，所述预设加密方法包括对称加密算法和非对称加密算法中的至少一种；

24、所述数据处理模块，还用于接收所述加密的实时工作状态信息，并根据所述加密的实时工作状态信息生成故障检测结果。

25、在一种可能的实施方式中，所述系统还包括：

26、三维可视化模块，与所述数据处理模块通信连接，用于根据所述故障检测结果生成三维可视化图形，所述三维可视化图形上包括故障类型和故障位置，其中，不同故障类型的故障位置用不同的颜色标记。

27、第二方面，本申请实施例提供了一种变电站的故障检测方法，应用第一方面所述的系统，所述方法包括：

28、分布式数据采集模块采集变电站的实时工作状态信息；

29、数据处理模块接收所述实时工作状态信息，并根据所述实时工作状态信息生成故障检测结果。

30、本申请提供的变电站的故障检测系统，包括分布式数据采集模块，设置在变电站的关键区域，包括多个电磁感应传感器，用于采集变电站的实时工作状态信息。数据处理模块，与分布式数据采集模块通过预设抗干扰通信线路通信连接，用于接收实时工作状态信息，并根据实时工作状态信息生成故障检测结果。本申请通过分布式数据采集模块能够高效采集变电站接地网的实时工作状态信息，并且电磁感应传感器能够在高电磁干扰的环境下准确采集变电站接地网中的实时工作状态信息，且通过预设抗干扰通信线路实现通信，避免了电磁环境的影响，进而提高了故障检测效率及故障检测的可靠性。

技术特征：

1.一种变电站的故障检测系统，其特征在于，所述系统包括：

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述实时工作状态信息包括电磁场强度、时域信息、相位变化信息、谐波信息、暂态信息、信号强度和信噪比中的至少一种，所述数据处理模块包括：

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，每个所述电磁感应传感器配置有一个感应标识，所述感应标识记录了所述电磁感应传感器的编号及实时位置，第二处理模块用于：

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述设备部署模块还用于根据所述实时工作状态信息确定实时故障区域，并将所述实时故障区域作为所述关键区域。

6.如权利要求4或5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据处理模块还用于生成同步采样触发信号并将所述同步采样触发信号发送至每一个所述电磁感应传感器；

8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述分布式数据采集模块，还用于按预设加密算法加密所述实时工作状态信息，得到加密的实时工作状态信息，其中，所述预设加密方法包括对称加密算法和非对称加密算法中的至少一种；

9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

10.一种变电站的故障检测方法，其特征在于，应用于权利要求1至9中任一项所述的系统，所述方法包括：

技术总结
本发明实施例公开了一种变电站的故障检测系统及检测方法，涉及电力测试技术领域，系统包括：分布式数据采集模块，设置在变电站的关键区域，包括多个电磁感应传感器，用于采集所述变电站的实时工作状态信息；数据处理模块，与所述分布式数据采集模块通过预设抗干扰通信线路通信连接，用于接收所述实时工作状态信息，并根据所述实时工作状态信息生成故障检测结果。本发明通过分布式数据采集模块能够高效采集变电站接地网的实时工作状态信息，并且电磁感应传感器能够在高电磁干扰的环境下准确采集变电站接地网中的实时工作状态信息，且通过预设抗干扰通信线路实现通信，避免了电磁环境的影响，进而提高了故障检测效率及故障检测的可靠性。

技术研发人员：许圣业,胡振维,朱振豪,王军,王兆阳,王幸福,莫林浩,刘邦,曾可欣,陈彬,邹广文,秦理,邝庆麟,赖联光,余勇,黄清运
受保护的技术使用者：广东电网能源发展有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24