一种风电场集电线路传输状态监测方法及系统与流程

本发明涉及集电线路，具体涉及一种风电场集电线路传输状态监测方法及系统。

背景技术：

1、中国专利cn115754582a公开了一种风电场集电线路传输状态监测方法及系统包括，收集风电场集电线路故障时短路电流损坏机理数据；根据所述损坏机理数据与风电场场景信息，建立集电线路故障仿真模型；根据仿真模型输出后的数据，进行短路电流特性分析，并建立短路电流特性模型；将风电场集电线路运作信息代入所述短路电流特性模型中，所述模型自动对风电场集电线路出现的问题进行故障定位与种类辨别；

2、现有技术中，在风电场集电线路传输时由于受风力、温度、雨雪等外界环境干扰，会存在其集电线路受损并出现故障，目前当集电线路出现故障时，仅通过人工查找的方式对其故障点进行标记定位，存在定位简单，不利于后续按照集电线路上的故障定位信息进行监测，来保证集电线路后续出现故障进行处理的及时性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种风电场集电线路传输状态监测方法及系统，解决以下技术问题：存在定位简单，不利于后续按照集电线路上的故障定位信息进行监测，来保证集电线路后续出现故障进行处理的及时性。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种风电场集电线路故障定位方法，包括以下步骤：

4、步骤1：沿着风电场集电线路等间距设置有多个检测点，根据每个检测点获取得到电压值；

5、步骤2：基于每个检测点的实时电压值，对集电线路的故障节点进行定位；

6、步骤3：根据线路故障点，对集电线路进行节段定位，其中，获取到集电线路的线路故障点，将故障点与相邻检测点进行重合比对，得到集电线路的故障节段；

7、步骤4：基于故障节段，获取到故障点的环境影响项目，对故障项目进行定位；其中，环境影响项目包括风力值、温度值、负载值；

8、步骤5：基于故障节段，获取到故障点的时间数据，对故障时间进行定位；

9、步骤6：基于项目影响定位值和故障时间定位区间，对该集电线路的故障节段进行监测。

10、作为本发明进一步的方案：在步骤2中，若检测点的实时电压值处于实时电压范围值时，则生成电压正常信号；

11、若检测点的实时电压值不处于实时电压范围值时，则生成电压异常信号；

12、设置分析周期，获取到在分析周期内，每个检测点出现电压异常信号的次数sy，以及每次出现电压异常信号的时间间隔，将分析周期内的所有的电压异常信号的时间间隔相加求和，得到异常信号时间间隔总值zg；

13、通过公式，计算得到异常频率值py。

14、作为本发明进一步的方案：在步骤2中，若异常频率值py大于等于异常频率阈值时，将检测点标记为线路故障点；

15、若异常频率值py小于异常频率阈值时，将检测点标记为线路非故障点。

16、作为本发明进一步的方案：在步骤3中，重合比对具体过程如下：

17、选择该线路故障点，若相邻两侧的检测点均为非故障点时，将该线路故障点两侧检测点之间线路距离，标记为故障节段；

18、若相邻一侧的检测点为故障点，另一侧的检测点为非故障点时，将该非故障点标记为故障节段起点，继续沿着故障点方向进行分析，直至检测点为非故障点，将其标记为故障节段终点，获取到故障节段起点和故障节段端点之间线路距离，标记为故障节段；

19、若相邻两侧的检测点均为故障点，将沿着两侧方向进行分析，直至两侧的检测点为非故障点，分别将两侧的故障点标记为故障节段起点和故障节段终点，获取到故障节段起点和故障节段端点之间线路距离，标记为故障节段。

20、作为本发明进一步的方案：在步骤4中，当得到集电线路的故障节段时，提取该故障节段中所有的故障点，并获取到所有故障点在分析周期内的风力均值、温度均值、负载均值；

21、若风力均值大于等于风力阈值时，则将该故障点标记为风力影响点；

22、若温度均值不处于温度范围值时，则将该故障点标记为温度影响点；

23、若负载均值大于等于负载阈值时，则将该故障点标记为负载影响点；

24、获取到风力影响点、温度影响点和负载影响点的交叉值，交叉值包括一点交叉值zc1、两点交叉值zc2和三点交叉值zc3；

25、将得到的一点交叉值zc1、两点交叉值zc2和三点交叉值zc3，代入到公式中，计算得到项目影响定位值zxd；其中，a1、a2、a3均为权重系数。

26、作为本发明进一步的方案：在步骤4中，一点交叉值zc1表示该故障点只出现风力影响点、温度影响点和负载影响点中的一个影响点的个数；两点交叉值zc2表示该故障点只出现风力影响点、温度影响点和负载影响点中的任意两个影响点的个数；三点交叉值zc3表示该故障点出现风力影响点、温度影响点和负载影响点的三个影响点的个数。

27、作为本发明进一步的方案：在步骤5中，当得到集电线路的故障节段时，提取该故障节段中所有的故障点，并获取到所有故障点在分析周期内的线路故障点的开始时间和结束时间，构建故障点发生时间区间［zki，zji］，其中，i表示故障节段中所对应的故障点个数；

28、通过公式，计算得到开始时间差值cki，通过公式，计算得到结束时间差值czi；其中，tfk为分析周期的起始时间点，tfz为分析周期的结束时间点；

29、提取出所有故障点中开始时间差值cki的最小值和结束时间差值czi的最小值，得到故障时间定位区间［zck，zcj］。

30、作为本发明进一步的方案：在步骤6中，获取到集电线路的故障节段，以及风力值、温度值、负载值和实时时间；并通过风力值、温度值、负载值，按照步骤3，计算得到实时项目影响定位值；

31、将实时项目影响定位值和实时时间分别与项目影响定位值zxd和故障时间定位区间［zck，zcj］进行比较，若达到，则将提高对集电线路的故障节段的故障监测频率。

32、作为本发明进一步的方案：在步骤6中，若实时项目影响定位值达到项目影响定位值zxd，且实时时间达到故障时间定位区间［zck，zcj］时，通过公式，计算得到故障监测频率pj；

33、其中，pj为集电线路的故障节段在分析周期内的故障平均监测频率，cxb为项目影响定位差标准值，ccb为故障时间定位差标准值，cx为项目影响定位差值，cc为故障时间定位差值。

34、一种风电场集电线路传输状态监测系统，包括：

35、检测模块，沿着风电场集电线路等间距设置有多个检测点，根据每个检测点获取得到电压值；

36、节点定位模块，基于每个检测点的实时电压值，对集电线路的故障节点进行定位；

37、节段定位模块，根据线路故障点，对集电线路进行节段定位；

38、影响定位模块，基于故障节段，获取到故障点的环境影响项目，对故障项目进行定位；其中，环境影响项目包括风力值、温度值、负载值；

39、时间定位模块，基于故障节段，获取到故障点的时间数据，对故障时间进行定位；其中，故障点的时间数据包括出现线路故障点的开始时间和结束时间；

40、监测调控模块，基于项目影响定位值和故障时间定位区间，对该集电线路的故障节段进行监测。

41、本发明的有益效果：

42、本发明沿着风电场集电线路等间距设置有多个检测点，根据每个检测点获取得到电压值，基于每个检测点的实时电压值，对集电线路的故障进行判断，对集电线路的故障节点进行定位，根据线路故障点，对集电线路进行节段定位，本发明通过对检测点的电压进行分析，不仅实现对集电线路的故障点进行定位，还实现对集电线路的故障节段进行定位，实现由点到线的双重定位；

43、本发明基于故障节段，获取到故障点的环境影响项目，对故障项目进行定位，基于故障节段，获取到故障点的时间数据，对故障时间进行定位，本发明通过对故障节段的故障点进行项目和时间分析，不仅实现对集电线路的故障项目影响进行定位，还实现对集电线路的时间进行定位，实现对集电线路的项目影响和时间的再次双重定位；

44、本发明基于项目影响定位值和故障时间定位区间，对该集电线路的故障节段进行监测；本发明通过分析得到的集电线路故障数据与实时故障数据进行结合处理，实现当实时故障数据达到分析周期设置的范围时，该故障节段还未发生故障时，利用其项目定位和故障时间定位所得到的数据，调节对故障节段的监测频率，从而可以有效且快速地查找风电场集电线路故障的问题。