用于变电站的缺陷定位系统及其方法与流程

本发明涉及变电站设备在线监测，尤其涉及用于变电站的缺陷定位系统及其方法。

背景技术：

1、随着信息技术、传感器技术和智能化装备的不断发展，变电站作为电能变换、保护和分配的核心节点，设备的正常运行对于维护电力系统的稳定性和可靠性至关重要。然而，由于变电站内部存在大量复杂的设备以及它们之间的互联性，这些设备可能会出现各种故障和缺陷，如设备老化、电气故障和绝缘损坏等。

2、现有的变电站缺陷定位方法涵盖红外热像法、超声波检测法、振动分析法、继电保护定位法以及智能监测和分析技术等多种方法，提高了定位准确性、灵敏度和自动化程度实现。

3、例如公开告为：cn113343169b公开的一种敞开式变电站中缺陷设备的定位方法，包括：首先通过在敞开式变电站设置的四个特高频无线传感器获得电磁波信号，然后获取电磁波信号的接收信号强度，用广义互相关法得到到达时间差，接着计算距离差的rssi值影响因子，随后计算出距离差的到达时间差影响因子，然后建立距离差的计算模型与距离差方程组最后通过牛顿迭代法求解方程组，得到局部放电源的位置坐标。

4、例如公开号为：cn115965579a公开的一种变电站巡检三维缺陷识别和定位方法与系统，包括：采集变电站的多源巡检数据及点云数据，并记录所述巡检采集设备的空间位置及姿态；基于点云数据对所述巡检设备在预先搭建的变电站的实景三维模型中进行精定位；生成时序可扩展的巡视数据；生成部件级数据；确定部件级数据中所述变电站参数的变化数据，基于变化数据进行变电站部件设备的缺陷诊断，以识别变电站设备部件的缺陷类型，以及定位变电站设备部件的缺陷空间。

5、但本技术发明人在实现本技术实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

6、现有技术中，由于部分较小或隐蔽的缺陷难以产生足够的电磁波信号，或者信号被周围环境干扰而无法准确获取其电磁波信号，导致在变化数据中其表现不明显或难以区分，存在对于较小或隐蔽的缺陷检测不准确的问题。

技术实现思路

1、本技术实施例通过提供用于变电站的缺陷定位系统及其方法，解决了现有技术中存在对于较小或隐蔽的缺陷检测不准确的问题，实现了提高对变电站中较小或隐蔽缺陷的检测准确率。

2、本技术实施例提供了用于变电站的缺陷定位系统，包括数据获取模块、指数计算模块、预测模型建立模块、定位匹配模块、检修告警模块和模型优化模块：其中，所述数据获取模块用于从不同地理位置的电网中获取变电站的隐蔽缺陷数据，对获取到的隐蔽缺陷数据进行预处理，还用于实时获取变电站隐蔽缺陷电磁波定位信号和对应的隐蔽缺陷数据；所述指数计算模块：用于基于获取到的隐蔽缺陷数据，计算每个隐蔽缺陷对应的电气影响指数、性质影响指数、结构影响指数、气象影响指数和地理影响指数；所述预测模型建立模块：用于利用历史隐蔽缺陷数据和其对应的影响指数，建立隐蔽缺陷预测模型；所述定位匹配模块：用于当接收到隐蔽缺陷定位信号时，若隐蔽缺陷定位信号清晰，则标记隐蔽缺陷定位信号为待检修点，若隐蔽缺陷定位信号不清晰，则使用隐蔽缺陷预测模型得出定位区域信息，将定位区域信息和隐蔽缺陷定位信号进行匹配得出匹配指数，若匹配指数超过一定阈值则判断隐蔽缺陷定位信号在定位区域信息内，并标记该隐蔽缺陷定位信号为待检修点，否则丢弃隐蔽缺陷定位信号；所述检修告警模块：用于发出声光信号通知维修人员前往待检修点进行检查隐蔽缺陷定位信号，若检查隐蔽缺陷定位信号的结果为真，则由维修人员对隐蔽缺陷进行维修，若检查隐蔽缺陷定位信号的结果为假，则标记该隐蔽缺陷定位信号为隐蔽缺陷定位错误信号；所述模型优化模块：用于根据隐蔽缺陷数据和标记的隐蔽缺陷定位错误信号，定期更新隐蔽缺陷预测模型。

3、进一步的，所述定位匹配模块包括噪声判断单元、预测单元、匹配单元和标记单元；所述噪声判断单元：用于当接收到隐蔽缺陷定位信号时，检测隐蔽缺陷定位信号的噪声含量，若噪声含量低于指定阈值时，则记隐蔽缺陷定位信号为清晰，若噪声含量不低于指定阈值时，则记隐蔽缺陷定位信号为不清晰；所述预测单元：用于当检测的隐蔽缺陷定位信号被记为不清晰时，使用隐蔽缺陷预测模型根据实时隐蔽缺陷数据得出的影响指数预测出隐蔽缺陷出现几率最大的前n个定位区域信息；所述匹配单元：用于将定位区域信息和不清晰的隐蔽缺陷定位信号进行匹配，得出匹配指数；所述标记单元：用于将清晰的隐蔽缺陷定位信号和匹配指数超过一定阈值的隐蔽缺陷定位信号标记为待检修点。

4、进一步的，所述隐蔽缺陷数据包括变电站在时刻t下的实时电流值、实时电压值、实时温度数据、实时湿度数据、风速值、降水类型、降水量、降水频率和雷暴等级，变电站的材料老化程度和材料属性，电网的频率，变电站所在坐标的海拔值、地貌特征种类和自然灾害种类。

5、进一步的，所述电气影响指数的具体计算过程为：提取隐蔽缺陷数据中变电站在时刻t下的实时电流值、变电站的实时电压值和电网的频率，为变电站编号，，为变电站总数，通过电气影响指数公式计算电气影响指数；所述电气影响指数公式为，其中、和分别为变电站的实时电流值、变电站的实时电压值和电网的频率对应的权重因子，为参考电流值，为参考电压值，为电网的额定频率，为变电站的实时电流值、变电站的实时电压值和电网的频率的联合影响因子，为电气影响指数的修正因子。

6、进一步的，所述性质影响指数的具体计算过程为：提取隐蔽缺陷数据中变电站在时刻t下的实时温度数据和变电站的实时湿度数据，通过述性质影响指数公式计算述性质影响指数；所述性质影响指数公式为，其中和分别为变电站的实时温度数据和变电站的实时湿度数据对应的权重因子，为变电站的参考温度允许误差值，为变电站的参考温度值，为变电站的参考湿度值，为变电站的温度数据和变电站的湿度数据的相互叠加负向影响系数，为电气影响指数的修正因子。

7、进一步的，所述结构影响指数的具体计算过程为：提取隐蔽缺陷数据中变电站的材料老化程度和材料属性，为材料属性编号，，为材料属性总数，通过结构影响指数公式计算结构影响指数；所述结构影响指数公式为，其中为自然常数，为变电站的材料老化程度的权重因子，为变电站的材料属性对应的权重因子，为变电站的材料老化程度允许值，为结构影响指数的修正因子。

8、进一步的，所述气象影响指数的具体计算过程为：提取隐蔽缺陷数据中变电站在时刻下的风速值、降水类型、降水量、降水频率和雷暴等级，为降水类型编号，，为降水类型总数，为降水量等级，，为降水量等级总数，通过气象影响指数公式计算气象影响指数；所述气象影响指数公式为，其中、、、和分别为变电站的风速值、降水类型、降水量、降水频率和雷暴等级对应的权重因子，、、、和分别为安全风速阈值、安全降水类型、安全降水量、安全降水频率和安全雷暴等级，为变电站的风速值、降水类型、降水量、降水频率和雷暴等级的相互叠加负向影响系数，为气象影响指数的修正因子。

9、进一步的，所述地理影响指数的具体计算过程为：提取隐蔽缺陷数据中变电站所在坐标的海拔值、地貌特征种类和自然灾害种类，为地貌特征种类编号，，为地貌特征种类总数，为自然灾害种类编号，，为自然灾害种类总数，为自然灾害种类对应等级编号，，为自然灾害种类对应等级总数，通过地理影响指数公式计算地理影响指数；所述地理影响指数公式为，其中为自然常数，、和分别为海拔、各个地貌特征种类和各个自然灾害种类等级对应的权重因子，为参考海拔允许误差值，为参考海拔基准值，为地理影响指数的修正因子。

10、进一步的，所述匹配指数的具体计算过程为：根据定位区域信息和隐蔽缺陷定位信号，通过匹配指数公式计算匹配指数；所述匹配指数公式为，其中为自然常数，为误差影响系数，为匹配指数的修正因子。

11、本技术实施例提供了用于变电站的缺陷定位方法，包括以下步骤：s1，从不同地理位置的电网中获取变电站的隐蔽缺陷数据，对获取到的隐蔽缺陷数据进行预处理，还用于实时获取变电站隐蔽缺陷电磁波定位信号和对应的隐蔽缺陷数据；s2，基于获取到的隐蔽缺陷数据，计算每个隐蔽缺陷对应的电气影响指数、性质影响指数、结构影响指数、气象影响指数和地理影响指数；s3，利用历史隐蔽缺陷数据和其对应的影响指数，建立隐蔽缺陷预测模型；s4，当接收到隐蔽缺陷定位信号时，若隐蔽缺陷定位信号清晰明确，则标记该隐蔽缺陷定位信号为待检修点，若隐蔽缺陷定位信号不清晰，则使用隐蔽缺陷预测模型，根据实时的电气影响指数、性质影响指数、结构影响指数、气象影响指数和地理影响指数，预测最可能出现隐蔽缺陷的n个定位区域信息，将定位区域信息和隐蔽缺陷定位信号进行匹配得出匹配指数，若匹配指数超过一定阈值则在定位区域信息内，并标记该隐蔽缺陷定位信号为待检修点，否则判断隐蔽缺陷定位信号丢弃隐蔽缺陷定位信号；s5，发出声光信号通知维修人员前往待检修点进行检查隐蔽缺陷定位信号，若检查隐蔽缺陷定位信号的结果为真，则由维修人员对隐蔽缺陷进行维修，若检查隐蔽缺陷定位信号的结果为假，则标记该隐蔽缺陷定位信号为隐蔽缺陷定位错误信号；s6，根据隐蔽缺陷数据和标记的隐蔽缺陷定位错误信号，定期更新隐蔽缺陷预测模型。

12、本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

13、1、通过根据隐蔽缺陷数据计算出每个隐蔽缺陷对应的电气影响指数、性质影响指数、结构影响指数、气象影响指数和地理影响指数，并据此建立预测模型，从而当接收到不清晰的隐蔽缺陷定位信号时，将预测出的定位区域信息与接收的隐蔽缺陷定位信号进行匹配得到匹配指数，进而实现了提高对变电站中较小或隐蔽缺陷的检测准确率，有效解决了现有技术中存在对于较小或隐蔽的缺陷检测不准确的问题。

14、2、通过对接收到的隐蔽缺陷定位信号先进行噪声检测，根据噪声含量先判断隐蔽缺陷定位信号是否清晰，将清晰的隐蔽缺陷定位信号直接标记为待检修点，将不清晰的隐蔽缺陷定位信号进行匹配，并将匹配指数超过一定阈值的隐蔽缺陷定位信号标记为待检修点，从而对于不同清晰度的隐蔽缺陷定位信号进行不同处理，进而实现了避免对于清晰隐蔽缺陷定位信号的过度处理，节省计算资源。

15、3、通过根据维修人员对于待检修点的检查结果中隐蔽缺陷定位错误信号，以及相关的隐蔽数据，来定期更新隐蔽缺陷预测数据，从而保证隐蔽缺陷预测结果的全面性，进而实现了提高隐蔽缺陷预测结果的准确性。