电力设备内部不可观测信息提取方法、系统和存储介质与流程

本发明涉及电力设备状态观测，尤其是一种电力设备内部不可观测信息提取方法、系统和存储介质。

背景技术：

1、电力设备存在涉及其安全性和稳定性的不可观测信息，例如磁场分布、功率因数、运行效率等。长期运行过程中，这些不可观测信息对电力设备的运行状态和性能具有难以估计的影响。为确保电力设备的安全稳定运行，快速计算能够达到提供设备实时运行数据的要求，也可以快速预测设备可能发生的故障情况，为电力设备的运行维护和故障的排除提供参考。

2、但是，当前针对电力设备的不可测信息多采用仿真计算实现，而当前采用的仿真计算方法，涉及参数多，计算复杂，效率慢，很难满足故障预测的实时性要求。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术中电力设备仿真效率低的缺陷，本发明提出了一种电力设备内部不可观测信息提取方法，可快速提取电力设备不可观测信息，方便电力设备运行状态监控和故障排查。

2、本发明提出的一种电力设备内部不可观测信息提取方法，包括以下步骤：

3、s1、对电力设备进行一比一3d建模，构建电力设备的全阶虚拟镜像记作电力设备模型，电力设备模型的输入为工况参数，电力设备的输出为电力设备的工作状态参数；

4、s2、对电力设备模型进行全阶仿真计算，获取全阶样本，全阶样本记作{工况参数；状态成像云图}；状态成像云图用于表示电力设备模型在指定工况参数下电力设备模型上各节点的工作状态参数；

5、s3、对全阶样本中的状态成像云图进行降阶计算，获取电力设备的降阶模型，降阶模型用于计算指定工况参数下电力设备的状态成像云图的降阶计算结果，即节点状态参数集合；

6、s4、将待检测的工况参数代入降阶模型，获取降阶模型输出的节点状态参数集合，将节点状态参数集合映射到电力设备本体上，形成电力设备的状态分布。

7、优选的，s2中采用拉丁超立方采样调整全阶样本的工况参数。

8、优选的，s3中，采用本征正交分解法对状态成像云图进行降阶，以获取节点状态参数集合。

9、优选的，工况参数包括电力设备的油温和热功率中的至少一项。

10、优选的，工作状态参数设置为温度。

11、优选的，s1中，3d建模采用solidworks、3d maxwell或者comsol。

12、本发明提出的一种电力设备内部不可观测信息提取系统和存储介质，为上述的方法提供了载体，方便了方法的推广应用。

13、本发明提出的一种电力设备内部不可观测信息提取系统，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，处理器连接存储器，处理器用于执行所述计算机程序，以实现所述的电力设备内部不可观测信息提取方法。

14、本发明提出的一种存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时用于实现所述的电力设备内部不可观测信息提取方法。

15、本发明的优点在于：

16、(1)本发明提出的一种电力设备内部不可观测信息提取方法，通过仿真计算和数据降阶，获取了根据电力设备的工况参数计算节点状态参数集合的降阶模型，将降阶模型输出的节点状态参数集合映射到电力设备模型上，便可获得电力设备的状态分布，相对于全阶仿真计算，本发明简化了计算过程，降低了计算量，可快速获取电力设备不可观测信息的状态分布，从而实现电力设备状态的实时全面的监测。

17、(2)本发明基于电力系统数字化的概念，通过创造虚拟的电力设备模型，并对该模型进行相关不可观测信息进行快速计算，为电力设备可能出现的故障提供参考数据，从另一个角度节约了成本，提高了电力设备的安全可靠运行。

18、(3)本发明中针对全阶样本，选择拉丁超立方采样的方法进行样本抽取，从而使得到的样本分布更加均匀。选择样本点之后，对每一组样本点进行全阶的热场计算，得到一组热场的样本。

19、(4)本发明中针对工作状态成像云图采用本征正交分解法进行降阶，对样本矩阵进行分解降维，即保证了模型的精度，又大大降低了模型的复杂度。本发明中的降阶包括节点的位置和温度。

20、(5)本发明通过将降阶模型的输出映射到电力设备模型上，使得第三方可以获得数据的三维立体图，达到更好地观测电力设备状态分布的目的。

技术特征：

1.一种电力设备内部不可观测信息提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的电力设备内部不可观测信息提取方法，其特征在于，s2中采用拉丁超立方采样调整全阶样本的工况参数。

3.如权利要求1所述的电力设备内部不可观测信息提取方法，其特征在于，s3中，采用本征正交分解法对状态成像云图进行降阶，以获取节点状态参数集合。

4.如权利要求1所述的电力设备内部不可观测信息提取方法，其特征在于，工况参数包括电力设备的油温和热功率中的至少一项。

5.如权利要求1所述的电力设备内部不可观测信息提取方法，其特征在于，工作状态参数设置为温度。

6.如权利要求1所述的电力设备内部不可观测信息提取方法，其特征在于，s1中，3d建模采用solidworks、3d maxwell或者comsol。

7.一种电力设备内部不可观测信息提取系统，其特征在于，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，处理器连接存储器，处理器用于执行所述计算机程序，以实现如权利要求1-6任一项所述的电力设备内部不可观测信息提取方法。

8.一种存储介质，其特征在于，存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时用于实现如权利要求1-6任一项所述的电力设备内部不可观测信息提取方法。

技术总结
本发明涉及电力设备状态观测技术领域，尤其是一种电力设备内部不可观测信息提取方法、系统和存储介质。本发明提出的一种电力设备内部不可观测信息提取方法，通过仿真计算和数据降阶，获取了根据电力设备的工况参数计算节点状态参数集合的降阶模型，将降阶模型输出的节点状态参数集合映射到电力设备模型上，便可获得电力设备的状态分布，相对于全阶仿真计算，本发明简化了计算过程，降低了计算量，可快速获取电力设备不可观测信息的状态分布，从而实现电力设备状态的实时全面的监测。

技术研发人员：吴永恒,许尧,彭明智,胡永波,马欢,王福亮,袁洪德,姜波,刘甜甜,顾杨,尹峰
受保护的技术使用者：国网安徽省电力有限公司超高压分公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11