一种智能配电网运行数据可视化监控方法与流程

1.本发明涉及配电网监控技术领域，特别涉及一种智能配电网运行数据可视化监控方法。


背景技术：

2.配电网是指从输电网或地区发电厂接收电能，通过配电设施就地分配或按电压逐级分配给各类用户的电力网，是由配电线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿器及一些附属设施等组成的，在电力网中起重要分配电能作用的网络。
3.变压器在日常工作中需要定期进行检修维护，通过采集并观察变压器在运行过程中产生的运行数据可以快速的判断变压器故障状态，然而目前对于变压器的运行数据的采集基本都是由工作人员手持检测工具进行的，而大型配电网中的变压器数量众多，工作人员的劳动强度较大。


技术实现要素：

4.鉴于此，本发明提出一种智能配电网运行数据可视化监控方法，可以自动的对变压器的运行数据进行采集，并进行可视化展示，方便对变压器进行统一的监控。
5.本发明的技术方案是这样实现的：
6.一种智能配电网运行数据可视化监控方法，包括以下步骤：
7.步骤s1、在变压器的外围建立移动轨道，在移动轨道上安放可控移动小车，在可控移动小车的侧壁上设置金属网球，在变压器进出线上套设电流电压采集器；
8.步骤s2、构建变压器三维图，包括变压器主体区域以及变压器进出线区域；
9.步骤s3、控制可控移动小车带动金属网球围着变压器外围转动，获取漏磁数据；
10.步骤s4、通过电流电压采集器采集变压器的进出线电压电流数据，将进出线电压电流数据与变压器铭牌数据对比，获取运行状态；
11.步骤s5、根据漏磁数据、进出线电压电流数据以及运行状态对变压器三维图进行更新。
12.优选的，所述可控移动小车上设置有电流互感器，所述电流互感器用于采集金属网球切割漏磁时产生的感应电流。
13.优选的，所述步骤s3的具体步骤为：
14.步骤s31、可控移动小车带动金属网球以及电流互感器围着变压器外围转动；
15.步骤s32、金属网球对变压器的漏磁进行切割，并产生感应电流；
16.步骤s33、电流互感器采集感应电流；
17.步骤s34、将感应电流按照数值变化转换成感应电流波形图；
18.步骤s35、将感应电流波形图输入到已训练好的神经网络中，由神经网络进行处理，并获得漏磁数据。
19.优选的，所述步骤s35将感应电流波形图输入到已训练好的神经网络时，将感应电
流波形图按照指定的时间周期进行切割后依次输入到神经网络中。
20.优选的，所述可控移动小车上还设置有摄像头，所述摄像头用于对变压器外表面上的铭牌进行图像采集。
21.优选的，所述步骤s4的具体步骤为：
22.步骤s41、电流电压采集器采集变压器的进出线电压电流数据；
23.步骤s42、摄像头将采集到的铭牌图像数据输送到图像处理软件中；
24.步骤s43、图像处理软件提取铭牌图像数据中的额定电压、额定电流以及标定绕组；
25.步骤s44、将进出线电压电流数据与额定电压、额定电流对比，根据进出线电压电流数据获得计算绕组，将计算绕组与标定绕组对比；
26.步骤s45、根据对比结果获得运行状态。
27.优选的，所述运行状态包括运行正常以及运行异常。
28.优选的，所述步骤s5根据漏磁数据对变压器三维图进行更新的具体步骤为：在变压器主体区域周围建立漏磁环，根据漏磁数据的不同对漏磁环进行着色，颜色的高低表示漏磁的严重程度。
29.优选的，所述步骤s5根据进出线电压电流数据对变压器三维图进行更新的具体步骤为：将进出线电压电流数据直接添加到变压器进出线区域上。
30.优选的，所述变压器三维图还包括状态显示区域，所述步骤s5根据运行状态对变压器三维图进行更新的具体步骤为：在状态显示区域显示运行正常或运行异常字样。
31.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
32.本发明提供了一种智能配电网运行数据可视化监控方法，对变压器的运行进行监控，通过设置的可以移动的金属网球对变压器是否漏磁进行检测，并产生漏磁数据，通过通过电压电流采集器对变压器进出线的电压电流数据进行采集，并与变压器铭牌上的数据进行对比后生成运行状态，根据漏磁数据、变压器进出线电压电流数据以及运行状态可以对所构建的变压器三维图进行更新，工作人员可以观察更新后的变压器三维图来判断变压器的运行情况，避免了人工一个一个采集变压器数据进行监控的方式，极大的降低了工作人员的劳动强度。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1为本发明的一种智能配电网运行数据可视化监控方法的流程图；
35.图2为本发明的一种智能配电网运行数据可视化监控方法的变压器和数据采集设备的示意图；
36.图3为本发明的一种智能配电网运行数据可视化监控方法的变压器三维图的示意图；
37.图中，1为移动轨道，2为可控移动小车，3为金属网球，4为电流电压采集器，5为变
压器主体区域，6为变压器进出线区域，7为电流互感器，8为摄像头，9为漏磁环，10为状态显示区域。
具体实施方式
38.为了更好理解本发明技术内容，下面提供一具体实施例，并结合附图对本发明做进一步的说明。
39.参见图1至图3，本发明提供的一种智能配电网运行数据可视化监控方法，包括以下步骤：
40.步骤s1、在变压器的外围建立移动轨道1，在移动轨道1上安放可控移动小车2，在可控移动小车2的侧壁上设置金属网球3，在变压器进出线上套设电流电压采集器4；
41.步骤s2、构建变压器三维图，包括变压器主体区域5以及变压器进出线区域6；
42.步骤s3、控制可控移动小车2带动金属网球3围着变压器外围转动，获取漏磁数据；
43.步骤s4、通过电流电压采集器4采集变压器的进出线电压电流数据，将进出线电压电流数据与变压器铭牌数据对比，获取运行状态；
44.步骤s5、根据漏磁数据、进出线电压电流数据以及运行状态对变压器三维图进行更新。
45.本发明的一种智能配电网运行数据可视化监控方法，针对配电网运行中的变压器进行运行数据的自动采集，并对采集的运行数据进行计算以判断变压器的运行状态，然后将采集的数据以及运行状态进行可视化展示，以便于工作人员远程监控变压器的运行，从而无需手持采集设备对变压器一个一个进行采集检测，降低工作人员的劳动强度。
46.变压器的运行数据包括漏磁数据以及进出线电压电流数据，分别对上述两种运行数据进行采集，对于漏磁数据的采集，在变压器的外围建立了移动轨道1，移动轨道1呈环形设置，在移动轨道1上设置了可控移动小车2，通过设置相应的程序可以控制可控移动小车2每隔一段时间在移动轨道1上移动一周，而在可控移动小车2的底部设置了金属网球3，若变压器发生漏磁现象，金属网球3在移动的时候会切割磁感线并产生感应电流，通过对感应电流进行采集可以获得变压器外表面的漏磁状况，以此获得漏磁数据。而对于进出线电压电流数据而言，在变压器的进出线上分别套设了电流电压采集器4，通过电流电压采集器4分别采集变压器进出线上的电压和电流数据。
47.为了使工作人员更加直观的查看变压器的状态，本发明构建了变压器的三维图，变压器三维图模拟实际变压器图像，包括了变压器主体区域5以及变压器进出线区域6，在获得漏磁数据后，可以在变压器主体区域5进行漏磁数据的展示，而在获取进出线电压电流数据后，与变压器铭牌数据进行对比，可以得到变压器的运行状态，将进出线电压电流数据更新在变压器进出线区域6上，同时将运行状态更新在变压器三维图中，工作人员通过变压器三维图可以直观的了解到变压器的漏磁情况、进出线电压电流以及运行状态。
48.优选的，所述可控移动小车2上设置有电流互感器7，所述电流互感器7用于采集金属网球3切割漏磁时产生的感应电流。
49.所设置的电流互感器7可以采集金属网球3切割漏磁时产生的感应电流，用于进行漏磁数据的计算。
50.优选的，所述步骤s3的具体步骤为：
51.步骤s31、可控移动小车2带动金属网球3以及电流互感器7围着变压器外围转动；
52.步骤s32、金属网球3对变压器的漏磁进行切割，并产生感应电流；
53.步骤s33、电流互感器7采集感应电流；
54.步骤s34、将感应电流按照数值变化转换成感应电流波形图；
55.步骤s35、将感应电流波形图输入到已训练好的神经网络中，由神经网络进行处理，并获得漏磁数据。
56.在获取漏磁数据时，首先驱动可控移动小车2的移动，若变压器发生漏磁时，金属网球3可以切割漏磁并产生感应电流，电流互感器7可以采集感应电流的大小，将感应电流进行处理后进行波形图的绘制，形成感应电流波形图，然后将感应电流波形图输入到神经网络中，由神经网络进行处理，并获得漏磁数据，对于本发明所使用的神经网络而言，事先采用大量的感应电流波形数据进行训练，并对其处理结果进行测试，神经网络根据感应电流波形数据可以准确的获得对应感应电流的漏磁数据，而为了保证神经网络的处理结果，需要将感应电流波形图按照指定的时间周期进行切割后依次输入。
57.优选的，所述可控移动小车2上还设置有摄像头8，所述摄像头8用于对变压器外表面上的铭牌进行图像采集。
58.所设置的摄像头8用于对变压器的铭牌进行图像采集，通过图像采集后可以获得变压器的铭牌图像数据，以便于与进出线电压电流数据进行对比。
59.优选的，所述步骤s4的具体步骤为：
60.步骤s41、电流电压采集器4采集变压器的进出线电压电流数据；
61.步骤s42、摄像头8将采集到的铭牌图像数据输送到图像处理软件中；
62.步骤s43、图像处理软件提取铭牌图像数据中的额定电压、额定电流以及标定绕组；
63.步骤s44、将进出线电压电流数据与额定电压、额定电流对比，根据进出线电压电流数据获得计算绕组，将计算绕组与标定绕组对比；
64.步骤s45、根据对比结果获得运行状态，所述运行状态包括运行正常以及运行异常。
65.在采集到进出线电压电流数据后，首先将铭牌图像数据输送到图像处理软件中，图像处理软件可以识别铭牌数据上的额定电压、额定电流以及标定绕组等数据，将进出线电压电流数据与额定电压、额定电流进行比较，同时根据进出线电压电流数据可以计算出实际绕组，将实际绕组和标定绕组进行比较，判断是否存在较大的差异，当差异较大时，判断为变压器存在异常，即为运行异常，若差异较小，可以认为变压器运行正常。
66.优选的，所述步骤s5根据漏磁数据、进出线电压电流数据以及运行状态对变压器三维图进行更新的具体步骤为：在变压器主体区域5周围建立漏磁环9，根据漏磁数据的不同对漏磁环9进行着色，颜色的高低表示漏磁的严重程度；将进出线电压电流数据直接添加到变压器进出线区域6上；所述变压器三维图还包括状态显示区域10，在状态显示区域10显示运行正常或运行异常字样。
67.在获得漏磁数据、进出线电压电流数据以及运行状态后，可以对变压器三维图进行更新，在变压器发生漏磁时，在变压器主体区域5周围建立漏磁环9，根据漏磁数据对漏磁环9进行着色，其中颜色越深代表漏磁越严重，工作人员可以对变压器三维图进行旋转以查
看变压器整体的漏磁状态，而进出线电压电流数据可以直接以数据的形式展示在变压器进出线区域6上，方便工作人员查看具体的数值，同时在变压器三维图中建立了状态显示区域10，将运行异常或运行正常的字样直接展示在状态显示区域10中，方便工作人员查看。
68.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。