一种基于电网数字孪生模型的变压器协同管理方法和系统技术方案

本发明专利技术提出了一种基于电网数字孪生模型的变压器协同管理方法和系统。所述变压器协同管理方法包括：根据变压器的初始参数建立每个变压器对应的初始数字孪生模型；设置自适应变化的监控时段，在每个监控时段结束之后根据所述变压器的运行参数数据对所述初始数字孪生模型进行更新，获得每个变压器对应的更新后的数字孪生模型；根据所述每个变压器对应的更新后的数字孪生模型设置其对应的持续运行时间和运行缓冲时间。所述系统包括与所述方法步骤对应的模块。对应的模块。对应的模块。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电网数字孪生模型的变压器协同管理方法和系统


[0001]本专利技术提出了一种基于电网数字孪生模型的变压器协同管理方法和系统，属于电网管理


技术介绍

[0002]电力变压器作为现代电网中用于实现电能转换与分配的核心装备，其健康状态直接影响着电力系统能否正常运行。其中配电网变压器工作环境复杂，极易发生故障。因此，及时地对变压器故障进行在线检测，并尽早地安排工作人员检修对电力系统安全稳定运行来说至关重要。现有变压器监测需要人工定时采集变压器内部气体参数进行人工监测，导致变压器的运行管理的自动化程度低，且，无法及时进行变压器运行调控的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种基于电网数字孪生模型的变压器协同管理方法和系统，用以解决变压器质量检测需要人为实时监管，导致变压器的运行管理的自动化程度低，且，无法及时进行变压器运行调控的问题，所采取的技术方案如下：
[0004]一种基于电网数字孪生模型的变压器协同管理方法，所述变压器协同管理方法包括：
[0005]根据变压器的初始参数建立每个变压器对应的初始数字孪生模型；
[0006]设置自适应变化的监控时段，在每个监控时段结束之后根据所述变压器的运行参数数据对所述初始数字孪生模型进行更新，获得每个变压器对应的更新后的数字孪生模型；
[0007]根据所述每个变压器对应的更新后的数字孪生模型设置其对应的持续运行时间和运行缓冲时间。
[0008]进一步地，根据变压器的初始参数建立每个变压器对应的初始数字孪生模型，包括：
[0009]令每个变压器进行初始运行；
[0010]在预先设置的初始监控时间段内，获取每个处于初始运行状态的变压器的初始运行参数；
[0011]利用所述初始运行参数构建初始数字孪生模型。
[0012]其中，所述初始数字孪生模型如下：
[0013][0014]其中，H表示变压器运行质量综合参数；S
0i
表示变压器油中溶解气体的第i种气体的产气标准速率；S
i
表示变压器油中溶解气体的第i种气体的实际产气速率；n表示变压器
油中溶解气体的气体种类数量；S
max
表示实际产气速率最大的气体对应的实际产气速率；S
0max
表示实际产气速率最大的气体对应的产气标准速率；H0表示预设的变压器运行质量参数标定值。
[0015]进一步地，设置自适应变化的监控时段，包括：
[0016]在预先设置的初始监控时间段，根据初始运行参数设置基准监控时段；
[0017]针对所述基准监控时段设置参数观察时刻，其中，所述参数观察时刻为基准监控时段内的靠近基准监控时段终止时刻的一个时间点；具体的，所述参数观察时刻相距于基准监控时段终止时刻的时间长度不超过0.16倍的基准监控时段；
[0018]在所述参数观察时刻提取所述参数观察时刻下的变压器的运行参数；
[0019]根据所述变压器的运行参数设置下一个监控时段。其中，所述下一个监控时段通过如下公式获取：
[0020][0021][0022]其中，T
j+1
表示第j+1个监控过程对应的监控时段；S
1i
表示在第j个监控时段的参数观察时刻时，变压器油中溶解气体的第i种气体的实际产气速率；n表示变压器油中溶解气体的气体种类数量；S
1max
表示第j个监控时段的参数观察时刻时，实际产气速率最大的气体对应的实际产气速率；S
0max
表示第j个监控时段的参数观察时刻时，实际产气速率最大的气体对应的产气标准速率；T0表示基准监控时段；m表示实际产气速率不符合产气标准速率的气体种类数量。
[0023]进一步地，在每个监控时段结束之后根据所述变压器的运行参数数据对所述初始数字孪生模型进行更新，获得每个变压器对应的更新后的数字孪生模型，包括：
[0024]在每个监控时段结束之后，提取每个变压器在所述监控时段内的运行参数数据；
[0025]利用所述运行参数数据对所述初始数字孪生模型进行更新，获得每个变压器对应的更新后的数字孪生模型。
[0026]进一步地，根据所述每个变压器对应的更新后的数字孪生模型设置其对应的持续运行时间和运行缓冲时间，包括：
[0027]在每个监控时间段结束时刻提取所述每个变压器对应的更新后的数字孪生模型；
[0028]根据所述更新后的数字孪生模型确定变压器损耗程度参数，并判断变压器损耗程度参数是否高于预设的损耗指标阈值；具体的，每个监控时段结束时刻的H值即为每个监控时段结束后对应的更新后的数字孪生模型对应的变压器损耗程度参数；
[0029]当所述变压器损耗程度参数高于预设的损耗指标阈值时，利用时间设置模型确定变压器的最大持续运行时间和运行缓冲时间。
[0030]其中，所述时间设置模型为：
[0031][0032][0033]其中，T
p
和T
h
分别表示最大持续运行时间和运行缓冲时间；C和C0表示变压器损耗程度参数高于预设的损耗指标阈值时所对应的变压器损耗程度参数和预设的损耗指标阈值；K表示在变压器损耗程度参数高于预设的损耗指标阈值之前所经历的监控时段个数。
[0034]一种基于电网数字孪生模型的变压器协同管理系统，所述变压器协同管理系统包括：
[0035]初始模型建立模块，用于根据变压器的初始参数建立每个变压器对应的初始数字孪生模型；
[0036]更新模块，用于设置自适应变化的监控时段，在每个监控时段结束之后根据所述变压器的运行参数数据对所述初始数字孪生模型进行更新，获得每个变压器对应的更新后的数字孪生模型；
[0037]时间设置模块，用于根据所述每个变压器对应的更新后的数字孪生模型设置其对应的持续运行时间和运行缓冲时间。
[0038]进一步地，所述初始模型建立模块包括：
[0039]运行控制模块，用于令每个变压器进行初始运行；
[0040]初始参数获取模块，用于在预先设置的初始监控时间段内，获取每个处于初始运行状态的变压器的初始运行参数；
[0041]模型建立模块，用于利用所述初始运行参数构建初始数字孪生模型。
[0042]其中，所述初始数字孪生模型如下：
[0043][0044]其中，H表示变压器运行质量综合参数；S
0i
表示变压器油中溶解气体的第i种气体的产气标准速率；S
i
表示变压器油中溶解气体的第i种气体的实际产气速率；n表示变压器油中溶解气体的气体种类数量；S
max
表示实际产气速率最大的气体对应的实际产气速率；S
0max
表示实际产气速率最大的气体对应的产气标准速率；H0表示预设的变压器运行质量参数标定值。
[0045]进一步地，所述更新模块包括：
[0046]基准时段设置模块，用于在预先设置的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电网数字孪生模型的变压器协同管理方法，其特征在于，所述变压器协同管理方法包括：根据变压器的初始参数建立每个变压器对应的初始数字孪生模型；设置自适应变化的监控时段，在每个监控时段结束之后根据所述变压器的运行参数数据对所述初始数字孪生模型进行更新，获得每个变压器对应的更新后的数字孪生模型；根据所述每个变压器对应的更新后的数字孪生模型设置其对应的持续运行时间和运行缓冲时间。2.根据权利要求1所述变压器协同管理方法，其特征在于，根据变压器的初始参数建立每个变压器对应的初始数字孪生模型，包括：令每个变压器进行初始运行；在预先设置的初始监控时间段内，获取每个处于初始运行状态的变压器的初始运行参数；利用所述初始运行参数构建初始数字孪生模型。3.根据权利要求1所述变压器协同管理方法，其特征在于，设置自适应变化的监控时段，包括：在预先设置的初始监控时间段，根据初始运行参数设置基准监控时段；针对所述基准监控时段设置参数观察时刻，其中，所述参数观察时刻为基准监控时段内的靠近基准监控时段终止时刻的一个时间点；在所述参数观察时刻提取所述参数观察时刻下的变压器的运行参数；根据所述变压器的运行参数设置下一个监控时段。4.根据权利要求1所述变压器协同管理方法，其特征在于，在每个监控时段结束之后根据所述变压器的运行参数数据对所述初始数字孪生模型进行更新，获得每个变压器对应的更新后的数字孪生模型，包括：在每个监控时段结束之后，提取每个变压器在所述监控时段内的运行参数数据；利用所述运行参数数据对所述初始数字孪生模型进行更新，获得每个变压器对应的更新后的数字孪生模型。5.根据权利要求1所述变压器协同管理方法，其特征在于，根据所述每个变压器对应的更新后的数字孪生模型设置其对应的持续运行时间和运行缓冲时间，包括：在每个监控时间段结束时刻提取所述每个变压器对应的更新后的数字孪生模型；根据所述更新后的数字孪生模型确定变压器损耗程度参数，并判断变压器损耗程度参数是否高于预设的损耗指标阈值；当所述变压器损耗程度参数高于预设的损耗指标阈值时，利用时间设置模型确定变压器的最大持续运行时间和运行缓冲时间。6.一种基于电网数字孪生模型的变压器协同管理系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴琼，刘铭，陈春梅，董孟军，孙永锋，闫娇，王兴勋，王茹，李志贤，岳成磊，朱佳航，孟庆岳，
申请(专利权)人：北京国网富达科技发展有限责任公司，
类型：发明
国别省市：