一种基于数字孪生的变压器设备虚实交互运检方法和系统技术方案

本发明专利技术提出了一种基于数字孪生的变压器设备虚实交互运检方法和系统。所述方法包括设置变压器的运行监控时段，并在所述运行监控时段中实时获取所述变压器的运行参数；根据所述变压器在每个运行监控时段中的运行参数获取每个运行监控时段对应的数字孪生模型；根据所述数字孪生模型控制自动运检设备对变压器进行实际运检。所述系统包括与所述方法步骤对应的模块。的模块。的模块。

【技术实现步骤摘要】
一种基于数字孪生的变压器设备虚实交互运检方法和系统


[0001]本专利技术提出了一种基于数字孪生的变压器设备虚实交互运检方法和系统，属于电力设备运检


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进行变压器运检检测，并且运检周期基本固定，这就导致无法在非运行周期发现变压器故障，导致运检准确性低，并且变压器故障发现及时性较差的问题发生。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种基于数字孪生的变压器设备虚实交互运检方法和系统，用以解决现有变压器运检准确性低，并且变压器故障发现及时性较差的问题，所采取的技术方案如下：
[0004]一种基于数字孪生的变压器设备虚实交互运检方法，所述变压器设备虚实交互运检方法包括：
[0005]设置变压器的运行监控时段，并在所述运行监控时段中实时获取所述变压器的运行参数；
[0006]根据所述变压器在每个运行监控时段中的运行参数获取每个运行监控时段对应的数字孪生模型；
[0007]其中，所述数字孪生模型包括：
[0008][0009]其中，W表示变压器运行状态综合参数；W0表示预设的基准状态参数；k表示当前所经历的监控时段的个数；C
01i
表示变压器油在第i个监控时段内的实际最大输出容量；C表示所述变压器的基本运行参数中提供的变压器容量；C
01max
表示在当前k个监控时段中，变压器运行的实际最大输出容量对应的单个监控时段内的最大变化幅度。
[0010]根据所述数字孪生模型控制自动运检设备对变压器进行实际运检。
[0011]进一步地，设置变压器的运行监控时段，包括：
[0012]根据变压器的装配信息，获取变压器的基本运行参数；
[0013]将变压器接入测试负载进行试运行操作，获取变压器接入测试负载后的试运行参数；其中，所述测试负载满足所述变压器的基本运行参数的极限负载参数，例如使变压器进
行满载运行的负载参数；并且，所述试运行的时间长度T
s
的取值范围为0.38T0≤T
s
≤0.57T0；
[0014]根据所述基本运行参数、试运行参数和监控时段设置模型设置与变压器对应的运行监控时段。
[0015]进一步地，根据所述基本运行参数、试运行参数和监控时段设置模型设置与变压器对应的运行监控时段，包括：
[0016]提取所述变压器的基本运行参数中的基本运行参数种类总数量和预先设定的变压器运行过程中所要监控的参数种类数量，作为第一目标参数；
[0017]提取所述变压器的基本运行参数中提供的变压器容量和试运行参数中体现的所述变压器的实际最大输出容量，作为第二目标参数；
[0018]提取所述变压器的试运行过程中的实际最大输出容量对应的最大变化幅度，作为第三目标参数；
[0019]利用所述第一目标参数、第二目标参数和第三目标参数结合所述监控时段设置模型设置与变压器对应的运行监控时段。
[0020]其中，所述监控时段设置模型如下：
[0021][0022]其中，T表示监控时段；T0表示预先设置的标定时段，其取值范围为10
‑
15天；M表示基本运行参数种类总数量；N表示预设的监控的运行参数种类数量；C表示所述变压器的基本运行参数中提供的变压器容量(即为变压器标定使用寿命内所能连续输出最大容量)；C0表示试运行参数中体现的所述变压器的实际最大输出容量；ΔC表示试运行过程中的实际最大输出容量对应的最大变化幅度。
[0023]进一步地，根据所述数字孪生模型控制自动运检设备对变压器进行实际运检，包括：
[0024]根据所述数字孪生模型获得的变压器运行状态综合参数对变压器的实际运检周期进行设置，并将实际运检周期对应的时间信息发送至自动运检设备；
[0025]所述自动运检设备根据所述运检周期对应的时间信息对与所述时间信息对应的变压器进行实际运检操作。
[0026]当数字孪生模型获得的变压器运行状态综合参数变化服幅度不大时，基本上T
x
不会发生变化，当数字孪生模型获得的变压器运行状态综合参数变化服幅度过大导致时T
x
发生变化，改变后的实际运检周期会发送至自动运检设备，所述自动运检设备根据改变后的实际运检周期进行运检操作。
[0027]进一步地，根据所述数字孪生模型获得的变压器运行状态综合参数对变压器的实际运检周期进行设置，包括：
[0028]提取每个监控时段对应的数字孪生模型获取的变压器运行状态综合参数；
[0029]利用所述变压器运行状态综合参数结合实际运检周期设置模型获取实际运检周期。
[0030]其中，所述实际运检周期设置模型如下：
[0031]T
x
＝A
·
T
[0032][0033]其中，T
x
表示实际运检周期对应的时间长度；A表示时间调整系数；D表示预先设置的基础时段数量，其取值范围为3
‑
5；INT[]表示对[]的运算结果进行向上取整；W
i
表示第i个监控时段的变压器运行状态综合参数；W0表示你变压器运行状态综合参数的阈值；当A小于0时，令A＝0.73。
[0034]一种基于数字孪生的变压器设备虚实交互运检系统，所述变压器设备虚实交互运检系统包括：
[0035]时段设置模块，用于设置变压器的运行监控时段，并在所述运行监控时段中实时获取所述变压器的运行参数；
[0036]模型获取模块，用于根据所述变压器在每个运行监控时段中的运行参数获取每个运行监控时段对应的数字孪生模型；
[0037]其中，所述数字孪生模型包括：
[0038][0039]其中，W表示变压器运行状态综合参数；W0表示预设的基准状态参数；k表示当前所经历的监控时段的个数；C
01i
表示变压器油在第i个监控时段内的实际最大输出容量；C表示所述变压器的基本运行参数中提供的变压器容量；C
01max
表示在当前k个监控时段中，变压器运行的实际最大输出容量对应的单个监控时段内的最大变化幅度。
[0040]运检控制模块，用于根据所述数字孪生模型控制自动运检设备对变压器进行实际运检。
[0041]进一步地，所述时段设置模块包括：
[0042]第一参数获取模块，用于根据变压器的装配信息，获取变压器的基本运行参数；
[0043]第二参数获取模块，用于将变压器接入测试负载进行试运行操作，获取变压器接入测试负载后的试运行参数；其中，所述测试负载满足所述变压器的基本运行参数的极限负载参数，例如使变压器进行满载本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数字孪生的变压器设备虚实交互运检方法，其特征在于，所述变压器设备虚实交互运检方法包括：设置变压器的运行监控时段，并在所述运行监控时段中实时获取所述变压器的运行参数；根据所述变压器在每个运行监控时段中的运行参数获取每个运行监控时段对应的数字孪生模型；根据所述数字孪生模型控制自动运检设备对变压器进行实际运检。2.根据权利要求1所述变压器设备虚实交互运检方法，其特征在于，设置变压器的运行监控时段，包括：根据变压器的装配信息，获取变压器的基本运行参数；将变压器接入测试负载进行试运行操作，获取变压器接入测试负载后的试运行参数；根据所述基本运行参数、试运行参数和监控时段设置模型设置与变压器对应的运行监控时段。3.根据权利要求2所述变压器设备虚实交互运检方法，其特征在于，根据所述基本运行参数、试运行参数和监控时段设置模型设置与变压器对应的运行监控时段，包括：提取所述变压器的基本运行参数中的基本运行参数种类总数量和预先设定的变压器运行过程中所要监控的参数种类数量，作为第一目标参数；提取所述变压器的基本运行参数中提供的变压器容量和试运行参数中体现的所述变压器的实际最大输出容量，作为第二目标参数；提取所述变压器的试运行过程中的实际最大输出容量对应的最大变化幅度，作为第三目标参数；利用所述第一目标参数、第二目标参数和第三目标参数结合所述监控时段设置模型设置与变压器对应的运行监控时段。4.根据权利要求1所述变压器设备虚实交互运检方法，其特征在于，根据所述数字孪生模型控制自动运检设备对变压器进行实际运检，包括：根据所述数字孪生模型获得的变压器运行状态综合参数对变压器的实际运检周期进行设置，并将实际运检周期对应的时间信息发送至自动运检设备；所述自动运检设备根据所述运检周期对应的时间信息对与所述时间信息对应的变压器进行实际运检操作。5.根据权利要求4所述变压器设备虚实交互运检方法，其特征在于，根据所述数字孪生模型获得的变压器运行状态综合参数对变压器的实际运检周期进行设置，包括：提取每个监控时段对应的数字孪生模型获取的变压器运行状态综合参数；利用所述变压器运行状态综合参数结合实际运检周期设置模型获取实际运检周期。6.一种基于数字孪生的变压器设备虚实交互运检系统，其特征在于，所述变压器...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴琼，孙永锋，陈春梅，董孟军，刘铭，解玉文，王茹，李志贤，岳成磊，朱佳航，武玉龙，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：