输电线路无源避雷器智能远程监测采集系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及避雷器监测技术领域，尤其为输电线路无源避雷器智能远程监测采集系统及方法，包括：雷击信号采集模块：用于采集雷电信号数据；数据存储模块：用于存储雷电信号数据；数据接收模块：用于接收雷电信号数据；远程监测分析平台：与数据接收模块连接，用于导出雷电信号数据。本发明专利技术基于改进型时钟同步算法，通过结合北斗/GPS准确授时，研发输电线路避雷器数据采集终端，实现输电线路无源避雷器数据实时采集。研究输电线路无源避雷器智能远程监测系统，实现对避雷器的运行状态的远程监控，通过远程监测分析平台，实现避雷器数据统计、落雷区域分析及接地改造辅助决策，提升输电线路避雷器的智能监控水平。避雷器的智能监控水平。避雷器的智能监控水平。

【技术实现步骤摘要】
输电线路无源避雷器智能远程监测采集系统及方法


[0001]本专利技术涉及避雷器监测
，尤其是输电线路无源避雷器智能远程监测采集系统及方法。

技术介绍

[0002]近年来，由于雷击引起的输电线路跳闸故障日益增多，不仅影响设备的正常运行，而且极大地影响了人们日常的生产、生活。特别是线路处于山区时，由于雷击活动相当频繁，雷击已成为影响输电线路安全可靠运行的最主要因素。为了减少输电线路的雷击故障，可以采取各种综合防雷措施，如加装线路型避雷器就是其中措施之一。线路型避雷器主要用于防止雷电过电压引起的线路闪络跳闸。且线路跳闸可能会引起计数器采集数据的时间的不准确。因此，实现无源避雷器智能远程监控，对保障电力系统安全稳定运行具有重要意义。针对以上输电线路问题，迫切的需要一种有效手段来实现避雷器数据的精确统计、落雷区域分析及接地改造辅助决策，提升输电线路避雷器的智能监控水平。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是通过提出输电线路无源避雷器智能远程监测采集系统及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的缺陷。
[0004]本专利技术采用的技术方案如下：提供输电线路无源避雷器智能远程监测采集系统，包括：雷击信号采集模块：用于采集雷电信号数据；数据处理模块：用于接收和处理获取的雷电信号数据并通过改进型时钟同步算法对雷电信号采集模块采集数据的时间进行校准；数据存储模块：对处理后的雷电信号数据进行存储；远程监测分析平台：与数据存储模块连接，用于导出雷电信号数据，并通过多参量回归模型分析雷电信号数据。
[0005]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述雷电信号数据包括避雷器安装杆塔编号、相位和雷击时间及雷击动作次数中的至少一者。
[0006]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述雷击信号采集模块通过机电一体化计数器采集雷击动作。
[0007]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述数据处理模块对接收的雷电信号数据进行数据清洗操作。
[0008]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述数据处理模块还通过改进型时钟同步算法结合北斗/GPS对机电一体化计数器时间进行校准，实现输电线路无源避雷器数据的实时采集。
[0009]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述改进型时钟同步算法步骤如下：设有一组前n轮正常采集数据得到的实际偏差序列：
[0010]其中，为第k轮得到的时间偏差数据；由原始的时间序列时间生成一阶累加生成序列：
[0011]其中，为第k轮得到的时间偏差数据生成的一阶累加数据；且：
[0012]同时生成一阶累加生成序列的紧邻均值生成序列：
[0013]其中，为第k轮得到的时间偏差数据生成的一阶累加生成序列生成的紧邻均值；且：
[0014]其中，为第k
‑
1轮得到的时间偏差数据生成的一阶累加生成序列生成的紧邻均值；建立灰微分方程：
[0015]其中，a，b分别为发展系数和灰作用量；其白化方程为：
[0016]则模型的解为：
[0017]式中，为第k轮得到的时间偏差数据生成的一阶累加数据的模拟值；和由最小二乘法得出，求解过程如下：
[0018]其中，为由和组成的转置矩阵，和均为代替矩阵，式中，
[0019][0020]最终模型对原始偏差值序列的模拟值为：
[0021]其中，，为第1轮、第k轮得到的时间偏差数据的模拟值；，，为第1轮、第k
‑
1轮和第k轮得到的时间偏差数据生成的一阶累加数据的模拟值设采集的北斗/GPS准确授时时钟模块下计数器采集的数据对应的时间序列为，机电一体化计数器采集的数据对应的时间序列为，通过对时间误差进行累加获取时间误差并进行修正：
[0022]其中，为第n轮得到的北斗/GPS准确授时时钟模块的时间偏差数据的模拟值，为第n轮得到的机电一体化计数器的时间偏差数据的模拟值；若数据采集传输过程中，当第轮传输至第轮的传输链路出现故障时，第轮的时钟偏差值为：
[0023]其中，e为数学常量；为第1轮未发生通信链路故障时得到的时间偏差数据；为第n+1轮未发生传输链路故障时得到的时间偏差数据的模拟值；，为第n轮、第n+1轮未发生传输链路故障时得到的时间偏差数据生成的一阶累加数据的模拟值。
[0024]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述数据存储模块存储时间校准后的数据。
[0025]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述远程监测分析平台通过多参量回归模型进行分析，综合分析输电线路运行状态。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述多参量回归模型通过多项式拟合问题表示输入参量和输出雷击电流对杆塔状态影响的关系；并用误差/损失函数进行评价，将多项式拟合问题转化为最优化问题；所述多项式拟合问题的输入表示如下：
[0026]其中，为输入雷击电流的数据；得到一个描述杆塔状态的多项式函数：
[0027]其中，M表示最高阶数为M；,,
…
,为各项对应的权重；为拟合输入的参量数据的第阶输入数据；为多项式函数的常数项，通过多项式函数获取当前杆塔状态与输入参量间的关系，基于杆塔当前状态实现落雷频次、雷害区域的分析计算。
[0028]提供输电线路无源避雷器智能远程监测采集方法，包括如下步骤：S1：雷击信号采集模块通过机电一体化计数器采集雷电信号数据；S2：数据处理模块接收和处理获取的雷电信号数据并通过改进型时钟同步算法对雷电信号采集模块采集数据的时间进行校准；S3：数据存储模块,对处理后的雷电信号数据进行存储；S4：远程监测分析平台导出并分析数据存储模块接收的雷电信号数据，并通过多
参量回归模型分析雷电信号数据。
[0029]本专利技术提供的输电线路无源避雷器智能远程监测采集系统及方法，与现有技术相比，其有益效果有：本专利技术通过继电一体化计数器实现基于改进型时钟同步算法，通过结合北斗/GPS准确授时，研发输电线路避雷器数据采集终端，实现输电线路无源避雷器数据实时采集。改进型时钟同步算法对于通信链路故障具有一定的容错能力，改进型时钟同步算法不仅实现了对于时钟两面性故障的容错，还解决了时钟节点出现通信链路丢失故障不能进行时钟偏差的校正的问题。研究输电线路无源避雷器智能远程监测系统，实现对避雷器的运行状态的远程监控，通过远程监测分析平台构建多参量回归模型对获取的雷电信号数据进行综合分析，实现避雷器数据统计、落雷区域分析及接地改造辅助决策，提升输电线路避雷器的智能监控水平。
附图说明
[0030]图1为本专利技术优选实施例的系统框图；图2为本专利技术优选实施例中方法流程图。
[0031]图中各个标记的意义为：100、雷击信号采集模块；200、数据存储模块；300、数据接收模块；400、远程监测分析平台。
具体实施方式
[0032]需要说明的是，在不冲突的情况下，本实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.输电线路无源避雷器智能远程监测采集系统，其特征在于：包括：雷击信号采集模块（100）：用于采集雷电信号数据；数据处理模块（200）：用于接收和处理获取的雷电信号数据，并通过改进型时钟同步算法对雷电信号采集模块（100）采集数据的时间进行校准；数据存储模块（300）：对处理后的雷电信号数据进行存储；远程监测分析平台（400）：与数据存储模块（300）连接，用于导出雷电信号数据，并通过多参量回归模型分析雷电信号数据。2.根据权利要求1所述的输电线路无源避雷器智能远程监测采集系统，其特征在于：所述雷电信号数据包括避雷器安装杆塔编号、相位、雷击时间及雷击动作次数中的至少一者。3.根据权利要求1所述的输电线路无源避雷器智能远程监测采集系统，其特征在于：所述雷击信号采集模块（100）通过机电一体化计数器采集雷击动作。4.根据权利要求3所述的输电线路无源避雷器智能远程监测采集系统，其特征在于：所述数据处理模块（200）对接收的雷电信号数据进行数据清洗操作。5.根据权利要求4所述的输电线路无源避雷器智能远程监测采集系统，其特征在于：所述数据处理模块（200）还通过改进型时钟同步算法结合北斗/GPS对机电一体化计数器时间进行校准，实现输电线路无源避雷器数据的实时采集。6.根据权利要求5所述的输电线路无源避雷器智能远程监测采集系统，其特征在于：所述改进型时钟同步算法步骤如下：设有一组前n轮正常采集数据得到的实际偏差序列：其中，为第k轮得到的时间偏差数据；由原始的时间序列时间生成一阶累加生成序列：其中，为第k轮得到的时间偏差数据生成的一阶累加数据；且：同时生成一阶累加生成序列的紧邻均值生成序列：其中，为第k轮得到的时间偏差数据生成的一阶累加生成序列生成的紧邻均值；且：其中，为第k
‑
1轮得到的时间偏差数据生成的一阶累加生成序列生成的紧邻均值；建立灰微分方程：其中，a，b分别为发展系数和灰作用量；其白化方程为：则模型的解为：式中，为第k轮得到的时间偏差数据生成的一阶累加数据的模拟值；和由最小二乘法得出，求解过程如下：
其中，为由和组成的转置矩阵，和均为代替矩阵，式中，式中，最终模型对原始偏差值序列的模拟值为：其中，，为第1轮、第k轮得到的时间偏差数据的模拟值；，，为第1轮、第k
‑
1轮和第k轮得到的时间偏差数据生成的一阶累加数据的模拟...

【专利技术属性】
技术研发人员：马晖，刘国斌，孙峰伟，范渤，李成，刘俊田，张广新，李志轩，齐恩铁，娄展豪，王敏珍，赵春阳，赵立英，徐洋，张琦，汪鑫，宋志杰，刘博文，王洋，李杰，
申请(专利权)人：国网辽宁省电力有限公司抚顺供电公司，
类型：发明
国别省市：