分布式可再生能源的配电网故障诊断方法、系统及其存储介质技术方案

本发明专利技术属于分布式可再生能源的故障诊断技术领域，涉及到分布式可再生能源的配电网故障诊断方法、系统及其存储介质。本发明专利技术通过分析目标配电网主干线节点功率符合系数，对其故障进行诊断，进而当诊断结果为目标配电网主干线节点功率异常时，对目标配电网对应各风力发电机故障和目标配电网各支路电缆对应各监测段故障进行诊断，有利于及时精确地掌握工作异常的风力发电机，有利于精确快速地掌握目标配电网各支路线路故障的具体位置，通过对目标配电网主干线各子线段的运行故障进行诊断，有利于对目标配电网主干线电缆进行及时维护，保证了目标配电网主干线电缆的健康状态，降低了配电网主干线电缆的运行故障频发率。电网主干线电缆的运行故障频发率。电网主干线电缆的运行故障频发率。

【技术实现步骤摘要】
分布式可再生能源的配电网故障诊断方法、系统及其存储介质


[0001]本专利技术属于分布式可再生能源的故障诊断
，涉及到分布式可再生能源的配电网故障诊断方法、系统及其存储介质。

技术介绍

[0002]配电网是指从发电厂直接向用户供电的输配电系统，用于将高压电能转换为低压电能并将其分配给终端用户。随着社会的发展，电能已经成为人们生活生产中必不可缺的一部分，其中可再生能源逐渐成为发电厂电能重要来源，所以针对可再生能源的配电网故障的监测诊断十分有必要。
[0003]目前已有技术针对分布式新能源的配电网故障监测方法基本满足需求，但是仍然存在一定的缺陷：一方面，现有技术针对分布式新能源配电网的故障监测方法将功率指标作为故障监测指标，进而根据电网参数进行配电网的故障判断，但是忽略了电能生产源头的故障问题，随着时间的推移，生产电能的设备会出现老化、损坏等问题，进而影响配电网的电能供给而产生的故障问题，例如风能发电中风力发电机会由于齿轮、轴承等老化、磨损等原因出现故障，从而出现无法正常工作影响配电网电能供给。
[0004]另一方面，现有技术针对分布式新能源配电网的故障监测方法考虑了线路故障问题，但是缺乏对线路具体故障位置的确定，配电网各支路线路和主干线线路都是利用长度很长的电缆进行各位置的连接，当线路中某一位置出现异常时，现有技术不能精确快速地掌握局部异常的具体位置，进而进行局部的维护处理，而需要进一步的大范围排查，不能做到省时省力。

技术实现思路

[0005]鉴于此，为解决上述
技术介绍
中所提出的问题，现提出分布式可再生能源的配电网故障诊断方法、系统及其存储介质。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：本专利技术的第一方面提供分布式可再生能源的配电网故障诊断方法，包括：(1)主干线功率监测：实时监测目标配电网主干线节点的功率情况，获取目标配电网主干线节点功率。
[0007](2)主干线故障诊断：分析目标配电网主干线节点功率符合系数，并对目标配电网主干线节点功率故障进行诊断，若诊断结果为目标配电网主干线节点功率异常，则执行(3)，反之，则执行(7)。
[0008](3)风力发电机信息获取分析：获取目标配电网对应各风力发电机的基础信息，并进行分析得到目标配电网对应各风力发电机的故障风险系数。
[0009](4)风力发电机故障诊断：对目标配电网对应各风力发电机故障进行诊断，并获取目标配电网对应各工作异常风力发电机的编号。
[0010](5)支路线路信息获取分析：获取目标配电网各支路电缆对应各监测段的末端电
流，并对其分析得到目标配电网各支路电缆对应各监测段的故障风险系数。
[0011](6)支路线路故障诊断：对目标配电网各支路电缆对应各监测段故障进行诊断，并获取目标配电网各支路电缆对应各异常监测段的编号。
[0012](7)主干线故障监测解析：实时监测目标配电网主干线各子线段，获取目标配电网主干线各子线段的温度，对其分析得到目标配电网主干线各子线段的运行故障风险系数，并对目标配电网主干线各子线段运行故障进行处理。
[0013](8)故障反馈：将目标配电网对应各工作异常风力发电机的编号和目标配电网各支路电缆对应各开路监测段和各短路监测段的编号反馈给管理员，并进行处理。
[0014]优选地，所述目标配电网主干线节点功率符合系数的具体分析过程如下：获取目标配电网主干线节点功率，分析目标配电网主干线节点功率符合系数其中W为目标配电网主干线节点功率，W
i
、W
i损
分别为从配电网管理中心提取的目标配电网第i个支路的标准功率和标准功率损耗，i＝1,2,......,a，i为目标配电网各支路的编号。
[0015]优选地，所述目标配电网对应各风力发电机的故障风险系数的具体分析过程如下：(31)提取目标配电网对应各风力发电机的基础信息，其中基础信息包括齿轮对应齿面的磨损面积、各裂纹长度、各裂纹宽度和各裂纹深度以及轴承对应外圈磨损面积和内圈磨损面积。
[0016](32)分析目标配电网对应各风力发电机的齿轮故障风险系数其中S
g
为目标配电网对应第g个风力发电机齿轮所属齿面的磨损面积，L
gj
、W
gj
、H
gj
分别为目标配电网对应第g个风力发电机齿轮对应齿面的第j个裂纹的长度、宽度和深度，S0、L0、W0、H0分别为设定的目标配电网对应风力发电机正常运行时允许存在的齿轮对应齿面的磨损面积、裂纹长度、裂纹宽度和裂纹深度，g＝1,2,......,b，j＝1,2,......,c，g为目标配电网对应各风力发电机的编号，j为各裂纹的编号，α1、α2分别为设定的齿面磨损面积和裂纹参数的所占权重，α1+α2＝1，β1、β2、β3分别为设定的裂纹长度、宽度和深度的影响因子。
[0017](33)分析目标配电网对应各风力发电机的轴承故障风险系数其中SW
g
、SN
g
分别为目标配电网对应第g个风力发电机轴承对应外圈磨损面积和内圈磨损面积，SW0、SN0分别为设定的目标配电网对应风力发电机正常运行时允许存在的轴承对应外圈磨损面积和内圈磨损面积。
[0018](34)根据目标配电网对应各风力发电机齿轮故障风险系数和轴承故障风险系数，分析目标配电网对应各风力发电机的故障风险系数其中δ1、δ2分别为设定的齿轮故障风险系数和轴承故障风险系数对应的权重系数，e为自然常数。
[0019]优选地，所述目标配电网对应各风力发电机故障诊断的具体分析过程如下：提取
目标配电网对应各风力发电机的故障风险系数，将其分别与设定的风力发电机故障风险系数阈值进行对比。
[0020]若目标配电网对应某风力发电机的故障风险系数大于设定的风力发电机故障风险系数阈值，则将风力发电机工作异常作为目标配电网对应该风力发电机的诊断结果，并记为目标配电网对应工作异常风力发电机，并提取其对应编号。
[0021]优选地，所述目标配电网各支路电缆对应各监测段的故障风险系数的具体分析过程如下：(51)将目标配电网各支路电缆进行等距分割为各监测段，并将目标配电网各支路电缆对应各监测段中接近主干线节点的一端作为末端。
[0022](52)提取目标配电网各支路电缆对应各监测段的末端电流；
[0023](53)分析目标配电网各支路电缆对应各监测段的故障风险系数其中I
if
为目标配电网第i个支路电缆对应第f个监测段的末端电流，I0为从配电网管理中心提取的支路电缆的标准电流，f＝1,2,......,d，f为各监测段的编号，μ为设定的末端电流的修正补偿值。
[0024]优选地，所述目标配电网各支路电缆对应各监测段故障诊断的具体分析过程如下：提取目标配电网各支路电缆对应各监测段的故障风险系数，将其分别与设定的线路故障风险系数进行对比。
[0025]若目标配电网某支路电缆对应某监测段的故障风险系数大于设定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.分布式可再生能源的配电网故障诊断方法，其特征在于：包括：(1)主干线功率监测：实时监测目标配电网主干线节点的功率情况，获取目标配电网主干线节点功率；(2)主干线故障诊断：分析目标配电网主干线节点功率符合系数，并对目标配电网主干线节点功率故障进行诊断，若诊断结果为目标配电网主干线节点功率异常，则执行(3)，反之，则执行(7)；(3)风力发电机信息获取分析：获取目标配电网对应各风力发电机的基础信息，并进行分析得到目标配电网对应各风力发电机的故障风险系数；(4)风力发电机故障诊断：对目标配电网对应各风力发电机故障进行诊断，并获取目标配电网对应各工作异常风力发电机的编号；(5)支路线路信息获取分析：获取目标配电网各支路电缆对应各监测段的末端电流，并对其分析得到目标配电网各支路电缆对应各监测段的故障风险系数；(6)支路线路故障诊断：对目标配电网各支路电缆对应各监测段故障进行诊断，并获取目标配电网各支路电缆对应各异常监测段的编号；(7)主干线故障监测解析：实时监测目标配电网主干线各子线段，获取目标配电网主干线各子线段的温度，对其分析得到目标配电网主干线各子线段的运行故障风险系数，并对目标配电网主干线各子线段运行故障进行处理；(8)故障反馈：将目标配电网对应各工作异常风力发电机的编号和目标配电网各支路电缆对应各异常监测段的编号反馈给管理员，进而进行处理。2.根据权利要求1所述的分布式可再生能源的配电网故障诊断方法，其特征在于：所述目标配电网主干线节点功率符合系数的具体分析过程如下：获取目标配电网主干线节点功率，分析目标配电网主干线节点功率符合系数其中W为目标配电网主干线节点功率，W
i
、W
i损
分别为从配电网管理中心提取的目标配电网第i个支路的额定功率和标准功率损耗，i＝1,2,......,a，i为目标配电网各支路的编号。3.根据权利要求1所述的分布式可再生能源的配电网故障诊断方法，其特征在于：所述目标配电网对应各风力发电机的故障风险系数的具体分析过程如下：(31)提取目标配电网对应各风力发电机的基础信息，其中基础信息包括齿轮对应齿面的磨损面积、各裂纹长度、各裂纹宽度和各裂纹深度以及轴承对应外圈磨损面积和内圈磨损面积；(32)分析目标配电网对应各风力发电机的齿轮故障风险系数其中S
g
为目标配电网对应第g个风力发电机齿轮对应齿面的磨损面积，L
gj
、W
gj
、H
gj
分别为目标配电网对应第g个风力发电机齿轮对应齿面的第j个裂纹的长度、宽度和深度，S0、L0、W0、H0分别为设定的目标配电网对应风力发
电机正常运行时允许存在的齿轮对应齿面的磨损面积、裂纹长度、裂纹宽度和裂纹深度，g＝1,2,......,b，j＝1,2,......,c，g为目标配电网对应各风力发电机的编号，j为各裂纹的编号，α1、α2分别为设定的齿面磨损面积和裂纹参数的所占权重，α1+α2＝1，β1、β2、β3分别为设定的裂纹长度、宽度和深度的影响因子；(33)分析目标配电网对应各风力发电机的轴承故障风险系数其中SW
g
、SN
g
分别为目标配电网对应第g个风力发电机轴承对应外圈磨损面积和内圈磨损面积，SW0、SN0分别为设定的目标配电网对应风力发电机正常运行时允许存在的轴承对应外圈磨损面积和内圈磨损面积；(34)根据目标配电网对应各风力发电机齿轮故障风险系数和轴承故障风险系数，分析目标配电网对应各风力发电机的故障风险系数其中δ1、δ2分别为设定的齿轮故障风险系数和轴承故障风险系数对应的权重系数，e为自然常数。4.根据权利要求3所述的分布式可再生能源的配电网故障诊断方法，其特征在于：所述目标配电网对应各风力发电机故障诊断的具体分析过程如下：提取目标配电网对应各风力发电机的故障风险系数，将其分别与设定的风力发电机故障风险系数阈值进行对比；若目标配电网对应某风力发电机的故障风险系数大于设定的风力发电机故障风险系数阈值，则将风力发电机工作异常作为目标配电网对应该风力发电机的诊断结果，并记为目标配电网对应工作异常风力发电机，并提取其对应编号。5.根据权利要求2所述的分布式可再生能源的配电网故障...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪勋婷，丁津津，徐斌，汤伟，李圆智，袁伟博，张倩，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：