一种用于监控电网中变压器健康状态的LED显示装置的制作方法

本发明涉及电力系统监控显示，特别涉及一种用于监控电网中变压器健康状态的led显示装置。

背景技术：

1、随着现代电网日益复杂和相互连接，对变压器的实时监控和分析变得越来越重要。尤其是在智能电网等先进电网系统中，对变压器的健康状况有着更高的要求。这需要更复杂的数据分析和可视化工具，以便于电网运营商快速、准确地了解变压器的健康状况，并及时采取必要的维护措施。

2、现有的变压器监控系统通常无法充分满足这些需求，因为它们可能缺乏对变压器的全面监控、无法有效地将健康状况与电网的拓扑结构关联起来，或者无法提供足够直观的视觉表示。此外，现有的监控系统通常无法有效地融合不同类型的数据，如温度、振动、负载等，从而可能导致对变压器健康状况的误判。

3、因此，存在一种对电网中变压器进行全面、实时监控，并以直观、有组织的方式展示其健康状况和位置关系的迫切需求。

技术实现思路

1、本申请提供一种用于监控电网中变压器健康状态的led显示装置，以提高电网的运营和管理效率。

2、本申请提供一种用于监控电网中变压器健康状态的led显示装置，包括：

3、变压器健康监控模块，用于收集电网中变压器的温度、振动、负载、油温、油中杂质等实时参数；

4、健康评估算法模块，通过以下公式计算每个变压器的健康指数h：

5、；

6、其中，t为温度，v为振动，l为负载，t0为油温，p为压力，x为油中杂质的数量，xmax为油中杂质的最大阈值，α，β，γ，δ，ε，ζ为预设参数；

7、位置关联图像生成模块，用于根据变压器在电网中的实际位置，以及它们之间的上下游关系，生成一个与实际电网拓扑结构相对应的led显示图像；

8、变压器健康状态显示模块，用于将所述健康评估算法模块计算出的健康指数以及所述位置关联图像生成模块生成的图像，组合显示在led显示屏上。

9、更进一步地，所述位置关联图像生成模块还用于：

10、使用力导向算法确定变压器在led显示屏上的位置，所述力导向算法的表达式为：

11、；

12、其中，是变压器i和j之间的作用力，是变压器i和j在led显示屏上的距离，是变压器i和j在 led显示屏上的理想距离，k是弹簧常数。

13、更进一步地，所述变压器i和j在 led显示屏上的理想距离可以通过如下公式进行计算：

14、；

15、其中，为变压器 i 和 j 之间的实际物理距离；为变压器 i 和 j 之间的连接长度；为变压器 i 和 j 之间的连接复杂性；为变压器 i 和 j 之间的电力传输重要性；w1，w2，w3和w4是预设参数。

16、更进一步地，所述位置关联图像生成模块进一步包括色彩调制单元，用于根据健康指数，为led显示屏上的每个变压器分配不同的颜色。

17、更进一步地，所述色彩调制单元包括：

18、色彩调制模块，采用如下公式计算变压器的显示颜色：

19、；

20、其中，c为最终的颜色值，s为健康指数，g为变压器的实时参数，r为预设的基色，为预设参数。

21、更进一步地，所述色彩调制单元还包括：

22、颜色转换模块，用于将计算出的颜色c转换为rgb或其他颜色空间的具体颜色。

23、更进一步地，所述健康评估算法模块进一步包括阈值判断单元，用于根据预设的健康状态阈值，将每个变压器的健康指数分类为优、良、中、差等级别。

24、更进一步地，所述健康评估算法模块还包括一个动态参数调整单元；所述动态参数调整单元，根据过去一段时间内的健康指数趋势，动态调整计算健康指数时所用的预设参数。

25、更进一步地，所述变压器健康监控模块还包括一个异常报警单元；所述异常报警单元，用于当某个变压器的健康指数低于预设的异常阈值时，触发报警信号。

26、更进一步地，所述变压器健康状态显示模块还包括一个数据存储单元；所述数据存储单元，用于存储历史健康指数数据，以便进行长期趋势分析和备份。

27、本申请提供的用于监控电网中变压器健康状态的led显示装置，通过收集温度、振动、负载、油温、油中杂质等实时参数，本申请提供了一种全方位的监控方法，而不仅限于某一或几个特定参数。该装置采用复杂的计算方法，结合多个预设参数，使得健康指数的计算更精确、更具代表性。该装置通过将变压器在电网中的实际位置以及它们之间的上下游关系转化为led显示图像，实现了电网拓扑结构的直观展示。

28、本申请有益的技术效果主要包括：本申请提供的装置能够实时监控和评估变压器健康状态，大大减少了人工检查的需求和时间成本。通过综合分析多个实时参数和历史数据，装置能够更准确地诊断变压器的健康状况，从而及时采取必要措施。通过实时监控和及时报警，装置有助于预防和及时处理潜在问题，从而保证整个电网的可靠运行。

技术特征：

1.一种用于监控电网中变压器健康状态的led显示装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的led显示装置，其特征在于，所述位置关联图像生成模块还用于：

3.根据权利要求2所述的led显示装置，其特征在于，所述变压器i和j在 led显示屏上的理想距离可以通过如下公式进行计算：

4.根据权利要求1所述的led显示装置，其特征在于，所述位置关联图像生成模块进一步包括色彩调制单元，用于根据健康指数，为led显示屏上的每个变压器分配不同的颜色。

5.根据权利要求4所述的led显示装置，其特征在于，所述色彩调制单元包括：

6.根据权利要求5所述的led显示装置，其特征在于，所述色彩调制单元还包括：

7.根据权利要求1所述的led显示装置，其特征在于，所述健康评估算法模块进一步包括阈值判断单元，用于根据预设的健康状态阈值，将每个变压器的健康指数分类为优、良、中、差等级别。

8.根据权利要求1所述的led显示装置，其特征在于，所述健康评估算法模块还包括一个动态参数调整单元；所述动态参数调整单元，根据过去一段时间内的健康指数趋势，动态调整计算健康指数时所用的预设参数。

9.根据权利要求1所述的led显示装置，其特征在于，所述变压器健康监控模块还包括一个异常报警单元；所述异常报警单元，用于当变压器的健康指数低于预设的异常阈值时，触发报警信号。

10.根据权利要求1所述的led显示装置，其特征在于，所述变压器健康状态显示模块还包括一个数据存储单元；所述数据存储单元，用于存储历史健康指数数据，以便进行长期趋势分析和备份。

技术总结
本发明涉及一种用于监控电网中变压器健康状态的LED显示装置。该装置主要包括以下部分：变压器健康监控模块，用于收集电网中变压器的温度、振动、负载、油温、油中杂质等实时参数；健康评估算法模块，根据所收集的各项实时参数，通过特定的算法计算每个变压器的健康指数；位置关联图像生成模块，用于根据变压器在电网中的实际位置以及它们之间的上下游关系；变压器健康状态显示模块，用于将健康评估算法模块计算出的健康指数和位置关联图像生成模块生成的图像组合显示在LED显示屏上。这种结构允许电网运营商及时、准确地了解变压器的健康状况，并通过直观的图像表示清晰地了解电网的拓扑结构，从而实现更有效的运营和维护管理。

技术研发人员：杨勇,张雪松,闫寒,李旻,肖翔,武勋,姚梦婕,汪跃锋,霍小波,张强
受保护的技术使用者：深圳市巴科光电科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16