一种基于物联网的电路故障检测方法、系统、装置及介质与流程

本发明涉及电路检测的，尤其是涉及一种基于物联网的电路故障检测方法、系统、装置及介质。

背景技术：

1、配电网是指从输电网或地区发电厂接受电能，通过配电设施就地分配或按电压逐级分配给各类用户的电力网。是由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿器及一些附属设施等组成的，在电力网中起重要分配电能作用的网络。

2、当前，在对输电线路的故障进行检测时，工人通常通过排除法对输电线路的各个分段进行检测，当检测到某一线路分段出现故障时，对输电线路及时维修。

3、但是，由于输电线路距离较长，当输电线路发生故障时，无法及时发现线路的故障，以及线路故障的位置，如何实现对电路故障的在线监测，提高对电路故障的检测精度，是电网行业亟待解决的问题。

技术实现思路

1、为了能够提高对电路故障的检测精度，实现电路故障的在线监测，本发明提供了一种基于物联网的电路故障检测方法、系统、装置及介质。

2、第一方面，本发明提供的一种基于物联网的电路故障检测方法，采用如下的技术方案：

3、一种基于物联网的电路故障检测方法，包括以下步骤：

4、监测：对输电线路上的n个节点l进行监测；

5、信息获取：获取k次节点l的监测电流；

6、信息上传：将信息获取步骤中获取的监测电流信息上传至储存数据库；

7、建立储存数据库：储存信息上传步骤中上传的监测电流的信息；

8、电流分量计算：包括周期分量计算步骤以及非周期分量计算步骤：

9、周期分量计算：计算监测电流的周期分量，周期分量的计算模型如下：

10、；

11、非周期分量计算：计算监测电流的非周期分量，非周期分量的计算模型如下：

12、；

13、式中，为初始相位；

14、实际相位计算：计算实际相位，实际相位的计算模型如下：

15、；

16、相位差值计算：计算相位差值；相位差值的计算模型如下：

17、；

18、式中， f为监测电流的频率，m为常数；为第n个节点的监测电流的相位，为第n-m个节点的监测电流的相位，为第n-m-1个节点的监测电流的相位；

19、相位波动判断：设置第一阈值以及第二阈值，若∈[]，则输电线路中电流较为稳定，输电线路未出现故障；若∉[]，则输电线路中电流不稳定，输电线路出现故障。

20、通过采用上述技术方案，在对输电线路进行故障检测时，对输电线路上的n个节点进行电流监测，每个节点进行k次监测，进而获得监测电流，之后对监测电流的周期分量以及非周期分量进行计算，通过周期分量以及非周期分量获得监测电流的实际相位以及相位差值，若∈[]，则输电线路中电流较为稳定，输电线路未出现故障；若∉[]，则输电线路中电流不稳定，输电线路出现故障，由于在对输电线路进行故障检测时k个监测点时刻对输电线路进行监测，进而可快速获得输电线路是否发生故障的信息，由于相位的波动引起电流的波动，通过相位差值的波动情况判断电流是否稳定，进而提高对输电线路故障检测的精度。

21、可选的，所述相位波动判断步骤后还设置有故障位置确定步骤以及输出步骤；

22、故障位置确定：当相位波动判断步骤中∉[]时，则第n-m个节点确定为故障位置，并执行输出步骤；

23、输出：输出故障位置为第n-m个节点。

24、通过采用上述技术方案，当相位波动判断步骤中∉[]时，电流的相位波动不属于正常范围，通过计算出波动较大相位差值，进而获得出现故障的监测点，进而实现对输电线路发生故障的阶段进行精准定位。

25、可选的，所述相位波动判断步骤后还设置有极值计算步骤以及极值判断步骤；

26、极值计算：计算节点的电流极值im，节点的电流极值im的计算模型如下：

27、；

28、极值判断：设置稳定电流值iq，若im＞iq，或im＜iq，则输电线路存在故障，若im＝iq，则输电线路无故障发生。

29、通过采用上述技术方案，由于输电线路在发生故障时，输电线路上的断路或短路都会引起电流的极值变化，当检测到的电流极值不等于输电线路上的稳定输电电流时，则证明输电线路出现故障，通过对电流极值的计算，并与稳定电流值进行比较，进而判断输电线路是否出现故障，进而实现对输电线路是否出现故障的在线检测。

30、第二方面，本发明提供的一种基于物联网的电路故障检测系统，采用如下的技术方案：

31、一种基于物联网的电路故障检测系统，包括监测终端以及检测终端，所述监测终端包括电流传感器、获取模块、上传模块以及储存模块，所述检测终端包括计算模块i、计算模块ii、计算模块iii、计算模块iv、计算模块v以及判断模块i；所述电流传感器设置在输电线路上，所述电流传感器设置有k个；

32、电流传感器：输出端与获取模块的输入端电信号连接，用于对输电线路上的n个节点l进行监测；

33、获取模块：输入端与电流传感器的输出端电信号连接，输出端与上传模块的输入端电信号连接，用于获取k次节点l的监测电流；

34、上传模块：输入端与获取模块的输出端电信号连接，输出端与储存模块的输入端电信号连接，用于将获取模块中获取的监测电流信息上传至储存模块；

35、储存模块：输出端与计算模块i的输入端电信号连接，用于将上传模块上传的信息进行储存；

36、计算模块i：输出端与计算模块ii的输入端电信号连接，计算监测电流的周期分量，周期分量的计算模型如下：

37、；式中，为初始相位；

38、计算模块ii：输出端与计算模块iii的输入端电信号连接，计算监测电流的非周期分量，非周期分量的计算模型如下：

39、；

40、计算模块iii：输出端与计算模块iv的输入端电信号连接，计算实际相位，实际相位的计算模型如下：

41、；

42、计算模块iv：输出端与计算模块v的输入端电信号连接，用于计算实际相位，实际相位的计算模型如下：

43、；

44、计算模块v：输出端与判断模块i计算相位差值；相位差值的计算模型如下：

45、；

46、式中， f为监测电流的频率，m为常数；为第n个节点的监测电流的相位，为第n-m个节点的监测电流的相位，为第n-m-1个节点的监测电流的相位；

47、判断模块i：在判断模块i中设置第一阈值以及第二阈值，若∈[]，则输电线路中电流较为稳定，输电线路未出现故障；若∉[]，则输电线路中电流不稳定，输电线路出现故障。

48、可选的，所述检测终端还包括定位模块以及输出模块；

49、定位模块：输入端与判断模块i的输出端电信号连接，输出端与输出模块的输入端电信号连接，当判断模块i中∉[]时，则第n-m个监测点确定为故障位置，并执行输出模块；

50、输出模块：输出故障位置为第n-m个节点。

51、可选地，所述检测终端还包括计算模块v以及判断模块ii；

52、计算模块vi：输入端与判断模块i的输出端电信号连接，输出端与判断模块ii的输入端电信号连接，用于计算节点的电流极值im，节点的电流极值im的计算模型如下：

53、；

54、判断模块ii：输入端与计算模块vi的输出端电信号连接，设置稳定电流值iq，若im＞iq，或im＜iq，则输电线路存在故障，若im＝iq，则输电线路无故障发生。

55、第三方面，本发明提供一种基于物联网的电路故障检测装置，采用如下技术方案：

56、一种装置，包括处理器以及储存器，所述储存器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述储存器存储的计算机程序，以使所述装置执行如第一方面所述的方法。

57、第四方面，本发明提供的一种基于物联网的电路故障检测介质，采用如下的技术方案：

58、一种介质，其上存储有计算机程序；所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的方法。

59、综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

60、1. 由于在对输电线路进行故障检测时k个监测点时刻对输电线路进行监测，进而可快速获得输电线路是否发生故障的信息，由于相位的波动引起电流的波动，通过相位差值的波动情况判断电流是否稳定，进而提高对输电线路故障检测的精度。

61、2. 电流的相位波动不处于正常范围时，通过计算出波动较大相位差值，进而获得出现故障的监测点，进而实现对输电线路发生故障的阶段进行精准定位。

62、3. 由于输电线路在发生故障时，输电线路上的断路或短路都会引起电流的极值变化，当检测到的电流极值不等于输电线路上的稳定输电电流时，则证明输电线路出现故障，通过对电流极值的计算，并与稳定电流值进行比较，进而判断输电线路是否出现故障，进而实现对输电线路是否出现故障的在线检测。