一种电力故障检测方法与流程

本发明涉及电力故障检测，具体为一种电力故障检测方法。

背景技术：

1、电力系统，也被称为电力供应系统，是指由发电厂、输电线路、变电站和配电网络等组成的一个综合系统，用于将发电厂生成的电能输送到用户终端，满足社会和经济各个领域对电能的需求。电力系统的主要功能是实现电力的输送、分配和供应，

2、电力故障是指电力系统或设备发生故障或失效，导致电力供应中断或异常的现象。电力故障可能发生在发电厂、输电线路、变电站、配电设备或用户端等任何环节。电力故障可能由多种原因引起，所以现在提出一种电力故障检测方法，来解决这一问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种电力故障检测方法，具备便于对电力故障进行检测等优点，解决了不变对电力系统进行电力检测的问题。

2、为实现上述背景技术中提到的对电力系统检测的目的，本发明提供如下技术方案：一种电力故障检测方法，包括以下步骤：

3、步骤一、收集电力系统中的相关数据；

4、步骤二、对采集到的数据进行预处理；

5、步骤三、特征提取；

6、步骤四、故障分类和位置定位；

7、步骤五、故障分析与修复；

8、步骤六、数据记录与分析；

9、步骤七、故障录波与事后分析；

10、步骤八、定期维护与故障预防。

11、优选的，所述收集电力系统中的相关数据，确定需要收集的数据、选择合适的传感器、选择合适的数据采集设备将传感器采集到的数据进行记录和存储。

12、通过上述技术方案，确定你想要收集的关键数据，这取决于你的具体需求。可能的数据包括电流、电压、频率、功率因数、温度，根据你希望监测的参数，选择适合的传感器。例如，电流传感器用于测量电流，电压传感器用于测量电压，温度传感器用于测量温度等等。确保所选传感器的测量范围和准确度符合你的要求，将采集到的数据存储在一个集中的数据库或数据存储系统中，以便进行后续的分析和处理。这可以是一个本地服务器、云存储。

13、优选的，所述对采集到的数据进行预处理，检测并处理缺失值、异常值和错误值、对数据进行变换，使其符合分析模型的假设、将数据集划分为训练集、验证集和测试集，用于模型训练、调参和评估模型性能、然后进行数据转换。

14、通过上述技术方案，检测并处理缺失值、异常值和错误值。可以通过填充缺失值、删除异常值或使用插值方法来清洗数据，确保数据的完整性和准确性，对数据进行平滑处理，以降低数据中的噪声和随机波动，使其更加平稳，常见的平滑方法包括移动平均、加权移动平均，对数据进行变换，使其符合分析模型的假设。例如，对数据进行对数变换、差分变换等，以减小数据的尖峰和尾部，使其更加符合正态分布，根据具体的分析需求，可能需要对数据进行聚合、重采样、降采样或升采样等操作，确保在进行数据预处理时保持清晰的文档记录，并严格遵循数据处理的最佳实践，以确保数据预处理的质量和可重复性。

15、优选的，所述特征提取，根据电力系统的特点和故障类型，从预处理后的数据中提取特征参数，包括平均值和标准差、峰值和谷值、频率分析、功率因数、波形畸变、能量特征、相位移动和相位差、时间特征。

16、通过上述技术方案，计算感兴趣的特征的平均值和标准差，例如电流、电压或功率，识别电流、电压等信号的峰值和谷值，可以用于检测异常和故障情况，通过应用频谱分析方法，提取信号的频率特征，计算功率因数，以评估电力系统的功率效率和负载特性，通过计算波形畸变参数，如总谐波畸变或各个谐波的畸变程度，计算不同信号之间的相位移动和相位差，用于分析电力系统中的相位问题和相位不平衡，计算信号的时间特征，如上升时间、下降时间等，以了解信号的响应速度和快速变化情况。

17、优选的，所述故障分类和位置定位，基于规则的方法、基于模型的方法、基于机器学习的方法、电力系统拓扑分析、电力系统阻抗测量、基于定位算法的方法、基于机器学习的方法。

18、通过上述技术方案，用预定义的规则和专家知识来判断故障类型。例如，根据特定的电压或电流阈值来识别过电流、欠电流、短路等故障类型，使用电力系统数学模型和仿真工具来模拟不同故障情况，并通过与实际数据对比来识别故障类型，使用机器学习算法，如决策树、支持向量机、神经网络等来训练模型，以自动从数据中学习和分类故障类型，通过电力系统的网络拓扑结构和分支参数，根据已知的电压、电流等信息，利用拓扑分析方法来定位故障位置，确保数据收集的准确性和完整性，以及对算法的验证和优化，在实际电力系统中进行验证和测试，以确保故障分类和位置定位的可靠性和有效性。

19、优选的，所述故障分析与修复，需要收集与故障相关的数据，对收集到的数据进行分析，识别故障发生的时间、位置和类型，以及故障对系统运行的影响，通过数据分析和系统知识，确定故障产生的根本原因。

20、通过上述技术方案，首先需要收集与故障相关的数据，包括电压、电流、功率因数、负荷信息，对收集到的数据进行分析，识别故障发生的时间、位置和类型，以及故障对系统运行的影响，通过数据分析和系统知识，确定故障产生的根本原因，根据故障原因和影响，制定相应的修复方案，包括更换损坏设备、减少负载、调整保护参数，如果是设备故障导致的故障，需要进行设备维修或更换，确保设备正常运行，如果是过载、短路等故障，可能需要对系统进行调整，以避免类似故障再次发生，在修复完成后，进行系统的验证和测试，确保故障已经修复，并且系统恢复正常运行。

21、优选的，所述数据记录与分析，使用传感器、监控设备等实时采集电力系统中的数据，将采集到的数据存储在数据库或文件中，并确保数据的完整性、准确性和时效性。

22、通过上述技术方案，使用传感器、监控设备等实时采集电力系统中的数据，包括电压、电流、功率、频率、负载信息等，同时记录采集数据的时间戳，将采集到的数据存储在数据库或文件中，并确保数据的完整性、准确性和时效性，对采集到的原始数据进行预处理，包括数据清洗、缺失值处理、异常值检测和去噪处理，以确保数据质量，从预处理后的数据中提取特征参数，如平均值、标准差、峰值、谷值、频率分析等，以帮助了解系统状态和特性，利用统计方法对数据进行分析，包括统计描述、相关性分析、频率分布等，以获取数据的统计特征和规律，基于历史数据，对电力系统运行状态的趋势进行分析，以发现可能的变化和问题。

23、优选的，所述故障录波与事后分析，触发条件设置，在故障发生时，记录电压和电流的波形数据，并附带时间戳以及其他相关信息，将录波数据存储在专门的设备或数据库中，以便后续的事后分析和查阅。

24、通过上述技术方案，设置触发条件，例如电流超过某个阈值，电压失去稳定等，以便在故障发生时自动触发录波，在故障发生时，记录电压和电流的波形数据，并附带时间戳以及其他相关信息，如故障类型、设备状态，将录波数据存储在专门的设备或数据库中，以便后续的事后分析和查阅，对录波数据进行波形分析，例如观察波形的特征、幅值、相位、频谱等，以推测故障类型和定位故障位置，这可能需要专业的工程师或专家进行分析，根据故障原因分析的结果，制定相应的修复措施，如更换故障设备、调整保护装置设置、优化系统运行策略。

25、优选的，所述定期维护与故障预防，为了预防未来的故障发生，定期的系统维护和检查，包括对设备的定期维护、检修，以及系统参数的定期校准和优化。

26、通过上述技术方案，定期对各种设备进行体视检查、测量和测试，检查设备的性能和状态是否正常，对设备进行清洁和润滑保养，确保设备表面清洁，机械部件灵活可靠，检查设备的连接和接头，确保连接牢固，无松动或腐蚀现象，利用红外热像仪定期对电气设备进行热像检测，发现潜在的热点问题，预防设备故障，根据设备寿命和使用情况，定期更换易损部件，如避雷器、接触器、电容器等，以提升设备可靠性，定期对变压器油、绝缘子油等绝缘液体进行检测，确保绝缘液体的绝缘性能满足要求。

27、与现有技术相比，本发明提供了一种电力故障检测方法，具备以下有益效果：

28、1、本发明，通过及时检测和诊断电力系统中的故障，可以及时采取措施进行修复，通过电力故障检测，可以有效地提高电力系统的运行可靠性和安全性，降低维修成本，提高服务质量，从而为电力系统的稳定供电和用户体验提供了重要的保障。

29、2、本发明，及时的故障检测可以帮助发现潜在的安全隐患，预防系统事故的发生，确保电力系统的安全运行，保障人员和设备的安全。

30、3、本发明，早期的故障检测有助于在故障扩大之前进行修复，避免事故对系统造成更大的损害，减少维修所需的时间和成本。