一种用于风力发电的集电线路故障定位方法及系统与流程

本技术涉及故障定位的，尤其是涉及一种用于风力发电的集电线路故障定位方法及系统。

背景技术：

1、风力发电作为新能源发电的重要组成部分，其集电线路的安全稳定运行对风电场的整体运营效率有着至关重要的影响。然而，由于风电场集电线路的运行环境复杂，易受暴风、覆冰、雷击、线路老化等多种因素影响，集电线路故障频发，给风电场的运维管理带来了极大的挑战。

2、目前，集电线路通常只是以文字和图表的方式展示数据，缺乏直观性，不便于管理人员快速定位和处理问题。同时，在故障发生时，系统通常只是简单地列出故障线路节点，而没有根据故障的紧急程度和重要性对故障信息进行目标故障线路排序。现有的技术通常采用基于规则的系统，通过设定特定的阈值和条件来识别故障并触发警报。

3、现有的系统能够在一定程度上减轻线路运维人员的负担，实现故障的快速发现与响应。却未能有效整合当前集电线路故障的动态位置，来动态生成检修的优先级定位，导致运维人员在检修过程中往往采取的是随机路径，无法针对更重要或影响更广的线路故障进行快速检修。

技术实现思路

1、为了解决上述中的至少一个技术问题，本技术提供了一种用于风力发电的集电线路故障定位方法及系统。

2、第一方面，本技术提供的一种用于风力发电的集电线路故障定位方法，采用如下的技术方案：

3、一种用于风力发电的集电线路故障定位方法，包括：

4、采集实时电力传输数据，所述实时电力传输数据为不同集电线路不同位置节点的线路传输数据以及线路节点位置；

5、根据所述实时电力传输数据建立并实时更新集电线路的线路三维模型；

6、对所述实时电力传输数据进行电力传输数据监测，判断当前是否存在故障集电线路，若存在，对所述线路三维模型中与所述实时电力传输数据相对应的集电线路进行标注，并根据标注后的所述线路三维模型确定集电线路的整体位置布局、故障线路的故障位置布局以及维护人员前往所述故障位置布局的维护线路位置；

7、根据所述故障位置布局进行位置评分，并将评分得到的位置优先级通过预设的故障加权计算模型进行故障评分，得到维护优先级；

8、根据所述维护优先级确定目标维护线路节点以及与所述目标维护线路节点相对应的故障定位信息；

9、根据所述故障定位信息以及所述维护线路位置确定所述目标维护线路节点的最优维护路线。

10、通过采用上述技术方案，实时采集集电线路的电力传输数据及其位置信息，为后续的故障定位提供了精确的数据基础。接着，建立并实时更新线路三维模型，使得线路状态可视化，便于直观理解。对实时电力传输数据进行监测，一旦发现故障，立即在三维模型中进行标注，并确定故障线路的整体及具体位置布局。同时，结合维护人员前往故障位置的维护线路位置，为后续的维护工作提供了清晰的指引。对故障位置进行评分，并通过故障加权计算模型得到维护优先级。这一步骤的相互作用在于，综合考虑了故障位置的重要性、紧急程度以及关联性等因素，使得维护工作能够按照优先级有序进行，优化了资源配置，提高了维护效率。根据维护优先级确定目标维护线路节点及其故障定位信息，再结合维护线路位置确定最优维护路线。将故障定位与维护路线规划相结合，确保了维护人员能够以最短的时间、最优的路径到达故障点，进一步缩短了故障修复时间，提高了集电线路的检修效率。

11、本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述根据所述故障位置布局进行位置评分，包括：

12、获取预设聚类算法的聚类行为参数，所述聚类行为参数包括最小密度阈值以及标准搜寻半径；

13、根据所述聚类行为参数运行预设聚类算法对所述故障线路进行聚类，生成满足所述最小密度阈值且位于所述标准搜索半径范围内的线路范围节点；

14、将若干不位于线路范围的故障线路标记为独立线路节点；

15、按照由高至低的顺序依次对若干所述线路范围节点进行评分，得到与所述线路范围节点相对应的节点分值；

16、根据所述节点分值确定所述线路范围节点所对应的范围节点优先级；

17、根据所述范围节点优先级依次获取临近目标节点，并将所述临近目标节点设置为所述线路范围的下一级位置优先级的节点，以生成位置优先级。

18、本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述根据所述范围节点优先级依次获取临近目标节点，并将所述临近目标节点设置为线路范围的下一级位置优先级的节点，以生成位置优先级，包括：

19、根据所述范围节点优先级的顺序，判断所述聚类区域临近目标节点的类型；

20、若所述临近目标节点的类型为线路范围节点，则将所述线路范围节点设置为下一级位置优先级的节点，并将所述线路范围节点更新为所述范围节点优先级的最高优先级；

21、若节点的类型为独立线路节点，则将最近的线路范围节点与所述独立线路节点同时设置为下一级位置优先级的节点，并将所述线路范围节点更新为所述范围节点优先级的最高优先级；

22、若所有所述线路范围节点均设置了位置优先级，则基于最低范围节点优先级的线路范围节点的位置，获取最近的对未设置所述位置优先级的独立线路节点，并根据若干所述独立线路节点的位置距离，按照从近到远的顺序，依次对未设置所述位置优先级的独立线路节点设置位置优先级。

23、本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述将评分得到的位置优先级通过预设的故障加权计算模型进行故障评分，得到维护优先级，包括：

24、判断所述位置优先级中的节点是否存在两种类型；

25、若不存在，则将所述节点通过预设的故障加权计算模型，得到故障评分；

26、若存在，则获取在同一位置优先级的线路范围节点与独立线路节点的故障评分；

27、将所述故障评分从高到低的顺序更新所述故障线路的维护优先级。

28、本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述方法还包括：

29、对所述故障线路的故障类型的每个级别分配第一分数，所述第一分配分数越大则表示故障级别越高；

30、对故障线路节点的故障影响范围的每个级别分配第二分数，所述第二分配分数越大则表示故障影响范围越大，所述故障影响范围为所述故障线路所对应的故障节点位置发生故障后，对所述故障节点位置周围其他集电线路所带来的异常影响的辐射区域；

31、对所述故障线路的故障持续时间的每个级别分配第三分数，所述第三分数越大则表示故障持续时间越长；

32、建立基于所述第一分数、所述第二分数以及所述第三分数的故障加权计算模型，所述故障加权计算模型通过获取所述故障线路的故障类型、影响范围、故障持续时间进行加权计算，计算的结果即为故障评分。

33、本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述根据所述实时电力传输数据建立并实时更新集电线路的线路三维模型，还包括：

34、根据所述线路三维模型判断所述集电线路是否存在移位情况，若存在移位情况，则生成线路移位告警信息。

35、第二方面，本技术提供一种用于风力发电的集电线路故障定位系统，采用如下的技术方案：

36、一种用于风力发电的集电线路故障定位系统，包括：

37、数据采集模块，用于采集实时电力传输数据，所述实时电力传输数据为不同集电线路不同位置节点的线路传输数据以及线路节点位置；

38、模型构建模块，用于根据所述实时电力传输数据建立并实时更新集电线路的线路三维模型；

39、数据监测模块，用于对所述实时电力传输数据进行电力传输数据监测，判断当前是否存在故障集电线路，若存在，对所述线路三维模型中与所述实时电力传输数据相对应的集电线路进行标注，并根据标注后的所述线路三维模型确定集电线路的整体位置布局、故障线路的故障位置布局以及维护人员前往所述故障位置布局的维护线路位置；

40、优先级评测模块，用于根据所述故障位置布局进行位置评分，并将评分得到的位置优先级通过预设的故障加权计算模型进行故障评分，得到维护优先级；

41、故障定位模块，用于根据所述维护优先级确定目标维护线路节点以及与所述目标维护线路节点相对应的故障定位信息；

42、路线指引模块，用于根据所述故障定位信息以及所述维护线路位置确定所述目标维护线路节点的最优维护路线。

43、在一种可能的实现方式中，所述优先级评测模块在根据所述故障位置布局进行位置评分时，具体用于：

44、获取预设聚类算法的聚类行为参数，所述聚类行为参数包括最小密度阈值以及标准搜寻半径；

45、根据所述聚类行为参数运行预设聚类算法对所述故障线路进行聚类，生成满足所述最小密度阈值且位于所述标准搜索半径范围内的线路范围节点；

46、将若干不位于线路范围的故障线路标记为独立线路节点；

47、按照由高至低的顺序依次对若干所述线路范围节点进行评分，得到与所述线路范围节点相对应的节点分值；

48、根据所述节点分值确定所述线路范围节点所对应的范围节点优先级；

49、根据所述范围节点优先级依次获取临近目标节点，并将所述临近目标节点设置为所述线路范围的下一级位置优先级的节点，以生成位置优先级。

50、在另一种可能的实现方式中，所述优先级评测模块在根据所述范围节点优先级依次获取临近目标节点，并将所述临近目标节点设置为线路范围的下一级位置优先级的节点，以生成位置优先级时，具体用于：

51、根据所述范围节点优先级的顺序，判断所述聚类区域临近目标节点的类型；

52、若所述临近目标节点的类型为线路范围节点，则将所述线路范围节点设置为下一级位置优先级的节点，并将所述线路范围节点更新为所述范围节点优先级的最高优先级；

53、若节点的类型为独立线路节点，则将最近的线路范围节点与所述独立线路节点同时设置为下一级位置优先级的节点，并将所述线路范围节点更新为所述范围节点优先级的最高优先级；

54、若所有所述线路范围节点均设置了位置优先级，则基于最低范围节点优先级的线路范围节点的位置，获取最近的对未设置所述位置优先级的独立线路节点，并根据若干所述独立线路节点的位置距离，按照从近到远的顺序，依次对未设置所述位置优先级的独立线路节点设置位置优先级。

55、在另一种可能的实现方式中，所述优先级评测模块在将评分得到的位置优先级通过预设的故障加权计算模型进行故障评分，得到维护优先级时，具体用于：

56、判断所述位置优先级中的节点是否存在两种类型；

57、若不存在，则将所述节点通过预设的故障加权计算模型，得到故障评分；

58、若存在，则获取在同一位置优先级的线路范围节点与独立线路节点的故障评分；

59、将所述故障评分从高到低的顺序更新所述故障线路的维护优先级。

60、在另一种可能的实现方式中，所述系统还包括：第一分配模块、第二分配模块、第三分配模块以及模型训练模块，其中，

61、所述第一分配模块，用于对所述故障线路的故障类型的每个级别分配第一分数，所述第一分配分数越大则表示故障级别越高；

62、所述第二分配模块，用于对故障线路节点的故障影响范围的每个级别分配第二分数，所述第二分配分数越大则表示故障影响范围越大，所述故障影响范围为所述故障线路所对应的故障节点位置发生故障后，对所述故障节点位置周围其他集电线路所带来的异常影响的辐射区域；

63、所述第三分配模块，用于对所述故障线路的故障持续时间的每个级别分配第三分数，所述第三分数越大则表示故障持续时间越长；

64、所述模型训练模块，用于建立基于所述第一分数、所述第二分数以及所述第三分数的故障加权计算模型，所述故障加权计算模型通过获取所述故障线路的故障类型、影响范围、故障持续时间进行加权计算，计算的结果即为故障评分。

65、在另一种可能的实现方式中，所述系统还包括：移动检测模块，其中，

66、所述移动检测模块，用于根据所述线路三维模型判断所述集电线路是否存在移位情况，若存在移位情况，则生成线路移位告警信息。

67、第三方面，本技术提供一种电子设备，采用如下技术方案：

68、一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的一种用于风力发电的集电线路故障定位方法的步骤。

69、第四方面，本技术是提供计算机存储介质，如下技术方案：

70、一种计算机可读存储介质，所述一种计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述一种用于风力发电的集电线路故障定位方法的步骤。

71、综上所述，本技术具有以下有益技术效果：

72、实时采集集电线路的电力传输数据及其位置信息，为后续的故障定位提供了精确的数据基础。接着，建立并实时更新线路三维模型，使得线路状态可视化，便于直观理解。对实时电力传输数据进行监测，一旦发现故障，立即在三维模型中进行标注，并确定故障线路的整体及具体位置布局。同时，结合维护人员前往故障位置的维护线路位置，为后续的维护工作提供了清晰的指引。对故障位置进行评分，并通过故障加权计算模型得到维护优先级。这一步骤的相互作用在于，综合考虑了故障位置的重要性、紧急程度以及关联性等因素，使得维护工作能够按照优先级有序进行，优化了资源配置，提高了维护效率。根据维护优先级确定目标维护线路节点及其故障定位信息，再结合维护线路位置确定最优维护路线。将故障定位与维护路线规划相结合，确保了维护人员能够以最短的时间、最优的路径到达故障点，进一步缩短了故障修复时间，提高了集电线路的检修效率。