基于数字孪生技术变电站运维方法及系统与流程

本申请涉及变电站运维，且更为具体地，涉及一种基于数字孪生技术变电站运维方法及系统。

背景技术：

1、变电站是电力系统的重要组成部分，其运行状态直接影响电力的供应和质量。变压器是变电站中的核心设备，其内部的温度和电压是反映其工作状况的重要参数。传统的变压器运维方法主要依靠人工巡检和定期检测，这种方法存在一定的局限性，如人工巡检费时费力、定期检测不能及时发现故障、检测数据缺乏有效分析等。为了提高变压器的运维效率和安全性，需要利用先进的信息技术对变压器进行实时监测和智能诊断。

2、数字孪生技术是一种基于物理模型、传感器数据和机器学习算法构建虚拟模型并与实体模型进行同步映射的技术，可以实现对实体模型的状态监测、故障预测和优化控制。数字孪生技术在变电站运维领域具有广阔的应用前景，可以通过构建变压器的数字孪生模型，实现对变压器内部温度和电压的实时监测和智能诊断，从而提高变压器的运行可靠性和寿命。

3、因此，期待一种基于数字孪生技术变电站运维方法。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，提出了本申请。本申请的实施例提供了一种基于数字孪生技术变电站运维方法及系统。其利用图像处理技术和基于深度学习的人工智能技术来对变压器的电压信号和温度数据进行特征提取，以此来实现对变压器的实时监测和智能诊断。

2、根据本申请的一个方面，提供了一种基于数字孪生技术变电站运维方法，其包括：

3、获取被监控变电站的变压器的预定时间段的电压信号以及所述预定时间段内多个预定时间点的温度值；

4、对所述电压信号进行波形特征提取以得到全局电压波形特征图；

5、对所述多个预定时间点的温度值进行温度时序特征提取以得到温度时序特征向量；以及

6、基于所述全局电压波形特征图和所述温度时序特征向量，确定所述被监控变电站的变压器的工作状态是否正常，并显示所述被监控变电站的变压器的工作信息。

7、根据本申请的另一个方面，提供了一种基于数字孪生技术变电站运维系统，其包括：

8、数据获取模块，用于获取被监控变电站的变压器的预定时间段的电压信号以及所述预定时间段内多个预定时间点的温度值；

9、波形特征提取模块，用于对所述电压信号进行波形特征提取以得到全局电压波形特征图；

10、温度时序特征提取模块，用于对所述多个预定时间点的温度值进行温度时序特征提取以得到温度时序特征向量；以及

11、工作状态分析模块，用于基于所述全局电压波形特征图和所述温度时序特征向量，确定所述被监控变电站的变压器的工作状态是否正常，并显示所述被监控变电站的变压器的工作信息。

12、与现有技术相比，本申请提供的基于数字孪生技术变电站运维方法及系统，其首先获取被监控变电站的变压器的预定时间段的电压信号以及所述预定时间段内多个预定时间点的温度值，接着，对所述电压信号进行波形特征提取以得到全局电压波形特征图，然后，对所述多个预定时间点的温度值进行温度时序特征提取以得到温度时序特征向量，最后，基于所述全局电压波形特征图和所述温度时序特征向量，确定所述被监控变电站的变压器的工作状态是否正常，并显示所述被监控变电站的变压器的工作信息。这样，可以实现对变压器的实时监测和智能诊断。

技术特征：

1.一种基于数字孪生技术变电站运维方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于数字孪生技术变电站运维方法，其特征在于，对所述电压信号进行波形特征提取以得到全局电压波形特征图，包括：

3.根据权利要求2所述的基于数字孪生技术变电站运维方法，其特征在于，提取所述电压信号片段的序列中的电压局部波形特征以得到电压局部信号波形特征矩阵的序列，包括：

4.根据权利要求3所述的基于数字孪生技术变电站运维方法，其特征在于，对所述多个预定时间点的温度值进行温度时序特征提取以得到温度时序特征向量，包括：

5.根据权利要求4所述的基于数字孪生技术变电站运维方法，其特征在于，基于所述全局电压波形特征图和所述温度时序特征向量，确定所述被监控变电站的变压器的工作状态是否正常，并显示所述被监控变电站的变压器的工作信息，包括：

6.根据权利要求5所述的基于数字孪生技术变电站运维方法，其特征在于，将所述全局电压波形特征图和所述温度时序特征向量通过meta融合模块以得到温度-电压语义特征融合特征图，包括：

7.根据权利要求6所述的基于数字孪生技术变电站运维方法，其特征在于，还包括训练步骤：对所述基于卷积神经网络模型的电压局部波形特征提取器、所述基于一维卷积层的温度时序特征提取器、所述meta融合模块和所述分类器进行训练。

8.根据权利要求7所述的基于数字孪生技术变电站运维方法，其特征在于，所述训练步骤，包括：

9.一种基于数字孪生技术变电站运维系统，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的基于数字孪生技术变电站运维系统，其特征在于，所述波形特征提取模块，包括：

技术总结
本申请公开了一种基于数字孪生技术变电站运维方法及系统，涉及变电站运维技术领域。其首先获取被监控变电站的变压器的预定时间段的电压信号以及所述预定时间段内多个预定时间点的温度值，接着，对所述电压信号进行波形特征提取以得到全局电压波形特征图，然后，对所述多个预定时间点的温度值进行温度时序特征提取以得到温度时序特征向量，最后，基于所述全局电压波形特征图和所述温度时序特征向量，确定所述被监控变电站的变压器的工作状态是否正常，并显示所述被监控变电站的变压器的工作信息。这样，可以实现对变压器的实时监测和智能诊断。

技术研发人员：姜建,冯颖姣,张盛,姜宁,柴增勋
受保护的技术使用者：浙江日新电气有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15