一种基于时空模型对AVC系统的故障检测方法以及设备与流程

本技术属于电力，尤其涉及一种基于时空模型对avc系统的故障检测方法以及设备。

背景技术：

1、自动电压控制(automatic voltage control，avc)，可远程调节变电站所在电网的无功功率，使得变电站的母线电压稳定在一定范围内，且电网中的功率符合使用要求。例如，按照预先设置的变电站的母线电压范围自动调节变电站中的各个无功设备的无功功率，以使得变电站的母线电压稳定在预先设置的母线电压范围内。

2、然而，上述对于目标电网进行avc调节，主要是依靠avc设备调节电网内的无功功率，若avc设备异常或参数设置不准确，会导致电网内的无功功率积聚，从而影响目标电网的安全性。由此可见，现有的avc调节技术，依靠avc设备进行无功功率调节，无法对avc设备的调节操作进行异常检测，从而降低了整体电网的安全性。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种基于时空模型对avc系统的故障检测方法以及设备，可以解决现有的avc调节技术，依靠avc设备进行无功功率调节，无法对avc设备的调节操作进行异常检测，整体电网的安全性低的问题。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种基于时空模型对avc系统的故障检测方法，所述方法包括：

3、基于预设的采集周期接收多个采集设备反馈的目标电网中的高压母线的母线电压；

4、根据在采集所述母线电压时刻对应的电网阻抗以及所有所述母线电压，确定所述目标电网对应的初始无功功耗；所述电网阻抗是基于所述目标电网对应的空间模型确定的；

5、通过在各个所述采集周期对应的所述母线电压以及所述初始无功功耗，构建所述目标电网的时域无功变化曲线；

6、若所述时域无功变化曲线满足预设的无功环流条件，则生成故障提示信息；

7、根据所述无功环流条件对应的故障处理流程，对所述目标电网进行无功补偿调节。

8、在第一方面的一种可能的实现方式中，在所述根据在采集所述母线电压时刻对应的电网阻抗以及所有所述母线电压，确定所述目标电网对应的初始无功功耗之前，还包括：

9、获取所述目标电网对应的场景信息；所述场景信息包括：天气信息以及机组运行参数；

10、根据所述天气信息中的风力强度以及降雨量，确定空间浮动系数；所述空间浮动系数具体为：

11、

12、其中，spacelv为所述空间浮动系数；cablemax为所述目标电网中电缆长度的最大值；windlv为所述风力强度；unitl为电缆对应的基准单位长度；rainfall为所述降雨量；time为降雨时长；rspeed为排水速度；

13、通过所述空间浮动系数对所述目标电网的初始模型进行模型校准，得到空间校准模型；

14、基于所述机组运行参数记录的各个在用设备的电力参数，分别调整所述空间校准模型中各个所述在用设备对应的第一虚拟对象的对象状态；

15、将调整了所述虚拟对象的所述对象状态后的所述空间校准模型，作为所述空间模型。

16、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述根据在采集所述母线电压时刻对应的电网阻抗以及所有所述母线电压，确定所述目标电网对应的初始无功功耗，包括：

17、根据各个所述母线电压，调整各个所述高压母线在所述空间模型中第二虚拟对象的对象状态；

18、基于所有所述第二虚拟对象的对象状态以及所述目标电网在采集所述母线电压时刻对应的输入电压，确定所述空间模型对应的电压浮动因子；

19、通过所述电压浮动因子对所述母线电压以及各个所述在用设备的电力参数进行参数校准，得到母线电压对应的校准电压以及所述电力参数对应的校准参数；

20、根据所有高压母线对应的校准电压以及所述校准参数，构建所述目标电网对应的电网阻抗方程以及无功功耗方程；所述电网阻抗方程为：

21、

22、其中，ximp为所述电网阻抗；un为第n个采集设备获取的高压母线对应的校准电压；um为设置于所述高压母线上第m个在用设备的所述校准参数；utagt为所述高压母线对应的目标电压；qj为所述高压母线对应的初始无功功耗；qtagt为所述高压母线在采集所述母线电压时刻对应的无功抵消功耗；α为预设的加权系数；n为所述采集设备的总数；m为所述在用设备的总数；

23、所述无功功耗方程为：

24、

25、联立所述无功功耗方程以及所述电网阻抗方程，计算所述初始无功功耗。

26、在第一方面的一种可能的实现方式中，在所述若所述时域无功变化曲线满足预设的无功环流条件，则生成故障提示信息，并根据所述无功环流条件对应的故障处理流程，对所述目标电网进行无功补偿调节之前，还包括：

27、基于预设的环流迭代时长，将所述时域无功变化曲线划分为多个曲线段；每个曲线段对应的曲线长度为所述环流迭代时长；

28、根据所述曲线段中记录的各个初始无功功耗的极值，分别确定每个所述曲线段对应的浮动比例；

29、根据各个所述曲线段对应的浮动比例，计算环流置信度；所述环流置信度为：

30、

31、其中，trust为所述环流置信度；floatq为第q个曲线段对应的所述浮动比例；q为所述所述时域无功变化曲线中所有曲线段的总数；timeq为第q个曲线段对应的采集时间；timeq为采集所述母线电压时刻；

32、若所述环流置信度大于预设的置信度阈值，则识别所述时域无功变化曲线满足预设的无功环流条件。

33、在第一方面的一种可能的实现方式中，在所述根据各个所述曲线段对应的浮动比例，计算环流置信度之后，还包括：

34、若所述环流置信度小于或等于所述置信度阈值，则识别所述时域无功变化曲线不满足所述无功环流条件；

35、根据第q个所述曲线段对应的浮动比例，对所述初始无功功耗进行功耗校准，得到校准无功功耗；

36、基于所述校准无功功耗，控制avc设备对所述目标电网进行无功功耗抵消。

37、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述若所述时域无功变化曲线满足预设的无功环流条件，则生成故障提示信息，包括：

38、根据所述故障提示信息中高压母线的母线标识，确定与所述母线标识对应的备用avc设备；

39、所述根据所述无功环流条件对应的故障处理流程，对所述目标电网进行无功补偿调节，包括：

40、若所述备用avc设备处于空闲状态，则将所述目标电压中的在用avc设备替换为所述备用avc设备，以通过所述备用avc设备执行所述根据所述无功环流条件对应的故障处理流程，对所述目标电网进行无功补偿调节。

41、在第一方面的一种可能的实现方式中，在第一方面的一种可能的实现方式中，所述根据所述无功环流条件对应的故障处理流程，对所述目标电网进行无功补偿调节，包括：

42、若所述备用avc设备处于占用状态，则向所述目标电网关联的管理用户发送设备替换信息。

43、第二方面，本技术实施例提供了一种基于时空模型对avc系统的故障检测装置，所述装置包括：

44、母线电压采集单元，用于基于预设的采集周期接收多个采集设备反馈的目标电网中的高压母线的母线电压；

45、初始无功功耗确定单元，用于根据在采集所述母线电压时刻对应的电网阻抗以及所有所述母线电压，确定所述目标电网对应的初始无功功耗；所述电网阻抗是基于所述目标电网对应的空间模型确定的；

46、单元，用于通过在各个所述采集周期对应的所述母线电压以及所述初始无功功耗，构建所述目标电网的时域无功变化曲线；

47、故障提示信息生成单元，用于若所述时域无功变化曲线满足预设的无功环流条件，则生成故障提示信息；

48、无功补偿单元，用于根据所述无功环流条件对应的故障处理流程，对所述目标电网进行无功补偿调节。

49、第三方面，本技术实施例提供了一种电子设备，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如上述第一方面任一项所述的方法。

50、第四方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述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如上述第一方面任一项所述的方法。

51、第五方面，本技术实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在电子设备上运行时，使得电子设备执行上述第一方面中任一项所述的方法。

52、本技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过采集设备获取目标电网中高压母线的母线电压，从而能够构建关于目标电网对应的空间模型，继而根据空间模型以及采集得到的母线电压，得到该目标电压对应的初始无功功耗，继而根据在多个采集周期采集确定的初始无功功耗，得到该目标电网对应的时域无功变化曲线，从而能够通过该时域无功变化曲线，判断时域无功变化曲线是否满足预设的无功环流条件，以确定该目标电网内的avc设备是否存在异常，并在检测到时域无功变化曲线满足无功环流条件时，则执行对应的故障响应流程，以实现对于avc设备异常的自动检测。与现有的avc技术相比，本技术实施例中不仅能够通过avc设备对目标电网内的无功功耗进行功耗抵消，可以通过时空模型对与avc设备进行故障异常检测，从而能够在avc设备无法正常抵消目标电网内的无功功耗时，生成对应的故障提示信息，以对故障情况进行检测并修复，提高了目标电网的安全性。