一種基于電氣量帶記憶的電氣設備監(jiān)測方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電氣設備健康狀態(tài)監(jiān)測方法，具體涉及一種基于電氣量的、帶記 憶特性的、快速的、且計算量較小的針對電氣設備健康狀態(tài)的監(jiān)測方法。
【背景技術】
[0002] 隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，電氣設備數(shù)量越來越多，功能越來越復雜，對其監(jiān)視也 變得越來越困難。傳統(tǒng)的方法是通過過負荷告警機制，這類方法存在如下缺點：1)、過負荷 報警是非此即彼的BOOL量，只能被動等待其狀態(tài)跳變，而無法實時觀察當前電氣設備的健 康狀態(tài)。2)、過負荷報警電流定值整定需要躲開電氣設備啟動電流，因此不能在全電量范圍 內(nèi)進行監(jiān)測。3)、過負荷報警時間定值整定需要躲開遠端保護動作時間，該值一般較大，導 致不能在全時域范圍監(jiān)測。4)、過負荷報警僅對當前電流值進行判斷，而忽略記憶數(shù)據(jù)，難 以真實反映實際情況。
[0003] 同時，目前已經(jīng)有大量的二次設備用于電氣設備的監(jiān)視功能，如微機保護、RTU、電 能表、負控終端等，這些設備都對電氣量信息進行了采集。
[0004] 因此，目前迫切需要一種基于電氣量的實時監(jiān)視值，不僅能直觀顯示當前電氣設 備的健康狀態(tài)，而且能同步生成各種報警信息以兼容傳統(tǒng)設計。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種基于電氣量帶記憶的電氣設備監(jiān)測方 法，在不改變目前同類設備的硬件基礎上，快速而高效地實現(xiàn)對電氣設備的實時友好監(jiān)測， 其具備速度快且計算量較小的特點。
[0006] 本發(fā)明的技術方案如下： 一種基于電氣量帶記憶的電氣設備監(jiān)測方法，其特征是按照以下步驟進行： 1)、基于電氣量，并綜合多種電氣量信息，構建一種帶記憶特性的電氣累加模型如下：
[7] 其中，為當前累積量，而為最大允許的累積量為釋放初始時刻已累積量， _為被監(jiān)測電氣設備的累積特性，t為電流，〃為電壓，_為零序電流；COS爐為系統(tǒng)有 功功率，％為電流加權系數(shù)，:?為電壓加權系數(shù)，，:為零序電流加權系數(shù)，，為功率加權 系數(shù)，為當前電氣設備健康值，為初始電氣設備健康值，::?為上次迭代時電氣設 備健康值； 2)、基于上述模型，依據(jù)以下算法得出電氣設備的健康指數(shù)：
其中，設" 和％&為上次迭代時電氣設備健康值，:役μ為當前電氣設備健康值，而 為期望的報警值，^纟為迭代計算周期。
[0007] 如果上次累積周期結束時當前累積值同報警值之間的差值小于闕值，啟動式（11) 的算法；如果累積值大于或等于報警值，立即報警，以兼容當前過負荷報警方式。
[0008] 本發(fā)明的積極效果在于：基于本發(fā)明的方法，能夠在不改變目前同類設備的硬件 基礎上，快速、高效而友好地實現(xiàn)針對電氣設備的實時監(jiān)測，同時兼容傳統(tǒng)的過負荷報警監(jiān) 測機制。
[0009] 目前，本發(fā)明的方法已在保密狀態(tài)下成功試用于微機保護、負控終端、高端電能表 等多種設備中，運行情況穩(wěn)定。
【附圖說明】
[0010] 圖1是本發(fā)明電量累加理論模型； 圖2是本發(fā)明電量釋放理論模型； 圖3是本發(fā)明真實電量累積模型； 圖4是本發(fā)明快速算法對慢速算法的修正擬合流程圖； 圖5是本發(fā)明累加過程中快速算法對慢速算法的修正擬合模型圖； 圖6是本發(fā)明釋放過程中快速累加對慢速算法的修正擬合模型圖。
【具體實施方式】
[0011] 下面結合附圖和實施例進一步說明本發(fā)明 1.構建帶記憶電量累積模型 單純的累積模型如式（1)和圖1所示：
其中鳥為當前累積量，而為最大允許的累積量，禮為被監(jiān)測電氣設備的累積特 性，一般為物理實測值。
[0012] 單純的釋放模型如式（2)和圖2所示：
其中彳為當前累積量，而1?:為釋放初始時刻已累積量，為被監(jiān)測電氣設備的釋放 特性，一般為物理實測值。
[0013] 因此，我們合理假設電氣設備的完整累加釋放模型為式（3)，其示意圖見圖3 :
基于式（9)，可以進行長時間的累加，而且計算量很小。但在笨值較大時，lif值也比較 大，在該時間范圍內(nèi)的變化數(shù)據(jù)被忽略，會影響短時間范圍內(nèi)的計算精度。
[0017] 因式（9)說代表的表達式會以比較慢的速度執(zhí)行，該算法稱為慢速累加算法。
[0018] 3.兼容傳統(tǒng)報警狀態(tài)量 目前最常見的基于電氣量監(jiān)測的方法為過負荷報警，該信息為BOOL量。依據(jù)式（9)計 算出來的為模擬量，單純的同報警值(如80%時報警）比較，因式（9)累加時間較慢，因此其 時間特性不佳，也即發(fā)出報警時間特性不佳。
[0019] 假設上一次累積周期結束時當前累積值同報警值之間的差值小于闕值，則需要啟 動快速的累積計算，以提1?時間特性D
[0020] 依據(jù)式（7)可得式（10)，如下：
的差值滿足闕值。
[0021] 將式（10)離散化后的式（11)
依據(jù)式（11 )，可設定較小的值，然后進行累加，當累加值大于笨時，則滿足條件， 發(fā)送報警信號。
[0022] 為了便于嵌入式系統(tǒng)計算，可以構建如式（12)所示的查找表，以減少計算量：
依據(jù)式（11)，只要提供不同的闕值和我們可以得出多組報警值，能以多種程度 進行報警，便于用戶觀察。
[0023] 式（11)說代表的累加算法執(zhí)行速度快，但只能進行短時間范圍內(nèi)的累加，該算法 稱為快速累加算法。
[0024] 4.快速算法對慢速算法的修正擬合 如上文，依據(jù)式（9)進行慢速累加時，時間間隔較大，細節(jié)變化被忽略；而以式（11)進 行快速累加時，計算精度最高，但累積時刻較短。
[0025] 為了彌合兩種算法的優(yōu)缺點，需要將兩種算法進行修正擬合，在大范圍上采用慢 速累加算法，在慢速累加范圍內(nèi)使用快速累加算法修正，詳見流程圖3。
[0026] 慢速累加需要設定闕值，該闕值為期望的累加精度，例如期望1%的精度時，可設 定闕值為0.5~0. 8左右。需要注意雖然修正算法的闕值會小于報警闕值，但算法是一致的。
[0027] 5.便于測試 因當前累加量考慮了記憶數(shù)據(jù)，因此很難對電量特性和時間特性進行測試。為了便于 測試，必須提供累積量歸零接口，并且在測試過程中電氣量特性保持分段不變。
【主權項】
1. 一種基于電氣量帶記憶的電氣設備監(jiān)測方法，其特征是按照以下步驟進行： 1) 、基于電氣量，并綜合多種電氣量信息，構建一種帶記憶特性的電氣累加模型如下：其中，，為當前累積量，而I:為最大允許的累積量，%為釋放初始時刻已累積量， ::為被監(jiān)測電氣設備的累積特性，j為電流，〃為電壓，知::為零序電流；dcos識為系統(tǒng)有 功功率，$為電流加權系數(shù)，％為電壓加權系數(shù)，％為零序電流加權系數(shù)，％為功率加權 系數(shù)，為當前電氣設備健康值，為初始電氣設備健康值，為上次迭代時電氣設 備健康值； 2) 、基于上述模型，依據(jù)以下算法得出電氣設備的健康指數(shù)：其中，和為上次迭代時電氣設備健康值，禮y為當前電氣設備健康值，而 為期望的報警值，:論為迭代計算周期。2. 根據(jù)權利要求書1所述的基于電氣量帶記憶的電氣設備監(jiān)測方法，其特征是：如果 上次累積周期結束時當前累積值同報警值之間的差值小于闕值，啟動式（11)的算法；如果 累積值大于或等于報警值，立即報警，以兼容當前過負荷報警方式。
【專利摘要】本發(fā)明提出一種基于電氣量帶記憶的電氣設備監(jiān)測方法，首先基于電氣量，并綜合多種電氣量信息，構建一種帶記憶特性的電氣累加模型，然后基于構建的模型，并依據(jù)特定算法得出電氣設備的健康指數(shù)?；谠摲椒ǎ軌蛟诓桓淖兡壳巴愒O備的硬件基礎上，快速、高效而用戶友好地實現(xiàn)對電氣設備的實時監(jiān)測，同時兼容傳統(tǒng)的過負荷報警監(jiān)測機制。
【IPC分類】G01R31/00, G01R35/04
【公開號】CN105093006
【申請?zhí)枴緾N201510305390
【發(fā)明人】王東昌, 張馬龍, 常倫凱, 侯靜, 張鵬飛
【申請人】煙臺東方威思頓電氣股份有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年6月4日