基于数字孪生的配电网故障监测方法及系统与流程

本发明涉及配电网，具体涉及基于数字孪生的配电网故障监测方法及系统。

背景技术：

1、随着全球能源需求的持续增长和智能电网技术的飞速发展，配电网的安全、高效运行成为了电力系统中不可或缺的一部分。然而，随着工业化和城市化的加速推进，配电网的规模不断扩大，结构日益复杂，同时伴随着电力负荷的快速增长和电力设备的多样化，配电网的运行管理和故障监测面临着前所未有的挑战。

2、传统的配电网故障监测方法通常依赖于定期的巡检和离线分析，这些方法在监测精度、响应速度和预测能力上存在明显的不足。

技术实现思路

1、本申请提供基于数字孪生的配电网故障监测方法及系统，用于针对解决现有技术对配电网故障监测存在监测精度低、响应速度慢的技术问题。

2、鉴于上述问题，本申请提供了基于数字孪生的配电网故障监测方法及系统。

3、本申请的第一个方面，提供了基于数字孪生的配电网故障监测方法，所述方法包括：

4、连接目标配电网，监测配电网运行数据，所述配电网运行数据包括电流数据、电压数据、功率数据；获取组件运行参数，结合设备额定参数建立所述目标配电网的数字孪生模型，所述组件运行参数对应的组件类型包括变压器、开关、发电机；引入组件健康状态指示，基于所述数字孪生模型，得到配电网运行模拟状态，所述组件健康状态指示包括绝缘性能指示、老化程度指示；基于所述配电网运行模拟状态，通过增加备用资源进行动态资源调度模拟，以负荷分配平衡影响度从大到小排序，得到第一优化序列；基于所述配电网运行模拟状态，通过重新配置网络路径进行动态路径改进模拟，以负荷分配平衡影响度从大到小排序，得到第二优化序列；基于所述目标配电网，设置故障预识别模型，依据所述第一优化序列、所述第二优化序列进行综合评估，确定最优恢复参数组合并对所述目标配电网进行预先优化调度。

5、本申请的第二个方面，提供了基于数字孪生的配电网故障监测系统，所述系统包括：

6、监测模块，所述监测模块连接目标配电网，监测配电网运行数据，所述配电网运行数据包括电流数据、电压数据、功率数据；数字孪生模型建立模块，所述数字孪生模型建立模块获取组件运行参数，结合设备额定参数建立所述目标配电网的数字孪生模型，所述组件运行参数对应的组件类型包括变压器、开关、发电机；运行模拟状态获取模块，所述运行模拟状态获取模块引入组件健康状态指示，基于所述数字孪生模型，得到配电网运行模拟状态，所述组件健康状态指示包括绝缘性能指示、老化程度指示；资源调度模拟模块，所述资源调度模拟模块基于所述配电网运行模拟状态，通过增加备用资源进行动态资源调度模拟，以负荷分配平衡影响度从大到小排序，得到第一优化序列；路径改进模拟模块，所述路径改进模拟模块基于所述配电网运行模拟状态，通过重新配置网络路径进行动态路径改进模拟，以负荷分配平衡影响度从大到小排序，得到第二优化序列；预先优化调度模块，所述预先优化调度模块基于所述目标配电网，设置故障预识别模型，依据所述第一优化序列、所述第二优化序列进行综合评估，确定最优恢复参数组合并对所述目标配电网进行预先优化调度。

7、本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

8、本申请连接目标配电网，监测配电网运行数据，配电网运行数据包括电流数据、电压数据、功率数据；获取组件运行参数，结合设备额定参数建立目标配电网的数字孪生模型，组件运行参数对应的组件类型包括变压器、开关、发电机；引入组件健康状态指示，基于数字孪生模型，得到配电网运行模拟状态，组件健康状态指示包括绝缘性能指示、老化程度指示；基于配电网运行模拟状态，通过增加备用资源进行动态资源调度模拟，以负荷分配平衡影响度从大到小排序，得到第一优化序列；基于配电网运行模拟状态，通过重新配置网络路径进行动态路径改进模拟，以负荷分配平衡影响度从大到小排序，得到第二优化序列；基于目标配电网，设置故障预识别模型，依据第一优化序列、第二优化序列进行综合评估，确定最优恢复参数组合并对目标配电网进行预先优化调度。本发明解决现有技术对配电网故障监测存在监测精度低、响应速度慢的技术问题，通过实时采集配电网的运行数据，并通过数据分析技术对这些数据进行处理和分析，准确地判断配电网的运行状态，达到提高监测精度和响应速度，降低故障发生的概率的技术效果。

技术特征：

1.基于数字孪生的配电网故障监测方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的基于数字孪生的配电网故障监测方法，其特征在于，获取组件运行参数，结合设备额定参数建立所述目标配电网的数字孪生模型，所述方法包括：

3.如权利要求2所述的基于数字孪生的配电网故障监测方法，其特征在于，引入组件健康状态指示，基于所述数字孪生模型，得到配电网运行模拟状态，所述方法还包括：

4.如权利要求3所述的基于数字孪生的配电网故障监测方法，其特征在于，依据所述第一优化序列、所述第二优化序列进行综合评估，确定最优恢复参数组合，所述方法包括：

5.如权利要求4所述的基于数字孪生的配电网故障监测方法，其特征在于，识别当前资源调度与路径调整的物理冲突；

6.如权利要求4所述的基于数字孪生的配电网故障监测方法，其特征在于，识别当前资源调度与路径调整的物理互斥；

7.如权利要求4所述的基于数字孪生的配电网故障监测方法，其特征在于，基于所述第二初始优化恢复参数组合进行迭代调整，确定最优恢复参数组合，所述方法还包括：

8.基于数字孪生的配电网故障监测系统，其特征在于，所述系统包括：

技术总结本发明公开了基于数字孪生的配电网故障监测方法及系统，涉及配电网技术领域，包括：连接目标配电网，监测配电网运行数据；获取组件运行参数建立目标配电网的数字孪生模型；引入组件健康状态指示，得到配电网运行模拟状态；增加备用资源进行动态资源调度模拟，以负荷分配平衡影响度从大到小排序，得到第一优化序列；重新配置网络路径进行动态路径改进模拟，以负荷分配平衡影响度从大到小排序，得到第二优化序列；设置故障预识别模型，依据第一优化序列、第二优化序列进行综合评估，确定最优恢复参数组合进行预先优化调度。本发明解决现有技术对配电网故障监测存在监测精度低、响应速度慢的技术问题，达到提高监测精度和响应速度的技术效果。技术研发人员：马晗怡,丁可默,杨悦,黄雅琴,冯博,谢劲欧,江州,黄家伟受保护的技术使用者：国网江苏省电力有限公司南通供电分公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25