一种变电站后备电源状态监测方法及装置与流程

本发明涉及变电站监测，尤其涉及一种变电站后备电源状态监测方法及装置。

背景技术：

1、在变电站中通常会配置后备电源，以便于在主电源发生中断时可以实现无缝衔接供电，故对后备电源进行监测是保障电力持续稳定运行的重点任务

2、传统的变电站后备电源通常采用蓄电池供电，随着技术的发展，超级电容器以其快速充放电等独特优势，逐渐替代蓄电池成为后备电源的新选择，然而目前的后备电源监测方法主要还是针对蓄电池，难以适配超级电容的运行特性，导致变电站后备电源状态监测可靠性较差。

技术实现思路

1、本发明提供了一种变电站后备电源状态监测方法及装置，用于解决现有的后备电源监测方法难以适配超级电容的运行特性，导致变电站后备电源状态监测可靠性较差的技术问题。

2、本发明第一方面提供的一种变电站后备电源状态监测方法，后备电源包括超级电容模组，所述方法包括：

3、实时获取所述超级电容模组的运行数据；

4、实时获取所述超级电容模组的运行数据；

5、根据所述运行数据和预设的寿命衰减模型，确定所述超级电容模组的寿命衰减；

6、基于所述运行数据和所述寿命衰减，生成所述超级电容模组的运行损耗；

7、采用所述运行数据、所述寿命衰减以及所述运行损耗计算电源状态评分值，并根据所述电源状态评分值所处的预置评分值区间，确定后备电源的状态监测结果。

8、可选地，所述运行数据包括电压、电流、温度和充放电次数；所述根据所述运行数据和预设的寿命衰减模型，确定所述超级电容模组的寿命衰减的步骤，包括：

9、对所述超级电容模组中各个超级电容单体的多个电压差值、多个电流差值和多个温度差值分别进行曲线拟合，生成各个所述超级电容单体关联的电压差值曲线、电流差值曲线和温度差值曲线；

10、其中，所述电压差值、所述电流差值和所述温度差值为分别采用当前工作周期与历史工作周期的电压、电流和温度进行差值运算所生成；

11、依次将各个所述超级电容单体的电压差值曲线、电流差值曲线、温度差值曲线和当前工作周期的充放电次数输入预设的寿命衰减模型，输出各个所述超级电容单体的寿命衰减；

12、其中，所述寿命衰减模型用于根据输入的电压差值曲线、电流差值曲线、温度差值曲线和充放电次数分析输出寿命衰减。

13、可选地，所述运行数据还包括等效串联电阻；所述基于所述运行数据和所述寿命衰减，生成所述超级电容模组的运行损耗值的步骤，包括：

14、采用各个所述超级电容单体在当前工作周期的多个电流和对应的等效串联电阻，计算各个所述超级电容单体的理想损耗；

15、从预设的影响值数据库中选取各所述寿命衰减对应的影响值，并分别采用各个所述理想损耗与关联的影响值进行乘法运算，输出多个所述超级电容单体分别对应的单体损耗；

16、采用各个所述超级电容单体当前工作周期的多个电流和多个电压，计算所述超级电容模组的总充放电量；

17、采用所述超级电容模组当前工作周期的多个电流和多个电压，计算所述超级电容模组的实际充放电量；

18、将所述总充放电量与所述实际充放电量进行差值运算，确定所述超级电容模组的模组总损耗；

19、将全部所述单体损耗进行和值运算输出单体总损耗，并对所述模组总损耗与所述单体总损耗进行差值运算，生成所述超级电容模组的运行损耗。

20、可选地，所述采用所述运行数据、所述寿命衰减以及所述运行损耗计算电源状态评分值，并根据所述电源状态评分值所处的预置评分值区间，确定后备电源的状态监测结果的步骤，包括：

21、将所述运行损耗与预设的损耗标准值进行比值运算，生成转化效率；

22、通过预设的状态评估模型根据各个所述寿命衰减和所述转化效率，以及当前工作周期内所述超级电容模组与各所述超级电容单体分别对应的多个电压和多个电流进行计算，输出电源状态评分值；

23、将所述电源状态评分值与多个预置评分值区间进行比对，确定所述电源状态评分值所处的预置评分值区间为目标评分值区间；

24、将所述目标评分值区间对应的电源状态作为后备电源的状态监测结果。

25、可选地，所述方法还包括：

26、以工作周期为横轴、电源状态评分值为纵轴，采用多个工作周期的电源状态评分值进行曲线拟合，生成状态监测曲线。

27、可选地，所述状态评估模型包括：

28、

29、其中，m为电源状态评分值，u0为当前工作周期内超级电容模组的状态平均电压，i0为当前工作周期内超级电容模组的状态平均电流，k为状态系数，ldi为当前工作周期内第i个超级电容单体的寿命衰减，n为超级电容单体的总数，ηi为当前工作周期内第i个超级电容单体的转化效率，uia为当前工作周期内第i个超级电容单体的电压最大值，uib为本周期内第i个超级电容单体的电压最小值。

30、本发明第二方面提供的一种变电站后备电源状态监测装置，后备电源包括超级电容模组，所述装置包括：

31、数据获取模块，用于实时获取所述超级电容模组的运行数据；

32、寿命衰减确定模块，用于根据所述运行数据和预设的寿命衰减模型，确定所述超级电容模组的寿命衰减；

33、运行损耗生成模块，用于基于所述运行数据和所述寿命衰减，生成所述超级电容模组的运行损耗；

34、状态监测结果构建模块，用于采用所述运行数据、所述寿命衰减以及所述运行损耗计算电源状态评分值，并根据所述电源状态评分值所处的预置评分值区间，确定后备电源的状态监测结果。

35、本发明第三方面提供的一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现如本发明第一方面任一项所述的变电站后备电源状态监测方法的步骤。

36、本发明第四方面提供的一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序/指令，所述计算机程序/指令被处理器执行时实现如本发明第一方面任一项所述的变电站后备电源状态监测方法的步骤。

37、本发明第五方面提供的一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，所述计算机程序/指令被处理器执行时实现如本发明第一方面任一项所述的变电站后备电源状态监测方法的步骤。

38、从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

39、本发明通过实时获取超级电容模组的运行数据，首先根据运行数据和预设的寿命衰减模型，确定超级电容模组的寿命衰减，然后基于运行数据和寿命衰减，生成超级电容模组的运行损耗，最后采用运行数据、寿命衰减以及运行损耗计算电源状态评分值，并根据电源状态评分值所处的预置评分值区间，确定后备电源的状态监测结果。在整个监测过程中，根据超级电容模组的运行数据，通过评估超级电容的寿命衰减、运行损耗并进行综合分析，从而精确化评估后备电源的运行状态，提高变电站后备电源状态监测可靠性，保证后备电源的稳定运行。

技术特征：

1.一种变电站后备电源状态监测方法，其特征在于，后备电源包括超级电容模组；所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的变电站后备电源状态监测方法，其特征在于，所述运行数据包括电压、电流、温度和充放电次数；所述根据所述运行数据和预设的寿命衰减模型，确定所述超级电容模组的寿命衰减的步骤，包括：

3.根据权利要求2所述的变电站后备电源状态监测方法，其特征在于，所述运行数据还包括等效串联电阻；所述基于所述运行数据和所述寿命衰减，生成所述超级电容模组的运行损耗值的步骤，包括：

4.根据权利要求2所述的变电站后备电源状态监测方法，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的变电站后备电源状态监测方法，其特征在于，所述方法还包括：

6.根据权利要求4所述的变电站后备电源状态监测方法，其特征在于，所述状态评估模型包括：

7.一种变电站后备电源状态监测装置，其特征在于，后备电源包括超级电容模组；所述装置包括：

8.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1-6任一项所述的变电站后备电源状态监测方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序/指令，其特征在于，所述计算机程序/指令被处理器执行时实现如权利要求1-6任一项所述的变电站后备电源状态监测方法的步骤。

10.一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，所述计算机程序/指令被处理器执行时实现如权利要求1-6任一项所述的变电站后备电源状态监测方法的步骤。

技术总结本发明公开了一种变电站后备电源状态监测方法及装置，涉及变电站监测技术领域，方法包括：实时获取超级电容模组的运行数据；根据运行数据和预设的寿命衰减模型，确定超级电容模组的寿命衰减；基于运行数据和寿命衰减，生成超级电容模组的运行损耗；采用运行数据、寿命衰减以及运行损耗计算电源状态评分值，并根据电源状态评分值所处的预置评分值区间，确定后备电源的状态监测结果。在整个监测过程中，根据超级电容模组的运行数据，通过评估超级电容的寿命衰减、运行损耗并进行综合分析，从而精确化评估后备电源的运行状态，提高变电站后备电源状态监测可靠性，保证后备电源的稳定运行。技术研发人员：王超,谢杭璇,钟国彬,郝振涛,张弛,徐凯琪,窦子睿,易斌,陈诚,罗嘉,苏伟受保护的技术使用者：南方电网电力科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2