一种换流站场景中的电力物联网数据实时监测技术的制作方法

本发明涉及电力物联网领域，涉及边缘计算技术，具体地涉及一种换流站场景中的电力物联网数据实时监测技术。

背景技术：

1、电力物联网是智能电网与物联网融合的产物。电力物联网为电网基础业务的运行提供有效支持。电力系统各环节中的传感器、充电桩、智能变电站、智能电表等终端均实现了互联互通，促进了电网的智能化、一体化建设。为了提高电网的智能化水平和电力系统的运行效率，在定位、识别、检测、监测、巡查等方面提出了严格的要求。

2、边缘计算通过在终端附近部署边缘服务器，为终端提供实时计算和通信服务。边缘计算和云计算是一种互补关系，边缘计算通过部署在靠近边缘的数据源服务器上部署计算和存储资源，边缘计算将电力通信网络中心的云计算资源扩展到边缘网络，使其能够更好地支持电力信息系统的实时数据处理，以满足电力系统业务的不同需求，并完成电网分配各项业务。

3、随着智能电网体系的不断发展，智能化设备和无线通信方式不断更新，电力自动化和智能化逐渐进入新阶段。电力系统依靠配电设备进行配电、用电活动，由于技术水平的限制，电网故障情况不可避免，“电能质量”问题也是人们关注的重点，合格的电能质量是指给敏感设备提供的电力和设置的接地系统均是适合该设备正常工作的。然而，在实际应用中存在大量大功率、非线性、不平衡负载的使用，对电网造成的一定程度的污染，引起谐波、间谐波、三相不平衡、电压波动和闪变、电压跌落和短时中断等一系列电能质量问题。如何有效监测配电网的运行情况或停复电情况，成为提升电力供应服务水平的重点。目前电力物联网的数据监测主要通过讲所有数据汇合到云中进行计算，随着电网规模的扩大，终端数量的增加，云计算模式无法有效满足大规模智能终端采集的海量数据传输、计算和存储的需求，也无法再电网遇到紧急情况时第一时间做出决策减小损失以及恢复电网运行。

技术实现思路

1、本发明提供一种换流站场景中的电力物联网数据实时监测技术，能够实现实时的对电力物联网中各节点或设备的工作情况进行监测，能够快速的发现电网中存在的问题，以及对当前各节点的风险进行评估，从而指导工作者做出判断来减少潜在的风险和损失。首先选取电网中若干关键节点进行监测，节点可以是设备，或者电网中某工作点，各个节点构成一个区域，各个区域可以以整体的形式作为节点构成一个更广阔的区域。通过同步采样和频率跟踪技术采集节点的三相电压和电流信号，将模拟量转换为数字信号，基于广义s变换提取信号的时频特征，从而对电网短路、断路和冲击故障进行监测，同时能够实现谐波快速辨识，实时分析电网中存在的扰动情况，并主动向边缘计算传输节点工作信息。一个边缘计算节点负责收集一个区域内所有节点的工作信息，边缘计算节点首先计算各个节点的节点质量或由节点自行传输其节点质量，对于多源异构数据，采用数学方法将各个节点工作情况转换到同一尺度下，再去计算节点质量。当区域作为节点时，由区域内边缘节点计算区域内异构数据的期望和方差传输给下一个边缘节点进行计算。建立节点间相互作用关系图，通过最小化拓扑势熵确定节点影响因子，下一步计算各个节点的拓扑势值，将拓扑势值作为节点的风险值。云服务平台和边缘计算节点建立同步机制，云服务器得知整体工作情况，自上而下完成故障定位、故障监测和拓扑实时分析。对拓扑势值较高即风险较大的节点进行调整改进，对已故障节点实现快速定位和故障分析。

2、本发明的技术方案是：一种换流站场景中的电力物联网数据实时监测技术，主要包括：

3、1、利用传感器采集节点工作数据并预处理，上传至边缘节点。

4、2、使用广义s变换对信号进行谐波分析，实现电网故障分析和监测。

5、3、边缘节点计算各节点的节点质量，建立节点间相互作用关系图，通过最小化拓扑势熵确定节点影响因子，计算各个节点的拓扑势值。

6、4、边缘节点计算区域内工作情况传输至下一节点，进行下一规模区域的拓扑势值计算。对于风险值较大的节点，人工干预保障电网运作稳定。

7、5、云服务平台和边缘节点建立同步机制，自上而下实现故障定位和风险分析。

技术特征：

1.一种换流站场景中的电力物联网数据实时监测技术，其特征在于，所述内容包括：采集节点工作数据，上传至边缘计算节点；边缘节点对各节点信号做广义s变换，实现谐波辨识和故障分析；边缘计算节点对信号做广义s变换；输入至模糊som神经网络中分析扰动；可视化分析结果，并根据结果对电路进行控制；各区域内建立节点相互作用图，计算节点拓扑势值，整合数据发送至下一级与云服务器；建立风险图；最小化拓扑势熵确定影响因子；计算拓扑势值，根据结果对电路进行维护；自上而下实现故障定位和风险分析。

技术总结本发明提供一种换流站场景中的电力物联网数据实时监测技术。本发明涉及电力物联网领域，为解决电力物联网中云计算模式无法有效满足大规模智能终端采集的海量数据传输、计算和存储需求而发明。本发明提供的技术包括：将电网中的各种设备或区域视为节点，通过广义S变换提取信号的时频特征，实现谐波快速辨识和故障分析；通过势函数对各节点安全风险进行分析计算，得到需要重点关注的节点；云服务平台和边缘计算节点建立同步机制，在电路未故障时对电网做风险分析，电路故障时从上而下实现故障快速定位和故障分析，该方法可以应用在实际电网系统中。技术研发人员：卢世才受保护的技术使用者：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司贵阳局技术研发日：技术公布日：2024/11/14