基于协同信息模型的换流站多类异构终端数据采集方法及装置与流程

本发明涉及换流站数据采集，特别涉及一种基于协同信息模型的换流站多类异构终端数据采集方法及装置。

背景技术：

1、换流站是高压直流输电系统中的关键设施，主要用于将交流电转换为直流电或将直流电转换为交流电，以实现远距离、大容量、低损耗的电能传输，同时在不同电网之间实现互联互通。换流站通常包含换流变压器、换流阀、平波电抗器、滤波器、控制系统等核心设备，是电力系统高效、稳定运行的重要组成部分。

2、掌握换流站关键设备的运行状态至关重要，因为这不仅关系到电力系统的稳定供应和高效运行，而且对于预防设备故障、减少维护成本、提高系统可靠性和安全性具有决定性作用，同时也为实现智能电网的优化调度和预测性维护提供了重要的数据支持。

3、当前换流站的日常监测仅关注单个设备的状态，而忽视了整体运行状态，导致用户无法全面评估换流站的运行效率和稳定性，难以及时发现和响应跨设备的复杂故障和潜在风险，错失优化系统性能和预防性维护的机会，增加了意外停电和大规模故障的可能性，从而影响电力供应的可靠性和电网的安全性。此外，仅关注单个设备的运行状态还导致用户无法充分了解设备间的相互信息和协同效应，限制了对换流站整体安全状况的了解及预测能力。

技术实现思路

1、本发明实施例的目的是提供一种基于协同信息模型的换流站多类异构终端数据采集方法及装置，通过实时获取并融合多设备状态参数，实现了对换流站运行状态的全面监控和准确预测，提高了换流站数据采集的实时性和准确性，增强了系统的自适应性，提升了用户对于换流站整体运行状态信息了解的准确性，保障了智能电网的稳定运行。

2、为解决上述技术问题，本发明实施例的第一方面提供了一种基于协同信息模型的换流站多类异构终端数据采集方法，包括如下步骤：

3、获取换流站当前检测周期内的多类异构终端的运行状态参数，所述多类异构终端包括：变压器、换流阀和平波电抗器；

4、对若干类所述运行状态参数进行特征融合，基于协同信息模型计算所述换流站的运行状态当前预测值；

5、基于所述运行状态当前预测值，调整所述换流站在下一检测周期的运行状态。

6、进一步地，所述多类异构终端包括：变压器、换流阀和平波电抗器；

7、所述变压器的运行状态参数包括：负载电流值和绝缘电阻值；

8、所述换流阀的运行状态参数包括：换流阀电压值、换流阀电流值、触发角和关断角；

9、所述平波电抗器的运行状态参数包括：电抗器电流值和电抗器电压降值。

10、进一步地，所述对若干类所述运行状态参数进行特征融合，基于协同信息模型计算所述换流站的运行状态当前预测值，包括：

11、对若干类所述运行状态参数进行归一化处理；

12、结合所述换流站的若干个运行状态历史检测值，对经过归一化处理后的若干类所述运行状态参数进行特征值融合，计算所述换流站的运行状态当前预测值。

13、进一步地，所述运行状态当前预测值zt的计算公式为：

14、

15、xt＝[vvalue,ivalue,α,β,itransformer,rinsulation,ireactor,vdrop]；

16、w＝[ω1,ω2,ω3,ω4,ω5,ω6,ω7,ω8]；

17、其中，λ为平滑常数，xt为一维运行状态参数矩阵，w为一维权重系数矩阵，t为当前检测周期的序号，t-i为历史检测周期的序号，k为历史检测周期的数量，θt-i为第t-i个运行状态历史检测值的对应权重系数，zt-i为第t-i个所述运行状态历史检测值，vvalue为换流阀电压值，ivalue为换流阀电流值，α为触发角，β为关断角，itransformer为负载电流值，rinsulation为绝缘电阻值，ireactor为电抗器电流值，vdrop为电抗器电压降值，ω1为所述换流阀电流值的权重系数，ω2为所述换流阀电流值的权重系数，ω3为所述触发角的权重系数，ω4为所述关断角的权重系数，ω5为所述负载电流值的权重系数，ω6为所述绝缘电阻值的权重系数，ω7为所述电抗器电流值的权重系数，ω8为所述电抗器电压降值的权重系数。

18、进一步地，所述运行状态当前预测值zt的计算公式为：

19、zt＝σ1×v'value+σ2×i'value+σ3×α'+σ4×β'+σ5×i'transformer+σ6×r'insulation+σ7×i'reactor+σ8×v'drop；

20、

21、α'＝η30+η31×αt-1+η32×αt-2+…+η3i×αt-i+…+η3k×αt-k；

22、β'＝η40+η41×βt-1+η42×βt-2+…+η4i×βt-i+…+η4k×βt-k；

23、

24、其中，vv'alue为换流阀电压拟合值，i'value为换流阀电流拟合值，α'为触发角拟合值，β'为关断角拟合值，it'ransformer为负载电流拟合值，ri'nsulation为绝缘电阻拟合值，i'reactor为电抗器电流拟合值，vd'rop为电抗器电压降拟合值，σ1至σ8依次分别为上述参数的权重系数，η10至η1k为所述换流阀电压值的实时检测值和历史检测值的拟合系数，η20至η2k为所述换流阀电流值的实时检测值和历史检测值的拟合系数，η30至η3k为所述触发角的实时检测值和历史检测值的拟合系数，η40至η4k为所述关断角的实时检测值和历史检测值的拟合系数，η50至η5k为所述负载电流值的实时检测值和历史检测值的拟合系数，η60至η6k为所述绝缘电阻值的实时检测值和历史检测值的拟合系数，η70至η7k为所述电抗器电流值的实时检测值和历史检测值的拟合系数，η80至η8k为所述电抗器电压降值的实时检测值和历史检测值的拟合系数，t-i为历史检测周期的序号，k为历史检测周期的数量，t为当前检测周期的序号。

25、进一步地，所述多类异构终端的运行状态参数还包括：变压器的设备温度值和环境湿度值、换流阀的设备温度值和环境湿度值以及平波电抗器的设备温度值和环境湿度值。

26、进一步地，所述基于所述运行状态当前预测值，调整所述换流站在下一检测周期的运行状态，包括：

27、当所述运行状态当前预测值大于第一预设阈值时，判定所述换流站处于正常运行状态；

28、当所述运行状态当前预测值小于或等于所述第一预设阈值且大于第二预设阈值时，判定所述换流站处于异常运行状态，并发出异常报警信号；

29、当所述运行状态当前预测值小于或等于所述第二预设阈值时，判定所述换流站处于故障状态，并发出故障报警信号。

30、相应地，本发明实施例的第二方面提供了一种基于协同信息模型的换流站多类异构终端数据采集装置，基于上述基于协同信息模型的换流站多类异构终端数据采集方法对换流站进行数据采集，包括：

31、数据获取模块，其用于获取换流站当前检测周期内的多类异构终端的运行状态参数，所述多类异构终端包括：变压器、换流阀和平波电抗器；

32、特征融合模块，其用于对若干类所述运行状态参数进行特征融合，基于协同信息模型计算所述换流站的运行状态当前预测值；

33、状态控制模块，其用于基于所述运行状态当前预测值，调整所述换流站在下一检测周期的运行状态。

34、相应地，本发明实施例的第三方面提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行上述基于协同信息模型的换流站多类异构终端数据采集方法。

35、相应地，本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现上述基于协同信息模型的换流站多类异构终端数据采集方法。

36、本发明实施例的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

37、1.通过综合获取换流站内不同设备和传感器的运行状态参数，确保了数据采集的全面性，能够从多角度反映换流站的运行状况；

38、2.通过对实时数据的快速处理和历史数据的融合分析，该方法不仅能够实时监控换流站的当前状态，还能预测短期内的运行趋势；

39、3.利用协同信息模型，该方法能够有效整合不同来源和类型的数据，实现数据间的互补和协同，提高了数据的使用效率和分析的准确性；

40、4.通过特征融合和模型计算，能够准确评估换流站的运行状态，为运维决策提供科学依据。