一种变电站低压直流失压事件的判别方法及系统与流程

1.本发明涉及厂站用直流电源系统的技术领域，具体为一种变电站低压直流失压事件的判别方法。


背景技术：

2.低压直流电源系统是发电厂、变电站的动力来源，为发电厂、变电站保护、控制、自动化等设备提供直流电源，是保证变电站可靠运行的重要保障，直流失压会直接影响到正在运行设备的正常使用，实时关注直流电源系统的稳定工作是保证电网正常运行的基础。
3.目前变电站低压直流失压事件没有直接判据，一般通过直流屏、保护装置等同时发直流失电告警信号来辅助判断，并结合现场调查进行确认，导致直流失压判断准确性不高，时间周期较长，无法实时监测直流电源的运行工况，不利于直流失电情况下的尽快恢复供电，故急需一种变电站低压直流失压事件的判别方法。


技术实现要素：

4.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
5.鉴于上述存在的问题，提出了本发明。
6.因此，本发明提供了一种变电站低压直流失压事件的判别方法及系统，能够通过实时检测电压，在保证直流电源系统稳定工作的前提下对直流失压事件进行判断，也能保证直流失压情况下系统能快速恢复供电。
7.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种变电站低压直流失压事件的判别方法，包括以下步骤，
8.根据电力系统拓扑结构建立低压直流输电模型；
9.实时检测电压数据并收集检测数据；
10.对收集的检测数据进行低压直流失压事件的判断。
11.作为本发明所述一种变电站低压直流失压事件的判别方法的一种优选方案，其中：所述根据电力系统拓扑图构建低压直流输电模型是通过分析变电站的拓扑结构图来构建低压直流输电模型，所述分析变电站的拓扑结构图包括，直流汇流条，直流母线，直流分支，直流断路器，直流接地开关以及直流负载。
12.作为本发明所述一种变电站低压直流失压事件的判别方法的一种优选方案，其中：所述实时检测电压数据是通过直流电压传感器实现的，所述电压传感器输出的电压的具体计算公式：
[0013]vh
＝k*(vr/r)
[0014]
其中，vh表示由电压传感器输出的霍尔电压值，k表示霍尔系数，vr表示通过电阻元件的电压，r表示电阻元件的阻值；
[0015]
经过放大器放大处理后的电压值的具体计算公式：
[0016]vout
＝vh*α
[0017]
其中，v
out
表示经过放大处理后的电压值，vh表示输入放大器的电压值，α表示提前预设的放大倍数。
[0018]
作为本发明所述一种变电站低压直流失压事件的判别方法的一种优选方案，其中：所述收集检测数据是通过模数转换器将直流电压传感器输出的电压信号转换纯数字信号进行存储，所述模数转换器的工作原理是对直流传感器输出的电压信号进行采样和量化，所述采样是将连续的电压信号在一定时间间隔内进行离散取样，具体公式为：
[0019]
ts＝1/fs[0020]fs
≥2*f
max
[0021]
其中，fs表示每秒进行的采样次数，且单位为赫兹，ts表示采样的间隔时间，单位为秒，f
max
表示被采样信号的最高频率。
[0022]
作为本发明所述一种变电站低压直流失压事件的判别方法的一种优选方案，其中：所述量化是将连续的电压信号幅值转换为离散的数值，是使用等间隔的量化间隔系数将电压信号范围划分为一系列量化级数来实现的，具体实现公式如下：
[0023]
所述量化间隔系数可以通过以下公式计算：
[0024]
δt＝(v
max-v
min
)/(δl-1)
[0025]
其中，v
max
，v
min
分别表示在量化范围内的最大值和最小值，δl表示量化级数；
[0026]
将每个采样点的幅值转换为对应的数字值的具体计算公式如下：
[0027]
n＝round((v
in-v
min
)/δt)
[0028]
其中，n表示n位的二进制数值，且n
n-1
，n0分别表示最高有效位和最低有效位，round表示四舍五入的函数，v
in
表示电压传感器输出的电压信号，v
min
表示在量化范围内的最小值。
[0029]
作为本发明所述一种变电站低压直流失压事件的判别方法的一种优选方案，其中：所述对收集的检测数据进行低压直流失压事件的判断是基于低压直流失压事件判断规则进行判断的，所述低压直流失压事件判断规则如下：
[0030]
通过识别调度自动化系统中的直流系统母线电压、充电机输出电压的数值，当直流系统母线电压以及充电机输出电压同时低于176v时，且调度自动化系统未收到直流通信中断信号但收到母线保护装置通信中断信号，则判定为直流母线失压事件；
[0031]
通过计算直流母线失压范围和失压时间来判断低压直流失压事件，所述失压范围包括全站失压以及片段失压，所述失压时间指的是直流母线从通信中断到下一次通信回复时持续的时间；
[0032]
当变电站直流母线全部失压，则无需采集失压事件即可判定为全站失压；
[0033]
当变电站的两段直流母线中仅有其中一段直流母线发生失压事件，则判定为片段失压。
[0034]
作为本发明所述一种变电站低压直流失压事件的判别方法的一种优选方案，其中：所述全站失压的进一步判定规则如下：
[0035]
当发生全站失压事件时，通过采集失压变电站的电压数值来判断变电站电压等级，所述变电站电压等级包括，
[0036]
当变电站电压数值大于500kv时，则判断为一级事件；
[0037]
当变电站电压数值为200kv时，则判断为二级事件；
[0038]
当变电站电压数值为110kv时，则判断为三级事件；
[0039]
当变电站电压数值为35kv时，则判断为四级事件；
[0040]
当变电站电压数值为10kv时，则判断为五级事件；
[0041]
所述片段失压的进一步判定规则如下：
[0042]
当变电站的两段直流母线中仅一段直流母线失压且失压时间达到2小时，则判定为片段失压≥2h；
[0043]
发生片段失压≥2h时；当变电站电压数值大于500kv时，则判定为二级事件；当变电站电压数值为220kv时，则判定为三级事件；当变电站电压数值为110kv时，则判定为四级事件；当变电站电压数值小于100kv时，则结束事件判定；
[0044]
当变电站的两段直流母线中仅一段直流母线失压且失压时间达到1小时但不足2小时，则判定为1h≤片段失压≤2h；
[0045]
发生1h≤片段失压≤2h时，当变电站电压数值大于200kv时，则判定为三级事件；当变电站电压数值为200kv时，则判定为四级事件，当变电站电压数值为110kv时，则判定为五级事件，当变电站电压数值小于110kv时，则结束事件判定。
[0046]
本发明的另外一个目的是提供一种变电站低压直流失压事件的判别系统，通过各个模块的相互配合使用，能够实现对变电站递延直流失压状态的快速、及时且准确的判定，从而在制定相应的控制和保护策略时起到决定性作用。
[0047]
一种变电站低压直流失压事件的判别系统，其特征在于，包括，传感器模块，信号处理模块以及判别模块；
[0048]
所述传感器模块，用于检测电力设备中的直流电压，并将检测的直流电压信号转换为数字信号输出；
[0049]
所述信号处理模块，用于对传感器输出的信号进行预处理，来消除噪声并调整幅度以及相应的频率；
[0050]
所述判别模块，用于分析经过处理的信号，判定直流失压事件是否发生。
[0051]
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现变电站低压直流失压事件的判别方法的步骤。
[0052]
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现变电站低压直流失压事件的判别方法的步骤。
[0053]
本发明的有益效果：本发明提供了一种变电站低压直流失压事件的判别方法及系统，能够实现对变电站电压直流失压状态的快速、及时以及准确的判断，还能提高电气设备的稳定性和可靠性，并确保设备能够按照设计要求进行正常运行，也能够实现设备的远程检测和管理，减少人力巡检，也减少了机动巡检时间和成本。
附图说明
[0054]
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它
的附图。其中：
[0055]
图1为本发明一种变电站低压直流失压事件的判别方法的整体方法步骤示意图。
[0056]
图2为本发明一种变电站低压直流失压事件的判别方法所述的判定方法流程示意图。
[0057]
图3为本发明一种变电站低压直流失压事件的判别系统所述的系统整体结构示意图。
[0058]
图4为本发明一种变电站低压直流失压事件的判别方法所述的计算机组成机构示意图。
具体实施方式
[0059]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护的范围。
[0060]
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0061]
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
[0062]
本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
[0063]
同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0064]
本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0065]
实施例1
[0066]
参照图1～2，为本发明的第一个实施例，提供了一种变电站低压直流失压事件的判别方法，包括以下步骤，
[0067]
s1：根据电力系统拓扑结构建立低压直流输电模型。
[0068]
具体的，根据电力系统拓扑图构建低压直流输电模型是通过分析变电站的拓扑结构图来构建低压直流输电模型，所述分析变电站的拓扑结构图包括，直流汇流条，直流母线，直流分支，直流断路器，直流接地开关以及直流负载。
[0069]
进一步的，所述直流汇流条是保证整个系统能够正常工作的原件，将各个直流母线通过接头有序地连接起来，从而形成一个完整的直流汇流电路，所述直流母线是连接在直流汇流电路以及分支支路上的主回路，能够进行系统电能的传输，所述直流分支是用于支路分支上的元件，所述直流断路器是用于在发生故障时保护系统元件，能够切断电路，保护设备以及人身安全，所述直流接地开关是在系统发生故障时快速接地。
[0070]
s2：实时检测电压数据并收集检测数据。
[0071]
具体的，所述实时检测电压数据是通过直流电压传感器实现的，所述直流电压传感器内部包含霍尔元件以及电阻元件，当被测电压作用在电阻元件时，产生一个与电压成正比的电流，电流会通过霍尔元件引出，并转换成一个与电压值成线性关系的电压信号，然后通过信号放大器进行滤波和放大，并输出一个稳定的电压值。
[0072]
进一步具体的，所述直流电压传感器是采用霍尔效应和电阻元件来实现对电压的实时检测的，具体检测原理如下：
[0073]
当电流通过垂直于磁场的导体时，导体的一侧会产生电势差，在电压传感器中，霍尔元件会被安置在电阻元件附近，用来感知通过电阻元件的电流，并产生与电压成正比的霍尔电压，信号放大器通过对电压传感器的输出的电压信号进行放大处理，用来提高测量的准确性和稳定性；
[0074]
为了进一步解释说明上述技术原理，通过具体实现公式来对技术原理进行进一步解释，具体实现公式如下：
[0075]
电压传感器输出的电压的具体计算公式：
[0076]vh
＝k*(vr/r)
[0077]
其中，vh表示由电压传感器输出的霍尔电压值，k表示霍尔系数，vr表示通过电阻元件的电压，r表示电阻元件的阻值；
[0078]
经过放大器放大处理后的电压值的具体计算公式：
[0079]vout
＝vh*α
[0080]
其中，v
out
表示经过放大处理后的电压值，vh表示输入放大器的电压值，α表示提前预设的放大倍数。
[0081]
进一步的，所述收集检测数据是通过模数转换器将直流电压传感器输出的电压信号转换纯数字信号进行存储，具体如下：
[0082]
模数转换器将直流电压传感器输出的电压信号进行采样，并将电压信号保持在采样电容中，采样电容之间的电压经过比较器与参考电压进行比较，并生成一个脉冲密度调制信号，脉冲密度调制信号会被计数器进行积分，将累计的结果编码成二进制数字信号，并将数字信号进行存储。
[0083]
更进一步的，所述模数转换器的工作原理是对直流传感器输出的电压信号进行采样和量化，所述采样是将连续的电压信号在一定时间间隔内进行离散取样，得到一系列离散的采样点，所述量化是将每个采样点的幅值转换为对应的数字值，最后进行存储。
[0084]
具体的，所述采样是将连续的电压信号在一定时间间隔内进行离散取样，具体公式为：
[0085]
ts＝1/fs[0086]fs
≥2*f
max
[0087]
其中，fs表示每秒进行的采样次数，且单位为赫兹，ts表示采样的间隔时间，单位为秒，f
max
表示被采样信号的最高频率。
[0088]
更进一步的，所述量化是将连续的电压信号幅值转换为离散的数值，是使用等间隔的量化间隔系数将电压信号范围划分为一系列量化级数来实现的，具体实现公式如下：
[0089]
所述量化间隔系数可以通过以下公式计算：
[0090]
δt＝(v
max-v
min
)/(δl-1)
[0091]
其中，v
max
，v
min
分别表示在量化范围内的最大值和最小值，δl表示量化级数；
[0092]
所述将每个采样点的幅值转换为对应的数字值的具体计算公式如下：
[0093]
n＝round((v
in-v
min
)/δt)
[0094]
其中，n表示n位的二进制数值，且n
n-1
，n0分别表示最高有效位和最低有效位，round表示四舍五入的函数，v
in
表示电压传感器输出的电压信号，v
min
表示在量化范围内的最小值。
[0095]
s3：对收集的检测数据进行低压直流失压事件的判断。
[0096]
具体的，所述对收集的检测数据进行低压直流失压事件的判断是基于低压直流失压事件判断规则进行判断的，所述低压直流失压事件判断规则如下：
[0097]
通过识别调度自动化系统中的直流系统母线电压、充电机输出电压的数值，当直流系统母线电压以及充电机输出电压同时低于176v时，且调度自动化系统未收到直流通信中断信号但收到母线保护装置通信中断信号，则判定为直流母线失压事件；
[0098]
通过计算直流母线失压范围和失压时间来判断低压直流失压事件，所述失压范围包括全站失压以及片段失压，所述失压时间指的是直流母线从通信中断到下一次通信回复时持续的时间。
[0099]
当变电站直流母线全部失压，则无需采集失压事件即可判定为全站失压；
[0100]
当变电站的两段直流母线中仅有其中一段直流母线发生失压事件，则判定为片段失压。
[0101]
进一步具体的，所述全站失压的进一步判定规则如下：
[0102]
当发生全站失压事件时，通过采集失压变电站的电压数值来判断变电站电压等级，所述变电站电压等级包括，
[0103]
当变电站电压数值大于500kv时，则判断为一级事件；
[0104]
当变电站电压数值为200kv时，则判断为二级事件；
[0105]
当变电站电压数值为110kv时，则判断为三级事件；
[0106]
当变电站电压数值为35kv时，则判断为四级事件；
[0107]
当变电站电压数值为10kv时，则判断为五级事件；
[0108]
所述片段失压的进一步判定规则如下：
[0109]
当变电站的两段直流母线中仅一段直流母线失压且失压时间达到2小时，则判定为片段失压≥2h；
[0110]
发生片段失压≥2h时；当变电站电压数值大于500kv时，则判定为二级事件；当变电站电压数值为220kv时，则判定为三级事件；当变电站电压数值为110kv时，则判定为四级事件；当变电站电压数值小于100kv时，则结束事件判定；
[0111]
当变电站的两段直流母线中仅一段直流母线失压且失压时间达到1小时但不足2
小时，则判定为1h≤片段失压≤2h；
[0112]
发生1h≤片段失压≤2h时，当变电站电压数值大于200kv时，则判定为三级事件；当变电站电压数值为200kv时，则判定为四级事件，当变电站电压数值为110kv时，则判定为五级事件，当变电站电压数值小于110kv时，则结束事件判定。
[0113]
实施例2
[0114]
参照图4，为本发明的第二个实施例，其不同于前一个实施例的是：所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0115]
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。
[0116]
计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)、便携式计算机盘盒(磁装置)、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)、光纤装置以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
[0117]
应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。
[0118]
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
[0119]
实施例3
[0120]
本发明的第三个实施例，其不同于前一个实施例的是：本系统采用的是一个包含两个八核处理器以及128g内存的服务器，以便确保可以支持大规模数据处理和ai算法的运行，服务器具体配置如下表所示：
[0121][0122][0123]
为了进一步详细描述服务器功能，对上述各个部件进行进一步解释说明，所述服务器使用两个八核intel xeon e5-2620 v4处理器，并安装128gb内存，确保它可以支持大规模数据处理和ai算法的运行，存储方面，使用了四个1tb的sata ssd作为raid 10阵列，以达到更高的数据可用性和读写性能，运行ubuntu server作为操作系统，因其广泛用于服务器环境，具有丰富的软件支持，易于管理和配置，数据库方面，使用influxdb，它是一种专为时间序列数据设计的高性能、开源数据库，非常适合用于实时数据采集、存储和查询，机器学习方面，使用tensorflow作为ai框架，tensorflow是一个广泛使用在深度学习、自然语言处理和计算机视觉等领域的开源库，具有较高的算法运行速度和可扩展性，在用户接口和交互方面，使用django web框架进行网站开发，并以此提供简单便捷的前端应用界面，这有助于用户通过浏览器访问服务器并与其交互。
[0124]
为了进一步展示本发明在服务器的加持下所取得的技术效果，从数据采集的准确性、数据处理的响应时间以及系统运行可靠性方面以数据表格形式展示，具体如下表所示：
[0125]
时间t1t2t3t4准确性88％86％94％93％响应时间200ms268ms198ms240ms可靠性98.3％95.6％97.2％96.8％
[0126]
通过上述表格中不难发现，随着时间的推移，我方发明的准确性趋于平稳上升，且数据处理的响应时间以及系统运行可靠性一直保持稳定。
[0127]
实施例4
[0128]
参照图3，为本发明的第四个实施例，提供了一种变电站低压直流失压事件的判别系统，包括，传感器模块，信号处理模块以及判别模块；
[0129]
具体的，所述传感器模块，用于检测电力设备中的直流电压，并将检测的直流电压信号转换为数字信号输出；所述信号处理模块，用于对传感器输出的信号进行预处理，来消除噪声并调整幅度以及相应的频率；所述判别模块，用于分析经过处理的信号，判定直流失压事件是否发生。
[0130]
进一步的，所述传感器模块用于安装在电力设备上，检测该电力设备中的直流电压，并将电压信号转换为数字信号并输出。所述传感器模块可以采用高精度的模数转换器芯片实现，并且可以通过隔离电路来隔离被测电力设备和外部的元件，防止因地线接触不
良而产生的误差干扰；所述信号处理模块用于对传感器输出的信号进行预处理，预处理过程涵盖了去除噪声、调整幅度以及相应的频率等步骤，具体的步骤包括对信号进行滤波、降噪、采样和重构过程；所述判别模块用于分析经过处理的信号，并判定直流失压事件是否发生。
[0131]
更进一步的，所述判别模块用于分析经过处理的信号，并判定直流失压事件是否发生，具体判定规则如下：
[0132]
通过识别调度自动化系统中的直流系统母线电压、充电机输出电压的数值，当直流系统母线电压以及充电机输出电压同时低于176v时，且调度自动化系统未收到直流通信中断信号但收到母线保护装置通信中断信号，则判定为直流母线失压事件。
[0133]
通过计算直流母线失压范围和失压时间来判断低压直流失压事件，所述失压范围包括全站失压以及片段失压，所述失压时间指的是直流母线从通信中断到下一次通信回复时持续的时间。
[0134]
当变电站直流母线全部失压，则无需采集失压事件即可判定为全站失压；
[0135]
当变电站的两段直流母线中仅有其中一段直流母线发生失压事件，则判定为片段失压；
[0136]
进一步具体的，所述全站失压的进一步判定规则如下：
[0137]
当发生全站失压事件时，通过采集失压变电站的电压数值来判断变电站电压等级，所述变电站电压等级包括，
[0138]
当变电站电压数值大于500kv时，则判断为一级事件；
[0139]
当变电站电压数值为200kv时，则判断为二级事件；
[0140]
当变电站电压数值为110kv时，则判断为三级事件；
[0141]
当变电站电压数值为35kv时，则判断为四级事件；
[0142]
当变电站电压数值为10kv时，则判断为五级事件；
[0143]
所述片段失压的进一步判定规则如下：
[0144]
当变电站的两段直流母线中仅一段直流母线失压且失压时间达到2小时，则判定为片段失压≥2h；
[0145]
发生片段失压≥2h时；当变电站电压数值大于500kv时，则判定为二级事件；当变电站电压数值为220kv时，则判定为三级事件；当变电站电压数值为110kv时，则判定为四级事件；当变电站电压数值小于100kv时，则结束事件判定；
[0146]
当变电站的两段直流母线中仅一段直流母线失压且失压时间达到1小时但不足2小时，则判定为1h≤片段失压≤2h；
[0147]
发生1h≤片段失压≤2h时，当变电站电压数值大于200kv时，则判定为三级事件；当变电站电压数值为200kv时，则判定为四级事件，当变电站电压数值为110kv时，则判定为五级事件，当变电站电压数值小于110kv时，则结束事件判定。
[0148]
应说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：
1.一种变电站低压直流失压事件的判别方法，其特征在于：包括以下步骤，根据电力系统拓扑结构建立低压直流输电模型；实时检测电压数据并收集检测数据；对收集的检测数据进行低压直流失压事件的判断。2.如权利要求1所述的一种变电站低压直流失压事件的判别方法，其特征在于：所述根据电力系统拓扑图构建低压直流输电模型是通过分析变电站的拓扑结构图来构建低压直流输电模型，所述分析变电站的拓扑结构图包括，直流汇流条，直流母线，直流分支，直流断路器，直流接地开关以及直流负载。3.如权利要求1所述的一种变电站低压直流失压事件的判别方法，其特征在于：所述实时检测电压数据是通过直流电压传感器实现的，所述电压传感器输出的电压的具体计算公式：v
h
＝k*(v
r
/r)其中，v
h
表示由电压传感器输出的霍尔电压值，k表示霍尔系数，v
r
表示通过电阻元件的电压，r表示电阻元件的阻值；经过放大器放大处理后的电压值的具体计算公式：v
out
＝v
h
*α其中，v
out
表示经过放大处理后的电压值，v
h
表示输入放大器的电压值，α表示提前预设的放大倍数。4.如权利要求1所述的一种变电站低压直流失压事件的判别方法，其特征在于：所述收集检测数据是通过模数转换器将直流电压传感器输出的电压信号转换纯数字信号进行存储，所述模数转换器的工作原理是对直流传感器输出的电压信号进行采样和量化，所述采样是将连续的电压信号在一定时间间隔内进行离散取样，具体公式为：t
s
＝1/f
s
f
s
≥2*f
max
其中，f
s
表示每秒进行的采样次数，且单位为赫兹，t
s
表示采样的间隔时间，单位为秒，f
max
表示被采样信号的最高频率。5.如权利要求4所述的一种变电站低压直流失压事件的判别方法，其特征在于：所述量化是将连续的电压信号幅值转换为离散的数值，是使用等间隔的量化间隔系数将电压信号范围划分为一系列量化级数来实现的，具体实现公式如下：所述量化间隔系数可以通过以下公式计算：δt＝(v
max-v
min
)/(δl-1)其中，v
max
，v
min
分别表示在量化范围内的最大值和最小值，δl表示量化级数；将每个采样点的幅值转换为对应的数字值的具体计算公式如下：n＝round((v
in-v
min
)/δt)其中，n表示n位的二进制数值，且n
n-1
，n0分别表示最高有效位和最低有效位，round表示四舍五入的函数，v
in
表示电压传感器输出的电压信号，v
min
表示在量化范围内的最小值。6.如权利要求5所述的一种变电站低压直流失压事件的判别方法，其特征在于：所述对收集的检测数据进行低压直流失压事件的判断是基于低压直流失压事件判断规则进行判断的，所述低压直流失压事件判断规则如下：
通过识别调度自动化系统中的直流系统母线电压、充电机输出电压的数值，当直流系统母线电压以及充电机输出电压同时低于176v时，且调度自动化系统未收到直流通信中断信号但收到母线保护装置通信中断信号，则判定为直流母线失压事件；通过计算直流母线失压范围和失压时间来判断低压直流失压事件，所述失压范围包括全站失压以及片段失压，所述失压时间指的是直流母线从通信中断到下一次通信回复时持续的时间；当变电站直流母线全部失压，则无需采集失压事件即可判定为全站失压；当变电站的两段直流母线中仅有其中一段直流母线发生失压事件，则判定为片段失压。7.如权利要求6所述的一种变电站低压直流失压事件的判别方法，其特征在于：所述全站失压的进一步判定规则如下：当发生全站失压事件时，通过采集失压变电站的电压数值来判断变电站电压等级，所述变电站电压等级包括，当变电站电压数值大于500kv时，则判断为一级事件；当变电站电压数值为200kv时，则判断为二级事件；当变电站电压数值为110kv时，则判断为三级事件；当变电站电压数值为35kv时，则判断为四级事件；当变电站电压数值为10kv时，则判断为五级事件；所述片段失压的进一步判定规则如下：当变电站的两段直流母线中仅一段直流母线失压且失压时间达到2小时，则判定为片段失压≥2h；发生片段失压≥2h时；当变电站电压数值大于500kv时，则判定为二级事件；当变电站电压数值为220kv时，则判定为三级事件；当变电站电压数值为110kv时，则判定为四级事件；当变电站电压数值小于100kv时，则结束事件判定；当变电站的两段直流母线中仅一段直流母线失压且失压时间达到1小时但不足2小时，则判定为1h≤片段失压≤2h；发生1h≤片段失压≤2h时，当变电站电压数值大于200kv时，则判定为三级事件；当变电站电压数值为200kv时，则判定为四级事件，当变电站电压数值为110kv时，则判定为五级事件，当变电站电压数值小于110kv时，则结束事件判定。8.一种采用如权利要求1～7任一所述的变电站低压直流失压事件的判别方法及系统，其特征在于，包括，传感器模块，信号处理模块以及判别模块；所述传感器模块，用于检测电力设备中的直流电压，并将检测的直流电压信号转换为数字信号输出；所述信号处理模块，用于对传感器输出的信号进行预处理，来消除噪声并调整幅度以及相应的频率；所述判别模块，用于分析经过处理的信号，判定直流失压事件是否发生。9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序
被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

技术总结
本发明涉及厂站用直流电源系统的技术领域，具体为一种变电站低压直流失压事件的判别方法，本发明公开了一种变电站低压直流失压事件的判别方法及系统，其中判别方法包括，根据电力系统拓扑结构建立低压直流输电模型；实时检测电压数据并收集检测数据；对收集的检测数据进行低压直流失压事件的判断；采用本发明，通过利用电力系统拓扑结构建立低压直流输电模型以及实时检测电压数据，能够实现对变电站电压直流失压状态的快速、及时以及准确的判断，还能提高电气设备的稳定性和可靠性，并确保设备能够按照设计要求进行正常运行，也能够实现设备的远程检测和管理，减少人力巡检，也减少了机动巡检时间和成本。减少了机动巡检时间和成本。减少了机动巡检时间和成本。


技术研发人员：刘斌 文屹 谈竹奎 吕黔苏 许逵 虢韬 曹雷 林呈辉 高吉普 徐玉韬 唐赛秋 巨彧龙 黄力 吴玉柱 蒋朝阳 欧自敏 王坚 王宇
受保护的技术使用者：贵州电网有限责任公司
技术研发日：2023.05.31
技术公布日：2023/10/19