一种接地变压器运行状态监测系统的制作方法

1.本发明涉及变压器测试技术领域，具体涉及一种接地变压器运行状态监测系统。


背景技术：

2.接地变压器简称接地变，根据填充介质，接地变可分为油式和干式，根据相数，接地变可分为三相接地变和单相接地变。
3.接地变压器的作用是为中性点不接地的系统提供一个人为的中性点，便于采用消弧线圈或小电阻的接地方式，以减小配电网发生接地短路故障时的对地电容电流大小，提高配电系统的供电可靠性。
4.然而，目前的接地变压器在实际应用过程中，往往不具备自身运行状态监测功能，从而因此导致变压器在出现故障时，无法及时监测到故障问题，进而造成更为严重的变压器连接电力供输线路的瘫痪故障。


技术实现要素：

5.针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种接地变压器运行状态监测系统，解决了上述背景技术中提出的技术问题。
6.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种接地变压器运行状态监测系统，包括：控制终端，是系统的主控端，用于发出执行命令；配置模块，用于为变压器配置数据收发基站；接收模块，用于接收变压器实时运行数据；生成模块，用于获取接收模块中接收到的变压器实时运行数据应用变压器实时运行数据生成运行数据趋势图；设定模块，用于设定趋势图监测周期，应用设定的趋势图监测周期对生成模块中生成的运行数据趋势图进行分隔，以分隔操作，使运行数据趋势图分隔为若干组子运行数据趋势图；比对模块，用于接收设定模块中分隔得到的各组子运行数据趋势图，对相邻趋势图监测周期对应的子运行数据趋势图进行相似性比对，同步设定相似性判定阈值，基于相似性判定阈值判定子运行数据趋势图对应变压器实时运行数据所属状态是否安全。
7.更进一步地，所述配置模块中配置的数据收发基站部署于系统服务区域内，所述系统服务区域通过系统端用户根据变压器安装位置信息进行手动设定，所述配置模块下级设置有子模块，包括：识别单元，用于遍历读取系统服务区域内各变压器安装位置，基于各变压器位置信息识别各变压器相对中心位置；监测单元，用于监测数据收发基站实时网络状态安全；其中，数据收发基站通过无线网络与数据收发基站相连接，所述配置模块运行阶
段，识别单元同步运行，识别单元识别到的位置即数据收发基站的安装位置，监测单元监测结果为安全时，触发接收模块运行，反之，则不触发接收模块运行。
8.更进一步地，所述监测单元在检测数据收发基站实时网络状态安全时，通过下式进行网络状态安全判定，公式为：；式中：为网络状态安全判定系数；为网络状态安全判定时间阈内产生的攻击行为次数；为网络状态安全判定阈值内执行的网络传输任务次数；为各攻击行为威胁度均值；其中，时，网络状态判定为安全，则判定为不安全。
9.更进一步地，网络攻击行为威胁度通过下式进行求取，公式为：；式中：为网络攻击产生位置的父节点转移至的概率；为网络攻击产生位置的父节点向其子节点转移概率之和；为网络攻击行为中第p个攻击行为的威胁值；其中，，n为网络攻击行为指标中攻击要素集合；i为攻击行为指标中的第i个攻击要素；为权重；为第i个攻击要素的威胁程度，通过进行求取。
10.更进一步地，所述接收模块内部设置有子模块，包括：储存单元，用于同步获取接收模块接收到的变压器实时运行数据，对变压器实时运行数据进行储存；其中，储存单元在对变压器实时运行数据进行储存时，根据变压器实时运行数据来源变压器进行区分储存，且所述变压器实时运行数据包括：输入电压、输出电压、电力接收时间戳、电力输出时间。
11.更进一步地，所述生成模块运行阶段，生成运行数据趋势图时，基于输入电压、输出电压、电力接收时间戳及电力输出时间戳四组数据，分别生成运行数据趋势图。
12.更进一步地，所述设定模块中设定的趋势图监测周期通过系统端用户手动设定，且所述趋势图监测周期在设定时，服从趋势图监测周期中至少包含三组变压器实时运行数据。
13.更进一步地，所述比对模块在执行子运行数据趋势图的相似性比对时，通过下式求取子运行数据趋势图的相似度，公式为：；
式中：n为子运行数据趋势图的集合；为a组子运行数据趋势图中除第一组监测周期外其他监测周期检测数据的合计值；为a组子运行数据趋势图中除最后一组监测周期外其他监测周期检测数据的合计值；为b组子运行数据趋势图中除第一组监测周期外其他监测周期检测数据的合计值；为b组子运行数据趋势图中除最后一组监测周期外其他监测周期检测数据的合计值；其中，各相邻子运行数据趋势图通过上式求取相似度，并进一步请求相似度均值，以求取的相似度均值与相似性判定阈值进行判定。
14.更进一步地，所述比对模块运行阶段，进一步对基于输入电压、输出电压、电力接收时间戳及电力输出时间戳四组数据，分别生成的运行数据趋势图进行相互之间相似度的求取，并对四组运行数据趋势图相互之间相似度求取结果进行均值求取，以求取的均值对各运行数据趋势图相互之间相似度求取结果进行差值计算，再由系统端用户手动设定安全评估阈值，以差值计算结果与安全评估阈值进行比对，判定差值计算结果处于安全评估阈值范围内，则判定接地变压器当前状态安全，反之，则不安全。
15.更进一步地，所述控制终端通过介质电性与配置模块相连接，所述配置模块下级通过介质电性连接有识别单元及监测单元，所述配置模块通过介质电性与接收模块相连接，所述接收模块内部通过介质电性连接有储存单元，所述接收模块通过介质电性与监测单元相连接，所述接收模块通过介质电性与生成模块、设定模块及比对模块相连接，所述比对模块内部通过介质电性连接有切换单元。
16.采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：1、本发明提供一种接地变压器运行状态监测系统，该系统在运行过程中，能够以配置的数据收发基站来实时接收变压器运行数据，并进一步的以变压器运行数据来生产运行数据趋势图，进而以趋势图的相似性比对来判定变压器运行状态是否正常，对变压器带来监测效果，从而使得变压器的运行异常能够及时的被监测捕捉，确保变压器的运行更趋于稳定；2、本发明中系统在运行过程中，对于数据收发基站的配置部署，能够根据系统服务区域中分布的变压器位置来进行优化配置，从而使得数据收发基站与各变压器的距离相对相等，进而以此保证了数据收发基站在接收变压器反馈运行数据时，接收各变压器运行数据效率更加均衡；3、本发明中系统在运行时，在运行数据趋势图相似性比对结果，所应用的趋势图生成数据来源较为全面，从而基于此，能够进一步提升该系统运行监测结果的输出精度，以便于为系统端用户提供更加可靠的数字化数据参考，保障变压器运行状态安全稳定。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为一种接地变压器运行状态监测系统的结构示意图；
图2为本发明中变压器运行数据趋势图演示示意图；图中的标号分别代表：1、控制终端；2、配置模块；21、识别单元；22、监测单元；3、接收模块；31、储存单元；4、生成模块；5、设定模块；6、比对模块；61、切换单元。
具体实施方式
19.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
21.实施例1：本实施例的一种接地变压器运行状态监测系统，如图1所示，包括：控制终端1，是系统的主控端，用于发出执行命令；配置模块2，用于为变压器配置数据收发基站；接收模块3，用于接收变压器实时运行数据；生成模块4，用于获取接收模块3中接收到的变压器实时运行数据应用变压器实时运行数据生成运行数据趋势图；设定模块5，用于设定趋势图监测周期，应用设定的趋势图监测周期对生成模块4中生成的运行数据趋势图进行分隔，以分隔操作，使运行数据趋势图分隔为若干组子运行数据趋势图；比对模块6，用于接收设定模块5中分隔得到的各组子运行数据趋势图，对相邻趋势图监测周期对应的子运行数据趋势图进行相似性比对，同步设定相似性判定阈值，基于相似性判定阈值判定子运行数据趋势图对应变压器实时运行数据所属状态是否安全；配置模块2中配置的数据收发基站部署于系统服务区域内，系统服务区域通过系统端用户根据变压器安装位置信息进行手动设定，配置模块2下级设置有子模块，包括：识别单元21，用于遍历读取系统服务区域内各变压器安装位置，基于各变压器位置信息识别各变压器相对中心位置；监测单元22，用于监测数据收发基站实时网络状态安全；其中，数据收发基站通过无线网络与数据收发基站相连接，配置模块2运行阶段，识别单元21同步运行，识别单元21识别到的位置即数据收发基站的安装位置，监测单元22监测结果为安全时，触发接收模块3运行，反之，则不触发接收模块3运行；比对模块6在执行子运行数据趋势图的相似性比对时，通过下式求取子运行数据趋势图的相似度，公式为：；式中：n为子运行数据趋势图的集合；为a组子运行数据趋势图中除第一组监测周期外其他监测周期检测数据的合计值；为a组子运行数据趋势图中除最后一组监测周
期外其他监测周期检测数据的合计值；为b组子运行数据趋势图中除第一组监测周期外其他监测周期检测数据的合计值；为b组子运行数据趋势图中除最后一组监测周期外其他监测周期检测数据的合计值；其中，各相邻子运行数据趋势图通过上式求取相似度，并进一步请求相似度均值，以求取的相似度均值与相似性判定阈值进行判定；控制终端1通过介质电性与配置模块2相连接，配置模块2下级通过介质电性连接有识别单元21及监测单元22，配置模块2通过介质电性与接收模块3相连接，接收模块3内部通过介质电性连接有储存单元31，接收模块3通过介质电性与监测单元22相连接，接收模块3通过介质电性与生成模块4、设定模块5及比对模块6相连接，比对模块6内部通过介质电性连接有切换单元61。
22.在本实施例中，控制终端1控制配置模块2运行为变压器配置数据收发基站，接收模块3实时运行接收变压器实时运行数据，同步的生成模块4获取接收模块3中接收到的变压器实时运行数据应用变压器实时运行数据生成运行数据趋势图，设定模块5后置运行设定趋势图监测周期，应用设定的趋势图监测周期对生成模块4中生成的运行数据趋势图进行分隔，以分隔操作，使运行数据趋势图分隔为若干组子运行数据趋势图，最后由比对模块6接收设定模块5中分隔得到的各组子运行数据趋势图，对相邻趋势图监测周期对应的子运行数据趋势图进行相似性比对，同步设定相似性判定阈值，基于相似性判定阈值判定子运行数据趋势图对应变压器实时运行数据所属状态是否安全；此外，通过配置模块下级设置的子模块运行，能够进一步的为数据收发基站的部署逻辑提供更进一步的数据支持，且由运行数据趋势图的相似度请求，能够进一步为系统对变压器的安全状态监测提供判定逻辑；参见图2所示，图中示出了四类运行数据趋势图，（1）、（2）、（3）、（4）分别对应输入电压、输出电压、电力接收时间戳、电力输出时间戳四类数据所生成的趋势图，系统在进行趋势图相似性求取时，以上述的趋势图作为数据支持。
23.实施例2：在具体实施层面，在实施例1的基础上，本实施例参照图1对实施例1中一种接地变压器运行状态监测系统做进一步具体说明：监测单元22在检测数据收发基站实时网络状态安全时，通过下式进行网络状态安全判定，公式为：；式中：为网络状态安全判定系数；为网络状态安全判定时间阈内产生的攻击行为次数；为网络状态安全判定阈值内执行的网络传输任务次数；为各攻击行为威胁度均值；其中，时，网络状态判定为安全，则判定为不安全；网络攻击行为威胁度通过下式进行求取，公式为：；
式中：为网络攻击产生位置的父节点转移至的概率；为网络攻击产生位置的父节点向其子节点转移概率之和；为网络攻击行为中第p个攻击行为的威胁值；其中，，n为网络攻击行为指标中攻击要素集合；i为攻击行为指标中的第i个攻击要素；为权重；为第i个攻击要素的威胁程度，通过进行求取。
24.通过上述公式计算，能够对监测单元22在检测数据收发基站实时网络状态安全时带来网络安全判定，进而一定程度的起到了维护数据收发基站在进行数据收发操作过程中安全稳定。
25.如图1所示，接收模块3内部设置有子模块，包括：储存单元31，用于同步获取接收模块3接收到的变压器实时运行数据，对变压器实时运行数据进行储存；其中，储存单元31在对变压器实时运行数据进行储存时，根据变压器实时运行数据来源变压器进行区分储存，且变压器实时运行数据包括：输入电压、输出电压、电力接收时间戳、电力输出时间戳。
26.通过接收模块3下级设置的子模块，对接收模块接收的变压器实时运行数据带来了储存功能，进而以储存的变压器运行数据提供至系统端用户，以便于为系统端用户提供更进一步的数据参考。
27.实施例3：在具体实施层面，在实施例1的基础上，本实施例参照图1对实施例1中一种接地变压器运行状态监测系统做进一步具体说明：生成模块4运行阶段，生成运行数据趋势图时，基于输入电压、输出电压、电力接收时间戳及电力输出时间戳四组数据，分别生成运行数据趋势图；设定模块5中设定的趋势图监测周期通过系统端用户手动设定，且趋势图监测周期在设定时，服从趋势图监测周期中至少包含三组变压器实时运行数据。
28.通过上述设置，为变压器运行数据趋势图的生成带来了一定的逻辑限定，且保证了运行数据趋势图在应用阶段的有效性。
29.如图1所示，比对模块6运行阶段，进一步对基于输入电压、输出电压、电力接收时间戳及电力输出时间戳四组数据，分别生成的运行数据趋势图进行相互之间相似度的求取，并对四组运行数据趋势图相互之间相似度求取结果进行均值求取，以求取的均值对各运行数据趋势图相互之间相似度求取结果进行差值计算，再由系统端用户手动设定安全评估阈值，以差值计算结果与安全评估阈值进行比对，判定差值计算结果处于安全评估阈值范围内，则判定接地变压器当前状态安全，反之，则不安全。
30.通过上述设置，为该系统在对变压器运行状态进行安全监测时，提供了另一种监测逻辑，且以设定安全评估阈值的方式，为系统运行输出监测判定结果提供了判定依据。
31.综上而言，上述实施例中系统能够以配置的数据收发基站来实时接收变压器运行数据，并进一步的以变压器运行数据来生产运行数据趋势图，进而以趋势图的相似性比对来判定变压器运行状态是否正常，对变压器带来监测效果，从而使得变压器的运行异常能
够及时的被监测捕捉，确保变压器的运行更趋于稳定；且该系统在运行过程中，对于数据收发基站的配置部署，能够根据系统服务区域中分布的变压器位置来进行优化配置，从而使得数据收发基站与各变压器的距离相对相等，进而以此保证了数据收发基站在接收变压器反馈运行数据时，接收各变压器运行数据效率更加均衡；同时，本系统在运行时，在运行数据趋势图相似性比对结果，所应用的趋势图生成数据来源较为全面，从而基于此，能够进一步提升该系统运行监测结果的输出精度，以便于为系统端用户提供更加可靠的数字化数据参考，保障变压器运行状态安全稳定。
32.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种接地变压器运行状态监测系统，其特征在于，包括：控制终端（1），是系统的主控端，用于发出执行命令；配置模块（2），用于为变压器配置数据收发基站；接收模块（3），用于接收变压器实时运行数据；生成模块（4），用于获取接收模块（3）中接收到的变压器实时运行数据应用变压器实时运行数据生成运行数据趋势图；设定模块（5），用于设定趋势图监测周期，应用设定的趋势图监测周期对生成模块（4）中生成的运行数据趋势图进行分隔，以分隔操作，使运行数据趋势图分隔为若干组子运行数据趋势图；比对模块（6），用于接收设定模块（5）中分隔得到的各组子运行数据趋势图，对相邻趋势图监测周期对应的子运行数据趋势图进行相似性比对，同步设定相似性判定阈值，基于相似性判定阈值判定子运行数据趋势图对应变压器实时运行数据所属状态是否安全。2.根据权利要求1所述的一种接地变压器运行状态监测系统，其特征在于，所述配置模块（2）中配置的数据收发基站部署于系统服务区域内，所述系统服务区域通过系统端用户根据变压器安装位置信息进行手动设定，所述配置模块（2）下级设置有子模块，包括：识别单元（21），用于遍历读取系统服务区域内各变压器安装位置，基于各变压器位置信息识别各变压器相对中心位置；监测单元（22），用于监测数据收发基站实时网络状态安全；其中，数据收发基站通过无线网络与数据收发基站相连接，所述配置模块（2）运行阶段，识别单元（21）同步运行，识别单元（21）识别到的位置即数据收发基站的安装位置，监测单元（22）监测结果为安全时，触发接收模块（3）运行，反之，则不触发接收模块（3）运行。3.根据权利要求2所述的一种接地变压器运行状态监测系统，其特征在于，所述监测单元（22）在检测数据收发基站实时网络状态安全时，通过下式进行网络状态安全判定，公式为：；式中：为网络状态安全判定系数；为网络状态安全判定时间阈内产生的攻击行为次数；为网络状态安全判定阈值内执行的网络传输任务次数；为各攻击行为威胁度均值；其中，时，网络状态判定为安全，则判定为不安全。4.根据权利要求3所述的一种接地变压器运行状态监测系统，其特征在于，网络攻击行为威胁度通过下式进行求取，公式为：；式中：为网络攻击产生位置的父节点转移至的概率；为网络攻击产生位置的父节点向其子节点转移概率之和；为网络攻击行为中第p个攻击行为的威胁值；
其中，，n为网络攻击行为指标中攻击要素集合；i为攻击行为指标中的第i个攻击要素；为权重；为第i个攻击要素的威胁程度，通过进行求取。5.根据权利要求1所述的一种接地变压器运行状态监测系统，其特征在于，所述接收模块（3）内部设置有子模块，包括：储存单元（31），用于同步获取接收模块（3）接收到的变压器实时运行数据，对变压器实时运行数据进行储存；其中，储存单元（31）在对变压器实时运行数据进行储存时，根据变压器实时运行数据来源变压器进行区分储存，且所述变压器实时运行数据包括：输入电压、输出电压、电力接收时间戳、电力输出时间戳。6.根据权利要求1或5所述的一种接地变压器运行状态监测系统，其特征在于，所述生成模块（4）运行阶段，生成运行数据趋势图时，基于输入电压、输出电压、电力接收时间戳及电力输出时间戳四组数据，分别生成运行数据趋势图。7.根据权利要求1所述的一种接地变压器运行状态监测系统，其特征在于，所述设定模块（5）中设定的趋势图监测周期通过系统端用户手动设定，且所述趋势图监测周期在设定时，服从趋势图监测周期中至少包含三组变压器实时运行数据。8.根据权利要求1所述的一种接地变压器运行状态监测系统，其特征在于，所述比对模块（6）在执行子运行数据趋势图的相似性比对时，通过下式求取子运行数据趋势图的相似度，公式为：；式中：n为子运行数据趋势图的集合；为a组子运行数据趋势图中除第一组监测周期外其他监测周期检测数据的合计值；为a组子运行数据趋势图中除最后一组监测周期外其他监测周期检测数据的合计值；为b组子运行数据趋势图中除第一组监测周期外其他监测周期检测数据的合计值；为b组子运行数据趋势图中除最后一组监测周期外其他监测周期检测数据的合计值；其中，各相邻子运行数据趋势图通过上式求取相似度，并请求相似度均值，以求取的相似度均值与相似性判定阈值进行判定。9.根据权利要求1所述的一种接地变压器运行状态监测系统，其特征在于，所述比对模块（6）运行阶段，对基于输入电压、输出电压、电力接收时间戳及电力输出时间戳四组数据，分别生成的运行数据趋势图进行相互之间相似度的求取，并对四组运行数据趋势图相互之间相似度求取结果进行均值求取，以求取的均值对各运行数据趋势图相互之间相似度求取结果进行差值计算，再由系统端用户手动设定安全评估阈值，以差值计算结果与安全评估阈值进行比对，判定差值计算结果处于安全评估阈值范围内，则判定接地变压器当前状态安全，反之，则不安全。
10.根据权利要求1所述的一种接地变压器运行状态监测系统，其特征在于，所述控制终端（1）通过介质电性与配置模块（2）相连接，所述配置模块（2）下级通过介质电性连接有识别单元（21）及监测单元（22），所述配置模块（2）通过介质电性与接收模块（3）相连接，所述接收模块（3）内部通过介质电性连接有储存单元（31），所述接收模块（3）通过介质电性与监测单元（22）相连接，所述接收模块（3）通过介质电性与生成模块（4）、设定模块（5）及比对模块（6）相连接，所述比对模块（6）内部通过介质电性连接有切换单元（61）。

技术总结
本发明涉及变压器测试技术领域，具体涉及一种接地变压器运行状态监测系统，包括：控制终端，是系统的主控端，用于发出执行命令；配置模块，用于为变压器配置数据收发基站；接收模块，用于接收变压器实时运行数据；生成模块，用于获取接收模块中接收到的变压器实时运行数据应用变压器实时运行数据生成运行数据趋势图；本发明能够以配置的数据收发基站来实时接收变压器运行数据，并进一步的以变压器运行数据来生产运行数据趋势图，进而以趋势图的相似性比对来判定变压器运行状态是否正常，对变压器带来监测效果，从而使得变压器的运行异常能够及时的被监测捕捉，确保变压器的运行更趋于稳定。稳定。稳定。


技术研发人员：周盆
受保护的技术使用者：深圳市旺城行电子有限公司
技术研发日：2023.09.13
技术公布日：2023/10/20