一种海上电网低压断路器远程控制装置的制作方法

1.本发明涉及断路器远程控制技术领域，具体为一种海上电网低压断路器远程控制装置。


背景技术：

2.电力系统中各种电压的变电所及输配电线路组成的整体，称为电力网，简称电网。它包含变电、输电、配电三个单元；远程控制应用在工业环境中，主要采取两种方式：一种是集中式结构，另一种是分布式结构。由以前的现场控制发展到现在的远程控制必须引入网络技术，这两种方案都采用了网络技术，只是连接方式不同。
3.但是在现有技术中，海上电网低压断路器在远程控制时，无法控制其断路器的容错性，以至于容错控制力度不合格导致海上电网的运行效率低且容易造成电力事故；同时，不能够对低压断路器的合理性进行分析，以至于远程控制的效率降低。
4.针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。


技术实现要素：

5.本发明的目的就在于为了解决上述提出的问题，而提出一种海上电网低压断路器远程控制装置，通过判断电网的影响数据，有利于对海上电网运行质量的检测同时能够准确对断路器进行控制，提高了海上电网的运行合格性；将对应影响数据进行分析，判断影响数据是否受到环境影响，从而提高了影响数据的控制效率以及准确性，防止环境影响导致海上电网的运行过程异常，以至于造成海上电网的运行效率降低；判断断路器的容错控制是否合格，防止容错控制力度过低，导致断路器的运行不及时造成海上电网事故，同时也防止容错控制力度过高，导致断路器运行过于频繁，以至于海上电网的运行效率降低，且增加了断路器运行强度降低其运行寿命。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
7.一种海上电网低压断路器远程控制装置，包括处理器，处理器通讯连接有：
8.通过电网影响数据分析单元将海上电网的运行过程进行分析，通过分析获取到海上电网内的影响数据和非影响数据，通过环境因素分析单元将对应影响数据进行分析，判断影响数据是否受到环境影响，通过环境分析获取到影响数据对应环境因素分析系数，通过影响数据对应环境因素分析系数分析生成环境影响信号和环境无影响信号；
9.通过设备容错控制分析单元将对应断路器的容错控制进行分析，判断断路器的容错控制是否合格，获取到断路器的容错控制分析系数，通过容错控制分析系数比较生成容错控制低强度信号、容错控制高强度信号以及容错控制合格信号，并根据不同类型的信号进行容错控制；通过控制合理性分析单元对断路器的控制进行合理性分析，分析出断路器远程控制是否合理，通过数据分析生成合理性异常信号和合理性正常信号，并将其发送至处理器。
10.作为本发明的一种优选实施方式，电网影响数据分析单元的运行过程如下：
11.采集到海上电网的历史运行时间段，将历史运行时间段划分为i个子时间点，i为大于1的自然数，同时采集到海上电网的参数数据；
12.获取到历史运行时间段内海上电网进行维修的子时间点，并将对应子时间点标记为故障时间点，采集到故障时间点对应参数数据的浮动频率以及故障时间点对应参数数据进行控制的概率，并将其分别与浮动频率阈值和控制概率阈值进行比较：
13.若故障时间点对应参数数据的浮动频率超过浮动频率阈值，或者故障时间点对应参数数据进行控制的概率超过控制概率阈值，则将对应参数数据标记为影响数据；若故障时间点对应参数数据的浮动频率未超过浮动频率阈值，且故障时间点对应参数数据进行控制的概率未超过控制概率阈值，则将对应参数数据标记为非影响数据；将影响数据和非影响数据发送至处理器。
14.作为本发明的一种优选实施方式，环境因素分析单元的运行过程如下：
15.获取到各个故障时间点对应的环境因素，环境因素包括环境温度、环境湿度等环境数据，其中，环境温度和环境湿度等环境数据均为环境因素的子数据，采集到各个故障时间点对应影响数据异常时环境因素内子数据出现浮动的频率、环境因素内子数据浮动的时刻点对应故障时间点的数量以及环境因素内子数据持续浮动时故障时间点对应设备维护成功的概率；
16.通过分析获取到故障时间点的影响数据对应环境因素分析系数；将故障时间点的影响数据对应环境因素分析系数与环境因素分析系数阈值进行比较：
17.若故障时间点的影响数据对应环境因素分析系数超过环境因素分析系数阈值，则判定对应影响数据受到环境因素影响，生成环境影响信号并将环境影响信号发送至处理器；若故障时间点的影响数据对应环境因素分析系数未超过环境因素分析系数阈值，则判定对应影响数据未受到环境因素影响，生成环境无影响信号并将环境无影响信号发送至处理器。
18.作为本发明的一种优选实施方式，设备容错控制分析单元的运行过程如下：
19.将影响数据的实时运行操作标记为风险执行事件，即影响数据为电压时，调控电压即为风险执行事件；采集到风险执行事件执行时刻与断路器运行时刻的间隔时长、断路器运行时刻对应风险执行事件使其影响数据浮动值以及断路器运行时刻对应风险执行事件的执行次数；通过分析获取到断路器的容错控制分析系数；将断路器的容错控制分析系数与容错控制分析系数阈值范围进行比较：
20.若断路器的容错控制分析系数超过容错控制分析系数阈值范围，则判定对应断路器的容错控制强度低，生成容错控制低强度信号并将容错控制低强度信号发送至处理器，处理器接收到容错控制低强度信号后，将对应断路器的容错控制进行加强，降低了风险执行事件的执行次数或者控制影响数据浮动值；
21.若断路器的容错控制分析系数低于容错控制分析系数阈值范围，则判定对应断路器的容错控制强度高，生成容错控制高强度信号并将容错控制高强度信号发送至处理器，处理器接收到容错控制高强度信号后，将对应断路器的容错进行调节，提高了风险执行事件的可执行量或者增加影响数据浮动值；
22.若断路器的容错控制分析系数处于容错控制分析系数阈值范围，则判定对应断路器的容错控制强度合格，生成容错控制合格信号并将容错控制合格信号发送至处理器。
23.作为本发明的一种优选实施方式，控制合理性分析单元的运行过程如下：
24.采集到断路器远程控制后海上电网的故障率以及断路器远程控制的缓冲时长，并将其分别与故障率阈值和缓冲时长阈值进行比较：
25.若断路器远程控制后海上电网的故障率超过故障率阈值，或者断路器远程控制的缓冲时长超过缓冲时长阈值，则判定对应断路器远程控制的合理性低，生成合理性异常信号并将合理性异常信号发送至处理器；
26.若断路器远程控制后海上电网的故障率未超过故障率阈值，且断路器远程控制的缓冲时长未超过缓冲时长阈值，则判定对应断路器远程控制的合理性高，生成合理性正常信号并将合理性正常信号发送至处理器。
27.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
28.本发明中，通过判断电网的影响数据，有利于对海上电网运行质量的检测同时能够准确对断路器进行控制，提高了海上电网的运行合格性；将对应影响数据进行分析，判断影响数据是否受到环境影响，从而提高了影响数据的控制效率以及准确性，防止环境影响导致海上电网的运行过程异常，以至于造成海上电网的运行效率降低；判断断路器的容错控制是否合格，防止容错控制力度过低，导致断路器的运行不及时造成海上电网事故，同时也防止容错控制力度过高，导致断路器运行过于频繁，以至于海上电网的运行效率降低，且增加了断路器运行强度降低其运行寿命；对断路器的控制进行合理性分析，分析出断路器远程控制是否合理，从而对断路器的运行效率进行检测，防止断路器的远程控制效率不合格导致海上电网的运行效率降低。
附图说明
29.为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
30.图1为本发明一种海上电网低压断路器远程控制装置的原理框图。
具体实施方式
31.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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它实施例，都属于本发明保护的范围。
32.请参阅图1所示，一种海上电网低压断路器远程控制装置，包括处理器，处理器通讯连接有电网影响数据分析单元、环境因素分析单元、设备容错控制分析单元以及控制合理性分析单元，其中，处理器与电网影响数据分析单元、环境因素分析单元、设备容错控制分析单元以及控制合理性分析单元均为双向通讯连接；
33.处理器生成影响数据分析信号并将影响数据分析信号发送至电网影响数据分析单元，电网影响数据分析单元接收到影响数据分析信号后，将海上电网的运行过程进行分析，通过分析获取到海上电网内的影响数据，影响数据表示为海上电网内的参数，如电压、电流等数据；通过判断电网的影响数据，有利于对海上电网运行质量的检测同时能够准确对断路器进行控制，提高了海上电网的运行合格性；
34.采集到海上电网的历史运行时间段，将历史运行时间段划分为i个子时间点，i为
大于1的自然数，同时采集到海上电网的参数数据，如电压、电流等数据；获取到历史运行时间段内海上电网进行维修的子时间点，并将对应子时间点标记为故障时间点，采集到故障时间点对应参数数据的浮动频率以及故障时间点对应参数数据进行控制的概率，并将故障时间点对应参数数据的浮动频率以及故障时间点对应参数数据进行控制的概率分别与浮动频率阈值和控制概率阈值进行比较：
35.若故障时间点对应参数数据的浮动频率超过浮动频率阈值，或者故障时间点对应参数数据进行控制的概率超过控制概率阈值，则将对应参数数据标记为影响数据；若故障时间点对应参数数据的浮动频率未超过浮动频率阈值，且故障时间点对应参数数据进行控制的概率未超过控制概率阈值，则将对应参数数据标记为非影响数据；
36.将影响数据和非影响数据发送至处理器；
37.处理器接收到影响数据和非影响数据后，生成环境因素分析信号并将环境因素分析信号发送至环境因素分析单元，环境因素分析单元接收到环境因素分析信号后，将对应影响数据进行分析，判断影响数据是否受到环境影响，从而提高了影响数据的控制效率以及准确性，防止环境影响导致海上电网的运行过程异常，以至于造成海上电网的运行效率降低；
38.获取到各个故障时间点对应的环境因素，环境因素包括环境温度、环境湿度等环境数据，其中，环境温度和环境湿度等环境数据均为环境因素的子数据，采集到各个故障时间点对应影响数据异常时环境因素内子数据出现浮动的频率，并将各个故障时间点对应影响数据异常时环境因素内子数据出现浮动的频率标记为fpl；采集到环境因素内子数据浮动的时刻点对应故障时间点的数量，并将环境因素内子数据浮动的时刻点对应故障时间点的数量标记为dgz；采集到环境因素内子数据持续浮动时故障时间点对应设备维护成功的概率，并将环境因素内子数据持续浮动时故障时间点对应设备维护成功的概率标记为cgl；
39.通过公式获取到故障时间点的影响数据对应环境因素分析系数c，其中，s1、s2以及s3均为预设比例系数，且s1＞s2＞s3＞0，β为误差修正因子，取值为1.36；将故障时间点的影响数据对应环境因素分析系数c与环境因素分析系数阈值进行比较：
40.若故障时间点的影响数据对应环境因素分析系数c超过环境因素分析系数阈值，则判定对应影响数据受到环境因素影响，生成环境影响信号并将环境影响信号发送至处理器，处理器接收到环境影响信号后，在对应影响数据维护作为维护对象时，将环境整顿作为维护首选方向；若故障时间点的影响数据对应环境因素分析系数c未超过环境因素分析系数阈值，则判定对应影响数据未受到环境因素影响，生成环境无影响信号并将环境无影响信号发送至处理器；
41.处理器生成容错控制分析信号并将容错控制分析信号发送至设备容错控制分析单元，设备容错控制分析单元接收到容错控制分析信号后，将对应断路器的容错控制进行分析，判断断路器的容错控制是否合格，防止容错控制力度过低，导致断路器的运行不及时造成海上电网事故，同时也防止容错控制力度过高，导致断路器运行过于频繁，以至于海上电网的运行效率降低，且增加了断路器运行强度降低其运行寿命；
42.将影响数据的实时运行操作标记为风险执行事件，即影响数据为电压时，调控电
压即为风险执行事件；采集到风险执行事件执行时刻与断路器运行时刻的间隔时长，并将风险执行事件执行时刻与断路器运行时刻的间隔时长标记为sc；采集到断路器运行时刻对应风险执行事件使其影响数据浮动值，并将断路器运行时刻对应风险执行事件使其影响数据浮动值标记为fd；采集到断路器运行时刻对应风险执行事件的执行次数，并将断路器运行时刻对应风险执行事件的执行次数标记为cs；
43.通过公式获取到断路器的容错控制分析系数x，其中，v1、v2以及v3均为预设比例系数，且v1＞v2＞v3＞0；
44.将断路器的容错控制分析系数x与容错控制分析系数阈值范围进行比较：
45.若断路器的容错控制分析系数x超过容错控制分析系数阈值范围，则判定对应断路器的容错控制强度低，生成容错控制低强度信号并将容错控制低强度信号发送至处理器，处理器接收到容错控制低强度信号后，将对应断路器的容错控制进行加强，降低了风险执行事件的执行次数或者控制影响数据浮动值；
46.若断路器的容错控制分析系数x低于容错控制分析系数阈值范围，则判定对应断路器的容错控制强度高，生成容错控制高强度信号并将容错控制高强度信号发送至处理器，处理器接收到容错控制高强度信号后，将对应断路器的容错进行调节，提高了风险执行事件的可执行量或者增加影响数据浮动值；
47.若断路器的容错控制分析系数x处于容错控制分析系数阈值范围，则判定对应断路器的容错控制强度合格，生成容错控制合格信号并将容错控制合格信号发送至处理器；
48.处理器生成控制合理性分析信号并将控制合理性分析信号发送至控制合理性分析单元，控制合理性分析单元接收到控制合理性分析信号后，对断路器的控制进行合理性分析，分析出断路器远程控制是否合理，从而对断路器的运行效率进行检测，防止断路器的远程控制效率不合格导致海上电网的运行效率降低；
49.采集到断路器远程控制后海上电网的故障率以及断路器远程控制的缓冲时长，并将断路器远程控制后海上电网的故障率以及断路器远程控制的缓冲时长分别与故障率阈值和缓冲时长阈值进行比较：
50.若断路器远程控制后海上电网的故障率超过故障率阈值，或者断路器远程控制的缓冲时长超过缓冲时长阈值，则判定对应断路器远程控制的合理性低，生成合理性异常信号并将合理性异常信号发送至处理器；若断路器远程控制后海上电网的故障率未超过故障率阈值，且断路器远程控制的缓冲时长未超过缓冲时长阈值，则判定对应断路器远程控制的合理性高，生成合理性正常信号并将合理性正常信号发送至处理器；
51.处理器接收到合理性异常信号后，将断路器远程控制的缓冲时间进行控制同时将控制时间进行提前，防止海上电网风险运行的时长增加。
52.上述公式均是采集大量数据进行软件模拟得出且选取与真实值接近的一个公式，公式中的系数是由本领域技术人员根据实际情况进行设置；
53.本发明在使用时，通过电网影响数据分析单元将海上电网的运行过程进行分析，通过分析获取到海上电网内的影响数据和非影响数据，通过环境因素分析单元将对应影响数据进行分析，判断影响数据是否受到环境影响，通过环境分析获取到影响数据对应环境因素分析系数，通过影响数据对应环境因素分析系数分析生成环境影响信号和环境无影响
信号；通过设备容错控制分析单元将对应断路器的容错控制进行分析，判断断路器的容错控制是否合格，获取到断路器的容错控制分析系数，通过容错控制分析系数比较生成容错控制低强度信号、容错控制高强度信号以及容错控制合格信号，并根据不同类型的信号进行容错控制；通过控制合理性分析单元对断路器的控制进行合理性分析，分析出断路器远程控制是否合理，通过数据分析生成合理性异常信号和合理性正常信号，并将其发送至处理器。
54.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。