一种交直流屏支路传感器系统及控制方法 |
|||||||
| 申请号 | CN202410141987.2 | 申请日 | 2024-01-31 | 公开(公告)号 | CN117955238A | 公开(公告)日 | 2024-04-30 |
| 申请人 | 广东电网有限责任公司; 广东电网有限责任公司东莞供电局; | 发明人 | 刘树安; 赖伟坚; 刘宏; 司徒友; 陈威洪; 黄安平; 罗松林; 费宏运; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种交直流屏支路 传感器 系统及控制方法。系统包括高频 数据采集 模 块 ，用于对交直流屏支路中的运行参数进行实时采集； 数据处理 和分析模块用于对采集到的运行参数进行实时滤波、放大，提取出运行参数中特征参数；数据识别模块用于根据特征参数判断交直流屏支路所连接的电 力 设备的运行状态；自动化控 制模 块用于根据交直流屏支路所连接的电力设备的运行状态和运行参数，调整交直流屏的工作状态； 无线通信模块 用于将采集到的运行参数传输到远程 服务器 或 云 平台，使远程服务器或云平台对多个交直流屏进行集中监控和管理。提高了交直流屏支路的监测 精度 和支路异常的识别能力，并且能够实现自动化操作和远程监控。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种交直流屏支路传感器系统，其特征在于，所述系统包括： |
||||||
| 说明书全文 | 一种交直流屏支路传感器系统及控制方法技术领域背景技术[0002] 在电力系统中，交直流屏是重要的电源设备，对于电力供应的稳定性和连续性起着至关重要的作用。 [0003] 然而，现有的交直流屏支路监测技术存在着监测精度不高，无法准确识别支路异常的问题，给电力系统的安全稳定运行带来隐患。在现有技术中，传统的交直流屏支路传感器系统通常需要使用大量的传感器和线缆来进行数据采集，增加了系统的复杂性和成本，其次，由于传统的数据采集方法受限于采样率和数据处理能力，无法实现对高频信号的准确采集和识别，此外，传统的数据采集系统往往需要人工干预和手动操作，效率较低。 发明内容[0004] 本发明提供一种交直流屏支路传感器系统及控制方法，以实现提高交直流屏支路的监测精度和支路异常的识别能力，降低了交直流屏支路系统检测的复杂性，提高了数据采集和处理能力，并且能够实现自动化操作和远程监控。 [0005] 第一方面，本发明实施例提供了一种交直流屏支路传感器系统，所述系统包括： [0007] 数据处理和分析模块，用于对采集到的所述运行参数进行实时滤波、放大，提取出所述运行参数中特征参数； [0008] 数据识别模块，用于根据所述特征参数判断所述交直流屏支路所连接的电力设备的运行状态； [0009] 自动化控制模块，用于根据所述交直流屏支路所连接的电力设备的运行状态和所述运行参数，调整所述交直流屏的工作状态； [0011] 可选的，所述高频数据采集模块包括电流采集单元、电压采集单元、功率采集单元和波形采集单元； [0012] 所述电流采集单元用于实时采集所述交直流屏支路中的电流； [0013] 所述电压采集单元用于实时采集所述交直流屏支路中的电压； [0014] 所述功率采集单元用于实时采集所述交直流屏支路中的功率参数； [0015] 所述波形采集单元用于实时采集所述交直流屏支路中的电流和电压的波形。 [0016] 可选的，所述数据处理和分析模块包括信号处理单元和特征提取单元； [0017] 所述信号处理单元用于对采集到的所述运行参数进行滤波、放大、数字化，提取所述电力设备的状态信息； [0018] 所述特征提取单元用于从处理后的所述运行参数中提取出与所述电力设备状态信息相关的所述特征参数。 [0020] 所述数据分析算法单元用于判断所述特征参数中数据的稳定性； [0021] 所述异常检测与识别单元用于检测和识别所述特征参数中异常的参数，并在检测到所述特征参数中出现异常的参数时，发出报警。 [0022] 可选的，所述数据识别模块包括模型训练单元和分类与识别单元，[0023] 所述模型训练单元，用于从所述特征参数中选取特征参数集，并将所述特征参数集分为训练集和验证集，根据所述训练集进行所述状态识别模型的训练，根据所述验证集对训练得到的所述状态识别模型进行验证； [0024] 所述分类与识别单元，用于将实时的所述特征参数输入至所述状态识别模型中，对所述电力设备的运行状态进行分类和识别，判断所述电力设备的运行状态。 [0025] 可选的，所述训练集用于训练所述状态识别模型； [0026] 所述验证集用于评估所述状态识别模型的性能，调整所述状态识别模型的参数，对训练得到的所述状态识别模型进行验证。 [0027] 可选的，所述自动化控制模块包括控制器单元、执行器单元和控制策略单元，[0028] 所述控制器单元用于接收来自所述数据识别模块发送的所述电力设备的运行状态信息，根据预设控制规则，发送控制信号至所述执行器单元；所述控制信号用于调整所述交直流屏的工作状态； [0030] 所述控制策略单元用于调整所述预设控制规则； [0031] 其中，所述预设控制规则中包括多种预设的状态信息阈值，所述控制器单元还用于判断所述电力设备的运行状态信息是否超过所述预设的状态信息阈值，并根据判断结果发送不同类型的所述控制信号。 [0032] 可选的，所述无线通信模块包括通信单元和控制与处理单元， [0033] 所述通信单元用于将采集到所述运行参数的数据转换成无线信号，并传输到所述远程服务器或所述云平台； [0034] 所述控制与处理单元，用于控制所述通信单元工作。 [0035] 第二方面，本发明实施例还提供了一种交直流屏支路控制方法，所述方法包括： [0036] 对交直流屏支路中的运行参数进行实时采集；其中，所述运行参数包括电流、电压和功率参数，所述交直流屏为交流屏或直流屏； [0037] 对采集到的所述运行参数进行实时滤波、放大，提取出所述运行参数中特征参数； [0038] 根据所述特征参数判断所述交直流屏支路所连接的电力设备的运行状态； [0039] 根据所述交直流屏支路所连接的电力设备的运行状态和所述运行参数，调整所述交直流屏的工作状态； [0040] 将采集到的所述运行参数传输到远程服务器或云平台，使所述远程服务器或所述云平台对多个所述交直流屏进行集中监控和管理。 [0041] 本发明提供一种交直流屏支路传感器系统及控制方法，系统通过高频数据采集模块对交直流屏支路中的运行参数进行实时采集；其中，运行参数包括电流、电压和功率参数；通过数据处理和分析模块对采集到的运行参数进行实时滤波、放大，提取出运行参数中特征参数，减少传感器和线缆的使用；通过数据识别模块对特征参数判断交直流屏支路所连接的电力设备的运行状态，提高数据采集和处理能力；通过自动化控制模块根据交直流屏支路所连接的电力设备的运行状态和运行参数，调整交直流屏的工作状态，实现自动化操作和控制；通过无线通信模块将采集到的运行参数传输到远程服务器或云平台，使远程服务器或云平台对多个交直流屏进行集中监控和管理，实现了远程监控和管理。从而提高了交直流屏支路的监测精度和支路异常的识别能力，降低了交直流屏支路系统检测的复杂性，提高了数据采集和处理能力，并且能够实现自动化操作和远程监控。附图说明 [0042] 图1为本发明实施例提供的一种交直流屏支路传感器系统的结构原理图。 [0043] 图2为本发明实施例提供的高频数据采集模块的结构原理图。 [0044] 图3为本发明实施例提供的数据处理和分析模块的结构原理图。 [0045] 图4为本发明实施例提供的数据识别模块的结构原理图。 [0046] 图5为本发明实施例提供的自动化控制模块的结构原理图。 [0047] 图6为本发明实施例提供的无线通信模块的结构原理图。 [0048] 图7为本发明实施例提供的一种交直流屏支路控制方法的流程图。 具体实施方式[0049] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。 [0050] 图1为本发明实施例提供的一种交直流屏支路传感器系统的结构原理图，如图1所示，该系统包括：高频数据采集模块110，用于对交直流屏支路中的运行参数进行实时采集；其中，运行参数包括电流、电压和功率参数；数据处理和分析模块120，用于对采集到的运行参数进行实时滤波、放大，提取出运行参数中特征参数；数据识别模块130，用于对特征参数判断交直流屏支路所连接的电力设备的运行状态；自动化控制模块140，用于根据交直流屏支路所连接的电力设备的运行状态和运行参数，调整交直流屏的工作状态；无线通信模块 150，用于将采集到的运行参数传输到远程服务器或云平台，使远程服务器或云平台对多个交直流屏进行集中监控和管理。 [0051] 其中，高频数据采集模块110使用高速采样率的传感器或电子设备，对交直流屏支路中的电流、电压和功率等参数进行实时采集，能够准确地采集高频信号，可以实现对交直流屏支路中细微变化和快速波动的准确监测。自动化控制模块140通过调整交直流屏的输出电流、输出电压和输出功率等，调整交直流屏的工作状态。 [0052] 此外，自动化控制模块140根据交直流屏支路所连接的电力设备的运行状态和运行参数，自动调节交直流屏的工作状态。具体的，当交直流屏所连接的负载发生变化时，可以根据负载变化情况，调节交直流屏的输出电流或电压，以确保负载得到稳定供电；当检测到交直流屏或其支路中的电力设备的运行状态出现异常情况或故障时，可以自动切断交直流屏的电源、启动备用电源或进行其他必要的操作，以保证电力设备的安全并防止进一步损坏；通过分析交直流屏的能源消耗和效率，可以调整交直流屏的工作状态，以最大程度地提高能源利用效率，减少能源浪费，并实现能源优化；当检测到交直流屏所处环境变化，如温度、湿度等超过安全范围，可以自动调节交直流屏的工作状态，以保证设备在适宜的环境下运行；通过实时交直流屏支路所连接的电力设备的运行状态和运行参数，自动化控制模块140能够根据预设的条件和逻辑判断何时需要进行调节，以确保交直流屏的正常运行和安全性。 [0053] 具体的，高频数据采集模块110可以通过线路连接交直流屏，通过高速采样率的传感器，对交直流屏支路中的电流、电压和功率参数进行实时采集，采集到的数据被传输到数据处理和分析模块120。数据处理和分析模块120对交直流屏支路中的运行参数进行滤波、放大、数字化等处理，以提取与电力设备状态相关的有效信息，例如，可以使用滤波器去除噪音或干扰信号，并将信号放大到合适的范围，根据经验或算法，从处理后的信号中提取出与电力设备状态相关的特征参数，这些特征参数用于评估电力设备的性能和运行状态，常见的特征提取方法包括谐波分析、频谱分析、小波变换等，数据分析算法包括时域分析、频域分析、统计分析，并利用设置阈值或机器学习算法等方法，对分析结果进行初步的异常检测与识别，如果检测到异常情况，系统可以发出警报并采取相应的措施，如通知操作人员、自动切断电源等。数据识别模块130通过对特征参数判断交直流屏支路所连接的电力设备的运行状态，例如可以采用模型训练的方式，建立模型，通过模型判断交直流屏支路所连接的电力设备的运行状态。自动化控制模块140根据数据识别模块130判断得到的交直流屏支路所连接的电力设备的运行状态和高频数据采集模块110采集的交直流屏支路中的运行参数，根据预设的控制策略，自动调节交直流屏的工作状态。例如，在检测到电力设备异常或故障时，控制器单元可以发出相应的信号，触发执行器单元进行相应的操作，如切断电源、启动备用电源等。同时，控制器单元还可以根据实时数据的变化，对负载进行动态调节，以保证电力设备的正常运行和安全性，能够根据数据处理和分析模块的结果，自动对电力设备进行控制，以确保其正常运行和安全性。系统通过实时监测和诊断，提前发现电力设备存在的潜在故障，及时采取维修或替换措施，避免停电或事故发生；对电力设备的运行状况进行全面分析和评估，帮助优化能源使用和管理，提高能源利用效率。 [0054] 另外，通过无线通信模块150将采集到的运行参数传输到远程服务器或云平台，使远程服务器或云平台对多个交直流屏进行集中监控和管理，提高效率和便利性，用户可以通过远程服务器或云平台实时获取交直流屏的参数数据，并进行分析和诊断，可以及时发现异常情况、优化能源使用和管理，并采取相应的措施进行调整和控制，从而提高电力设备的运行效率和可靠性。 [0055] 本实施例的技术方案通过高频数据采集模块对交直流屏支路中的运行参数进行实时采集；通过数据处理和分析模块对采集到的运行参数进行实时滤波、放大，提取出运行参数中特征参数，减少传感器和线缆的使用；通过数据识别模块对特征参数判断交直流屏支路所连接的电力设备的运行状态，提高数据采集和处理能力；通过自动化控制模块根据交直流屏支路所连接的电力设备的运行状态和运行参数，调整交直流屏的工作状态，实现自动化操作和控制；通过无线通信模块将采集到的运行参数传输到远程服务器或云平台，使远程服务器或云平台对多个交直流屏进行集中监控和管理，实现了远程监控和管理。从而实现提高交直流屏支路的监测精度和支路异常的识别能力，降低了交直流屏支路系统检测的复杂性，提高了数据采集和处理能力，并且能够实现自动化操作和远程监控。 [0056] 为了进一步说明上述实施例中的交直流屏支路传感器系统的结构，图2为本发明实施例提供的高频数据采集模块的结构原理图，如图2所示，高频数据采集模块110包括电流采集单元111、电压采集单元112、功率采集单元113和波形采集单元114；电流采集单元111用于实时采集交直流屏支路中的电流；电压采集单元112用于实时采集交直流屏支路中的电压；功率采集单元113用于实时采集交直流屏支路中的功率参数；波形采集单元114用于实时采集交直流屏支路中的电流和电压的波形。 [0057] 具体的，电流采集单元111使用高速采样率的传感器对交直流屏支路中的电流进行实时采集，通过准确地记录电流的变化情况，可以监测电力设备的工作状态和负载情况。电压采集单元112利用高速采样率的传感器对交直流屏支路中的电压进行实时采集，通过对电压波形进行监测和分析，可以评估电力设备的电压稳定性和供电质量。功率采集单元 113通过高速采样率的传感器实时采集交直流屏支路中的功率参数，通过对功率的监测和分析，可以了解电力设备的能耗状况和效率水平。波形采集单元114利用高速采样率的传感器对交直流屏支路中的电流和电压波形进行实时采集，通过对波形的分析，可以检测电力设备中的谐波问题、瞬态过程和其他异常情况。 [0058] 可选的，图3为本发明实施例提供的数据处理和分析模块的结构原理图，如图3所示，数据处理和分析模块120包括信号处理单元121和特征提取单元122；信号处理单元121用于对采集到的运行参数进行滤波、放大、数字化，提取电力设备的状态信息；特征提取单元122用于从处理后的运行参数中提取出与电力设备状态信息相关的特征参数。 [0059] 其中，信号处理单元121对采集到的运行参数进行滤波、放大、数字化等处理，以提取与电力设备状态相关的有效信息，例如，可以使用滤波器去除噪音或干扰信号，并将信号放大到合适的范围，常见的滤波算法包括低通滤波、高通滤波和带通滤波，其中，低通滤波用于去除高频噪音或干扰信号，高通滤波用于去除低频干扰信号，而带通滤波则保留特定频段的信号，通过放大器来增加信号的幅度，以提高信号的可靠性和精确度。 [0060] 具体的，特征提取单元122从处理后的运行参数中提取出与电力设备状态信息相关的特征参数，这些特征参数用于评估电力设备的性能和运行状态，常见的特征提取方法包括谐波分析、频谱分析、小波变换等。其中，谐波含量(Total Harmonic Distortion,THD)，THD用来评估电力设备中谐波的程度，谐波电流含量(Total Harmonic Current Distortion,THCD)，THCD用于评估电力设备输入电流中谐波的程度；频谱分析，峰值频率是频谱分析中信号的主要频率成分，通过寻找频谱中幅度最大的频率点得到；频谱宽度(Spectrum Width)，频谱宽度用于评估信号的频带宽度，可以计算频谱中的幅度分布或标准差；小波变换，小波能量(Wavelet Energy)，可以用于评估信号在不同尺度上的能量分布情况，通过计算小波变换系数的平方和得到。通过对提取出的特征参数进行分析处理，从而能够实时监测电力设备的运行状态，判断电力设备是否正常、异常或存在故障。 [0061] 可选的，数据处理和分析模块120包括数据分析算法单元123和异常检测与识别单元124，特征参数包括谐波含量、谐波电流含量、频谱宽度、峰值频率；数据分析算法单元123用于判断特征参数中数据的稳定性；异常检测与识别单元124用于检测和识别特征参数中异常的参数，并在检测到特征参数中出现异常的参数时，发出报警。 [0062] 其中，数据分析算法单元123通过时域分析、频域分析、统计分析对特征参数进行分析。其中，时域分析的均值，将一组数据的值相加，然后除以数据点的数量；频域分析包括傅里叶变换(Fourier Transform)，将时域信号转换为频域信号，可以使用离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT)或快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)来进行计算，通过幅度谱(Amplitude Spectrum)计算频域信号的振幅，幅度谱可以通过取傅里叶变换结果的绝对值来获得，通过相位谱(Phase Spectrum)计算频域信号的相位，相位谱可以通过取傅里叶变换结果的复数部分的角度来获得；统计分析可以包括计算相关系数(Correlation Coefficient)，相关系数式两个变量之间的线性相关性，可以使用数据的协方差和标准差来进行计算；统计分析还可以通过t检验(t‑Test)和方差分析，比较两组样本的均值是否存在显著差异，可以通过计算t和方差分析检验统计量来评估特征参数中数据差异的显著性，从而判断特征参数中数据的稳定性。 [0063] 此外，异常检测与识别单元124可以利用设置阈值或机器学习算法等方法，对数据分析算法单元123的分析结果进行异常检测与识别，如果检测到异常情况，系统可以发出警报并采取相应的措施，如通知操作人员、自动切断电源等。其中，异常检测与识别单元124识别的异常包括：电流异常，通过监测交直流屏支路中的电流参数，识别电流异常情况；包括电流过载，电流超过预设的阈值；电流短路，如果检测到电流突然增大到非正常水平，可能表明存在短路故障；电压异常，通过监测交直流屏支路中的电压参数，当电压过高或过低，电压超出正常范围；或者电压波动，如果检测到电压波动较大，表明存在电力供应不稳定或负载变化，需要调整交直流屏的工作状态以稳定电压；功率异常，通过监测交直流屏支路中的功率参数，功率过载，功率超过设定的阈值；或者功率突变，如果检测到功率突然变化较大，表明存在负载突变或其他故障，可以自动切断电源以防止进一步损坏。 [0064] 可见，数据处理和分析模块120对高频数据采集模块110实时采集的交直流屏支路中的运行参数进行预处理，然后利用特征提取单元122提取与电力设备状态相关的特征参数，通过数据分析算法单元123进行进一步的分析，最后使用异常检测与识别单元124来检测和识别异常情况，实现对电力设备运行状态的监测和评估，并及时采取相应的措施。 [0065] 可选的，图4为本发明实施例提供的数据识别模块的结构原理图，如图4所示，数据识别模块130包括模型训练单元131和分类与识别单元132，模型训练单元131，用于从特征参数中选取特征参数集，并将特征参数集分为训练集和验证集，根据训练集进行状态识别模型的训练，根据验证集对训练得到的状态识别模型进行验证；分类与识别单元132，用于将实时的特征参数输入至状态识别模型中，对电力设备的运行状态进行分类和识别，判断电力设备的运行状态。 [0066] 其中，模型训练单元131在从特征参数中选取特征参数集时，可以选取有代表性的特征参数集，可以减少冗余信息，提高分类的准确性和效率。模型训练单元131的训练过程通常涉及将选取的特征参数集分为训练集和验证集，并使用这些数据来训练模型，使其能够根据输入的特征参数进行分类和识别。其中，训练过程中涉及模型的损失函数、优化算法和评估指标等；以线性回归为例，其训练过程使用最小二乘法。 [0067] 分类与识别单元132可以在模型训练单元131经过模型训练后，根据输入的特征参数对电力设备的运行状态进行分类和识别，其中涉及到使用监督学习算法(如支持向量机、决策树、神经网络等)或无监督学习算法，如聚类分析、异常检测等，模型会将输入的特征参数与训练好的模型进行比对，并输出对应的运行状态判断结果。 [0068] 数据识别模块130的在进行对特征参数判断交直流屏支路所连接的电力设备的运行状态过程中，模型训练单元131对模型的训练和优化是关键，使用足够的特征参数集进行训练，并选择合适的算法和模型结构，模型的性能，通过交叉验证、混淆矩阵、准确率、召回率等指标进行评估分类与识别单元132利用机器学习和人工智能方法对提取的特征参数进行识别和分类，从而判断电力设备的运行状态。 [0069] 可选的，训练集用于训练状态识别模型；验证集用于评估状态识别模型的性能，调整状态识别模型的参数，对训练得到的状态识别模型进行验证。 [0070] 具体的，训练集，用于训练机器学习模型，通过在训练集上进行模型训练，模型可以学习输入特征与输出标签之间的关系，以提高预测或分类的准确性，较大的训练集通常能够提供更多的样本信息，有助于模型学习更准确的规律。验证集，用于评估模型性能和调整超参数的数据集，在验证集上对模型进行评估，可以获取模型在未见过的数据上的表现，并根据结果进行模型调优和超参数选择，通过验证集的评估，避免模型对训练集过拟合，提高模型的泛化能力。 [0071] 可选的，还可以将特征参数集分为训练集、验证集和测试集，测试集用于最终评估模型的泛化性能，在模型开发阶段，测试集应该是模型没有接触过的独立数据集，通过在测试集上进行评估，客观地了解模型在真实场景中的性能表现，并进行比较和选择不同模型之间的优劣。示例性的，假设有一个特征参数集，包含100个样本数据，每个样本有5个特征(特征矩阵的维度为100x5)，并且有对应的标签或目标变量，训练集通常约占总数据集的70‑80％。假设将训练集占总数据集的70％，即70个样本，验证集通常约占总数据集的10‑ 15％，测试集通常约占总数据集的10‑20％，假设将测试集占总数据集的15％，即15个样本。 [0072] 可选的，图5为本发明实施例提供的自动化控制模块的结构原理图，如图5所示，自动化控制模块140包括控制器单元141、执行器单元142和控制策略单元143，控制器单元141用于接收来自数据识别模块130发送的电力设备的运行状态信息，根据预设控制规则，发送控制信号至执行器单元142；控制信号用于调整交直流屏的工作状态；执行器单元142用于根据控制信号调整交直流屏中的执行器或开关进行操作，以控制电力设备的运行状态；控制策略单元143用于调整预设控制规则。 [0073] 其中，控制信号可以是控制电源开关、调节器的输出、负载的启停等操作，以实现对电力设备的自动调节。预设控制规则中包括多种预设的状态信息阈值，控制器单元143还用于判断电力设备的运行状态信息是否超过预设的状态信息阈值，并根据判断结果发送不同类型的控制信号。 [0074] 具体的，控制器单元141接收来自数据识别模块130发送的电力设备的运行状态信息，并根据预设的预设控制规则，发送控制信号至执行器单元142；控制信号用于调整交直流屏的工作状态，控制器单元141可以使用微处理器、PLC(可编程逻辑控制器)等设备来实现。执行器单元142根据控制信号，对交直流屏中的执行器或开关进行操作，执行器单元142可以包括电磁继电器、变频器、开关等设备，用于控制电力设备的启停、调节负载、切换电源等操作。控制策略单元143定义控制器单元141的预设控制规则，控制策略基于预设的阈值、条件和逻辑进行设计，以实现对电力设备的自动调节和优化控制。 [0075] 另外，自动化控制模块140通过实时监测和分析数据识别模块130的识别结果，并根据预设的控制策略，自动调节交直流屏的工作状态。例如，在检测到电力设备异常或故障时，控制器单元141可以发出相应的信号，触发执行器单元142进行相应的操作，如切断电源、启动备用电源等。同时，控制器单元141还可以根据实时数据的变化，对负载进行动态调节，以保证电力设备的正常运行和安全性，自动对电力设备进行控制，以确保其正常运行和安全性。 [0076] 其中，当检测到负载或短路故障过大，超出设备额定容量时，自动化控制模块140可以通过控制器单元141发出信号，触发执行器单元142切断电源，以防止设备损坏。 [0077] 当检测到电压超出设定范围时，自动化控制模块140可以通过控制器单元141发出信号，触发执行器单元142切断电源或调节变压器等设备，以稳定电压。 [0078] 当检测到功率超过设备额定功率时，自动化控制模块140可以通过控制器单元141发出信号，触发执行器单元142切断电源或调整负载，以防止设备过载。 [0080] 自动化控制模块140可以根据实时监测的数据进行负载调节，当监测到负载增加时，自动化控制模块140可以通过控制器单元141发出信号，触发执行器单元142调节电源输出电流或电压，以满足负载需求； [0081] 当监测到负载减少时，自动化控制模块140可以通过控制器单元141发出信号，触发执行器单元142调整电源输出电流或电压，以提高能源利用效率。 [0082] 自动化控制模块140能够根据预设的条件和逻辑判断何时需要进行负载调节，以确保交直流屏的正常运行和安全性。 [0083] 例如，交直流屏的额定容量为1000千瓦，当监测到负载超过800千瓦时，自动化控制模块140通过控制器单元141发出信号，触发执行器单元142调整电源输出电流或电压，满足负载需求并防止设备过载。 [0084] 另外，假如监测到交直流屏的电压超过设定的上限范围，例如110‑120伏特，自动化控制模块140通过控制器单元141发出信号，触发执行器单元142切断电源或调节变压器等设备，以稳定电压并保护设备。 [0085] 如果在室内环境中，监测到交直流屏的温度超过30摄氏度，自动化控制模块140通过控制器单元141发出信号，触发执行器单元142启动风扇或其他冷却设备，以降低温度并确保设备正常运行。 [0086] 此外，控制策略单元143调整预设控制规则过程中，预设控制规则可以基于电力设备的规格和性能指标来确定，例如，电流、电压、功率等参数的上下限作为阈值，将电流的上限设定为100A，电压的下限设定为200V。 [0087] 需要说明的是，自动化控制模块140还可以通过优化控制，使用比例‑积分‑微分(PID)控制器等经典的控制算法，根据误差信号的大小、变化率和累积误差来生成控制信号，从而实现对电力设备的自动调节。使用PID控制算法，在每个采样周期内计算控制信号，根据实际测量值与目标值之间的差异，即误差信号，计算比例项、积分项和微分项，并将它们加权求和得到最终的控制信号。 [0088] 可选的，图6为本发明实施例提供的无线通信模块的结构原理图，如图6所示，无线通信模块150包括通信单元151和控制与处理单元152，通信单元151用于将采集到运行参数的数据转换成无线信号，并传输到远程服务器或云平台；控制与处理单元152，用于控制通信单元工作。 [0089] 具体的，通信单元151包括无线通信芯片，用于将采集到运行参数的数据转换成无线信号，并传输到远程服务器或云平台，实现与远程服务器或云平台的数据传输，以使远程服务器或云平台对多个交直流屏的集中监控和管理；常见的无线通信技术包括Wi‑Fi、蓝牙、Zigbee、LoRa等。控制与处理单元152对无线通信模块150进行控制和数据处理。用户可以通过远程服务器或云平台实时获取交直流屏的参数数据，并进行分析和诊断，可以及时发现异常情况、优化能源使用和管理，并采取相应的措施进行调整和控制，从而提高电力设备的运行效率和可靠性。 [0090] 此外，远程服务器或云平台可以对接收到的参数数据进行实时处理和分析，提取关键信息，比如电流、电压、功率等参数，并进行异常检测和故障诊断，若分析和诊断发现异常情况或故障，可以自动触发警报，并向相关人员发送报警通知。另外，基于分析和诊断的结果，远程服务器或云平台可以向交直流屏发送控制信号，以进行调整和控制。例如，通过无线通信模块150发送控制指令来启停电源、调节负载、切换电源等操作，若发现故障或异常情况，远程服务器可以提供远程维护和维修功能，通过远程访问和控制，技术人员可以对交直流屏进行远程检修和故障排除，减少维修时间和成本。 [0091] 进一步的，远程服务器或云平台用于对实时接收到的运行参数的数据进行异常检测和故障诊断，若分析和诊断发现异常情况或故障，远程服务器或云平台，并发送报警通知。 [0092] 在上述实施例的基础上，本发明还提供一种交直流屏支路控制方法，具备上述实施例中交直流屏支路传感器系统同样的技术效果。图7为本发明实施例提供的一种交直流屏支路控制方法的流程图，如图7所示，该方法包括： [0093] S110、对交直流屏支路中的运行参数进行实时采集；其中，运行参数包括电流、电压和功率参数，交直流屏为交流屏或直流屏。 [0094] S120、对采集到的运行参数进行实时滤波、放大，提取出运行参数中特征参数。 [0095] S130、根据特征参数判断交直流屏支路所连接的电力设备的运行状态。 [0096] S140、根据交直流屏支路所连接的电力设备的运行状态，调整交直流屏的工作状态。 [0097] S150、将采集到的运行参数传输到远程服务器或云平台，使远程服务器或云平台对多个交直流屏进行集中监控和管理。 [0098] 具体的，通过选择选择高速采样率的传感器，对交直流屏支路中的电流、电压等参数进行实时采集，要确保传感器具有足够的灵敏度和精确度，能够准确地采集高频信号。通过对采集到的所述运行参数进行实时滤波、放大，提取出所述运行参数中特征参数，以提取关键信息如电流、电压、功率等参数，并对异常情况进行检测和识别。对提取的特征参数进行识别和分类，判断电力设备的运行状态，如正常、异常、故障等，通过训练模型并使用特定的算法，将输入的特征参数与已知状态进行比对，输出对应的运行状态判断结果。将数据处理和分析模块与交直流屏的控制系统相连接，通过实时监测和分析结果，自动调节交直流屏的工作状态，以保证其正常运行和安全性，根据异常情况的检测结果，发出相应的信号触发执行器单元进行操作，如切断电源、启动备用电源等。将采集到的数据传输到远程服务器或云平台，实现对多个交直流屏的集中监控和管理。通过远程服务器或云平台，实时获取交直流屏的参数数据，并进行分析和诊断，及时发现异常情况并采取相应的措施。 [0099] 通过本实施例的交直流屏支路控制方法，能够实现对交直流屏支路中细微变化和快速波动的准确监测，提前发现异常情况，自动调节交直流屏的工作状态，优化能源使用和管理，提高电力设备的运行效率和可靠性，降低了交直流屏支路系统检测的复杂性，提高了数据采集和处理能力，并且能够实现自动化操作和远程监控。 [0100] 注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈