[发明专利]一种电力用户重大故障风险指数预测装置及预测方法

说明书

技术领域

本发明属于电力故障预测技术领域，尤其涉及一种电力用户重大故障风险指数预测装置及预测方法。

背景技术

电力系统中的电力用户，发生重大故障时，会对电力系统带来大规模负荷损失以及较大的电网稳定性冲击，用户容量越大，其故障和停电对电网造成的冲击和损失就越大，因此，对电力用户关口的电气参数及气象环境参数进行实时监测，并根据监测参数对电力用户重大故障风险进行预测，根据预测结果对电网应急措施进行安排，能够有效避免电力用户重大故障对电网带来的冲击和影响，显著提高电力系统可靠性和经济性。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种精确度高、预测效率高的电力用户重大故障风险指数预测装置及预测方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括信号采集单元、A/D转换单元、中央处理单元、4G通信传输单元和人机交互信息显示单元，其结构要点信号采集单元的输出端口与A/D转换单元的输入端口相连，A/D转换单元的输出端口与中央处理单元的数据输入端口相连，中央处理单元的信息输出端口分别与4G通信传输单元的信息输入端口、人机交互信息显示单元的信息输入端口相连。

作为一种优选方案，本发明所述信号采集单元包括电压传感器、电流传感器、降雨量传感器、振动传感器、气压传感器，电压传感器信号输出端口、电流传感器信号输出端口、降雨量传感器信号输出端口、振动传感器信号输出端口、气压传感器信号输出端口分别与A/D转换单元的输入端口相连。

作为另一种优选方案，本发明所述电压传感器采用DH51D6V0.4B型号，电流传感器采用DHC03B型号，降雨量传感器采用BL～YW900型号雷达液位计，振动传感器采用STA9200A型号，气压传感器采用LC～QA1型号。

其次，本发明所述A/D转换单元采用TLC2543串行A/D转换器，中央处理单元采用型号为STC89C51的单片机，4G通信传输单元采用ME3760型号的LTE模块，人机交互信息显示单元采用HG1286402C型号的液晶显示模块；

电压传感器信号输出端口、电流传感器信号输出端口、降雨量传感器信号输出端口、振动传感器信号输出端口、气压传感器信号输出端口分别经过信号转换电路后对应连接到A/D转换器TLC2543的输入端AIN0～AIN4，A/D转换器TLC2543的输出端EOC、I/O、IN、OUT、CS分别对应连接到单片机STC89C51芯片的P0.0-P0.4引脚，单片机STC89C51芯片的P1.0～P1.7与液晶显示模块的D0～D7对应连接，单片机STC89C51芯片的P2.0～P1.4与液晶显示模块的RS、RW、CS1、CS2、EN相对应连接，STC89C51芯片的RXD、TXD引脚与4G通信模块ME3760的DATA、DATA1端对应相连，4G通信模块的ATN1端与天线相连。

另外，本发明所述信号转换电路采用TLC4501芯片。(设置信号转换电路，保证信号采集的频带宽度、转换速率和电压增益,同时降低输入失调电压和电流以及温度漂移)

一种电力用户重大故障风险指数预测方法，包括如下步骤：

步骤1：采集电力用户的电压、电流、降雨量、振动次数、环境大气压参数，将电力用户的电压、电流、降雨量、振动次数、环境大气压作为输入量；

步骤2：建立可靠性模型

可靠度Rs(x)模型为：

故障率λ_i为常数0.13，

步骤4：计算可靠度的上下限值

n＝5，可靠度上限为：

其下限模型为：

步骤5：计算判断停止条件为：

式中，ε等于0.02。(ε为计算精度，经长期试验，取0.02达到很好的预测效果)

步骤6：计算配电力用户重大故障风险指数值：He＝R(x)

步骤7：将配电力用户重大故障风险指数值：He＝R(x)的预测结果通过液晶模块显示并通过4G传输模块发送至远方调度终端，以便维修人员及时进行检修。

本发明有益效果。

本发明利用直接测量电力用户的电压、电流、降雨量、振动次数、环境大气压作为输入量，并最终利用A/D转换单元、CPU中央处理单元、人机交互信息显示单元和4G传输模块实现电力用户重大风险指数的监测。这种方法避免传统方法建立模型和选取参数时造成的误差，并且具有输入量提取简单，精确度高，准确度好，预测效率高的特点。