[发明专利]一种用于数据中心的配电系统故障模拟方法及系统

说明书

本发明公开一种用于数据中心的配电系统故障模拟方法及系统，属于电力分析技术领域，能够动态模拟出配电系统中的故障节点，并模拟输出配电系统的稳定工作路径。该方法包括：步骤S1，获取配电系统的初始工作路径，随后实时采集配电系统中的故障节点vr并更新至故障节点集合Tr中；步骤S2，基于节点搜索算法逐一计算所述故障节点集合Tr中各所述故障节点vr对应的子节点集合Sm；步骤S3，依次对各所述子节点m进行校验；步骤S4，持续监测配电系统中是否出现新的故障节点；步骤S5，计算并校验配电系统中当前工作路径中各节点通过的三相电流是否满足使用条件，若各节点均满足则将配电系统的当前工作路径定义为稳定工作路径输出。

技术领域

本发明涉及电力分析技术领域，尤其涉及一种用于数据中心的配电系统故障模拟方法及系统。

背景技术

随着互联网、云计算、人工智能等技术的快速发展，数据中心的基础设施建设规模越来越大，对于数据中心来说，一旦发生停电故障将会极大的影响网络业务的开展，因此数据中心对配电系统的可靠性要求不言而喻；区别于传统应用场景下的配电系统，用于数据中心的配电系统基于冗余和互备的考虑，大量使用了联络开关、ATS开关、STS开关等自动投切电气设备，以使数据中心的配电系统在发生故障时能够呈非线性故障扩散特性，进而保障数据中心的稳定运行。

但从另一方面来说，也正是由于数据中心的配电系统具有非线性故障扩散特点，因此在其发生单一故障时可能不仅仅会导致单一负荷停电，还有可能导致相邻断路器因负荷增加导致的超负荷跳闸，进而带来配电系统的连锁故障效应，使得上述故障的发生具有不可预测性，极难被电力系统人员提前预知和防范。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于数据中心的配电系统故障模拟方法及系统，能够动态模拟出配电系统中的故障节点，并模拟输出配电系统的稳定工作路径。

为了实现上述目的，本发明的一方面提供一种用于数据中心的配电系统故障模拟方法，所述配电系统包括节点、UPS电源和负载设备，其特征在于，所述方法包括：

步骤S1，获取配电系统的初始工作路径，随后实时采集配电系统中的故障节点v_r并更新至故障节点集合Tr中；

步骤S2，基于节点搜索算法逐一计算所述故障节点集合Tr中各所述故障节点v_r对应的子节点集合S_m，所述子节点集合S_m包括至少一个子节点m；

步骤S3，依次对各所述子节点m进行校验，当不存在与所述子节点m对应的非故障父节点时，则将所述子节点m同步更新至故障节点集合Tr，当存在与所述子节点m对应的非故障父节点时，则将所述子节点m投切至其中一非故障父节点；

步骤S4，持续监测配电系统中是否出现新的故障节点，若出现了则将新的故障节点v_r更新至故障节点集合Tr中返回步骤S2，若没出现执行步骤S5；

步骤S5，计算并校验配电系统中当前工作路径中各节点通过的三相电流是否满足使用条件，若不满足则将该节点加入故障节点集合Tr中并返回步骤S2，若各节点均满足则将配电系统的当前工作路径定义为稳定工作路径输出。

优选地，所述步骤S5包括：

步骤S51，从配电系统中当前工作路径中识别各负载设备的工作路径，分析各UPS电源所对应的负载设备，同时计算各UPS电源的输入电流；

步骤S52，将所述当前工作路径中的各节点划分为第一类节点和第二类节点，所述第一类节点包括UPS电源至电网之间的节点，所述第二类节点包括UPS电源至负载设备之间的节点；

步骤S53，依照叠加定理将与第一类节点中各节点所连接UPS电源对应的输入电流叠加，得到对应节点的负载量；以及，依照叠加定理将与第二类节点中各节点所连通的负载设备的工作电流叠加得到对应节点的负载量；