申请/专利权人：国网冀北电力有限公司;国网冀北电力有限公司信息通信分公司;国家电网有限公司

申请日：2022-12-12

公开（公告）日：2023-03-14

公开（公告）号：CN115664036B

主分类号：H02J13/00

分类号：H02J13/00;G06F30/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.03.14#授权;2023.02.17#实质审查的生效;2023.01.31#公开

摘要：本文涉及电力巡检技术领域，尤其涉及一种变电站数字孪生系统，包括，信息获取单元，用于获取变电站的多个监测项目的信息，3D仿真模型构建单元用于根据变电站的多个监测项目的信息构建变电站仿真模型，变电站监控单元，用于对所述变电站仿真模型进行仿真，得到所述变电站的监控结果；变电站全景电子显示屏，用于显示所述监控结果；远程控制单元，用于对出现异常的监测项目进行处理。通过本文实施例，实现了对变电站的多个项目进行自动维护，提高了维护效率，减轻了工作人员的工作量。

主权项：1.一种变电站数字孪生系统，其特征在于，包括：信息获取单元，包括人员定位管控组件、自动巡检组件、消防管理组件、设备管理组件和线路管理组件，所述人员定位管控组件用于获取工作人员现场输入的故障信息，所述自动巡检组件用于获取变电站内设备和线路的巡检视频，所述消防管理组件用于获取所述变电站内的消防预警信息，所述设备管理组件用于获取所述变电站内设备的工作状态信息，所述线路管理组件用于获取所述变电站内线路的信息；3D仿真模型构建单元，用于根据所述故障信息、巡检视频、消防预警信息、工作状态信息以及所述变电站内线路的信息构建变电站仿真模型；变电站监控单元，用于对所述变电站仿真模型进行仿真，得到所述变电站的监控结果；变电站全景电子显示屏，用于显示所述监控结果；远程控制单元，包括异常提醒组件和插头松动自动插紧组件，所述异常提醒组件用于通知所述工作人员对异常的监控项目进行处理，所述插头松动自动插紧组件用于在根据所述自动巡检组件获取到的插头巡检视频确定插头松动时，插紧松动的所述插头；根据所述设备管理组件获取到的设备的历史工作状态信息构建设备负荷预测模型包括，利用所述历史工作状态信息对LSTM神经网络模型进行训练，得到所述设备负荷预测模型；所LSTM神经网络公式为：遗忘门：输入门：输出门：其中，所述遗忘门用于决定上一个时刻的记忆状态单元需要遗忘的信息数量，保留到当前记忆单元状态的信息数量，所述输入门用于控制当前时刻输入信息候选状态信息需要保存到当前记忆状态单元的数量，所述输出门用于控制当前时刻的记忆单元状态的信息需要输出给外部状态单元的数量，ft表示遗忘门控制信号，表示sigmoid函数，wf表示遗忘门权重矩阵，ht-1表示上一时刻的外部状态，xt表示当前时刻的选择，bf表示遗忘门偏置项，it表示输入门控制信号，wi表示输入门权重矩阵，bi表示输入门偏置项，表示信息候选时刻，wc表示输出门权重，bc表示输出门偏置项，wo表示计算单元状态权重矩阵，bo表示计算单元状态偏置项，ht表示当前时刻的外部状态，ot表示输出门控制信号，Ct表示当前时刻的记忆单元，，Ct-1表示上一时刻的记忆单元；所述插头松动自动插紧组件包括自动插紧安装架，所述自动插紧安装架包括底板和两个对称部署的侧板，所述底板为中空结构，所述底板与所述变电站的插板连接，所述插板位于所述底板的中空之中，所述插板上包括多个按照矩形均匀分布的插孔，所述插头插入所述插孔内；两个所述侧板上均设有安装孔，两个所述侧板上相对应的安装孔内设有螺纹杆，所述螺纹杆的一侧安装有电机，所述电机的控制线与所述远程控制单元连接；所述螺纹杆连接有移动板，当所述远程控制单元控制所述电机带动所述螺纹杆转动时，所述移动板沿着所述螺纹杆的轴向方向平移；所述移动板靠近所述插板的一侧设有插紧电动推杆，所述插紧电动推杆与所述插头对应，所述插紧电动推杆的输出端设有插进架，所述插进架靠近所述插头，所述插紧电动推杆的控制端与所述远程控制单元连接；所述插板每排插孔的一侧设置有红外发射器，在所述移动板上与所述红外发射器对应的位置设置红外接收器，所述红外发射器与所述红外接收器用于定位所述移动板相对于同一排插孔的位置；所述自动巡检组件包括安装在所述自动插紧安装架上的摄像头，用于拍摄所述插头巡检视频；所述3D仿真模型构建单元用于根据所述插头巡检视频构建所述插头和插孔的连接模型；所述变电站监控单元用于根据所述插头和插孔的连接模型确定所述插头和插孔是否出现连接松动；所述远程控制单元用于在所述插头和插孔出现连接松动的情况下，控制所述电机带动所述螺纹杆转动，移动所述移动板，并根据所述红外接收器接收到的红外信号定位所述移动板相对于所述同一排插孔的位置，在所述移动板的位置与连接松动的插孔相对应时，控制所述插紧电动推杆上的插进架伸出，将连接松动的插头推进到插孔中；所述线路管理组件包括电压监测模块和电流监测模块；所述3D仿真模型构建单元用于根据所述线路的电压和电流构建所述线路的老化模型；所述变电站监控单元用于根据所述线路老化模型预测所述线路是否老化；所述远程控制单元用于在所述线路老化时，通过所述异常提醒组件通知所述工作人员对老化的线路进行处理。

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