申请/专利权人：上海勘测设计研究院有限公司

申请日：2023-09-18

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN117130351B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G05B23/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2024.01.12#著录事项变更;2023.12.15#实质审查的生效;2023.11.28#公开

摘要：本发明公开了一种基于数字孪生技术的新能源场站区域联合控制保护系统，包括：若干个子系统、集中式控制保护模块、全景监测模块、数字孪生仿真模块及模型参数自动同步模块；若干个子系统分别包括有分布式传感器和动作模块，分布式传感器和动作模块获取子系统的数据信号和动作信号并分别上传至集中式控制保护模块和全景监测模块，动作模块依据集中式控制保护模块中的控制参数和保护定值进行动作；全景监测模块接收若干个子系统的数据信号和动作信号，并传送给数字孪生仿真模块进行仿真，进行运行分析、故障预判和故障定位；当需要调整控制参数和保护定值时，数字孪生仿真模块通过模型参数自动同步模块发送指令修改集中式控制保护模块的控制参数和保护定值。

主权项：1.一种基于数字孪生技术的新能源场站区域联合控制保护系统，其特征在于，包括：若干个子系统、集中式控制保护模块、全景监测模块、数字孪生仿真模块及模型参数自动同步模块；所述若干个子系统中的每个子系统分别包括分布式传感器和动作模块，所述分布式传感器获取所述子系统的数据信号和动作信号并分别上传至所述集中式控制保护模块和全景监测模块，所述动作模块依据所述集中式控制保护模块中的控制参数和保护定值进行动作；所述全景监测模块接收所述若干个子系统的数据信号和动作信号，并传送给所述数字孪生仿真模块进行仿真，进行运行分析、故障预判和故障定位；当需要调整控制参数和保护定值时，所述数字孪生仿真模块通过所述模型参数自动同步模块发送指令修改所述集中式控制保护模块的控制参数和保护定值；所述分布式传感器和动作模块获取的所述数据信号和动作信号采用同步采样和存储方式，并在所述全景监测模块中实时显示和存储所述数据信号和动作信号；当发生故障时，集中式控制保护模块全面记录所有子系统的过程状态，也可将历史记录的状态量进行回放，进行故障分析；所述数字孪生仿真模块包含故障预警单元、故障分析单元和参数验证单元，结合所述全景监测模块传输的数据作为输入，通过在线仿真实现故障分析和快速定位，并将故障分析结果反馈至所述集中式控制保护模块；所述故障预警单元通过实时仿真，与采集的结果进行对比，当采集结果偏离预设阈值范围时，发送预警信息至所述故障分析单元和所述集中式控制保护模块；所述故障分析单元在接收到所述故障预警单元发出的预警信息后，依据预设故障分析策略对故障进行分析，完成故障定位，并通过所述模型参数自动同步模块发送至所述集中式控制保护模块；其中，所述预设故障分析策略为依据系统中预设关键电路节点的典型正常参数，分析提出各节点参数之间的联动关系，再通过典型故障仿真预演，获取各种故障下各节点的电压和电流参数故障特征库，结合预设每个设备的保护定值，当出现故障或有故障趋势时，将电路关键节点的实际运行波形与预设的典型故障波形对比，快速定位故障点和故障类型；所述数字孪生仿真模块通过降阶处理实现实时仿真，所述降阶处理的过程如下：针对仿真目标设备的运行机理特点，选取预设影响因子相应的参数，构建数据矩阵；对所述数据矩阵进行特征值分解，获取每个工况下设备的模态系数和对应函数的模态集合；分析各种模态贡献度和关联度，精简所需的核心模态数，建立降阶处理后的所述数字孪生仿真模块；通过各种典型工况下的物理实验对比，建立相应的误差评估体系，判断降阶模型的精度是否能够匹配实际标准；若误差突破限值，则重新执行构建数据矩阵的步骤；若误差未突破限值，则判定所述降阶模型的结果可信度符合要求。

全文数据：

权利要求：

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