(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210754707.6 (22)申请日 2022.06.30 (71)申请人 南京南瑞信息通信科技有限公司 地址 210003 江苏省南京市 鼓楼区南瑞路8 号 (72)发明人 王沈亮　洪功义　郭孟鑫　张子谦　 牛紫阳　梁淼　唐建　朱昊　 佘运波　施康　 (74)专利代理 机构 南京纵横知识产权代理有限 公司 32224 专利代理师 王丽霞 (51)Int.Cl. G01R 31/327(2006.01) G01D 21/02(2006.01) H02J 13/00(2006.01)G16Y 10/35(2020.01) G16Y 20/10(2020.01) G16Y 20/20(2020.01) G16Y 20/30(2020.01) G16Y 40/10(2020.01) G16Y 40/20(2020.01) (54)发明名称 基于电网资源业务中台的直流断路器设备 状态分析系统 (57)摘要 本发明公开了基于电网资源业务中台的直 流断路器设备状态分析系统， 属于电力领域， 用 于解决当前直流断路器的设备状态监测局限于 运行时采集到的工作数据的问题， 包括设备分析 模块、 状态分析模块、 环境监测模块以及运行监 测模块， 所述设备分析模块用于对直流断路器的 使用情况进行分析， 所述运行监测模块用于对直 流断路器的运行状况进行监测， 得到直流断路器 的运行偏 离值， 所述环境监测模块用于对直流断 路器所在地的环境进行监测， 得到直流断路器的 环境偏离， 所述状态分析模块用于对直流断路器 的设备状态进行分析。 本发明结合环境因素、 自 然老化因素和工作数据实现对直流断路器设备 状态的全方面分析。 权利要求书4页 说明书10页 附图1页 CN 115166500 A 2022.10.11 CN 115166500 A 1.基于电网资源业务中台的直流断路器设备状态分析系统， 包括处理器和服务器， 其 特征在于， 所述处理器通信连接有服务器； 所述处理器连接有 数据采集模块和信号 终端， 所 述服务器连接有用户终端、 设备分析模块、 状态分析模块、 环境监测模块以及运行监测模 块， 所述数据采集模块用于采集直流断路器的运行数据和直流断路器所在地的环境数据并 发送至处理器， 所述处理器将运行数据和环境数据发送至服务器， 所述服务器将运行数据 发送至运行监测模块、 将环境数据发送至环境监测模块； 所述用户终端用于工作人员输入 直流断路器的设备信息并发送至服 务器， 所述 服务器将设备信息发送至设备分析模块； 所述设备分析模块根据设备信 息对直流断路器的使用情况进行分析， 得到状态异常信 号或直流断路器的监测等级反馈至服务器， 服务器依据监测等级为直流断路器设定对应的 监测时长、 时间点数和监测次数并发送至运行监测模块和环境监测模块； 所述运行监测模 块根据监测时长、 时间点数、 监测次数和运行数据对直流断路器的运行状况进 行分析， 得到 直流断路器运行时的运行偏离值反馈至服务器； 所述环境监测模块根据监测时长、 时间点 数、 监测次数和环境数据对直流断路器所在地的环境进行分析， 得到直流断路器运行时的 环境偏离值反馈 至服务器， 所述 服务器将运行偏离值和环境偏离值发送至状态分析模块； 所述状态分析模块根据直流断路器运行时的运行偏离值和环境偏离值， 生成状态正常 信号、 状态异常信号或状态警报信号反馈至服务器， 所述服务器将 状态正常信号、 状态异常 信号或状态警报信号发送至处理器， 处理器依据状态正常信号、 状态异常信号或状态警报 信号生成相应的亮灯指令加载至信号终端， 信号终端接收到亮灯指令后进行亮灯工作。 2.根据权利要求1所述的基于电网资源业务中台的直流断路器设备状态分析系统， 其 特征在于， 所述设备信息包括 直流断路器的生产时间、 维修次数和有效使用时长； 所述设备分析模块根据设备信 息对直流断路器的使用情况进行分析， 得到状态异常信 号或直流断路器的监测等级， 具体包括： 获取直流断路器的生产时间、 维修次数、 有效使用时长和服 务器的当前时间； 将服务器的当前时间减去直 流断路器的生产时间得到直 流断路器的投入使用时长； 将直流断路器的投入使用时长与有效使用时长进行比较， 若投入使用时长大于等于有 效使用时长， 则生成状态 异常信号； 若投入使用时长小于有效使用时长， 则将有效使用时长减去投入使用时长， 得到直流 断路器的剩余使用时长； 根据投入使用时长、 剩余使用时长和维修次数， 计算得到直 流断路器的设备监测值； 根据直流断路器的设备监测值， 确定直 流断路器的监测等级。 3.根据权利要求2所述的基于电网资源业务中台的直流断路器设备状态分析系统， 其 特征在于， 所述 直流断路器的设备监测值 根据以下公式计算： 式中， SZu为直流断路器的设备监测值， CWu为直流断路器的维修次数， TSu为直流断路 器的投入使用时长， TYu为直流 断路器的剩 余使用时长， a1和a2均为固定数值的比例系数， 且a1和a2的取值均大于零， e为自然常数。 4.根据权利要求2所述的基于电网资源业务中台的直流断路器设备状态分析系统， 其权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115166500 A 2特征在于， 所述 根据直流断路器的设备监测值， 确定直 流断路器的监测等级， 包括： 若直流断路器的设备监测值SZu ＜X1， 则直 流断路器的监测等级为第三 监测等级； 若X1≤SZu ＜X2， 则直 流断路器的监测等级为第二 监测等级； 若X2≤SZu， 则直 流断路器的监测等级为第一 监测等级； 其中， X1和X2均为固定数值的设备监测阈值， 且X1＜X2。 5.根据权利要求4所述的基于电网资源业务中台的直流断路器设备状态分析系统， 其 特征在于， 所述服务器依据监测等级为直流断路器设定对应的监测时长、 时间点数和监测 次数服务器， 具体包括： 当直流断路器为第一监测等级时， 则为直流断路器设定第一监测时长、 第一时间点数 和第一监测次数； 当直流断路器为第二监测等级时， 则为直流断路器设定第二监测时长、 第二时间点数 和第二监测次数； 当直流断路器为第三监测等级时， 则为直流断路器设定第三监测时长、 第三时间点数 和第三监测次数； 其中， 第一监测时长大于第 二监测时长， 第二监测时长大于第三监测时长， 第 一时间点 数大于第二时间点数， 第二时间点数 大于第三时间点数。 6.根据权利要求1所述的基于电网资源业务中台的直流断路器设备状态分析系统， 其 特征在于， 所述 运行数据包括 直流断路器的实时频率 值、 实时电压值和实时电流 值； 所述运行监测模块根据监测时长、 时间点数、 监测次数和运行数据对直流断路器的运 行状况进行分析， 得到直 流断路器运行时的运行偏离值， 具体包括： 获取直流断路器对应的监测时长、 时间点数和监测次数， 根据所述时间点数在直流断 路器每次监测时长内设定若干个时间点； 分别在各个时间点时获取直 流断路器的实时频率 值、 实时电压值和实时电流 值； 若满足实时频率值大于等于额定频率值、 实时电压值大于等于额定电压值和实时电流 值大于等于额定电流值中的一项或多项， 计算每个时间点时的实时频率值与额定频率值的 差值并取绝对值得到频率差值； 计算每个时间点时的实时电压值与额定电压值的差值并取 绝对值得到电压差值； 计算每个时间点时的实时电流值与额定电流值的差值并取绝对值得 到电流差值； 将所有时间点的频率差值、 电压差值、 电流差值相加求和除以时间点数得到直流断路 器在监测时长内的频率均差值PLCuo、 电压均差值DYCuo和电流均差值DLCuo， o＝1， 2， ……， x， x为正整数， o代 表监测次数的编号； 若满足频率均差值处于频率波动范围区间外、 电压均差值处于电压波动范围区间外和 电流均差值处于电流波动 范围区间外中的一项或多项， 通过公式YPuo＝PLCuo ×a1+DYCuo ×a2+DLCuo ×a3计算得到直流断路器在每次监测时长内的单次运行偏离值YPuo； 式中， a1、 a2和a3均为固定数值的权 重系数， 且a1、 a2和a3的取值均大于零； 将每次监测时长内的单次运行偏离值相加求和除以监测次数得到直流断路器运行时 的运行偏离值。 7.根据权利要求6所述的基于电网资源业务中台的直流断路器设备状态分析系统， 其 特征在于， 所述运行监测模块根据监测时长、 时间点数、 监测次数和运行数据对直流断路器权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115166500 A 3