(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 202111550889.7 (22)申请日 2021.12.17 (71)申请人 国网安徽省电力有限公司超高压分 公司 地址 231131 安徽省合肥市长 丰县阜阳北 路双凤工业园金翠路8号 申请人 国家电网有限公司 (72)发明人 陶银正　毛帅　乔龙洋　杨珀　 李兴　柴宏博　李劲　何涛　 郑亚军　刘林林　严旭　陈敏　 朱自强　洪波　吴岳　孙瑞　巫祥　 刘善宏　周雨西　 (74)专利代理 机构 北京润平知识产权代理有限 公司 11283 专利代理师 刘兵(51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06N 5/00(2006.01) G06Q 50/06(2012.01) G01R 31/00(2006.01) (54)发明名称 数字孪生智能变电站系统故障的诊断方法 及系统 (57)摘要 本发明实施例提供一种数字孪生智能变电 站系统故障的诊断方法及系统， 属于变电站的故 障诊断技术领域。 所述诊断方法包括： 构建变电 站体系架构 模型； 基于所述变电站 体系架构模型 建立变电站的数字孪生模型； 对 所述数字孪生模 型中的每个虚拟单元建立对应的约束及关联条 件； 获取所述变电站中至少一个设备对应的虚拟 单元的故障信息； 将所述故障信息代入所述约束 及关联条件中， 以更新所述数字孪生模型； 基于 更新后的所述数字孪生模型进行故障反推以得 到所述故障信息对应的原因。 该诊断方法及系统 能够通过变电站的孪生模型准确判断变电站的 故障原因。 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 CN 114491931 A 2022.05.13 CN 114491931 A 1.一种数字 孪生智能变电站系统故障的诊断方法， 其特 征在于， 所述诊断方法包括： 构建变电站体系架构模型； 基于所述变电站体系架构模型建立变电站的数字 孪生模型； 对所述数字 孪生模型中的每 个虚拟单 元建立对应的约束及关联 条件； 获取所述变电站中至少一个设备对应的虚拟单 元的故障信息； 将所述故障信息代入所述约束及关联 条件中， 以更新所述数字 孪生模型； 基于更新后的所述数字 孪生模型进行故障反推以得到所述故障信息对应的原因。 2.根据权利要求1所述的诊断方法， 其特征在于， 所述变电站架构模型包括智能设备 层， 包括智能仪表、 巡检机器人、 无线网络、 智能终端、 防误操作机器人、 智能门禁、 人员定位 模块、 智能穿戴设备、 安防设备、 智能摄 像头及云台、 测控 装置、 主变冷控系统、 消防设备。 3.根据权利要求1所述的诊断方法， 其特征在于， 所述变电站架构模型包括智能控制 层， 包括SCADA模型、 调度控制系统、 温度检测系统、 信号分析系统。 4.根据权利要求1所述的诊断方法， 其特征在于， 所述变电站架构模型包括智能监管 层， 包括信号建模模块、 设备检测模块、 故障预警模块、 设备智能安全模块、 检修过程管控模 块、 事故处理模块、 运行优化模块、 智能安全准入模块、 安全控制 模块、 智能巡点检测模块、 智能两票系统、 智能视频检测模块、 智能交班模块。 5.根据权利要求1所述的诊断方法， 其特征在于， 所述智能决策层包括智能决策模块、 专家诊断模块、 智能备件仓储模块、 智能设备管理模块、 智能运行管理模块、 智能安全管理 模块， 智能培训管理模块、 智能档案管理模块。 6.根据权利要求1所述的诊断方法， 其特征在于， 对所述数字孪生模型中的每个虚拟单 元建立对应的约束及关联 条件包括： 建立每个虚拟单 元自身的约束及关联 条件； 建立每两个虚拟单 元之间的约束及关联 条件。 7.根据权利要求6所述的诊断方法， 其特征在于， 建立每两个虚拟单元之间的约束及关 联条件包括： 采用多agent及专家协同判断的方法将每两个所述虚拟单元通过运维人员的信息传递 方式关联， 以形成动态诊断网络 。 8.根据权利要求1所述的诊断方法， 其特征在于， 基于更新后的所述数字孪生模型进行 故障反推以得到所述故障信息对应的原因包括： 根据原因型鱼骨图、 基于粗糙集和灰关联分析、 数据挖掘技术、 基于粗糙集和信 息融合 技术、 基于PCA和粗 糙集构建决策树的方法执 行故障反推操作。 9.一种数字孪生智能变电站系统故障的诊断系统， 其特征在于， 所述诊断系统包括处 理器， 所述处 理器用于执 行如权利要求1至8任一所述的诊断方法。 10.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 所述计算机可读存储介质存储有指令， 所 述指令用于被机器读取以使得 所述机器执 行如权利要求1至8任一所述的诊断方法。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114491931 A 2数字孪生智能变电站系统故障的诊断方 法及系统 技术领域 [0001]本发明涉及变电站的故障诊断技术领域， 具体地涉及一种数字孪生智能变电站系 统故障的诊断方法及系统。 背景技术 [0002]变电站是指电力系统中对电压和电流进行变换， 接受电能及分配电能的场所， 而 变电站的运行需要持续进行管理、 看守、 检查等， 随着科技的发展， 变电站管理系统从遥测 逐渐走向智能， 当下主流的变电站管理系统通常为巡检机器人结合监控设备进行工作。 但 是现有的变电站管理系统在使用时存在着一定的不足之处有待改善， 首先， 现有的变电站 管理系统无法实现数字孪生， 无法做到虚拟还原、 防真预测的功效， 存在着管理不便， 使用 不便等现象； 其次， 现有的变电站管 理系统不具备环境监测以及人工动态监测功能， 一方面 无法了解变电站现场环境， 另一方面也无法对维运人员的检测设备进行勘测， 同时也无法 检测维运人员身体 状况， 在维运人员出现触电现象的时候， 无法及时采取救援措施。 发明内容 [0003]本发明实施例的目的是提供一种数字孪生智能变电站系统故障的诊断方法及系 统， 该诊断方法及系统能够通过变电站的孪生模型准确判断变电站的故障原因。 [0004]为了实现上述目的， 本发明实施例提供一种数字孪生智能变电站系统故障的诊断 方法， 包括： [0005]构建变电站体系架构模型； [0006]基于所述变电站体系架构模型建立变电站的数字 孪生模型； [0007]对所述数字 孪生模型中的每 个虚拟单 元建立对应的约束及关联 条件； [0008]获取所述变电站中至少一个设备对应的虚拟单 元的故障信息； [0009]将所述故障信息代入所述约束及关联 条件中， 以更新所述数字 孪生模型； [0010]基于更新后的所述数字 孪生模型进行故障反推以得到所述故障信息对应的原因。 [0011]可选地， 所述变电站架构模型包括智能设备层， 包括智能仪表、 巡检机器人、 无线 网络、 智能终端、 防误操作机器人、 智能 门禁、 人员定位模块、 智能穿戴设备、 安防设备、 智能 摄像头及云台、 测控 装置、 主变冷控系统、 消防设备。 [0012]可选地， 所述变电站架构模型包括智能控制层， 包括SCADA模型、 调度 控制系统、 温 度检测系统、 信号分析系统。 [0013]可选地， 所述变电站架构模型包括智能监管层， 包括信号建模模块、 设备检测模 块、 故障预警模块、 设备智能安全模块、 检修过程管控模块、 事故处理模块、 运行优化模块、 智能安全准入模块、 安全控制模块、 智能巡点检测模块、 智能两票系统、 智能视频检测模块、 智能交班模块。 [0014]可选地， 所述智能决策层包括智能决策模块、 专家诊断模块、 智能备件仓储模块、 智能设备管理模块、 智能运行管理模块、 智能安全管理模块， 智能培训管理模块、 智能档案说　明　书 1/5 页 3 CN 114491931 A 3