CN104333128B - 一种基于agps和4g的供电企业配电网系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于AGPS和4G的供电企业配电网系统，属于嗲力系统配电网自动化技术领域。本发明将配电自动化终端(FTU)采集到一次设备的运行状态信息通过Zigbee个域网络传递给4G无线通信模块；AGPS模块获取FTU的位置信息，并通过Zigbee个域网络将FTU的空间位置信息传递给4G通信模块；4G通信模块在接收到Zigbee网络信号后，以4G宽带无线传输技术将一次设备的位置信息和运行状态关联性地传递给供电企业的配电网设备位置信息与运行状态服务器。通过本发明在配电网自动化终端的应用，可以大量地节省供电运维人员现场勘察录入的工作过程，并且保证了一次设备信息的可靠性与及时性，使配电网调度管理员能够在GIS平台上看到一次设备的自动坐标更新数据与动态运行状态数据。

Description

一种基于AGPS和4G的供电企业配电网系统
技术领域
本发明涉及一种基于AGPS和4G的供电企业配电网系统，属于嗲力系统配电网自动化技术领域。
背景技术
电网GIS系统是将电网企业的发、输、变、配、用电各环节的设备设施的地理位置、生产运行、经营管理等信息与二/三维地形、地貌、地物等基本地理信息进行有机整合与发布展示的统一系统。
近年来电网GIS在电力系统中的应用日益广泛，在电力生产和管理上已经发挥了重要作用，为用户提供可靠的辅助决策手段与依据。
现有的电网GIS系统中变电站、输电线路等设备设施的空间坐标仍然通过人工现场测量方式获取，并手动录入GIS系统，在GIS系统中再通过人工数据对接方式与设备设施的生产属性与运行状态等信息挂接，该方式存在一定的不足之处，主要表现在：
1、工作难度大。电力设施分布广、数量多，现场测量、数据对接和后续维护需要投入大量的人力与物力资源，且经常受到客观条件的限制；
2、实时性差。电网尤其是城市配电网结构复杂，变动频繁，上述常规工作流程环节多、更新周期长，不能保证数据的及时性；
3、关联性差。设备空间位置信息与设备固有属性信息、状态信息采用人工方式建立与维护关联关系，大大增加了工作量，也不便于后期的调整和扩展。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于AGPS和4G的供电企业配电网系统，以解决目前配电网存在的结构复杂、电气设备数量繁多、移动繁琐以及工作量大的问题。
本发明为解决上述技术问题而提供一种基于AGPS和4G的供电企业配电网系统，该配电网系统包括配电自动化终端、AGPS模块、4G通信模块以及配网设备位置信息与运行状态服务器，所述配电自动化终端通过Zigbee网络与4G通信模块连接，所述AGPS模块用于从GPS卫星和无线公网中获取配电自动化中断终端定位数据，AGPS模块通Zigbee网络与4G通信模块连接，所述4G通信模块通过无线公网与设备位置信息和运行状态服务器通信连接。
所述AGPS模块与4G通信模块集成安装在配电自动化终端内。
所述配电自动化终端中还设置有FTU采集控制单元，该FTU采集控制单元用于通过控制线缆和CT线缆与一次开关设备连接，以采集一次设备的运行状态信息。
所述配网设备位置信息与运行状态服务器中设置图形化显示单元，用于图形化显示配网整体的网络拓扑结构及各自动化终端的运行状态信息。
本发明的有益效果是:本发明将AGPS技术与4G无线传输技术有融合到电网GIS系统之中，配电自动化终端(FTU)将采集到一次设备的运行状态信息通过Zigbee个域网络将运行状态信息传递给4G无线通信模块；AGPS模块与GPS卫星和无线蜂窝网络定时交互配电自动化终端(FTU)的位置信息，并通过Zigbee个域网络将FTU的空间位置信息传递给4G无线通信模块；4G无线通信模块在接收到Zigbee网络信号后，以4G宽带无线传输技术将一次设备的位置信息和运行状态关联性地传递给供电企业的配电网设备位置信息与运行状态服务器。
本发明不但可以将一次设备的位置信息以无线方式及时地传送到供电企业的GIS展示平台，并且可以完成相应位置一次设备运行状态的远程传送，使配电网调度管理员在供电企业的GIS展示平台上能够清晰地查看处于任何位置的一次设备的空间位置信息、固有属性信息、以及运行状态信息。通过本发明在配电网自动化终端的应用，不但可以大量地节省供电运维人员现场勘察录入的工作过程，还可以保证一次设备信息的可靠性与及时性，使配电网调度管理员能够在GIS平台上看到一次设备的自动坐标更新数据与动态运行状态数据。
附图说明
图1是本发明的供电企业配电网系统传输通道示意图；
图2是本发明的供电企业配电网系统信息流向示意图；
图3是本发明实施例中配电网拓扑结构显示效果示意图；
图4是本发明实施例中配电网供电半径分析图；
图5是本发明的供电企业配电网系统的信息处理流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
AGPS：Assisted Global Positioning System辅助全球卫星定位系统，基于AGPS技术的自动定位，即利用无线通信基站信息来辅助GPS模块进行定位，具有定位盲区小、定位精度高、定位速度快等特点。4G：第四代移动通信技术，基于4G技术的无线数据传输，即频率范围在900～1800MHz之间的数字移动电话系统，支持100～150Mbit/s的下行网络带宽，具有通信速度快、网络频谱宽、业务丰富、智能化程度高、兼容性好、频率效率高等特点。
本发明针对传统电网GIS系统中的不足，将AGPS技术与成熟的4G无线传输技术有机地融合在电网GIS系统之中，以AGPS的高精度定位技术确定配电网中的设备设施的地理位置信息，以4G无线网络技术实现设备空间位置信息、设备固有信息、及设备运行状态信息的传输。本发明的供电企业配电网系统包括配电自动化终端(FTU)、AGPS模块、4G无线通信模块、公网数据采集服务器、配网设备位置信息与运行状态服务器，馈线自动化终端(FTU)和一次开关设备通过控制线缆、CT线缆直接联接，用于采集一次设备的运行状态信息，如：柱上开关、柱上变压器、开闭所、环网柜、分支箱的模拟信号量进行采集与分析，并将测量数据以数字信号方式，配电自动化终端通过Zigbee个域网络将采集到运行状态信息传递给4G无线通信模块，AGPS模块与GPS卫星和无线蜂窝网络定时交互馈线自动化终端(FTU)的位置信息，并通过Zigbee个域网络将FTU的空间位置信息传递给4G无线通信模块。在配电自动化终端的位置信息和状态信息汇集到4G通信模块后，将进一步通过附近的无线基站路由到无线公网运营商的中心平台，以4G宽带无线传输技术将一次设备的位置信息和运行状态关联性地传递给供电企业的配电网设备位置信息与运行状态服务器。
该系统传输通道如图1所示，其中，路径①表示一次设备的位置信息和运行状态信息从位于FTU内的4G无线通信模块通过无线传输通道传送到4G无线蜂窝数据网络；路径②表示信息从蜂窝网络通过有线传输通道传送到公网运营商业务中心平台；路径③表示信息从运营商中心平台通过有线传输通道传送到供电企业。信息流向如图2所示，信息流①表示AGPS模块接收到的GPS卫星信号；信息流②表示AGPS模块接收到的GPS辅助信号；信息流③表示4G通信模块接收到的精确空间位置信息；信息流④表示4G通信模块接收到的FTU所采集处理的运行状态信息；信息流⑤表示运营商传输网络接收到的4G通信模块发出的一次设备的空间位置信息和运行状态信息的集合；信息流⑥表示供电企业配电网GIS展示平台从运营商网络中接收到的集合信息。本实施例中的配网拓扑结构显示效果如图3所示，配电网的半径分析如图4所示。
该系统的信息处理流程如图5所示，具体过程如下：配电自动化终端(FTU)的中央控制单元从一次开关设备上获取一次设备运行状态数据，并将得到的一次设备运行状态数据通过Zigbee个域网络传输给4G无线通信模块，AGPS从GPS卫星和无线公网蜂窝网络中获取所处空间的位置信息，并将其获得空间位置信息通过Zigbee个域网络传输给4G无线通信模块；4G无线通信模块将接收到的一次设备的空间位置信息和运行状态数据通过无线公网的方式传送到供电公司的主站端；数据通过位于供电公司主站端的防火墙，并将其通过数据安全认证系统的进行认证；认证成功的数据经数据采集网络上传至配电网设备位置信息与运行状态服务器，配电网设备位置信息与运行状态服务器与地理信息系统(GIS)和生产管理系统(PMS)进行数据交互完成数据处理，最后通过C/S交互，完成客户端的显示。
本发明发明通过将AGPS模块与4G通信模块集成安装在配电自动化终端内，不但可以将一次设备的位置信息以无线方式及时地传送到供电企业的GIS展示平台，并且可以完成相应位置一次设备运行状态的远程传送，使配电网调度管理员在供电企业的GIS展示平台上能够清晰地查看处于任何位置的一次设备的空间位置信息、固有属性信息、以及运行状态信息。通过本发明在配电网自动化终端的应用，不但可以大量地节省供电运维人员现场勘察录入的工作过程，还可以保证一次设备信息的可靠性与及时性，使配电网调度管理员能够在GIS平台上看到一次设备的自动坐标更新数据与动态运行状态数据。

Claims (4)

1.一种基于AGPS和4G的供电企业配电网系统，其特征在于，该配电网系统包括配电自动化终端、AGPS模块、4G通信模块以及配网设备位置信息与运行状态服务器，所述配电自动化终端通过Zigbee网络与4G通信模块连接，所述AGPS模块用于从GPS卫星和无线公网中获取配电自动化中断终端定位数据，AGPS模块通Zigbee网络与4G通信模块连接，所述4G通信模块通过无线公网与设备位置信息和运行状态服务器通信连接，用于将接收到的一次设备的空间位置信息与运行状态数据通过无线公网的方式传送到供电公司的主站端，由供电公司的主站端对其进行数据安全认证，认证成功的数据上传至配电网设备位置信息和运行状态服务器。
2.根据权利要求1所述的基于AGPS和4G的供电企业配电网系统，其特征在于，所述AGPS模块与4G通信模块集成安装在配电自动化终端内。
3.根据权利要求2所述的基于AGPS和4G的供电企业配电网系统，其特征在于，所述配电自动化终端中还设置有FTU采集控制单元，该FTU采集控制单元用于通过控制线缆和CT线缆与一次开关设备连接，以采集一次设备的运行状态信息。
4.根据权利要求2所述的基于AGPS和4G的供电企业配电网系统，其特征在于，所述配网设备位置信息与运行状态服务器中设置图形化显示单元，用于图形化显示配网整体的网络拓扑结构及各自动化终端的运行状态信息。
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