CN104505937A - 一种区间配电监控管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种区间配电监控管理系统,其特征在于,包括一后台监控管理平台和多个监测点终端,每个监测点终端包括紧邻电表侧安装的第一监控箱和安装在负载侧的第二监控箱,所述第一监控箱和第二监控箱分别与后台监控管理平台网络连接,所述第一监控箱用于监测和控制电表侧的三相供电电路,所述第二监控箱用于监测负载侧的三相供电电路。采用本发明可操作简单,可用化程度极高的一个系统,不仅仅考虑到系统的功能要求齐全、可靠性好,而且在系统能耗、使用的简便性,以及使用的成本等方面都做了全面的考虑。
Description
技术领域
本发明涉及电力领域,尤其涉及的是一种区间配电监控管理系统。
背景技术
随着网络的发展,尤其是物联网技术的发展,户外或者远程用电设备越来越普及。随之而来的就是对于这些远程的户外设备的配电监控和管理就越来越重要。现有的一些系统都主要在于研究窃电行为的检测和控制方面,很少有全面对这些设备进行管理,并且没有整体的互联系统实现综合的监控和管理。
授权公告号为CN 103076478 A的发明专利涉及一种通信基站的防窃电方法、装置及其系统,其是通过设置一个防窃电装置来实现监测窃电行为并实施防窃电操作的,这种方法虽然只用到一个装置,节约了成本,但是这种方案具有多种缺点。其缺点包括:1、执行单元投、切线路时对负载有冲击,缩短设备使用寿命,电流大时甚至可能损坏设备;2、需要设定用电负载阀值和平衡系数等繁多的参数,使用复杂;同时,基站设备在通讯闲时和忙时电流相差可以达到50A,对其窃电判定是致命缺陷,当电流增大而在50A范围内时,无法正确识别是窃电还是正常使用状况;如果在正常使用状况时,会频繁切断线路,对执行单元和设备造成冲击。基站设备种类繁多,有容性的、感性的、阻性的,分析复杂,当同一条线路有多种负载设备时,其用电特性非常复杂,简单的用电负载阀值和平衡系数无法保证窃电的正确判断。另外,当基站检修或实际需要改造,更换设备或某一条线路负载更换时,需要重新设置参数,否则可能无法正确判断或误动作;3、只采集一端的电压,无法区别断线和空载,当线路被剪断或脱落,无法正确识别。本发明人正是授该方案目前的使用方湖南移动公司委托基于上述现有方案进一步改进和设计后,提供的一个综合的监控管理系统。
现有技术还有一些方案,但是都具有某些问题,而不被接受和使用,例如申请号为201410018949.X的发明专利申请,其涉及一种基站带窃电告警及计量功能的智能电表系统,通过检测配电房输出开关的电流值对比基站的进线电流值,判断配电房到基站的输电线路是否接入负载,从而判断是否存在窃电行为,并可对窃电行为进行量化及证据保全。虽然有了进一步的简单的数据存储和管理功能,但是其没有执行单元,无法控制线路,对窃电行为无法采取必要措施;另外,检测器之间的通讯线路依赖性强。当线路被剪断或脱落,无法识别,甚至通讯中断,数据丢失。
基于对现有技术的理解和分析,可知现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种区间配电监控管理系统,旨在解决现有的系统使用复杂、综合管理效果差,而且投切控制不合理导致负载容易受损的问题。
本发明的技术方案如下:
一种区间配电监控管理系统,其中,包括一后台监控管理平台和多个监测点终端,每个监测点终端包括紧邻电表侧安装的第一监控箱和安装在负载侧的第二监控箱,所述第一监控箱和第二监控箱分别与后台监控管理平台网络连接,所述第一监控箱用于监测和控制电表侧的三相供电电路,所述第二监控箱用于监测负载侧的三相供电电路;
所述后台监控管理平台包括用于与各监控点的两个监控箱通讯并获取其监控的电压、电流以及开关动作数据的通讯及数据采集模块;包括采用报表、曲线的模式将每个监测点的电流、电压、功率、功率因数、断合状态和窃电状况发布显示的人机交互管理模块;还包括用于将电路断合命令的执行、供电线路是否出现断线情况和远程数据操作记录存档的事件管理模块;
所述后台监控管理平台判断窃电行为并控制断合的方法为:自动启动同步机制,同步获取第一监控箱和第二监控箱采集的电流和电压数据,根据两端电流差和功率差结合判断是否出现窃电行为,再根据预设判据自动发送命令或手动发送命令给第一监控箱对三相电路进行断开或闭合控制,所述第一监控箱接收到断开或闭合命令后,自动检测电流正弦波曲线,并在零点出实施断开或闭合操作。
所述的系统,其中所述第一监控箱包括智能主控单元,以及分别与智能主控单元连接的GPRS通讯模块、三相电压采集器、三相电流采集器和设置在三相电路上的智能执行单元,所述智能主控单元通过编码控制所述智能执行单元,所述智能执行单元用于接收命令控制电路的通断,对各相电路的控制是独立编码进行控制的,智能执行单元接收到命令后先检查电流的正弦波曲线,只在正弦波的零点位置实施断开或闭合操作。
所述的系统,其中所述通讯及数据采集模块还连接负载端的各设备,采用国标101平衡式协议,长期监测负载设备的运行,形成设备运行常规报告,当监测设备运行异常时,及时报警提醒,并通过同步获取第一监控箱和第二监控箱两侧的电压差来识别断线和空载,当第一监控箱检测到有电压而第二监控箱检测到电压为0时,则识别为断线,同时报警;当第一监控箱和第二监控箱都检测到电压为0时,则识别为空载。
所述的系统,其中所述人机交互管理模块采用GIS模式进行人机数据信息交互,有窃电或离线事件发生时,系统会弹出报警窗口,窗口信息包括发生了窃电或者离线事件的具体地理位置;还设置判断区间窃电事件发生的具体条件和采取动作的时间,以及事件发生后是否自动采取相应的动作或远程控制三相开关的断开和闭合。
所述的系统,其中所述事件管理模块记录所有的线路投、切变位动作,且都生成SOE事件记录,并上传到后台监控管理平台,SOE事件记录包括变位的类型、时间。
所述的系统,其中所述第二监控箱包括用于测量负载侧用电情况的智能测量单元,以及分别与智能测量单元连接的GPRS通讯模块、三相电压采集器和三相电流采集器。
所述的系统,其中在所述第一监控箱和第二监控箱的箱门上设置有开门信号输入装置,在无授权信号情况下,有开门信号输入则会启动报警系统,并按照设定参数切断线路。
所述的系统,其中所述智能主控单元和智能测量单元的电源均取至三相电路,在电源电路上设置有避雷避雷,且均设置有备用的UPS不间断电源。
所述的系统,其中,所述第一监控箱和第二监控箱内设备在设定的分钟数内没有按键操作,则将关闭显示功能,进入低功耗模式。
本发明的有益效果:本发明提供的系统是一个操作简单,可用化程度极高的一个系统,不仅仅考虑到系统的功能要求齐全、可靠性好,而且在系统能耗、使用的简便性,以及使用的成本等方面都做了全面的考虑,从目前用户的反馈的测试效果来说非常的实用。
附图说明
图1是本发明中提供的系统的模块框图。
图2是本发明中实施例中后台界面示意图。
图3是本发明中实施例中出现报警现象示意图。
图4是本发明中实施例中有窃电情况功率对比示意图。
图5是本发明中实施例中对实时数据进行记录界面示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确,以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。
参见图1,一种区间配电监控管理系统,包括一后台监控管理平台和多个监测点终端,每个监测点终端包括紧邻电表侧安装的第一监控箱和安装在负载侧的第二监控箱,所述第一监控箱和第二监控箱分别与后台监控管理平台网络连接,所述第一监控箱用于监测和控制电表侧的三相供电电路,所述第二监控箱用于监测负载侧的三相供电电路;所述后台监控管理平台包括用于与各监控点的两个监控箱通讯并获取其监控的电压、电流以及开关动作数据的通讯及数据采集模块;包括采用报表、曲线的模式将每个监测点的电流、电压、功率、功率因数、断合状态和窃电状况发布显示的人机交互管理模块;还包括用于将电路断合命令的执行、供电线路是否出现断线情况和远程数据操作记录存档的事件管理模块;所述后台监控管理平台判断窃电行为并控制断合的方法为:自动启动同步机制,同步获取第一监控箱和第二监控箱采集的电流和电压数据,根据两端电流差和功率差结合判断是否出现窃电行为,再根据预设判据自动发送命令或手动发送命令给第一监控箱对三相电路进行断开或闭合控制,所述第一监控箱接收到断开或闭合命令后,自动检测电流正弦波曲线,并在零点出实施断开或闭合操作。
所述第一监控箱包括智能主控单元,以及分别与智能主控单元连接的GPRS通讯模块、三相电压采集器、三相电流采集器和设置在三相电路上的智能执行单元,所述智能主控单元通过编码控制所述智能执行单元,所述智能执行单元用于接收命令控制电路的通断,对各相电路的控制是独立编码进行控制的,智能执行单元接收到命令后先检查电流的正弦波曲线,只在正弦波的零点位置实施断开或闭合操作。所述第二监控箱包括用于测量负载侧用电情况的智能测量单元,以及分别与智能测量单元连接的GPRS通讯模块、三相电压采集器和三相电流采集器。在所述第一监控箱和第二监控箱的箱门上设置有开门信号输入装置,在无授权信号情况下,有开门信号输入则会启动报警系统,并按照设定参数切断线路。所述智能主控单元和智能测量单元的电源均取至三相电路,在电源电路上设置有避雷避雷,且均设置有备用的UPS不间断电源。所述第一监控箱和第二监控箱内设备在设定的分钟数内没有按键操作,则将关闭显示功能,进入低功耗模式。
其中,所述人机交互模块采用GIS模式进行人机数据信息交互,点击每个监测点图标都会弹出对应的详细信息,包括区间两侧侧的三相电流、电压、功率、功率因数。有窃电或离线事件发生时,系统会弹出报警窗口,窗口信息包括哪个地区哪个点发生了窃电或者离线事件。画面上的图标也会随着正常(绿色)、窃电(红色)、离线(灰色)三种状态而发生相应的颜色变化。
优选的、可以设置区间窃电事件发生的具体条件和采取动作的时间,可以设置事件发生后是否自动采取相应的动作。可以远程控制三相开关的断开和闭合,以及远程复归。
更进一步的,实时动态的监控当前所监测区间的所有电气量以及开关位置,包括两侧的三相电压、电流、功率、分合状态、功率因数以及有无窃电、窃了多少电能等;可以通过报表、曲线、棒图的模式对比区间两侧用电趋势情况(实时、历史趋势图),发现异常用电时间段,为合理运行提供决策依据。
更进一步的,采用所见即所得的Web发布模式,可以在任何能连上网络的电脑上,免安装方式下浏览各个页面以及查询各类数据。
更进一步的,按照管理的实际需要设置不同级别的管理员权限,所有核心功能进行授权操作,从而控制相应的操作范围与对象,提高系统运行的可靠性。
所述数据采集管理模块采用平衡式国标101通讯协议,降低无线数据传输所需带宽以及数据传输报文流量,降低后期运行成本。其根据本次通讯上报结果自动优化调度下一次数据召唤内容与频度,优化传输效率。还可采用固定IP或动态域名方式进行数据采集,根据系统大小而采用相应的部署方案,提高了系统的灵活性,降低后期运行成本。
所述事件管理模块将系统控制单元的分合命令的执行、供电回路的分断位置以及控制回路断线,系统将自动生成事件记录信息(时间刻度到毫秒),便于进行系统可靠性分析及事后故障分析。
其可,根据两侧电压差可以自动判别区间供电线路是否出现断线等异常。远程操控等动作自动存储,便于事后追责分析等工作。事件记录信息存储于数据库系统中,存储记录条数只受硬盘存储空间大小的限制,可以永久保存,可以按照监测对象、地理位置、时间区间进行查询。报警事件可以通过邮件、短信等方式通报相关责任人。
参见图2、3和4,本发明具体使用的一个实施例,用在移动公司的基站中,从图2可以看出对区域内所有基站的基本状况有一个显示;参见图3,当某一个基站发生了窃电事件时,平台会自动弹出报警窗口,此时,管理员可以设置参数,如果窃电行为到达某一设定值时,则自动断开,也可直接断开,且每一相都可以单独控制断合操作。参见图4,平台可实时将三相电两侧的功率进行对比,从图中可以看出有一相发生了异常现象,是一个窃电行为。此时系统可以对其所有状态进行记录,作为判断依据,参见图5。
本发明提供的区间配电监控管理系统,具有的效果有1、具有防雷处理,有效保护监测装置。2、配置UPS不间断电源系统,线路正常停电监测箱仍可以正常工作24小时。3、智能执行单元,可以实现无涌流投、切线路,对负载没有冲击,保护基站设备。4、非法侵入控制箱,报警,并可按设定参数切断线路。5、所有控制箱内设备在5分钟内没有按键操作,将关闭显示功能,进入低功耗模式,节能运行。6、所有的线路投、切变位,开入变位都生成SOE事件记录,并上传到后台监控管理系统。SOE事件记录包括变位的类型、时间等。分别率可以达到1ms,对情况分析提供准确完善数据,提高监测与管理水平。7、四遥功能:遥测、遥信、遥调、遥控,遥控:后台监控管理系统可以直接发命令实现分相投、切线路;遥调:各种参数、定值可实现远方修改;信号可实现远方复归;遥信:所有参数、定值、信息、SOE时间等上传到后台监控管理系统,可实现远方监视;遥测:电流测量、电压测量、频率测量、相序测量、功率测量、功率因数测量、正向有功电度、正向无功电度、反向有功电度、反向无功电度,均可实现远方实时监视。8、采用国标101平衡式协议,降低流量,减少费用。9、长期监测设备运行,形成设备运行常规报告,当监测到异常时,及时报警提醒。改变设备检修模式:计划检修→状况检修。10、三相电流、三相电压全面采集,提供详细的电气参数,为各种判据、衍生数据提供数据源。11、采用电流差和功率差结合判断窃电,与负载类型无关。12、采用电压差正确识别断线和空载。当控制箱A检测到电压而控制箱B检测到电压为0时,则识别为断线,同时报警;当控制箱A和控制箱B都检测到电压为0时,则识别为空载。13、同步数据采集:为了保证区间对比分析数据的可用性,所有数据传输采用带时标模式进行汇总,防止由于数据的时间差异导致误信号、误逻辑的发生,数据进行召唤时,自动启动同步机制,保证数据采集召唤的同步。
本发明提供的系统是一个操作简单,可用化程度极高的一个系统,不仅仅考虑到系统的功能要求齐全、可靠性好,而且在系统能耗、使用的简便性,以及使用的成本等方面都做了全面的考虑,从目前用户的反馈的测试效果来说非常的实用。
应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种区间配电监控管理系统,其特征在于,包括一后台监控管理平台和多个监测点终端,每个监测点终端包括紧邻电表侧安装的第一监控箱和安装在负载侧的第二监控箱,所述第一监控箱和第二监控箱分别与后台监控管理平台网络连接,所述第一监控箱用于监测和控制电表侧的三相供电电路,所述第二监控箱用于监测负载侧的三相供电电路;
所述后台监控管理平台包括用于与各监控点的两个监控箱通讯并获取其监控的电压、电流以及开关动作数据的通讯及数据采集模块;包括采用报表、曲线的模式将每个监测点的电流、电压、功率、功率因数、断合状态和窃电状况发布显示的人机交互管理模块;还包括用于将电路断合命令的执行、供电线路是否出现断线情况和远程数据操作记录存档的事件管理模块;
所述后台监控管理平台判断窃电行为并控制断合的方法为:自动启动同步机制,同步获取第一监控箱和第二监控箱采集的电流和电压数据,根据两端电流差和功率差结合判断是否出现窃电行为,再根据预设判据自动发送命令或手动发送命令给第一监控箱对三相电路进行断开或闭合控制,所述第一监控箱接收到断开或闭合命令后,自动检测电流正弦波曲线,并在零点出实施断开或闭合操作。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述第一监控箱包括智能主控单元,以及分别与智能主控单元连接的GPRS通讯模块、三相电压采集器、三相电流采集器和设置在三相电路上的智能执行单元,所述智能主控单元通过编码控制所述智能执行单元,所述智能执行单元用于接收命令控制电路的通断,对各相电路的控制是独立编码进行控制的,智能执行单元接收到命令后先检查电流的正弦波曲线,只在正弦波的零点位置实施断开或闭合操作。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述通讯及数据采集模块还连接负载端的各设备,采用国标101平衡式协议,长期监测负载设备的运行,形成设备运行常规报告,当监测设备运行异常时,及时报警提醒,并通过同步获取第一监控箱和第二监控箱两侧的电压差来识别断线和空载,当第一监控箱检测到有电压而第二监控箱检测到电压为0时,则识别为断线,同时报警;当第一监控箱和第二监控箱都检测到电压为0时,则识别为空载。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述人机交互管理模块采用GIS模式进行人机数据信息交互,有窃电或离线事件发生时,系统会弹出报警窗口,窗口信息包括发生了窃电或者离线事件的具体地理位置;还设置判断区间窃电事件发生的具体条件和采取动作的时间,以及事件发生后是否自动采取相应的动作或远程控制三相开关的断开和闭合。
5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述事件管理模块记录所有的线路投、切变位动作,且都生成SOE事件记录,并上传到后台监控管理平台,SOE事件记录包括变位的类型、时间。
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述第二监控箱包括用于测量负载侧用电情况的智能测量单元,以及分别与智能测量单元连接的GPRS通讯模块、三相电压采集器和三相电流采集器。
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,在所述第一监控箱和第二监控箱的箱门上设置有开门信号输入装置,在无授权信号情况下,有开门信号输入则会启动报警系统,并按照设定参数切断线路。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述智能主控单元和智能测量单元的电源均取至三相电路,在电源电路上设置有避雷避雷,且均设置有备用的UPS不间断电源。
9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述第一监控箱和第二监控箱内设备在设定的分钟数内没有按键操作,则将关闭显示功能,进入低功耗模式。
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