CN105048630A - 一种基于数据自动分析系统的智能调度控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于数据自动分析系统的智能调度控制系统及方法，智能调度控制方法的数据来自于SCADA系统中运行数据、电网GIS系统中的网络拓扑图和电网PMS系统和调控后台数据；故障发生时，通过对数据的分析，实现自动判断故障类型、自动切断故障点、自动向95598推送用户停电信息、自动向配网抢修班分派抢修工单、自动告知变电运维人员故障跳闸信息、并语音播报故障信息告知值班调控员核对。智能调度控制系统包括调控主站系统、客户接收端、变电运维接收端、配电抢修接收端。本发明实现了第一时间告知停电用户信息，减少延报、漏报的可能性，有利于提高配网故障处理的及时性与准确性，降低人工成本，大大缩短了故障处理时间。

Description

一种基于数据自动分析系统的智能调度控制系统及方法

技术领域

本发明属于电力调度控制技术领域，尤其涉及一种基于数据自动分析系统的智能调度控制系统及方法。

背景技术

电力系统需要向大范围区域的用户供电，电网调度指挥工作尤为重要。电网调度分为输电网和配电网，配网调度的管理不同于输电网的管理，配电网点多、面广、线长，易受环境及恶劣天气影响。配电网连接的设备众多，网络拓扑结构异常复杂，造成用户停电事故的原因一般发生在配电网上。据统计，95％以上电力用户的停电事故是由配电网故障引起的，如果配电网发生故障不能及时消除，则会引发更大范围的停电事故，甚至导致系统崩溃。传统的配电网抢修调度控制模式主要由调控人员依据经验和不全面的抢修任务信息来进行调度安排，在配电网规模越来越复杂的今天，其局限性渐渐凸显，为了改善传统配网抢修模式资源配置不合理、抢修效率低下的现状，以多重信息系统为基础的智能配网调控模式己成为一种发展趋势。

传统调控模式下，故障发生后从收集故障信息，到故障分析、故障处理、故障隔离等主要都由调控人员依据经验和不全面的抢修任务信息来进行调度安排，在配电网规模越来越复杂的今天，其局限性渐渐凸显。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于数据自动分析系统的智能调度控制系统及方法，旨在解决传统调控模式下，故障发生后从收集故障信息，到故障分析、故障处理、故障隔离主要都由调控人员依据经验和不全面的抢修任务信息来进行调度安排，局限性渐渐凸显，工作效率不高的问题。

本发明是这样实现的，一种基于数据自动分析系统的智能调度控制方法，所述基于数据自动分析系统的智能调度控制方法的数据来自于SCADA系统中运行数据、电网GIS系统中的网络拓扑图和电网PMS系统和调控后台数据；故障发生时，通过对数据的分析，实现自动判断故障类型、自动切断故障点、自动向95598推送用户停电信息、自动向配网抢修班分派抢修工单、自动告知变电运维人员故障跳闸信息、并语音播报故障信息告知值班调控员核对。

进一步，所述基于数据自动分析系统的智能调度控制方法包括以下步骤：

步骤一，电网GIS系统通过前期GPS测量、全站仪测量、地图标绘法方式采集电网中的变电数据、配电数据、用电数据，将采集的数据经过数据加工处理、地理坐标系变换生成电网网络拓扑结构，并向调控主站系统提供网络拓扑图；

步骤二，电网PMS系统通过前期对主网、配网的图纸、设备参数录入，向调控主站系统提供电网设备的属性参数和拓扑结构；

步骤三，电网SCADA系统和电网OMS系统向调控主站系统提供实时的电网运行数据，从电网GIS系统中提取网络拓扑图保存至动态存储单元，从电网PMS系统中提取网络设备属性参数保存至运行设备数据存储单元；

步骤四，调控主站系统的数据分析计算模块通过调取采集数据存储单元、动态数据存储单元、运行设备数据存储单元中的数据和参数，通过潮流法、均方根电流法、容量均摊法方式对网络理论线损进行计算和分析，并得出结果，根据计算结果再向各个部门发布指令。

进一步，所述变电数据包括变电站空间位置坐标以及变电站的属性数据；所述配电数据包括配电架空线路数据、配电电缆数据和配电站房数据；所述用电数据包括大用户用户站或重要用户、高危用户变压器空间位置坐标信息。

进一步，所述设备参数包括架空线、电缆、塔杆、变压器、电容器、电抗器；所述拓扑结构包括线路电阻、电抗，变压器、电容器、电抗器铭牌参数。

本发明的另一目的在于提供一种基于数据自动分析系统的智能调度控制系统，所述基于数据自动分析系统的智能调度控制系统包括：

调控主站系统，用于根据故障发生时对收集的相关SCADA数据进行分析、判断，判断故障类型，并发出相关指令信息；

客户接收端，与调控主站系统连接，接收调控主站系统的故障停电相关信息；

变电运维接收端，与调控主站系统连接，接收调控主站系统发来的故障信息，变电运维人员接到信息后即掌握故障信息，到相关变电站检查设备；

配电抢修接收端，与调控主站系统连接，接收主站系统模块发来的故障信息，配电抢修人员第一时间得知故障类型、故障范围、故障初步判断，开始查找、处理工作。

进一步，所述调控主站系统、变电运维接收端、配电维修接收端、客户接收端通过内网通信系统通信。

进一步，所述调控主站系统数据来源包括：SCADA系统中运行数据、电网GIS系统中的网络拓扑图和电网PMS系统、电网OMS系统。

进一步，所述调控主站系统包括：

数据分析计算模块，通过对故障发生时各项数据进行计算分析，得出故障类型、故障范围结果；

动态数据存储单元，与数据分析计算模块连接，用于存储从GIS系统中提取的网络拓扑图，向数据分析计算模块提供网络拓扑数据；

运行设备数据存储单，与数据分析计算模块连接，用于存储从电网PMS系统中提取的网络设备属性参数，向数据分析计算模块提供设备参数数据；

采集数据存储单元，与数据分析计算模块连接，用于存储调度自动化系统中采集的遥测、遥信数据，包括电流、电压，向数据分析计算模块提供故障计算数据；

数据结果发送单元，与数据分析计算模块连接，用于根据计算结果判断的故障类型、故障范围，向相关部门发送处理指令。

本发明提供的基于数据自动分析系统的智能调度控制系统及方法，能够自动对故障类型、故障点、可能的故障原因进行判断，能够有效辅助调控员的事故判断及处理工作；能自动推送停电信息到客户95598系统，比传统调控模式，能第一时间告知停电用户信息，减少延报、漏报的可能性，从而提高用户服务水平；自动告知变电运维人员，使其第一时间到站内检查相关设备，提高恢复送电效率；能自动分派抢修工单到相关抢修人员，比较传统调控模式，抢修人员能第一时间投入抢修工作，从而能尽快恢复供电，大大提高电网供电可靠性；系统中各个部分紧密连接，整个系统流程化、自动化程度较高，与传统的调控模式相比，有明显的故障处理速度快、质量高等优势。此外，本发明有利于提高配网故障处理的及时性与准确性，降低人工成本，大大缩短故障处理时间，提高电网供电可靠性和用户服务水平。

附图说明

图1是本发明实施例提供的基于数据自动分析系统的智能调度控制系统结构示意图；

图2是本发明实施例提供的调控主站系统结构示意图；

图3是本发明实施例提供的基于数据自动分析系统的智能调度控制方法流程图；

图中：1、调控主站系统；1-1、动态数据存储单元；1-2、运行设备数据存储单元；1-3、数据分析计算模块；1-4、采集数据存储单元；1-5、数据结果发送单元；2、变电运维接收端；3、配电维修接收端；4、客户接收端；5、电网GIS系统；6、电网PMS系统；7、电网OMS系统；8、SCADA系统；9、语音播报器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本实用提供了基于数据自动分析的智能调度控制系统，其中数据自动分析的数据来自于SCADA系统中运行数据、电网GIS系统中的网络拓扑图和电网PMS系统和调控后台数据等；故障发生时，通过对以上数据的分析，能够实现自动判断故障类型、自动切断故障点、自动向95598推送用户停电信息、自动向配网抢修班分派抢修工单、自动告知变电运维人员故障跳闸信息、并语音播报故障信息告知值班调控员核对；将大大提高配网故障的抢修效率，尤其在发生多线路、大面积停电时，能够有效减轻调控人员工作压力，提高事故处理速度。

下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。

如图1所示，本发明实施例的基于数据自动分析的智能调度控制系统主要包括：调控主站系统1、变电运维接收端2、配电维修接收端3、客户接收端4和语音播报器9；基于调度SCADA系统8后台数据，当故障发生时通过对SCADA系统8相关遥测数据的分析实现相关功能。

调控主站系统1是中心模块，负责根据故障发生时对收集的相关SCADA数据进行分析、判断，从而快速得出结论，判断故障类型，一旦确认之后向客户服务中心、配电抢修部门、变电运维部门等发相关指令信息。

数据来源有SCADA系统8中运行数据、电网GIS系统5中的网络拓扑图和电网PMS系统6、电网OMS系统7等。

客户接收端4，与调控主站系统1连接，接收调控主站系统1发来的故障停电相关信息，客户服务人员接到信息后能第一时间掌握停电时间、停电范围等信息。

变电运维接收端2，与调控主站系统1连接，接收调控主站系统1发来的故障信息，变电运维人员接到信息后即掌握故障信息，到相关变电站检查设备。

配电抢修接收端3，与调控主站系统1连接，功能是接收主站系统模块发来的故障信息，配电抢修人员能够第一时间得知故障类型、故障范围、故障初步判断等，从而开始查找、处理工作。

调控主站系统1、变电运维接收端2、配电维修接收端3、客户接收端4之间的通信可依附于现有的国网公司内网通信系统即可。

如图2所示，调控主站系统1由动态数据存储单元1-1、运行设备数据存储单1-2、数据分析计算模块1-3、采集数据存储单元1-4、数据结果发送单元1-5组成。

数据分析计算模块1-3，通过对故障发生时各项数据进行计算分析，得出故障类型、故障范围等结果；

动态数据存储单元1-1，与数据分析计算模块1-3连接，用于存储从GIS系统中提取的网络拓扑图，向数据分析计算模块1-3提供网络拓扑数据；

运行设备数据存储单1-2，与数据分析计算模块1-3连接，用于存储从电网PMS系统中提取的网络设备属性参数，向数据分析计算模块1-3提供设备参数等数据；

采集数据存储单元1-4，与数据分析计算模块1-3连接，用于存储调度自动化系统中采集的遥测、遥信数据，包括电流、电压等，向数据分析计算模块1-3提供故障计算数据；

数据结果发送单元1-5，与数据分析计算模块1-3连接，用于根据计算结果判断的故障类型、故障范围，向相关部门发送处理指令。

采集数据存储单元1-4、动态数据存储单元1-1、运行设备数据存储单元1-2与有SCADA系统8、电网OMS系统7、电网PMS系统6相连，均通过RS485总线、载波通信、有线电视、以太网、无线传输等方式传输至数据分析计算模块1-3中的微控制器(进行处理，微处理器进行数据分析，从而判断故障类型、故障范围、故障时间等，然后根据结果向各个部门发送指令。

动态数据存储单元、采集数据存储单元、运行设备数据存储单元与微控制器连接，作用为对经微控制器处理后的各项数据(包括ABC三相的电压、电流、功率值或A、B、C的单相电压、单相电流、单相功率值)进行存储，以便于后期拷贝和查询。

命令传输模块：与微控制器、数据分析计算系统连接，作用是采用载波通讯、光纤、电缆、拨号电话线等方式将得出的各项指令发送到相关单位。

如图3所示，本发明实施例的基于数据自动分析的智能调度控制方法包括以下步骤：

步骤一，电网GIS系统通过前期GPS测量、全站仪测量、地图标绘法等方式采集电网中的变电数据(包括变电站空间位置坐标以及变电站的属性数据等)、配电数据(包括配电架空线路数据、配电电缆数据和配电站房数据等)、用电数据(包括大用户用户站或重要用户、高危用户变压器空间位置坐标信息等)等，将采集的数据经过数据加工处理、地理坐标系变换生成电网网络拓扑结构，并向调控主站系统提供网络拓扑图；

步骤二，电网PMS系统通过前期对主网、配网的图纸、设备参数(包括架空线、电缆、塔杆、变压器、电容器、电抗器等)系统地录入，向调控主站系统提供电网设备的属性参数和拓扑结构(包括线路电阻、电抗，变压器、电容器、电抗器铭牌参数等)；

步骤三，电网SCADA系统和电网OMS系统向调控主站系统提供实时的电网运行数据，然后从电网GIS系统中提取网络拓扑图保存至动态存储单元，从电网PMS系统中提取网络设备属性参数保存至运行设备数据存储单元；

步骤四，调控主站系统的数据分析计算模块通过调取采集数据存储单元、动态数据存储单元、运行设备数据存储单元中的数据和参数，通过潮流法(如牛顿拉夫逊迭代、PQ分解等方法)、均方根电流法、容量均摊法等方式对网络理论线损进行计算和分析，并得出结果(如线损率、线路损耗、变压器损耗等)。根据计算结果再向各个部门发布指令。

下面结合具体实施例对本发明的应用效果作进一步的说明：

当某35kV变电站某一10kV出线发生相间短路故障，本发明系统调控主站系统将根据此变电站线路的网络拓扑数据、设备属性参数、电流电压等实时数据，经过计算分析，判断出故障类型、故障大致范围等。之后根据判断结果，自动通知配电运检部门查找线路故障原因、通知变电运维部门到此变电站站内检查线路开关有无问题、通知客户服务中心相应故障停电信息，最后语音播报通知调控员，调控员具体检查核实处理结果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于数据自动分析系统的智能调度控制方法，其特征在于，所述基于数据自动分析系统的智能调度控制方法的数据来自于SCADA系统中运行数据、电网GIS系统中的网络拓扑图和电网PMS系统和调控后台数据；故障发生时，通过对数据的分析，实现自动判断故障类型、自动切断故障点、自动向95598推送用户停电信息、自动向配网抢修班分派抢修工单、自动告知变电运维人员故障跳闸信息、并语音播报故障信息告知值班调控员核对。

2.如权利要求1所述的基于数据自动分析系统的智能调度控制方法，其特征在于，所述基于数据自动分析系统的智能调度控制方法包括以下步骤：

步骤一，电网GIS系统通过前期GPS测量、全站仪测量、地图标绘法方式采集电网中的变电数据、配电数据、用电数据，将采集的数据经过数据加工处理、地理坐标系变换生成电网网络拓扑结构，并向调控主站系统提供网络拓扑图；

步骤二，电网PMS系统通过前期对主网、配网的图纸、设备参数录入，向调控主站系统提供电网设备的属性参数和拓扑结构；

步骤三，电网SCADA系统和电网OMS系统向调控主站系统提供实时的电网运行数据，从电网GIS系统中提取网络拓扑图保存至动态存储单元，从电网PMS系统中提取网络设备属性参数保存至运行设备数据存储单元；

步骤四，调控主站系统的数据分析计算模块通过调取采集数据存储单元、动态数据存储单元、运行设备数据存储单元中的数据和参数，通过潮流法、均方根电流法、容量均摊法方式对网络理论线损进行计算和分析，并得出结果，根据计算结果再向各个部门发布指令。

3.如权利要求2所述的基于数据自动分析系统的智能调度控制方法，其特征在于，所述变电数据包括变电站空间位置坐标以及变电站的属性数据；所述配电数据包括配电架空线路数据、配电电缆数据和配电站房数据；所述用电数据包括大用户用户站或重要用户、高危用户变压器空间位置坐标信息。

4.如权利要求2所述的基于数据自动分析系统的智能调度控制方法，其特征在于，所述设备参数包括架空线、电缆、塔杆、变压器、电容器、电抗器；所述拓扑结构包括线路电阻、电抗，变压器、电容器、电抗器铭牌参数。

5.一种基于数据自动分析系统的智能调度控制系统，其特征在于，所述基于数据自动分析系统的智能调度控制系统包括：

调控主站系统，用于根据故障发生时对收集的相关SCADA数据进行分析、判断，判断故障类型，并发出相关指令信息；

客户接收端，与调控主站系统连接，接收调控主站系统的故障停电相关信息；

变电运维接收端，与调控主站系统连接，接收调控主站系统发来的故障信息，变电运维人员接到信息后即掌握故障信息，到相关变电站检查设备；

配电抢修接收端，与调控主站系统连接，接收主站系统模块发来的故障信息，配电抢修人员第一时间得知故障类型、故障范围、故障初步判断，开始查找、处理工作。

6.如权利要求5所述的基于数据自动分析系统的智能调度控制系统，其特征在于，所述调控主站系统、变电运维接收端、配电维修接收端、客户接收端通过内网通信系统通信。

7.如权利要求5所述的基于数据自动分析系统的智能调度控制系统，其特征在于，所述调控主站系统数据来源包括：SCADA系统中运行数据、电网GIS系统中的网络拓扑图和电网PMS系统、电网OMS系统。

8.如权利要求5所述的基于数据自动分析系统的智能调度控制系统，其特征在于，所述调控主站系统包括：

数据分析计算模块，通过对故障发生时各项数据进行计算分析，得出故障类型、故障范围结果；

动态数据存储单元，与数据分析计算模块连接，用于存储从GIS系统中提取的网络拓扑图，向数据分析计算模块提供网络拓扑数据；

运行设备数据存储单，与数据分析计算模块连接，用于存储从电网PMS系统中提取的网络设备属性参数，向数据分析计算模块提供设备参数数据；

采集数据存储单元，与数据分析计算模块连接，用于存储调度自动化系统中采集的遥测、遥信数据，包括电流、电压，向数据分析计算模块提供故障计算数据；

数据结果发送单元，与数据分析计算模块连接，用于根据计算结果判断的故障类型、故障范围，向相关部门发送处理指令。