CN106160218B - 电网配电线路实时监控分析系统 - Google Patents
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Abstract
电网配电线路实时监控分析系统，包括：负荷采集模块，用于实时采集各终端线路的电流、电压以及负载；拓扑存储模块，用于存储配网地理信息系统的配电网的网络拓扑关系数据；数据分析模块：根据数据存储模块中的数据，能够计算出各支路、干路在特定时间段内的平均负荷及其标准差；数据显示模块：能够显示各支路、干路在特定时间段内的平均负荷及其标准差。
Description
技术领域
本发明涉及一种电网线路的监测维护，尤其是涉及一种电网配电线路实时监控分析系统。
背景技术
电网是由发电厂、变电所和输电线路组成。电网的任务是将各种能源转换成电能,，供用户使用。由于用电规律不受控制, 电能不能储存, 只能用多少发多少, 从而电网运行需要进行负荷的监控调度。
随着现代电力电子工业的发展，大容量非线性电力负荷的大量增加及电力系统长期超负荷运行对电力系统的影响及其引发的事故日益受到人们的关注。利用电力系统远程监控技术能够对电力网络实施实时动态监控，根据电力系统瞬间状态变化预测计算电力系统的隐患事故与突发故障的可能性，构成电网预警监控系统，对电网进行评估、报警与自动控制，并将信息快速传输给运行管理者与决策层，避免隐患故障的发生，或将故障的损失限制在最小范围内。
201110417332.6的发明专利提出了一种电网配电线路的实时监控分析系统，其利用电流互感器以及电压互感器测定配变终端的电流电压等数据，通过建立合理的计算模型和展示方式，在线路结线图显示监测点的负载数据，实现配电线路电流数据的远程监测，为线路的安全运行提供的保障。但是，其监测的是监测点的实时电流数据，仅能反应其负载情况，不能够反应其负载的变化情况。
发明内容
作为本发明的一个方面，提供了一种电网配电线路实时监控分析系统，其包括负荷采集模块，用于实时采集各终端线路的电流、电压以及负载；拓扑存储模块，用于存储配网地理信息系统的配电网的网络拓扑关系数据；数据分析模块，通过负荷采集模块采集的实时数据以及拓扑存储模块存储的网络拓扑关系数据，计算出配电网络各干路、支路的实时负荷状态；数据显示模块，用于在显示设备上实现配电网络各干路、支路的实时负荷状态，以及各端线路的电流、电压以及负载信息；其中，所述数据分析模块还计算配电网络各干路、支路的实时负荷微分参数，所述微分参数由下式计算：dx＝（I1－I2）/T,其中T为一个微分周期，I1和I2分别为该微分周期起点和终点时的线路电流。
优选的，本发明的上述电网配电线路实时监控分析系统中，所述数据显示模块还显示各干路、支路的实时负荷微分参数。
优选的，本发明的上述电网配电线路实时监控分析系统中，所述各干路、支路的实时负荷微分参数和所述各干路、支路的实时负荷状态通过不同的界面显示，所述不同的界面可以进行切换。
优选的，本发明的上述电网配电线路实时监控分析系统中，还包括报警模块，其在配电网络的某条支路、干路的实时负荷超过第一阈值时，给出该线路报警信号。
优选的，本发明的上述电网配电线路实时监控分析系统中，所述报警模块，在配电网络的的某条支路、干路的实时负荷超过第二阈值，并且其微分参数大于第三阈值时，给出该线路的报警信号。
优选的，本发明的上述电网配电线路实时监控分析系统中，所述第二阈值小于第一阈值。
优选的，在线路发出报警信号时，根据实时负荷以及微分参数的情况不同，给予不同的级别的报警信号；当实时负荷超过第一阈值，并且微分参数大于第三阈值时，给出高等级的报警信号；当实时负荷超过第一阈值，并且微分参数小于第三阈值时，给出中等级的报警信号；当实时负荷超过第二阈值，并且其微分参数大于第三阈值时，给出低等级的报警信号。
优选的，本发明的上述电网配电线路实时监控分析系统中，还包括数据存储模块，所述数据分析模块，将各支路、干路的实时负荷情况以及实时负荷微分参数记录在数据存储模块。
优选的，本发明的上述电网配电线路实时监控分析系统中，所述数据分析模块根据所述数据存储模块中的数据，能够计算出各支路、干路在特定时间段内的平均负荷及其标准差。
优选的，本发明的上述电网配电线路实时监控分析系统中，所述数据显示模块能够显示各支路、干路在特定时间段内的平均负荷及其标准差。
优选的，本发明的上述电网配电线路实时监控分析系统中，所述数据显示模块对于距离平均负荷不同标准差的数据使用不同的颜色表示。
优选的，本发明的上述电网配电线路实时监控分析系统中，所述数据显示模块对于高于平均负荷2倍标准差内的数据使用绿色表示，对于高于平均负荷2～5倍标准差之间的数据使用黄色表示，对于高于平均负荷5倍标准差的数据使用红色表示。
附图说明
图1是本发明的电网配电线路实时监控分析系统的结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将使用实施例对本发明进行简单地介绍，显而易见地，下面描述中的仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些实施例获取其他的技术方案，也属于本发明的公开范围。
参见图1，本发明的电网配电线路实时监控分析系统包括：负荷采集模块10，数据分析模块20，拓扑存储模块30，数据显示模块40，数据存储模块50以及报警模块60。其中，负荷采集模块10用于实时采集各终端线路的电流、电压以及负载，负荷采集模块10可以使用电流互感器、电压互感器或者其他类型的负荷传感器中的一种或者其组合。负荷采集模块10采集的负荷信号，通过通信网络传送给数据分析模块20。拓扑存储模块30，用于存储配网地理信息系统的配电网的网络拓扑关系数据，其中可以使用配网GIS单线图拓扑数据。数据分析模块20，通过负荷采集模块10采集的实时数据以及拓扑存储模块存储30的网络拓扑关系数据，计算出配电网络各干路、支路的实时负荷状态，其中各干路、支路的实时负荷状态由其包括的终端线路的实时负荷信号计算出来，其负荷是其包括的各终端线路的实时负荷量之和。数据分析模块20将其计算出了各干路、支路的实时负荷状态通过数据显示模块40在显示设备上显示出。数据显示模块40还能够显示各终端线路的电流、电压以及负载信息。其中，数据分析模块20还能够计算配电网络各干路、支路的实时负荷微分参数，所述微分参数由下式计算：dx＝（I1－I2）/T,其中T为一个微分周期，I1和I2分别为该微分周期起点和终点时的线路电流。通过上述微分参数的计算，可以对于配电网络各干路、支路的负荷的变化情况进行动态分析，从而在负载较大并且增量较大时，能够有效给出预警。
本发明的实施例中，数据分析模块20计算出的电网配电线路各干路、支路的实时负荷微分参数，可以通过数据显示模块40在显示界面上显示，优选的，网配电线路各干路、支路的实时负荷微分参数和实时负荷状态可以通过不同的界面显示，其中不同的界面可以进行切换。
本发明的报警模块60，用于在配电网络可能出现负荷过重时，例如，配电网络的某条支路、干路的实时负荷超过第一阈值时，给出报警信号。但是，这种监控只是静态的监控，由于本发明的数据分析模块20对线路负荷的微分参数进行了计算，优选的，可以在配电网络的某条支路、干路的实时负荷超过第二阈值，所述第二阈值小于第一阈值，并且其微分参数大于第三阈值时，其表示虽然该线路负载还没有超过第一阈值，但是其绝对值已经较高，并且增速较快，其可能很快会到达第一阈值，给出该线路的报警信号。
在上述实施例中，在线路发出报警信号时，根据实时负荷以及微分参数的情况不同，给予不同的级别的报警信号；当实时负荷超过第一阈值，并且微分参数大于第三阈值时，给出高等级的报警信号；当实时负荷超过第一阈值，并且微分参数小于第三阈值时，给出中等级的报警信号；当实时负荷超过第二阈值，并且其微分参数大于第三阈值时，给出低等级的报警信号。
本发明的实施例中，还可以包括数据存储模块50，用于存储数据分析模块20计算出的配电网络各支路、干路的实时负荷情况以及实时负荷微分参数。通过数据存储模块50中的数据，能够计算出配电网络各支路、干路在特定时间段内的平均负荷及其标准差。这些计算出的配电网络各支路、干路在特定时间段内的平均负荷及其标准差可以通过数据显示模块40进行显示。优选的，数据显示模块40对于距离平均负荷不同标准差的数据使用不同的颜色表示。例如，高于平均负荷2倍标准差内的数据使用绿色表示，对于高于平均负荷2～5倍标准差之间的数据使用黄色表示，对于高于平均负荷5倍标准差的数据使用红色表示。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (3)
1.一种电网配电线路实时监控分析系统，包括：
负荷采集模块，用于实时采集各终端线路的电流、电压以及负载；
拓扑存储模块，用于存储配网地理信息系统的配电网的网络拓扑关系数据；
数据分析模块，通过负荷采集模块采集的实时数据以及拓扑存储模块存储的网络拓扑关系数据，计算出配电网络各干路、支路的实时负荷状态；
数据显示模块，用于在显示设备上显示配电网络各干路、支路的实时负荷状态，以及各终端线路的电流、电压以及负载信息；其特征在于：所述数据分析模块根据所述数据存储模块中的数据，能够计算出各支路、干路在特定时间段内的平均负荷及其标准差；所述数据显示模块能够显示各支路、干路在特定时间段内的平均负荷及其标准差；所述数据分析模块还计算配电网络各干路、支路的实时负荷微分参数，所述微分参数由下式计算：dx＝（I1－I2）/T,其中T为一个微分周期，I1和I2分别为该微分周期起点和终点时的线路电流;
还包括报警模块，其在配电网络的某条支路、干路的实时负荷超过第一阈值时，给出该线路报警信号；所述报警模块，在配电网络的某条支路、干路的实时负荷超过第二阈值，并且其微分参数大于第三阈值时，给出该线路的报警信号。
2.根据权利要求1所述的电网配电线路实时监控分析系统，其特征在于：所述数据显示模块对于距离平均负荷不同标准差的数据使用不同的颜色表示。
3.根据权利要求1－2之一所述的电网配电线路实时监控分析系统，其特征在于：所述数据显示模块对于高于平均负荷2倍标准差内的数据使用绿色表示，对于高于平均负荷2～5倍标准差之间的数据使用黄色表示，对于高于平均负荷5倍标准差的数据使用红色表示。
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