CN106443361B - 一种电力网中在线异常的监测方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电力网中在线异常的监测方法，包括步骤：步骤S10、周期性采集设置于在电力网电路中特定位置的监测点上的电压数据；步骤S12、按照监测点从低到高的顺序并依据预定策略，将所述周期性采集到的各监测点的电压数据与各监测点相对应的预设阈值范围进行比较，并确定异常监测点；步骤S14、获得所述异常监测点相关的异常确定数据，并进行存储。本发明还提供了相应的装置及系统，实施本发明，可以有助于快速排除故障、缩小停电范围、减少停电时间，提高供电可靠性。

Description

一种电力网中在线异常的监测方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及电力网运检设备监测领域，具体涉及一种电力网中在线异常的监测方法、装置及系统。

背景技术

随着我国工农业生产的发展和人民生活水平的提高，作为国民经济基础之一的电力行业取得了迅猛的发展，电力系统输配电的安全性和可靠性也越来越受到电力系统运行、管理和科研人员的关注。输电线路的各种事故是影响电力线路安全运行的重要因素之一。因此提供一种能对电力网进行有效全面的检测方法具有很大的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种电力网中在线异常的监测方法、装置及系统，能够根据各个监测点的数据对异常能进行分析，归结原因，减少大量的人力，物力的检修投入。

为解决上述技术问题，本发明提供一种电力网中在线异常的监测方法，包括如下步骤：

步骤S10、周期性采集设置于在电力网电路中特定位置的监测点上的电压数据，所述监测点按级别从高至低依次设置于下述位置：变电站的主变压器的高压母线段，连接在主变电站的各段低压侧母线段；用户变电器的高压侧母线段；专门变压器的高压侧母线上和公用变压器的低压侧的首端和末端；

步骤S12、按照监测点按级别从低到高的顺序并依据预定策略，将所述周期性采集到的各监测点的电压数据与各监测点相对应的预设阈值范围进行比较，并确定异常监测点；

步骤S14、获得所述异常监测点相关的异常确定数据，并进行存储。

其中，所述步骤S10进一步包括：

预先为所有监测点进行编号，并对应分配一个ID号，每个监测点的ID对应设置一个数据列表；

将每隔预定周期测量所有监测点的电压值存入每一监测点ID所对应的数据列表中。

其中，所述步骤S12，具体包括：

步骤S120，按级别从低到高的先后顺序，将当前级别监测点上所采集到的电压值与其预定的阈值范围进行对比，如果比较结果为处于所述阈值范围之外，则将上一级监测点所采集到的电压值与其预定的阈值范围进行对比，直至当前上一级监测点所采集到的电压值在其对应阈值范围之内，或者监测点到达最上一级监测点；

步骤S122，将步骤S120中所述当前上一级监测点或最上一级监测点确定为异常监测点，将所述异常监测点所处的线路确定为异常线路。

其中，所述步骤S120进一步包括：

在比较到上一级的监测点所采集到的电压值处于其对应的阈值范围之外时，检索获得所述上一级监测点所采集的电压值超出其对应的阈值范围的开始时间，将所述开始时间记录进所述监测点的ID所对应的数据列表中。

其中，所述异常监测点相关的异常确定数据包括：异常监测点的ID，关联的电路的器件类型，发生异常的时间段，每隔预定周期的电压值，超出阈值电压的范围。

其中，进一步包括如下步骤：

预先根据EMS电能量管理系统中的设备静态档案信息确定所述每一监测点所对应的阈值范围；

其中，所述设备静态档案信息至少包括主变、电容器的静态信息，所述主变的静态信息包括额定电压、额定容量、电压比、档位、是否有载，所述电容器的静态信息包括：额定电压、额定电流、额定容量。

相应地，本发明的另一方面，还提供一种电力网中在线异常的监测装置，包括：

电压值获取单元，用于获得周期性采集设置于在电力网电路中特定位置的监测点上的电压数据，所述监测点按级别从高至低依次设置于下述位置：变电站的主变压器的高压母线段，连接在主变电站的各段低压侧母线段；用户变电器的高压侧母线段；专门变压器的高压侧母线上和公用变压器的低压侧的首端和末端；

比较处理单元，用于按照监测点按级别从低到高的顺序并依据预定策略，将所述周期性采集到的各监测点的电压数据与各监测点相对应的预设阈值范围进行比较，确定异常监测点；

异常确定数据获取单元，用于获得所述异常监测点相关的异常确定数据，并进行存储。

其中，进一步包括：

分配单元，用于预先为所有监测点进行编号，并对应分配一个ID号，每个监测点的ID对应设置一个数据列表；

存储单元，用于将每隔预定周期测量所有监测点的电压值，存入每一监测点ID所对应的数据列表中。

其中，所述比较处理单元具体包括：

比较判断单元，用于按级别从低到高的先后顺序，将当前级别监测点上所采集到的电压值与其预定的阈值范围进行对比，如果比较结果为处于所述阈值范围之外，则将上一级监测点所采集到的电压值与其预定的阈值范围进行对比，直至当前上一级监测点所采集到的电压值在其对应阈值范围之内，或者监测点到达最上一级监测点；

异常确定单元，用于比较判断单元中确定的所述当前上一级监测点或最上一级监测点确定为异常监测点，将所述异常监测点所处的线路确定为异常线路。

其中，所述比较处理单元进一步包括：

开始时间记录单元，用于在比较到上一级的监测点所采集到的电压值处于其对应的阈值范围之外时，检索获得所述上一级监测点所采集的电压值超出其对应的阈值范围的开始时间，将所述开始时间记录进所述监测点的ID所对应的数据列表中。

其中，进一步包括：

阈值设置单元，用于预先根据EMS电能量管理系统中的设备静态档案信息确定所述每一监测点所对应的阈值范围；其中，所述设备静态档案信息至少包括主变、电容器的静态信息，所述主变的静态信息包括额定电压、额定容量、电压比、档位、是否有载，所述电容器的静态信息包括：额定电压、额定电流、额定容量。

相应地，本发明的再一方面，还提供一种电力网中在线异常的监测系统，包括：

多个电压检测仪，用于周期性采集设置于在电力网电路中特定位置的监测点上的电压值，所述监测点按级别从高至低包括：变电站的主变压器的高压母线段，连接在主变电站的各段低压侧母线段；用户变电器的高压侧母线段；专门变压器的高压侧母线上和公用变压器的低压侧的首端和末端；

通信平台，与所述多个电压检测仪实现有线或无线连接，接收来自所述多个电压检测仪所采集到的各个监测点的电压值；

分析中心，与所述通信平台通过无线连接，包含前述的电力网中在线异常的监测装置。

实施本发明，具有如下有益效果：

本发明提供的一种电力网中在线异常的监测方法、装置及系统，可以根据预设定比较策略及时获得故障位置及故障现象等信息，极大的缩短故障查找时间，有助于快速排除故障、缩小停电范围、减少停电时间，提高供电可靠性。同时大大减少故障巡线人员，提高工作效率。

附图说明

图1是本发明提供的一种电力网中在线异常的监测方法的一个实施例的主流程示意图；

图2是图1中在电力网中设置监测点的示意图；

图3是图1中步骤S12的更详细的流程示意图；

图4是本发明提供的一种电力网中在线异常的监测装置的结构示意图。

具体实施方式

下述将结合附图对本发明进行详细说明。

如图1所示，示出了本发明提供的一种电力网中在线异常的监测方法的一个实施例的主流程示意图；并请一并结合图2和图3所示，在该实施例中，该方法包括如下步骤：

步骤S10、周期性采集设置于在电力网电路中特定位置的监测点上的电压数据，所述监测点按级别高低依次设置于下述位置：变电站的主变压器的高压母线段，连接在主变电站的各段低压侧母线段；用户变电器的高压侧母线段；专门变压器的高压侧母线上和公用变压器的低压侧的首端和末端；

具体地，可参见图3所示，在电网中的图示位置设置监测点，每个监测点均设置有电压监测仪。其中，变电站的主变压器的高压母线段A，连接在主变电站的各段低压侧母线段B；用户变电器的高压侧母线段C；专门变压器的高压侧母线上D和公用变压器的低压侧的首端E和末端F为监测点的设置位置。如图所示A类和B类监测点本身监测的设备就是与其关联的设备，所以这两类监测点可以对比电压监测仪数据与EMS数据以判定电压监测仪因素，在该图中为最高级别的监测点。而C类用户端、D类、E类首端、F类末端四类监测点本身监测的设备与关联的设备不同，在一个例子中，B、C、D类监测点可以通过关联的设备自动寻找上级电源点，E、F类的上级电源点可以通过手动关联实现。

可以理解的是，在一个实施例中，该步骤S10进一步包括：

预先为所有监测点进行编号，并对应分配一个ID号，每个监测点的ID对应设置一个数据列表；

将每隔预定周期测量所有监测点的电压值存入每一监测点ID所对应的数据列表中。

其中，预定周期可以设置为T分钟，一般情况下，该T大于一分钟。

步骤S12、按照监测点从低到高的顺序并依据预定策略，将所述周期性采集到的各监测点的电压数据与各监测点相对应的预设阈值范围进行比较，并确定异常监测点；

所述步骤S12，具体包括：

步骤S120，按级别从低到高的先后顺序，将当前级别监测点上所采集到的电压值与其预定的阈值范围进行对比，如果比较结果为处于所述阈值范围之外，则将上一级监测点（监测点所连接的上一级电源所在的监测点）所采集到的电压值与其预定的阈值范围进行对比，直至当前上一级监测点所采集到的电压值在其对应阈值范围之内，或者监测点到达最上一级监测点（即监测点到达主变压器的高压母线）；

其中，所述步骤S120进一步包括：

在比较到上一级的监测点所采集到的电压值处于其对应的阈值范围之外时，检索获得所述上一级监测点所采集的电压值超出其对应的阈值范围的开始时间，将所述开始时间记录进所述监测点的ID所对应的数据列表中。

步骤S122，将步骤S120中所述当前上一级监测点或最上一级监测点确定为异常监测点，将所述异常监测点所处的线路确定为异常线路。

步骤S14、获得所述异常监测点相关的异常确定数据，并进行存储。其中，所述异常监测点相关的异常确定数据包括：异常监测点的ID，关联的电路的器件类型，发生异常的时间段，每隔预定周期的电压值，超出阈值电压的范围。

可以理解的是，在本发明提供的方法中，需要预先确定每一监测点所对应的阈值范围，具体地，预先根据EMS电能量管理系统中的设备静态档案信息确定所述每一监测点所对应的阈值范围；

其中，所述设备静态档案信息至少包括主变、电容器的静态信息，所述主变的静态信息包括额定电压、额定容量、电压比、档位、是否有载，其中，电压比和档位可以只考虑主变高压侧绕组；所述电容器的静态信息包括：额定电压、额定电流、额定容量。

如图4所示，示出了本发明提供的一种电力网中在线异常的监测装置的一个实施例的结构示意图，在该实施例中，该电力网中在线异常的监测装置1包括：

电压值获取单元10，用于获得周期性采集设置于在电力网电路中特定位置的监测点上的电压数据，所述监测点按级别高低依次设置于下述位置：变电站的主变压器的高压母线段，连接在主变电站的各段低压侧母线段；用户变电器的高压侧母线段；专门变压器的高压侧母线上和公用变压器的低压侧的首端和末端；

比较处理单元12，用于按照监测点从低到高的顺序并依据预定策略，将所述周期性采集到的各监测点的电压数据与各监测点相对应的预设阈值范围进行比较，确定异常监测点；

异常确定数据获取单元14，用于获得所述异常监测点相关的异常确定数据，并进行存储；

阈值设置单元16，用于预先根据EMS电能量管理系统中的设备静态档案信息确定所述每一监测点所对应的阈值范围；其中，所述设备静态档案信息至少包括主变、电容器的静态信息，所述主变的静态信息包括额定电压、额定容量、电压比、档位、是否有载，所述电容器的静态信息包括：额定电压、额定电流、额定容量；

分配单元13，用于预先为所有监测点进行编号，并对应分配一个ID号，每个监测点的ID对应设置一个数据列表；

存储单元15，用于将每隔预定周期测量所有监测点的电压值，存入每一监测点ID所对应的数据列表中。

其中，所述比较处理单元12具体包括：

比较判断单元121，用于按级别从低到高的先后顺序，将当前级别监测点上所采集到的电压值与其预定的阈值范围进行对比，如果比较结果为处于所述阈值范围之外，则将上一级监测点所采集到的电压值与其预定的阈值范围进行对比，直至当前上一级监测点所采集到的电压值在其对应阈值范围之内，或者监测点到达最上一级监测点；

开始时间记录单元121，用于在比较到上一级的监测点所采集到的电压值处于其对应的阈值范围之外时，检索获得所述上一级监测点所采集的电压值超出其对应的阈值范围的开始时间，将所述开始时间记录进所述监测点的ID所对应的数据列表中；

异常确定单元122，用于比较判断单元120中确定的所述当前上一级监测点或最上一级监测点确定为异常监测点，将所述异常监测点所处的线路确定为异常线路。

更多的细节可以参考前述对图1至图3的描述。

相应地，本发明实施例还提供了一种电力网中在线异常的监测系统，其包括：

多个电压检测仪，用于周期性采集设置于在电力网电路中特定位置的监测点上的电压值，所述监测点按级别高低包括：变电站的主变压器的高压母线段，连接在主变电站的各段低压侧母线段；用户变电器的高压侧母线段；专门变压器的高压侧母线上和公用变压器的低压侧的首端和末端；

通信平台，与所述多个电压检测仪实现有线或无线连接，接收来自所述多个电压检测仪所采集到的各个监测点的电压值；

分析中心，与所述通信平台通过无线连接，包含前述的电力网中在线异常的监测装置1，对于电力网中在线异常的监测装置1具体结构以及功能，可参见前述对图4的描述，在此不进行详述。

实施本发明，具有如下有益效果：

本发明提供的一种电力网中在线异常的监测方法、装置及系统，可以根据预设定比较策略及时获得故障位置及故障现象等信息，极大的缩短故障查找时间，有助于快速排除故障、缩小停电范围、减少停电时间，提高供电可靠性。同时大大减少故障巡线人员，提高工作效率。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明的，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。

Claims (12)

1.一种电力网中在线异常的监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S10、周期性采集设置于在电力网电路中特定位置的监测点上的电压数据，所述监测点按级别从高至低依次设置于下述位置：变电站的主变压器的高压母线段，连接在主变电站的各段低压侧母线段；用户变电器的高压侧母线段；专门变压器的高压侧母线上和公用变压器的低压侧的首端和末端；

步骤S12、按照监测点的级别从低到高的顺序并依据预定策略，将所述周期性采集到的各监测点的电压数据与各监测点相对应的预设阈值范围进行比较，并确定异常监测点；

步骤S14、获得所述异常监测点相关的异常确定数据，并进行存储。

2.如权利要求1所述的一种电力网中在线异常的监测方法，其特征在于，所述步骤S10进一步包括：

预先为所有监测点进行编号，并对应分配一个ID号，每个监测点的ID对应设置一个数据列表；

将每隔预定周期测量所有监测点的电压值存入每一监测点ID所对应的数据列表中。

3.如权利要求2所述的一种电力网中在线异常的监测方法，其特征在于，所述步骤S12具体包括：

步骤S120，按级别从低到高的先后顺序，将当前级别监测点上所采集到的电压值与其预定的阈值范围进行对比，如果比较结果为处于所述阈值范围之外，则将上一级监测点所采集到的电压值与其预定的阈值范围进行对比，直至当前上一级监测点所采集到的电压值在其对应阈值范围之内，或者监测点到达最上一级监测点；

步骤S122，将步骤S120中所述当前上一级监测点或最上一级监测点确定为异常监测点，将所述异常监测点所处的线路确定为异常线路。

4.如权利要求3所述的一种电力网中在线异常的监测方法，其特征在于，所述步骤S120进一步包括：

在比较到上一级的监测点所采集到的电压值处于其对应的阈值范围之外时，检索获得所述上一级监测点所采集的电压值超出其对应的阈值范围的开始时间，将所述开始时间记录进所述监测点的ID所对应的数据列表中。

5.如权利要求4所述的一种电力网中在线异常的监测方法，其特征在于，所述异常监测点相关的异常确定数据包括：异常监测点的ID，关联的电路的器件类型，发生异常的时间段，每隔预定周期的电压值，超出阈值电压的范围。

6.如权利要求2-5任一项所述的一种电力网中在线异常的监测方法，其特征在于，包括步骤：

预先根据EMS电能量管理系统中的设备静态档案信息确定所述每一监测点所对应的阈值范围；

其中，所述设备静态档案信息至少包括主变、电容器的静态信息，所述主变的静态信息包括额定电压、额定容量、电压比、档位、是否有载，所述电容器的静态信息包括：额定电压、额定电流、额定容量。

7.一种电力网中在线异常的监测装置，其特征在于，包括：

电压值获取单元，用于获得周期性采集设置于在电力网电路中特定位置的监测点上的电压数据，所述监测点按级别从高至低依次设置于下述位置：变电站的主变压器的高压母线段，连接在主变电站的各段低压侧母线段；用户变电器的高压侧母线段；专门变压器的高压侧母线上和公用变压器的低压侧的首端和末端；

比较处理单元，用于按照监测点的级别从低到高的顺序并依据预定策略，将所述周期性采集到的各监测点的电压数据与各监测点相对应的预设阈值范围进行比较，确定异常监测点；

异常确定数据获取单元，用于获得所述异常监测点相关的异常确定数据，并进行存储。

8.如权利要求7所述的一种电力网中在线异常的监测装置，其特征在于，进一步包括：

分配单元，用于预先为所有监测点进行编号，并对应分配一个ID号，每个监测点的ID对应设置一个数据列表；

存储单元，用于将每隔预定周期测量所有监测点的电压值，存入每一监测点ID所对应的数据列表中。

9.如权利要求8所述的一种电力网中在线异常的监测装置，其特征在于，所述比较处理单元具体包括：

比较判断单元，用于按级别从低到高的先后顺序，将当前级别监测点上所采集到的电压值与其预定的阈值范围进行对比，如果比较结果为处于所述阈值范围之外，则将上一级监测点所采集到的电压值与其预定的阈值范围进行对比，直至当前上一级监测点所采集到的电压值在其对应阈值范围之内，或者监测点到达最上一级监测点；

异常确定单元，用于比较判断单元中确定的所述当前上一级监测点或最上一级监测点确定为异常监测点，将所述异常监测点所处的线路确定为异常线路。

10.如权利要求9所述的一种电力网中在线异常的监测方法，其特征在于，所述比较处理单元进一步包括：

开始时间记录单元，用于在比较到上一级的监测点所采集到的电压值处于其对应的阈值范围之外时，检索获得所述上一级监测点所采集的电压值超出其对应的阈值范围的开始时间，将所述开始时间记录进所述监测点的ID所对应的数据列表中。

11.如权利要求7至10任一项所述的一种电力网中在线异常的监测装置，其特征在于，进一步包括：

阈值设置单元，用于预先根据EMS电能量管理系统中的设备静态档案信息确定所述每一监测点所对应的阈值范围；其中，所述设备静态档案信息至少包括主变、电容器的静态信息，所述主变的静态信息包括额定电压、额定容量、电压比、档位、是否有载，所述电容器的静态信息包括：额定电压、额定电流、额定容量。

12.一种电力网中在线异常的监测系统，其特征在于，包括：

多个电压检测仪，用于周期性采集设置于在电力网电路中特定位置的监测点上的电压值，所述监测点按级别从高至低包括：变电站的主变压器的高压母线段，连接在主变电站的各段低压侧母线段；用户变电器的高压侧母线段；专门变压器的高压侧母线上和公用变压器的低压侧的首端和末端；

通信平台，与所述多个电压检测仪实现有线或无线连接，接收来自所述多个电压检测仪所采集到的各个监测点的电压值；

分析中心，与所述通信平台通过无线连接，包含如权利要求7至11任一项所述的电力网中在线异常的监测装置。