CN109494757A - 一种电压无功运行预警方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电压无功运行预警方法和系统，包括：采集配电网运行数据，并基于预先建立的分类分级顺序进行电压无功预警分析；根据电压无功预警分析和采集到的配电网运行数据进行分类性的预警分布式云计算；结合预先设定的预警模式根据云计算结果发出指令，推送预警信息。该方法和系统能够根据采集配电网运行数据，并基于预先建立的分类分级顺序进行电压无功预警分析以及预警分布式云计算，避免事故发生，提高电能质量，确保配电网电压无功不会造成安全隐患，并通过基于互联网+技术进行多维度数据即时分段预警分析，结合多方式进行预警，实现配电网的电压无功即时预警。

Description

一种电压无功运行预警方法和系统

技术领域

本发明属于电力系统领域，具体讲涉及一种电压无功运行预警方法和系统。

背景技术

目前，配电网电压无功运行进行预警方案，一般是通过对地区电压无功控制AVC运行方式进行评价，针对AVC系统的运行记录，对数据采集与监视控制SCADA系统采集的配电网运行数据进行无功电压安全分析、区域分析和AVC指令分析，及时进行校验预警分析，通过对相关电压、电流、功率因数以及投入记录等重要指标数据进行预警分析，在通过AVC进行多维度数据分析评判方面，由于技术手段等制约还存在信息化瓶颈，预警方式单一，预警手段相对落后，系统级的预警只针对系统，不能做到即时实时的定点提醒，以及重点情况跟踪分析等。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提出一种电压无功运行预警方法和系统。

实现上述目的所采用的解决方案为：

一种电压无功运行预警方法，其改进之处在于，包括：

采集配电网运行数据，并基于预先建立的分类分级顺序进行电压无功预警分析；

根据所述电压无功预警分析和采集到的配电网运行数据进行分类性的预警分布式云计算；

结合预先设定的预警模式根据所述云计算结果发出指令，推送预警信息。

本发明提供的第一优选技术方案，其改进之处在于,所述基于预先建立的分类分级顺序进行电压无功预警分析包括：

先进行电压无功安全性分析；

然后进行无功储备分析；

最后进行动作指令分析。

本发明提供的第二优选技术方案，其改进之处在于：所述电压无功安全性分析包括：

根据所述配电网运行数据，将电压、电流和功率因数作为评判配电网电压质量是否合格的指标，根据所述指标的越限情况进行指标越限预警。

本发明提供的第三优选技术方案，其改进之处在于,所述无功储备分析包括：

根据固定频率刷新所述配电网运行数据，以主变压器为节点进行拓扑分析，统计所述配电网的母线电压合格率，根据投入的无功容量以及未投入的无功容量统计预设区域内的无功缺额容量与无功容量储备情况，进行无功储备预警。

本发明提供的第四优选技术方案，其改进之处在于，所述动作指令分析包括：

分析所述配电网中自动电压控制系统控制的电容器和有载调压分接头的动作情况，对动作指令进行逐一记录，分析动作次数以及成功率，进行指令动作预警。

本发明提供的第五优选技术方案，其改进之处在于，所述根据所述电压无功预警分析和采集到的配电网运行数据进行分类性的预警分布式云计算包括：

根据所述电压无功预警分析的结果和采集到的配电网运行数据，按照电压、功率因数、重过载、三相不平衡设定标签进行分类，设定指标阈值区域预警分析应用池，分别对所述指标进行处理，运用并行分布式计算技术，对所述指标进行同类项分布式计算甄别，并在云服务器形成历史记录管理，形成指标趋势储备库，实时根据自动电压控制系统的动作记录进行统计分析，形成预警分类，进行标志位推送关联信息；

其中，所述指标包括电压、电流和功率因数。

本发明提供的第六优选技术方案，其改进之处在于，所述结合预先设定的预警模式根据所述云计算结果发出指令，推送预警信息，包括：

当预设的预警模式为定位推送模式时，获取用户终端所在位置发送至云计算中心，云计算中心根据所述位置进行就近匹配主变压器，设定预警云联动触发机制，分别针对指标越限预警、无功储备预警和指令动作预警进行关键标志匹配，并按照预设的标准进行排序分类，通过云计算实时分析判断进行识别预警并将预警信息推送至所述用户终端；

当预设的预警模式为主动触发关注区域模式时，获取用户设定的关注指标信息、关注区域和预警种类发送至云计算中心，当预警分布式云计算的结果符合所述关注指标信息、关注区域和预警种类时，云计算中心向用户终端推送预警信息。

一种电压无功运行预警系统，其改进之处在于，包括：采集分析模块、云计算模块和推送模块；

所述采集分析模块，用于采集配电网运行数据，并基于预先建立的分类分级顺序进行电压无功预警分析；

所述云计算模块，用于根据所述电压无功预警分析和采集到的配电网运行数据进行分类性的预警分布式云计算；

所述推送模块，用于结合预先设定的预警模式根据所述云计算结果发出指令，推送预警信息。

本发明提供的第七优选技术方案，其改进之处在于，所述采集分析模块包括电压无功安全性单元、无功储备单元和动作指令单元；

所述电压无功安全性单元，用于进行电压无功安全性分析；

所述无功储备单元，用于进行无功储备分析；

所述动作指令单元，用于进行动作指令分析。

本发明提供的第八优选技术方案，其改进之处在于，所述推送模块包括：定位推送单元和主动推送单元；

所述定位推送单元，用于当预设的预警模式为定位推送模式时，获取用户终端所在位置发送至云计算中心，云计算中心根据所述位置进行就近匹配主变压器，设定预警云联动触发机制，分别针对指标越限预警、无功储备预警和指令动作预警进行关键标志匹配，并按照预设的标准进行排序分类，通过云计算实时分析判断进行识别预警并将预警信息推送至所述用户终端；

所述主动推送单元，用于当预设的预警模式为主动触发关注区域模式时，获取用户设定的关注指标信息、关注区域和预警种类发送至云计算中心，当预警分布式云计算的结果符合所述关注指标信息、关注区域和预警种类时，云计算中心向用户终端推送预警信息。

与最接近的现有技术相比，本发明具有的优异效果如下：

1.能够根据采集配电网运行数据，并基于预先建立的分类分级顺序进行电压无功预警分析以及预警分布式云计算，避免事故发生，提高电能质量。

2.确保配电网电压无功不会造成安全隐患，为配电网电压质量管理提供决策与手段，对于配电网管理起积极促进作用。

3.基于互联网+技术进行多维度数据即时分段预警分析，结合多方式进行预警，通过APP定位进行区域重点跟踪推送，以及通过客户端主动触发关注区域进行定点跟踪推送，实现配电网的电压无功即时预警。

附图说明

图1为本发明提供的一种电压无功运行预警方法基本流程示意图；

图2为本发明提供的电压无功运行预警方法流程示意图；

图3为本发明提供的电压无功运行预警并行分布式云计算过程示意图；

图4为本发明提供的一种电压无功运行预警系统基本结构示意图；

图5为本发明提供的一种电压无功运行预警系统基本具体示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的详细说明。

实施例1：

本发明提供的一种电压无功运行预警方法基本流程示意图如图1所示，包括：

步骤1：采集配电网运行数据，并基于预先建立的分类分级顺序进行电压无功预警分析；

步骤2：根据电压无功预警分析和采集到的配电网运行数据进行分类性的预警分布式云计算；

步骤3：结合预先设定的预警模式根据云计算结果发出指令，推送预警信息。

具体的，本专利通过基于互联网+技术构建数据多维度即时分段预警分析结合方式进行多方式预警，通过云计算进行分布式分析，通过APP定位进行区域重点跟踪推送，以及客户端主动触发关注区域模式进行定点跟踪推送，实现配电网的电压无功即时预警，具体实现方法示意图如图2所示。

一种电压无功运行预警方法包括以下步骤：

步骤101：设定电压无功预警方式，对配电网电压无功自动控制系统AVC进行分类分级。

在电力系统中电压无功功率是一项重要的运行参数，针对配电网网络拓扑结构，结合SCADA系统的配电网运行数据，将能量管理系统即EMS系统、配电网公共信息模型CIM模型文件与AVC系统运行记录数据相结合统一进行电压无功数据合理性分析判断，按照电压无功安全分析、无功储备区域分析和AVC动作指令分析设定3级并行分析模式，进行预警方式的设定。

步骤102：进行电压无功预警分析，包括：

步骤102-1：电压无功安全分析；

设定安全分析指标，将电压、电流和功率因数作为指标进行评判配电网电压质量是否合格，并将拓扑地理信息坐标进行维护，主要有高峰和低谷时有功、无功和功率因数，根据各类指标越限情况进行指标越限预警。

步骤102-2：无功储备区域分析；

由于区域无功储备及负荷情况不同，将配电网主变压器进行拓扑解析，根据无功潮流计算合理的约束条件将配电网进行区域分类，按照固定频率刷新配电网运行数据，以主变压器为电源点分析功率因数，统计母线电压合格率，根据投入的无功容量以及未投入的无功容量统计区域内的无功缺额容量与无功容量储备情况，实现无功储备预警。

步骤102-3：AVC动作指令分析；

通过AVC系统，接收母线电压指令后计算，综合分析各种闭锁条件，向励磁调节器发出增磁或减磁控制信号，来调节无功功率；针对控制信号设计状态标志位，并分别对增磁或减磁设定不同的标志位进行描述，对进行与AVC控制有关的电容器和有载调压分接头动作情况、动作次数和动作成功率进行分析，实现指令动作预警。

步骤103：云计算汇总分析。

电压无功运行预警并行分布式云计算过程如图3所示，云计算中心获取步骤102得到的指标越限预警、无功储备预警和指令动作预警数据，将预警数据按照电压、功率因数、重过载和三相不平衡设定标签进行分类划分、并分别依据分类进行建档管理，并针对预警数据的标签分类设置对应的标志位，具体为：电压设定阈值区域为中压-7％～7％，低压-10％～7％；功率因数动态调整区域为中压<0.9,低压<0.85；重过载比例为过载>60％，重载>80％；三相不平衡为电压不平衡度不超过2％,短时不得超过4％。针对这些标志位设定指标阈值区域预警分析应用池，分别对设定的指标进行梳理，将配网整体拓扑进行总体考虑，通过运用并行分布式并行计算技术，将量级化数据通过分布式存储按数据量进行整体动态分割划分，自动进行动态存储归类，在云计算中心建立归类统一计算分析方法，先通过潮流拓扑获取预警数据指标实时值，再拓扑实时分析与阈值对应，对指标进行同类项计算甄别依据指标信息进行分类值展现，并在云服务器形成历史记录管理，针对整体网络运行情况所预警进行全局跟踪统计，形成各类指标异常动作趋势储备库，分别针对动作记录措施建立措施问题对应表，实时匹配根据动作记录进行统计分析，形成预警分类，从而进行标志位推送关联信息。

步骤104：推送分析结果。

终端结合APP设定的预警模式，建立与云计算中心的连接关系，发出指令，接收云计算中心推送的预警信息。预警模式包括：

APP定位推送模式，可以通过APP，经GPS和/或北斗定位系统，获取终端的地理坐标信息，将位置信息传输至云计算中心，云计算中心根据位置信息进行区域性就近匹配，对所在区域进行模拟热力度，即按照距离远近识别主变压器位置，进行分布匹配，设定预警云联动触发机制，分别针对指标越限预警、无功储备预警和指令动作预警进行关键标志匹配，并按照重要级别进行排序分类，通过云计算及时分析判断并进行识别预警；

定点跟踪推送模式：APP通过主动选择关注主要指标信息，以及识别设定的主要关注区域，定义预警种类进行重点跟踪，云计算服务器通过接收APP的设定进行判断，识别标志位筛选预警信息，进行条件化预警推送。

实施例2：

基于同一发明构思，本发明还提供了一种电压无功运行预警系统，由于这些设备解决技术问题的原理与电压无功运行预警方法相似，重复之处不再赘述。

该系统基本结构如图4所示，包括：采集分析模块、云计算模块和推送模块；

其中，采集分析模块，用于采集配电网运行数据，并基于预先建立的分类分级顺序进行电压无功预警分析；

云计算模块，用于根据电压无功预警分析和采集到的配电网运行数据进行分类性的预警分布式云计算；

推送模块，用于结合预先设定的预警模式根据云计算结果发出指令，推送预警信息。

电压无功运行预警系统的具体结构如图5所示。

其中，采集分析模块包括电压无功安全性单元、无功储备单元和动作指令单元；

电压无功安全性单元，用于进行电压无功安全性分析；

无功储备单元，用于进行无功储备分析；

动作指令单元，用于进行动作指令分析。

其中，推送模块包括：定位推送单元和主动推送单元；

定位推送单元，用于当预设的预警模式为定位推送模式时，获取用户终端所在位置发送至云计算中心，云计算中心根据位置进行就近匹配主变压器，设定预警云联动触发机制，分别针对指标越限预警、无功储备预警和指令动作预警进行关键标志匹配，并按照预设的标准进行排序分类，通过云计算实时分析判断进行识别预警并将预警信息推送至用户终端；

主动推送单元，用于当预设的预警模式为主动触发关注区域模式时，获取用户设定的关注指标信息、关注区域和预警种类发送至云计算中心，当预警分布式云计算的结果符合关注指标信息、关注区域和预警种类时，云计算中心向用户终端推送预警信息。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是:以上实施例仅用于说明本申请的技术方案而非对其保护范围的限制,尽管参照上述实施例对本申请进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:本领域技术人员阅读本申请后依然可对申请的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换，但这些变更、修改或者等同替换，均在申请待批的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电压无功运行预警方法，其特征在于，包括：

采集配电网运行数据，并基于预先建立的分类分级顺序进行电压无功预警分析；

根据所述电压无功预警分析和采集到的配电网运行数据进行分类性的预警分布式云计算；

结合预先设定的预警模式根据所述云计算结果发出指令，推送预警信息。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于预先建立的分类分级顺序进行电压无功预警分析包括：

先进行电压无功安全性分析；

然后进行无功储备分析；

最后进行动作指令分析。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述电压无功安全性分析包括：

根据所述配电网运行数据，将电压、电流和功率因数作为评判配电网电压质量是否合格的指标，根据所述指标的越限情况进行指标越限预警。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述无功储备分析包括：

根据固定频率刷新所述配电网运行数据，以主变压器为节点进行拓扑分析，统计所述配电网的母线电压合格率，根据投入的无功容量以及未投入的无功容量统计预设区域内的无功缺额容量与无功容量储备情况，进行无功储备预警。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述动作指令分析包括：

分析所述配电网中自动电压控制系统控制的电容器和有载调压分接头的动作情况，对动作指令进行逐一记录，分析动作次数以及成功率，进行指令动作预警。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电压无功预警分析和采集到的配电网运行数据进行分类性的预警分布式云计算包括：

根据所述电压无功预警分析的结果和采集到的配电网运行数据，按照电压、功率因数、重过载、三相不平衡设定标签进行分类，设定指标阈值区域预警分析应用池，分别对所述指标进行处理，运用并行分布式计算技术，对所述指标进行同类项分布式计算甄别，并在云服务器形成历史记录管理，形成指标趋势储备库，实时根据自动电压控制系统的动作记录进行统计分析，形成预警分类，进行标志位推送关联信息；

其中，所述指标包括电压、电流和功率因数。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述结合预先设定的预警模式根据所述云计算结果发出指令，推送预警信息，包括：

当预设的预警模式为定位推送模式时，获取用户终端所在位置发送至云计算中心，云计算中心根据所述位置进行就近匹配主变压器，设定预警云联动触发机制，分别针对指标越限预警、无功储备预警和指令动作预警进行关键标志匹配，并按照预设的标准进行排序分类，通过云计算实时分析判断进行识别预警并将预警信息推送至所述用户终端；

当预设的预警模式为主动触发关注区域模式时，获取用户设定的关注指标信息、关注区域和预警种类发送至云计算中心，当预警分布式云计算的结果符合所述关注指标信息、关注区域和预警种类时，云计算中心向用户终端推送预警信息。

8.一种电压无功运行预警系统，其特征在于，包括：采集分析模块、云计算模块和推送模块；

所述采集分析模块，用于采集配电网运行数据，并基于预先建立的分类分级顺序进行电压无功预警分析；

所述云计算模块，用于根据所述电压无功预警分析和采集到的配电网运行数据进行分类性的预警分布式云计算；

所述推送模块，用于结合预先设定的预警模式根据所述云计算结果发出指令，推送预警信息。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述采集分析模块包括电压无功安全性单元、无功储备单元和动作指令单元；

所述电压无功安全性单元，用于进行电压无功安全性分析；

所述无功储备单元，用于进行无功储备分析；

所述动作指令单元，用于进行动作指令分析。

10.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述推送模块包括：定位推送单元和主动推送单元；

所述定位推送单元，用于当预设的预警模式为定位推送模式时，获取用户终端所在位置发送至云计算中心，云计算中心根据所述位置进行就近匹配主变压器，设定预警云联动触发机制，分别针对指标越限预警、无功储备预警和指令动作预警进行关键标志匹配，并按照预设的标准进行排序分类，通过云计算实时分析判断进行识别预警并将预警信息推送至所述用户终端；

所述主动推送单元，用于当预设的预警模式为主动触发关注区域模式时，获取用户设定的关注指标信息、关注区域和预警种类发送至云计算中心，当预警分布式云计算的结果符合所述关注指标信息、关注区域和预警种类时，云计算中心向用户终端推送预警信息。