CN109885592A - 一种基于NB-IoT的智能电表停电故障处理装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于NB‑IoT的智能电表停电故障处理装置及方法，接收由停电的智能电表发送的停电上报请求；逐个查询并获得各停电的智能电表的当前停电信息和当前位置信息；基于相应的配用电系统拓扑结构以及所述各停电的智能电表的当前停电信息和当前位置信息，判断出配用电系统的非故障区范围和故障区范围；针对非故障区范围和故障区范围做出相应的故障处理动作。本发明实现了用户停电状况快速上报，同时也可以通过分析上报的停电范围、停电前电流信息，快速定位出停电范围和非故障区范围，指导检修人员快速恢复非故障区用户供电，同时准确给出当前停电故障点排查预案，指导检修人员根据设备定位信息及时到位处理，提高停电抢修效率，缩短停电事件响应时间，提高了供电服务质量。
Description
技术领域
本发明属于智能用电技术领域，具体涉及一种基于NB-IoT的智能电表停电故障处理装置及方法。
背景技术
随着智能电网的快速发展，用户对供电可靠性和服务质量提出了越来越高的要求，电表作为需求侧最前沿设备，不仅可以作为用电采集的末端设备，更可以作为未来智能用电的交互终端，是未来构建"互联网+"智能能源的核心设备。现有技术的用采系统在用户端停电的情况下，无法将停电状况实时上送给主站端，从而导致供电公司无法及时进行处理，致使用户可能长时间停电；同时也无法精确定位出停电范围和停电位置，导致供电公司检修人员经常需跑好几个地方，无法快速恢复停电区。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种基于NB-IoT的智能电表停电故障处理装置及方法，利用NB-IoT低功率、广覆盖、大连接技术突破现有技术屏障，实现用户停电状况快速上报，同时也可以通过分析上报的停电范围、停电前电流状态，快速定位出停电范围和非故障区范围，指导检修人员快速恢复非故障区用户供电，同时准确给出当前停电故障点排查预案，指导检修人员根据设备定位信息及时到位处理，提高停电抢修效率，缩短停电事件响应时间，提高了供电服务质量。
实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
第一方面，本发明提供了一种基于NB-IoT的智能电表停电故障处理装置，包括：NB-IoT网络、基于NB-IoT的智能电表和用采主站所述；
所述基于NB-IoT的智能电表包括NB-IoT模块和信息处理模块，所述信息处理模块用于实时采集当前电流、电压、有功/无功功率信息；
所述用采主站通过NB-IoT网络与所述基于NB-IoT的智能电表交互，以实现对基于NB-IoT的智能电表进行实时信息查询和精准控制
第二方面，本发明提供了一种基于NB-IoT的智能电表停电故障处理方法，包括：
接收由各停电的智能电表发送的停电上报请求；
逐个查询并获得各停电的智能电表的当前停电信息和当前位置信息；
获取配用电系统拓扑结构，并基于所述配用电系统拓扑结构以及各停电的智能电表的当前停电信息和当前位置信息，判断出配用电系统的非故障区范围和故障区范围；
针对非故障区范围和故障区范围做出相应的故障处理动作。
优选地，所述智能电表中包括信息处理模块和NB-IoT模块；
所述信息处理模块用于实时采集当前电流、电压、有功/无功功率信息；
当智能电表检测到停电故障时，所述信息处理模块通过NB-IoT模块上送停电上报请求；当智能电表接收到查询请求时，所述信息处理模块通过NB-IoT模块上送采集到的数据。
优选地，所述各智能电表的当前位置信息的获取过程具体为：
在安装智能电表时，利用远程维护工具结合NB-IoT移动网络定位方法和智能电表中的用户信息定位出智能电表的当前位置信息。
优选地，所述停电上报请求为通知报文，用于通知当前智能电表所辖区域停电，并通知查询智能电站的当前停电信息。
优选地，所述当前停电信息包括用户信息、电流信息、上级节点信息和停电时间；所述用户信息包括电表楼号、单元号和用户号；所述电流信息包括故障电流信息和/或故障相信息；所述上级节点信息指的是所在台区信息。
优选地，所述基于所述配用电系统拓扑结构以及各停电的智能电表的当前停电信息和当前位置信息，判断出配用电系统的非故障区范围和故障区范围，具体包括以下子步骤：
首先，基于所述配用电系统拓扑结构以及各停电的智能电表的当前位置信息判断出停电范围；
然后，根据各停电的智能电表的当前停电信息中的停电时间和电流信息判断出停电开始点，定位出配用电系统的停电非故障区范围和故障区范围。
优选地，所述配用电系统拓扑结构包括地区电网变电站信息、变电站下辖各配电网络信息、用户配电变压器信息、配电变压器下各个分支用户及所配电表信息。
优选地，所述停电范围指的是具体区域电网、具体小区、具体单元楼。
优选地，所述针对非故障区范围和故障区范围做出相应的故障处理动作，具体为：
生成与非故障区范围相对应的恢复供电预案，并发给用电采集系统，用于指导检修人员远程控制供电设备恢复非故障区范围供电。
优选地，所述针对非故障区范围和故障区范围做出相应的故障处理动作，具体为：
生成与故障区范围相对应的停电故障点排查预案，并将所述停电故障点排查预案以及相关检修设备的位置信息发送给用电采集系统，用于指导检修人员根据检修设备的位置信息到位处理。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明提出的一种基于NB-IoT的智能电表停电故障处理装置及方法，利用NB-IoT低功率、广覆盖、大连接技术突破现有技术屏障，实现用户停电状况快速上报，同时也可以通过分析上报的停电范围、停电前潮流状态，快速定位出停电范围和非故障区范围，指导检修人员快速恢复非故障区用户供电，同时准确给出当前停电故障点排查预案，指导检修人员根据设备定位信息及时到位处理，提高停电抢修效率，缩短停电事件响应时间，提高了供电服务质量。
附图说明
图1为本发明一种实施例的基于NBIoT的智能电表构建的停电故障处理装置的结构图；
图2为本发明一种实施例的基于NB-IoT的智能电表停电故障处理方法流程图；
图3为本发明一种实施例的基于NB-IoT的智能电表停电故障判断策略说明图。
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。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
实施例1
本发明实施例提供了一种基于NB-IoT的智能电表停电故障处理装置，如图1所示，具体包括：NB-IoT网络、基于NB-IoT的智能电表以及用采主站；
所述基于NB-IoT的智能电表包括NB-IoT模块和信息处理模块，所述信息处理模块用于实时采集当前电流、电压、有功/无功功率信息；
所述用采主站通过NB-IoT网络直接与所述基于NB-IoT的智能电表交互，不经过中间环节，以实现对基于NB-IoT的智能电表进行实时信息查询和精准控制。
当用户出现停电时，本发明实施例中的基于NB-IoT的智能电表停电故障处理装置的停电处理流程具体为：
(1)由智能电表发送停电上报请求至用采主站；
(2)用采主站接收到由停电的智能电表发送的停电上报请求后，发出查询请求至各停电的智能电表，逐个查询并获得各停电的智能电表的当前停电信息和当前位置信息；
其中，所述各智能电表的当前位置信息的获取过程具体为：在进行电表安装时，利用远程维护工具结合NB-IoT移动网络定位方法和智能电表中的用户信息(即存储在智能电表中的楼号、单元号等信息)定位出智能电表的当前位置信息；
(2)当智能电表检测到供电中断时，则主动向用采主站发送停电上报请求；
(3)用采主站一一发送查询请求至所上报智能电表，从而获得各停电的智能电表的当前停电信息和当前位置信息，有效避免了出现多个智能电表停电时同时主动上报当前停电信息和当前位置信息从而造成网络堵塞的问题；
(4)用采主站根据获取的各停电的智能电表的当前停电信息和当前位置信息，以及相应的配用电系统拓扑结构，综合判断出电力系统非故障区范围和故障点范围；具体包括以下步骤：
当停电故障时，用采主站基于配用电系统拓扑结构，根据所上报停电的智能电表所在台区、所在区域电网综合判断出停电范围，即具体区域电网、具体小区甚至具体单元楼，并可根据停电时间、故障电流判断出停电开始点，从而可定位出配用电系统停电非故障区范围和故障区范围。
(5)针对非故障区范围和故障区范围做出相应的故障处理动作；具体为：
用采主站生成与非故障区范围相对应的恢复供电预案，并发给用电采集系统，用于指导检修人员远程控制供电设备恢复非故障区范围供电；即用采主站结合配电一次系统设备情况给出可控制哪些开关合闸恢复非故障区供电；
用采主站生成与故障区范围相对应的停电故障点排查预案，并将所述停电故障点排查预案以及相关检修设备的位置信息发送给用电采集系统，即用采主站结合故障区范围主要有哪些设备，给出故障设备排查建议和检修方案，用于指导检修人员根据检修设备的位置信息到位处理，缩短停电事件响应时间，提高了供电服务质量。
实施例2
本发明实施例提供了一种基于NB-IoT的智能电表停电故障处理方法，其特征在于，包括：
S1、接收由停电的智能电表发送的停电上报请求；
所述停电上报请求为通知报文，用于通知当前智能电表所辖区域停电，并通知查询智能电站的当前停电信息；
S2、逐个查询并获得各停电的智能电表的当前停电信息和当前位置信息；
在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述各智能电表的当前位置信息的获取过程具体为：
在安装智能电表时，利用远程维护工具结合NB-IoT移动网络定位方法和智能电表中的用户信息定位出智能电表的当前位置信息；
所述当前停电信息包括用户信息、电流信息、上级节点信息和停电时间；所述用户信息包括电表楼号、单元号和用户号；所述电流信息包括故障电流信息和/或故障相信息；所述上级节点信息指的是所在台区信息；
S3、获取配用电系统拓扑机构，并基于所述配用电系统拓扑结构以及所述各停电的智能电表的当前停电信息和当前位置信息，判断出配用电系统的非故障区范围和故障区范围；所述配用电系统拓扑结构包括地区电网变电站信息、变电站下辖各配电网络信息、用户配电变压器信息、配电变压器下各个分支用户及所配电表信息；所述停电范围指的是具体区域电网、具体小区、具体单元楼；
在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述步骤S3具体为：
首先，基于所述配用电系统拓扑结构以及各停电的智能电表的当前位置信息判断出停电范围；
然后，根据各停电的智能电表的当前停电信息中的停电时间和电流信息判断出停电开始点，定位出配用电系统的停电非故障区范围和故障区范围。
以图3所示一种配网环网接线方式为例说明，1号台区某用户线路发生故障，开关1跳开导致台区1及台区2停电，这时台区1、台区2的总表和用户表发出停电上报请求，根据上报的电表所辖区域可以判断台区1及台区2停电，然后主站一一查询电表停电故障信息，因为故障点在台区1，则台区1的总表记录有故障电流，其他台区电表均没有故障电流，因此主站通过查询各电表得到的同一时刻故障电流可以推断出台区1为故障去，台区2为非故障区，可以制定相应断开开关2，合上开关1给台区2用户恢复供电的预案。再通过判断台区1所属电表有否故障电流，如均没有故障电流，则重点排查台区下、各用户表外线路设备，如有某1用户电表极记录有故障电流，则重点排查该用户线路设备。
S4、针对非故障区范围和故障区范围做出相应的故障处理动作；
在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述步骤S4具体为：
生成与非故障区范围相对应的恢复供电预案，并发给用电采集系统，用于指导检修人员远程控制供电设备恢复非故障区范围供电；即结合配电一次系统设备情况给出可控制哪些开关合闸恢复非故障区供电；
生成与故障区范围想对应的停电故障点排查预案，并将所述停电故障点排查预案以及相关检修设备的位置信息发送给用电采集系统，即结合故障区范围主要有哪些设备，给出故障设备排查建议和检修方案，用于指导检修人员根据检修设备的位置信息到位处理。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种基于NB-IoT的智能电表停电故障处理装置，其特征在于，包括：NB-IoT网络、基于NB-IoT的智能电表和用采主站所述；
所述基于NB-IoT的智能电表包括NB-IoT模块和信息处理模块，所述信息处理模块用于实时采集当前电流、电压、有功/无功功率信息；
所述用采主站通过NB-IoT网络与所述基于NB-IoT的智能电表交互，以实现对基于NB-IoT的智能电表进行实时信息查询和精准控制。
2.一种基于NB-IoT的智能电表停电故障处理方法，其特征在于，包括：
接收由各停电的智能电表发送的停电上报请求；
逐个查询并获得各停电的智能电表的当前停电信息和当前位置信息；
获取配用电系统拓扑结构，并基于所述配用电系统拓扑结构以及各停电的智能电表的当前停电信息和当前位置信息，判断出配用电系统的非故障区范围和故障区范围；
针对非故障区范围和故障区范围做出相应的故障处理动作。
3.根据权利要求2所述的一种基于NB-IoT的智能电表停电故障处理方法，其特征在于：所述智能电表中包括信息处理模块和NB-IoT模块；
所述信息处理模块用于实时采集当前电流、电压、有功/无功功率信息；
当智能电表检测到停电故障时，所述信息处理模块通过NB-IoT模块上送停电上报请求；
当智能电表接收到查询请求时，所述信息处理模块通过NB-IoT模块上送采集到的数据。
4.根据权利要求3所述的一种基于NB-IoT的智能电表停电故障处理方法，其特征在于：所述各智能电表的当前位置信息的获取过程具体为：
在安装智能电表时，利用远程维护工具结合NB-IoT移动网络定位方法和智能电表中的用户信息定位出智能电表的当前位置信息。
5.根据权利要求2所述的一种基于NB-IoT的智能电表停电故障处理方法，其特征在于：所述停电上报请求为通知报文，用于通知当前智能电表所辖区域停电，并通知查询智能电站的当前停电信息。
6.根据权利要求2或5所述的一种基于NB-IoT的智能电表停电故障处理方法，其特征在于：所述当前停电信息包括用户信息、电流信息、上级节点信息和停电时间；所述用户信息包括电表楼号、单元号和用户号；所述电流信息包括故障电流信息和/或故障相信息；所述上级节点信息指的是所在台区信息。
7.根据权利要求6所述的一种基于NB-IoT的智能电表停电故障处理方法，其特征在于：所述基于所述配用电系统拓扑结构以及各停电的智能电表的当前停电信息和当前位置信息，判断出配用电系统的非故障区范围和故障区范围，具体包括以下子步骤：
首先，基于所述配用电系统拓扑结构以及各停电的智能电表的当前位置信息判断出停电范围；
然后，根据各停电的智能电表的当前停电信息中的停电时间和电流信息判断出停电开始点，定位出配用电系统的停电非故障区范围和故障区范围。
8.根据权利要求7所述的一种基于NB-IoT的智能电表停电故障处理方法，其特征在于：所述配用电系统拓扑结构包括地区电网变电站信息、变电站下辖各配电网络信息、用户配电变压器信息、配电变压器下各个分支用户及所配电表信息；所述停电范围指的是具体区域电网、具体小区、具体单元楼。
9.根据权利要求2所述的一种基于NB-IoT的智能电表停电故障处理方法，其特征在于：所述针对非故障区范围和故障区范围做出相应的故障处理动作，具体为：
生成与非故障区范围相对应的恢复供电预案，并发给用电采集系统，用于指导检修人员远程控制供电设备恢复非故障区范围供电。
10.根据权利要求2所述的一种基于NB-IoT的智能电表停电故障处理方法，其特征在于：所述针对非故障区范围和故障区范围做出相应的故障处理动作，具体为：
生成与故障区范围相对应的停电故障点排查预案，并将所述停电故障点排查预案以及相关检修设备的位置信息发送给用电采集系统，用于指导检修人员根据检修设备的位置信息到位处理。
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|---|---|---|---|---|
| CN111382501A (zh) * | 2020-02-21 | 2020-07-07 | 华北电力大学 | 一种智能电表的配置方法、装置及计算设备 |
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