CN109991472A - 电网频率扰动实时监测方法、设备及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电网技术领域，公开一种电网频率扰动实时监测方法、设备及系统，以提升系统性能。本发明方法包括：远程服务器接收部署于电网各配电室内的各监测终端的上报数据，各监测终端用于在上传监测点采集的频率信息的同时，并将所配套环境辅助设备的状态信息发送给远程服务器；且上报数据还包括GPS坐标信息和时间信息；远程服务器根据监测点频率信息和配套环境辅助设备状态信息之间的组合关系分类设置至少两类故障类型，当根据GPS坐标信息判断任一区域内同一类故障类型的故障点数量达到某一阈值时，根据各故障点对应的故障时间的先后关系和GIS空间拓扑关系还原区域的故障扩散路径，并将该故障扩散路径在GIS地图上显示给用户。
Description
技术领域
本发明涉及电网技术领域，尤其涉及一种电网频率扰动实时监测方法、设备及系统。
背景技术
频率是决定电力系统性能最重要的参数之一,其快速准确测量是电力传输系统操作的基本要求。市场经济倾向于要求电力系统在更接近于满负荷点附近运行，而离线测量无法预测超过设计参数的一系列故障，所以，实时连续系统动态监控是一种较好的替代方案。以往的研究工作表明需要一个实时、连续、复合和统一的频率测量和控制系统，由于以前网络和软件技术的限制，复合数据的获取和实时集成较难实现，这降低了临界事件被精确记录的可能性。而现在，网络和通信领域技术的发展开启了简便和快速的数据传输和获取之门，其中最有潜在价值的高速技术革命是用局域网、广域网和因特网连接一个电力应用企业和它的外部机构，以给系统操作者提供实时信息、探测系统扰动、对系统进行仿真、获取电力质量信息、跟踪故障原因以及为AGC和FACTS控制提参考。
发明内容
本发明目的在于公开一种电网频率扰动实时监测方法、设备及系统，以提升系统性能。
为实现上述目的，本发明公开了一种电网频率扰动实时监测方法，包括：
远程服务器接收部署于电网各配电室内的各监测终端的上报数据，各所述监测终端用于在上传监测点采集的频率信息的同时，采集所属配电室的温湿度情况并经配套的环境辅助设备自动控制配电室的温湿度，并将所配套环境辅助设备的状态信息发送给所述远程服务器；且所述上报数据还包括GPS坐标信息和时间信息；
所述远程服务器根据监测点频率信息和配套环境辅助设备状态信息之间的组合关系分类设置至少两类故障类型，当根据所述GPS坐标信息判断任一区域内同一类故障类型的故障点数量达到某一阈值时，根据各故障点对应的故障时间的先后关系和GIS空间拓扑关系还原所述区域的故障扩散路径，并将该故障扩散路径在GIS地图上显示给用户。
与上述方法相对应的，本发明还公开一种电网频率扰动实时监测系统，包括：
与至少两个监测终端进行通信连接的远程服务器；
各所述监测终端，用于在上传监测点采集的频率信息的同时，采集所属配电室的温湿度情况并经配套的环境辅助设备自动控制配电室的温湿度，并将所配套环境辅助设备的状态信息发送给所述远程服务器；且所述上报数据还包括GPS坐标信息和时间信息；
所述远程服务器，用于根据监测点频率信息和配套环境辅助设备状态信息之间的组合关系分类设置至少两类故障类型，接收部署于电网各配电室内的各监测终端的上报数据，当根据所述GPS坐标信息判断任一区域内同一类故障类型的故障点数量达到某一阈值时，根据各故障点对应的故障时间的先后关系和GIS空间拓扑关系还原所述区域的故障扩散路径，并将该故障扩散路径在GIS地图上显示给用户。
为达上述目的，本发明还公开一种远程服务器，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
为达上述目的，本发明还公开一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
本发明具有以下有益效果：
1、根据监测点频率信息和配套环境辅助设备状态信息之间的组合关系分类设置至少两类故障类型。一方面，通过多维数据的结合进行细粒度的故障划分；另一方面，可以去除干扰数据；以此提升并确保了故障处理的数据精度。
2、将上报数据的GPS坐标信息、时间信息和GIS空间拓扑关系进行融合，对区域的故障扩散路径进行生成和显示，扩展了系统的功能，方便用户进行故障管理和维护。
下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明实施例公开的监测终端的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1
本实施例公开一种电网频率扰动实时监测系统。
本实施例系统包括：
与至少两个监测终端进行通信连接的远程服务器；
各所述监测终端，用于在上传监测点采集的频率信息的同时，采集所属配电室的温湿度情况并经配套的环境辅助设备自动控制配电室的温湿度，并将所配套环境辅助设备的状态信息发送给所述远程服务器；且所述上报数据还包括GPS坐标信息和时间信息；
所述远程服务器，用于根据监测点频率信息和配套环境辅助设备状态信息之间的组合关系分类设置至少两类故障类型，接收部署于电网各配电室内的各监测终端的上报数据，当根据所述GPS坐标信息判断任一区域内同一类故障类型的故障点数量达到某一阈值时，根据各故障点对应的故障时间的先后关系和GIS空间拓扑关系还原所述区域的故障扩散路径，并将该故障扩散路径在GIS地图上显示给用户。
可选地，基于本实施例系统，在GIS地图上，对应同一类故障的故障扩散路径以同一颜色表示，并以方向箭头表示扩散方向；且根据用户的设置建立不同类故障与不同颜色之间的扩散路径显示关系。
本实施例中，可选的，监测终端可采用图1所示的结构，其主要包括32位ARM控制器、GPS定位模块、频率检测模块、TCP/IP通信模块、GPRS模块、参数存储模块、LCD显示模块、红外学习模块、电源模块等功能模块。其中，基于红外学习模块，可以对配电室的空调（一种上述配套环境辅助设备）遥控编码进行学习与记录，并根据实时采集的配电室内的温湿度信息，对空调进行自动调温控制；或根据远程服务器的相应远程命令进行相应的控制操作。优选地，在遥控器学习过程中，首先检测红外信号的前导码，有前导码的信号才是一个真正的红外信号，所以若没有前导码则系统将继续搜索前导码，直到检测到真正的前导码或者结束学习。当系统检测到前导码后，保存前导码低电平计数器的值，后面信号的电平脉宽计数值也一并保存。这样一个完整的红外信号就被学习或者说复制下来了。
如图1所示，各监测终端与远程服务器之间通过互为主备的GPRS网络或通过TCP/IP通信直接接入Internet的有线以太网网络进行通信连接。
实施例2
与上述系统相对应的，本实施例公开一种电网频率扰动实时监测方法，包括：
步骤S1、远程服务器接收部署于电网各配电室内的各监测终端的上报数据。其中，各所述监测终端用于在上传监测点采集的频率信息的同时，采集所属配电室的温湿度情况并经配套的环境辅助设备自动控制配电室的温湿度，并将所配套环境辅助设备的状态信息发送给所述远程服务器；且所述上报数据还包括GPS坐标信息和时间信息。
步骤S2、所述远程服务器根据监测点频率信息和配套环境辅助设备状态信息之间的组合关系分类设置至少两类故障类型，当根据所述GPS坐标信息判断任一区域内同一类故障类型的故障点数量达到某一阈值时，根据各故障点对应的故障时间的先后关系和GIS空间拓扑关系还原所述区域的故障扩散路径，并将该故障扩散路径在GIS地图上显示给用户。
在该步骤中，正常情况下，50Hz的电网频率规定的上下波动不得超过±0.2Hz，当监测点的频率为0时，则说明监测点断电或监测设备本身数据采集故障；通常，各配电室配套的环境辅助设备，如空调的取电也是取自配电设备，因此，若监测点断电，则对应的环境辅助设备也应处于掉电状态。相反，若监测点的频率为0，而对应的环境辅助设备却工作正常，则相关的故障可能就是图1所述的频率检测模块所对应的采集通道的监测终端的自身故障。另一方面，监测终端本身的稳定性可能也会受环境温湿度的影响，通过将监测点频率信息和配套环境辅助设备状态信息之间的组合关系分类设置至少两类故障类型，可以确保故障类型定位的精准度。
在该步骤中，由于电网是个复杂的拓扑网络，任一线路的部分故障可能会逐一扩散到网络中的其他支路，藉此为上述故障扩散路径的还原提供了理论支撑。
优选地，本实施例方法还包括：
在GIS地图上，对应同一类故障的故障扩散路径以同一颜色表示，并以方向箭头表示扩散方向；且根据用户的设置建立不同类故障与不同颜色之间的扩散路径显示关系。
实施例3
本实施例公开一种远程服务器，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
实施例4
本实施例公开一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
综上，本发明上述各实施例公开的电网频率扰动实时监测方法、设备及系统，具有以下有益效果：
1、根据监测点频率信息和配套环境辅助设备状态信息之间的组合关系分类设置至少两类故障类型。一方面，通过多维数据的结合进行细粒度的故障划分；另一方面，可以去除干扰数据；以此提升并确保了故障处理的数据精度。
2、将上报数据的GPS坐标信息、时间信息和GIS空间拓扑关系进行融合，对区域的故障扩散路径进行生成和显示，扩展了系统的功能，方便用户进行故障管理和维护。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种电网频率扰动实时监测方法，其特征在于，包括：
远程服务器接收部署于电网各配电室内的各监测终端的上报数据，各所述监测终端用于在上传监测点采集的频率信息的同时，采集所属配电室的温湿度情况并经配套的环境辅助设备自动控制配电室的温湿度，并将所配套环境辅助设备的状态信息发送给所述远程服务器；且所述上报数据还包括GPS坐标信息和时间信息；
所述远程服务器根据监测点频率信息和配套环境辅助设备状态信息之间的组合关系分类设置至少两类故障类型，当根据所述GPS坐标信息判断任一区域内同一类故障类型的故障点数量达到某一阈值时，根据各故障点对应的故障时间的先后关系和GIS空间拓扑关系还原所述区域的故障扩散路径，并将该故障扩散路径在GIS地图上显示给用户。
2.根据权利要求1所述的电网频率扰动实时监测方法，其特征在于，各所述监测终端与所述远程服务器之间通过互为主备的GPRS网络或直接接入Internet的有线以太网网络进行通信连接。
3.根据权利要求1或2所述的电网频率扰动实时监测方法，其特征在于，在GIS地图上，对应同一类故障的故障扩散路径以同一颜色表示，并以方向箭头表示扩散方向；且根据用户的设置建立不同类故障与不同颜色之间的扩散路径显示关系。
4.一种电网频率扰动实时监测系统，其特征在于，包括：
与至少两个监测终端进行通信连接的远程服务器；
各所述监测终端，用于在上传监测点采集的频率信息的同时，采集所属配电室的温湿度情况并经配套的环境辅助设备自动控制配电室的温湿度，并将所配套环境辅助设备的状态信息发送给所述远程服务器；且所述上报数据还包括GPS坐标信息和时间信息；
所述远程服务器，用于根据监测点频率信息和配套环境辅助设备状态信息之间的组合关系分类设置至少两类故障类型，接收部署于电网各配电室内的各监测终端的上报数据，当根据所述GPS坐标信息判断任一区域内同一类故障类型的故障点数量达到某一阈值时，根据各故障点对应的故障时间的先后关系和GIS空间拓扑关系还原所述区域的故障扩散路径，并将该故障扩散路径在GIS地图上显示给用户。
5.根据权利要求4所述的电网频率扰动实时监测系统，其特征在于，所述远程服务器，还用于在GIS地图上，对应同一类故障的故障扩散路径以同一颜色表示，并以方向箭头表示扩散方向；且根据用户的设置建立不同类故障与不同颜色之间的扩散路径显示关系。
6.一种远程服务器，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1、2或3所述方法的步骤。
7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现上述权利要求1、2或3所述方法的步骤。
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| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20190709 Assignee: HUNAN QIANGUAN ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd. Assignor: HUNAN University OF TECHNOLOGY Contract record no.: X2023980038826 Denomination of invention: Real time monitoring method, equipment, and system for power grid frequency disturbance Granted publication date: 20220802 License type: Common License Record date: 20230728 |