CN110707817B - 一种基于地理信息技术的智能电网监视控制系统与方法 - Google Patents

Abstract

本公开公开了一种基于地理信息技术的智能电网监视控制系统及方法，包括监测模块，将输电线路划分为多个监测段，每个监测模块实时记录所在监测段的电网数据；电网信息采集模块，以监测时间为基准，按照各个电力设备所处的地理位置，将各个监测段的电网数据排列存储，建立实时数据库表；数据处理模块，解析实时数据库表中各个监测段的地理位置，以及监测段中电力设备之间的拓扑连接关系，构建拓扑模型，对电网数据进行电网维护与故障判断。将输电线路划分为多个监测段，并且通过构建拓扑模型的方式对各个监测段以及监测段下电力设备的实时数据进行结构化存储，在故障检测中，基于地理信息技术安排最佳位置的抢修中心，满足电网安全运营要求。

Description

一种基于地理信息技术的智能电网监视控制系统与方法

技术领域

本公开涉及一种基于地理信息技术的智能电网监视控制系统与方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

在智能电网的日常巡检和监控中，指挥人员通过利用线路单线图辅助划分巡视范围，但是线路单线图只包含电网设备元件和连接关系，不具备地理位置信息，并且无法实时更新，划分的范围无法与实际线路相匹配，所以大大降低了巡视效率；

并且对电网数据缺乏层次化的分析，相互关系不明显，数据的全局集中展现度不够，对局部变化的专注，就导致弱化了对系统运行的全面分析。

发明内容

为了解决上述问题，本公开提出了一种基于地理信息技术的智能电网监视控制系统与方法，将输电线路划分为多个监测段，并且通过构建拓扑模型的方式对各个监测段以及监测段下电力设备的实时数据进行层次化存储，在故障检测中，基于地理信息技术安排最佳位置的抢修中心，满足电网安全运营要求。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

第一方面，本公开提供了一种基于地理信息技术的智能电网监视控制系统，包括监测模块、电网信息采集模块、数据处理模块和主控平台；

所述监测模块，被配置为输电线路的多个监测模块，分布在输电线路的多个监测点中，将输电线路划分为多个监测段，每个监测模块实时记录所在监测段的电网数据，并发送至电网信息采集模块中；

所述电网信息采集模块，被配置为接收各个监测模块传输的电网数据，以监测时间为基准，按照各个电力设备所处的地理位置，将各个监测段的电网数据排列存储，建立实时数据库表，发送到数据处理模块；

所述数据处理模块，被配置为接收电网信息采集模块发送的实时数据库表，解析实时数据库表中各个监测段的地理位置，以及监测段中电力设备之间的拓扑连接关系，构建拓扑模型，并发送到主控中心；

所述主控中心，被配置为接收数据处理模块传输的拓扑模型，对电网数据进行电网维护与故障判断。

作为可能的一些实现方式，所述监测模块还用于监测所在监测段中电力设备的实时数据、地理位置以及设备属性，以监测时间为基准，发送到电网信息采集模块中。

作为可能的一些实现方式，所述拓扑模型还包括，以某一监测段为一级节点，该监测段下建立一级索引，调用实时数据库表中该监测段的电网数据、监测时间、地理位置以及所存在的电力设备类型；

在监测段一级节点之下，设立以该监测段中所存在的电力设备为二级节点，并建立二级索引，调用实时数据库表中该电力设备的实时数据、地理位置、检测时间以及连接关系。

作为可能的一些实现方式，所述主控中心包括电网维护模块与故障判断模块；

作为进一步的限定，所述电网维护模块，被配置为对拓扑模型中电网数据的更新，监测模块实时监测输电线路的电网数据，并实时传输到电网信息采集模块中，电网信息采集模块在将监测模块导入实时数据库表时，对新采集的电网数据与历史数据进行对比，若存在不同，则将新采集的电网数据更新到实时数据库表中，并且导入到拓扑模型中。

作为进一步的限定，所述故障判断模块，被配置为预设电网正常运行条件，判断拓扑模型中的电网数据是否满足电网正常运行条件，若判断得出故障信息，将拓扑模型中对应的电力设备属性、地理位置、故障信息、监测时间以及连接关系发送至抢修中心。

作为进一步的限定，所述故障判断模块，还被配置为按照拓扑模型中节点优先级的顺序判断故障信息，判断各个监测段的电网数据是否满足电网正常运行条件，若存在某个监测段出现异常，继而判断该监测段下所涉及的电力设备的实时数据是否满足电网正常运行条件，若判断得出故障信息，将拓扑模型中对应的电力设备属性、地理位置、故障信息、监测时间以及连接关系发送至抢修中心。

作为进一步的限定，所述故障判断模块，还被配置为将判断得出的故障信息，编辑抢修工单发送至距离故障点最近的抢修中心。

作为更进一步的限定，所述故障判断模块，还被配置为基于地理信息技术，根据发生故障电力设备的地理位置，监测附近的抢修中心，判断距离故障位置最近的抢修中心。

作为可能的一些实现方式，所述主控中心，还被配置为将拓扑模型以及检测到的故障信息发送到显示模块；

显示模块，被配置为对拓扑模型中电网数据进行显示、编辑操作。

第二方面，本公开提供了一种基于地理信息技术的智能电网监视控制方法，包括如下步骤：

将输电线路划分为多个监测段，每个监测段设立一个监测点，实时记录所在监测段的电网数据，并且实时监测所在监测段中电力设备的实时数据、地理位置以及设备属性；

以监测时间为基准，按照各个电力设备所处的地理位置，将各个监测段的电网数据排列存储，并建立实时数据库表；

解析实时数据库表中各个监测段的地理位置，以及监测段中电力设备之间的拓扑连接关系，以某一监测段为一级节点，该监测段下建立一级索引，调用实时数据库表中该监测段的电网数据、监测时间、地理位置以及所存在的电力设备类型；

在监测段一级节点之下，设立以该监测段中所存在的电力设备为二级节点，并建立二级索引，调用实时数据库表中该电力设备的实时数据、地理位置、检测时间以及连接关系，构建拓扑模型；

基于拓扑模型，对电网数据进行电网维护与故障判断。

与现有技术相比，本公开的有益效果为：

本公开将输电线路划分为多个监测段，并且构建拓扑模型将监测段的电网数据以及监测段下电力设备的实时数据以结构化的方式存储显示，提高了电网监控的效率，在故障检测时也能缩短检测时间，并且直接定位到故障点。

本公开利用地理信息技术，定位故障点位置以及抢修中心位置，提高抢修速度。

本公开通过实时接收监测点的电网数据，与预存的电网正常运行条件进行比较，实时监测电网运行状态，满足电网安全运营要求。

附图说明

构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。

图1为本公开的一种基于地理信息技术的智能电网监视控制系统示意图；

图2为本公开的一种基于地理信息技术的智能电网监视控制方法流程示意图。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本公开做进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

实施例1

本公开提供了一种基于地理信息技术的智能电网监视控制系统，包括：

监测模块，被配置为输电线路的多个监测模块，分布在输电线路的多个监测点中，将输电线路划分为多个监测段，每个监测模块实时记录所在监测段的电网数据，并发送至电网信息采集模块中；

所述监测模块还用于监测所在监测段中电力设备的实时数据、地理位置以及设备属性，以监测时间为基准，发送到电网信息采集模块中；

所述监测点实时监测的数据包括如断路器设备的电流量测数据，变压器的电压电流数据等；

电网信息采集模块，被配置为接收各个监测模块传输的电网数据，以监测时间为基准，按照各个电力设备所处的地理位置，将各个监测段的电网数据排列存储，并建立实时数据库表，发送到数据处理模块，实现在某一个时间点，存储输电线路完整的实时运行数据；

所述实时数据库表中包括监测段的监测时间、地理位置、电力设备类型、设备属性以及实时运行数据；

数据处理模块，被配置为接收电网信息采集模块发送的实时数据库表，解析实时数据库表中各个监测段的地理位置，以及监测段中电力设备之间的拓扑连接关系，构建拓扑模型，并发送到主控中心；

设备之间的拓扑关系由端点和连接点体现，连接点是一种虚拟设备，仅有逻辑意义，用于描述设备连接关系，端点与端点之间通过连接点连接在一起。

所述拓扑模型还包括，以某一监测段为一级节点，该监测段下建立一级索引，调用实时数据库表中该监测段的电网数据、监测时间、地理位置以及所存在的电力设备类型；

在监测段一级节点之下，设立以该监测段中所存在的电力设备为二级节点，并建立二级索引，调用实时数据库表中该电力设备的实时数据、地理位置、检测时间以及连接关系；

所述拓扑模型还包括，循环上述操作，直至所有监测段以及电力设备的实时数据均调用到拓扑模型中。

主控中心，被配置为接收数据处理模块传输的拓扑模型，对电网数据进行电网维护与故障判断。

所述主控中心包括电网维护模块与电网维护模块；

所述电网维护模块，被配置为对拓扑模型中电网数据的更新，监测模块实时监测输电线路的电网数据，并实时传输到电网信息采集模块中，电网信息采集模块在将监测模块导入实时数据库表时，对新采集的电网数据与历史数据进行对比，若存在不同，则将新采集的电网数据更新到实时数据库表中，并且导入到拓扑模型中，实现对拓扑模型中电网数据的更新维护；

所述故障判断模块，被配置为预设电网正常运行条件，判断拓扑模型中的电网数据是否满足电网正常运行条件，若判断得出故障信息，将拓扑模型中对应的电力设备属性、地理位置、故障信息、监测时间以及连接关系发送至抢修中心。

所述故障判断模块，还被配置为按照拓扑模型中节点优先级的顺序判断故障信息，判断各个监测段的电网数据是否满足电网正常运行条件，若存在某个监测段出现异常，继而判断该监测段下所涉及的电力设备的实时数据是否满足电网正常运行条件，若判断得出故障信息，将拓扑模型中对应的电力设备属性、地理位置、故障信息、监测时间以及连接关系发送至抢修中心。

所述故障判断模块，还被配置为将判断得出的故障信息，编辑抢修工单发送至距离故障点最近的抢修中心；

所述故障判断模块，还被配置为基于地理信息技术，根据发生故障电力设备的地理位置，监测附近的抢修中心，判断距离故障位置最近的抢修中心。

所述主控中心，还被配置为将拓扑模型以及检测到的故障信息发送到显示模块。

显示模块，被配置为，对拓扑模型中电网数据进行显示、编辑操作；

所述编辑操作包括放大、缩小、选择以及刷新等，基于拓扑模型的多级节点，选择某一个节点，即可显示该节点下的所有数据；

设置选择状态，以框选的形式选择区域进行放大、缩小操作。

各个模块之间通过无线通信方式进行通信，提高电网信息传递的实时性。

实施例2

本公开提供了一种基于地理信息技术的智能电网监视控制方法，包括：

将输电线路划分为多个监测段，每个监测段设立一个监测点，实时记录所在监测段的电网数据，并且实时监测所在监测段中电力设备的实时数据、地理位置以及设备属性；

以监测时间为基准，按照各个电力设备所处的地理位置，将各个监测段的电网数据排列存储，并建立实时数据库表；

解析实时数据库表中各个监测段的地理位置，以及监测段中电力设备之间的拓扑连接关系，以某一监测段为一级节点，该监测段下建立一级索引，调用实时数据库表中该监测段的电网数据、监测时间、地理位置以及所存在的电力设备类型；

在监测段一级节点之下，设立以该监测段中所存在的电力设备为二级节点，并建立二级索引，调用实时数据库表中该电力设备的实时数据、地理位置、检测时间以及连接关系，构建拓扑模型；

基于拓扑模型，对电网数据进行电网维护与故障判断。

以上仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种基于地理信息技术的智能电网监视控制系统，其特征是：包括监测模块、电网信息采集模块、数据处理模块和主控平台；

所述监测模块，被配置为输电线路的多个监测模块，分布在输电线路的多个监测点中，将输电线路划分为多个监测段，每个监测模块实时记录所在监测段的电网数据，并发送至电网信息采集模块中；

所述电网信息采集模块，被配置为接收各个监测模块传输的电网数据，以监测时间为基准，按照各个电力设备所处的地理位置，将各个监测段的电网数据排列存储，建立实时数据库表，发送到数据处理模块；

所述数据处理模块，被配置为接收电网信息采集模块发送的实时数据库表，解析实时数据库表中各个监测段的地理位置，以及监测段中电力设备之间的拓扑连接关系，构建拓扑模型，并发送到主控中心；

所述主控中心，被配置为接收数据处理模块传输的拓扑模型，对电网数据进行电网维护与故障判断；

所述拓扑模型还包括以某一监测段为一级节点，该监测段下建立一级索引，调用实时数据库表中该监测段的电网数据、监测时间、地理位置以及所存在的电力设备类型；

在监测段一级节点之下，设立以该监测段中所存在的电力设备为二级节点，并建立二级索引，调用实时数据库表中该电力设备的实时数据、地理位置、检测时间以及连接关系。

2.如权利要求1所述的一种基于地理信息技术的智能电网监视控制系统，其特征是：所述监测模块还用于监测所在监测段中电力设备的实时数据、地理位置以及设备属性，以监测时间为基准，发送到电网信息采集模块中。

3.如权利要求1所述的一种基于地理信息技术的智能电网监视控制系统，其特征是：所述主控中心包括电网维护模块与故障判断模块；

所述电网维护模块，被配置为对拓扑模型中电网数据的更新，监测模块实时监测输电线路的电网数据，并实时传输到电网信息采集模块中，电网信息采集模块在将监测模块导入实时数据库表时，对新采集的电网数据与历史数据进行对比，若存在不同，则将新采集的电网数据更新到实时数据库表中，并且导入到拓扑模型中。

4.如权利要求3所述的一种基于地理信息技术的智能电网监视控制系统，其特征是：所述故障判断模块，被配置为预设电网正常运行条件，判断拓扑模型中的电网数据是否满足电网正常运行条件，若判断得出故障信息，将拓扑模型中对应的电力设备属性、地理位置、故障信息、监测时间以及连接关系发送至抢修中心。

5.如权利要求3所述的一种基于地理信息技术的智能电网监视控制系统，其特征是：所述故障判断模块，还被配置为按照拓扑模型中节点优先级的顺序判断故障信息，判断各个监测段的电网数据是否满足电网正常运行条件，若存在某个监测段出现异常，继而判断该监测段下所涉及的电力设备的实时数据是否满足电网正常运行条件，若判断得出故障信息，将拓扑模型中对应的电力设备属性、地理位置、故障信息、监测时间以及连接关系发送至抢修中心。

6.如权利要求3所述的一种基于地理信息技术的智能电网监视控制系统，其特征是：所述故障判断模块，还被配置为将判断得出的故障信息，编辑抢修工单发送至距离故障点最近的抢修中心。

7.如权利要求3所述的一种基于地理信息技术的智能电网监视控制系统，其特征是：所述故障判断模块，还被配置为基于地理信息技术，根据发生故障电力设备的地理位置，监测附近的抢修中心，判断距离故障位置最近的抢修中心。

8.如权利要求1所述的一种基于地理信息技术的智能电网监视控制系统，其特征是：所述主控中心，还被配置为将拓扑模型以及检测到的故障信息发送到显示模块；

显示模块，被配置为对拓扑模型中电网数据进行显示、编辑操作。

9.一种基于地理信息技术的智能电网监视控制方法，其特征是：

将输电线路划分为多个监测段，每个监测段设立一个监测点，实时记录所在监测段的电网数据，并且实时监测所在监测段中电力设备的实时数据、地理位置以及设备属性；

以监测时间为基准，按照各个电力设备所处的地理位置，将各个监测段的电网数据排列存储，并建立实时数据库表；

解析实时数据库表中各个监测段的地理位置，以及监测段中电力设备之间的拓扑连接关系，以某一监测段为一级节点，该监测段下建立一级索引，调用实时数据库表中该监测段的电网数据、监测时间、地理位置以及所存在的电力设备类型；

在监测段一级节点之下，设立以该监测段中所存在的电力设备为二级节点，并建立二级索引，调用实时数据库表中该电力设备的实时数据、地理位置、检测时间以及连接关系，构建拓扑模型；所述拓扑模型还包括以某一监测段为一级节点，该监测段下建立一级索引，调用实时数据库表中该监测段的电网数据、监测时间、地理位置以及所存在的电力设备类型；

在监测段一级节点之下，设立以该监测段中所存在的电力设备为二级节点，并建立二级索引，调用实时数据库表中该电力设备的实时数据、地理位置、检测时间以及连接关系；

基于拓扑模型，对电网数据进行电网维护与故障判断。

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