CN111585352A - 一种基于pms2.0系统的电力监控系统，设备及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于PMS2.0系统的电力监控系统，设备及可读存储介质，包括：电力运行状态监控模块，停电管控模块，故障管控模块以及GIS数据处理模块；电力运行状态监控模块用于监控供电网络中各个设备的运行状态；每个供电台区的供电面积、用户数、最大负荷；获取预设时段内过载线路及设备的信息，供电线路的实时负载率，变压器实时负载率，对过载线路及设备的进行预警；将电力运检业务与电力监控关联应用，依托系统停电分析功能，增加供电数据分析功能，实现安全预警提醒，保障检修人员的人身安全及电网安全运行；通过模型数据分析，解决分布式电源可能产生的检修人员人身安全隐患，提升分布式电源运行安全水平。

Description

一种基于PMS2.0系统的电力监控系统，设备及可读存储介质

技术领域

本发明涉及电力数据处理技术领域，尤其涉及一种基于PMS2.0系统的电力监控系统，设备及可读存储介质。

背景技术

随着科学技术的不断进步，能源开发进一步加深，以及在环境保护压力日益加大的背景下，可再生能源的开发和利用受到了前所未有的重视,与之相适应的分布式发电技术得到了国家的高度重视和快速发展。当前分布式电源接入工程已普遍铺开，量大面广，低压分布式电源未纳入电力调度部门的实时监控，分布式电源的接入,使得配电网由单电源辐射网络变成了一个多源网络，使得配电网中的各分支的潮流不再是单方向流动，从而改变了传统电力系统的运行模式。在线路发生故障时，分布式电源可以为停电用户供电，形成分布式电源孤岛运行，防“孤岛”措施仍然基于用户侧的并网逆变器实现，电网侧缺乏受控的防孤岛措施，影响电网可靠性和检修人员的安全。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供一种基于PMS2.0系统的电力监控系统，包括：电力运行状态监控模块，停电管控模块，故障管控模块以及GIS数据处理模块；

电力运行状态监控模块用于监控供电网络中各个设备的运行状态；每个供电台区的供电面积、用户数、最大负荷；获取预设时段内过载线路及设备的信息，供电线路的实时负载率，变压器实时负载率，对过载线路及设备的进行预警；

停电管控模块用于获取预设时间段内的停电计划信息，停电区域信息以及停电设备信息；统计预设时间段内未执行停电计划信息，预设时间段内已完结停电计划信息，预设时间段内在执行停电计划信息，获取当前电力系统的运行维护状态，对滞后运行维护进行提醒，便于维护人员管控；

故障管控模块用于获取电力系统中预设时间段内停电故障总数，已恢复供电信息、故障中信息；故障影响电力系统中公变数信息、电力系统中专变数信息以及用户数信息；

将故障管控数据实时推送到GIS数据处理模块，从电力系统分布地理背景显示受故障影响的停电范围，使维护人员进行处置；

GIS数据处理模块用于展示电力系统中各个设备，供电线路，供电网络的地理信息，使电力系统形成电力网络拓扑图形，实现供给侧电源点的综合分析展示和安全管控。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

本发明基于PMS2.0系统将电力运检业务与电力监控关联应用，依托系统停电分析功能，增加供电数据分析功能，实现安全预警提醒，保障检修人员的人身安全及电网安全运行；通过模型数据分析，解决分布式电源可能产生的检修人员人身安全隐患，提升分布式电源运行安全水平。

本发明还依托电力数据运行状态监控、电网GIS图形、停电计划等信息，进一步完善现有电网资源模型，通过电网图形拓扑分析功能，实现电力监控分析、安全预警，各供电节点的综合分析展示和安全管控等功能，保障检修人员的人身安全及电网安全运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为基于PMS2.0系统的电力监控系统示意图；

图2为基于PMS2.0系统的电力监控系统实施例示意图。

具体实施方式

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

本发明提供一种基于PMS2.0系统的电力监控系统，如图1和图2所示，包括：电力运行状态监控模块1，停电管控模块2，故障管控模块3以及GIS数据处理模块4；

电力运行状态监控模块1用于监控供电网络中各个设备的运行状态；每个供电台区的供电面积、用户数、最大负荷；获取预设时段内过载线路及设备的信息，供电线路的实时负载率，变压器实时负载率，对过载线路及设备的进行预警；

停电管控模块2用于获取预设时间段内的停电计划信息，停电区域信息以及停电设备信息；统计预设时间段内未执行停电计划信息，预设时间段内已完结停电计划信息，预设时间段内在执行停电计划信息，获取当前电力系统的运行维护状态，对滞后运行维护进行提醒，便于维护人员管控；

故障管控模块3用于获取电力系统中预设时间段内停电故障总数，已恢复供电信息、故障中信息；故障影响电力系统中公变数信息、电力系统中专变数信息以及用户数信息；

将故障管控数据实时推送到GIS数据处理模块4，从电力系统分布地理背景显示受故障影响的停电范围，使维护人员进行处置；

GIS数据处理模块4用于展示电力系统中各个设备，供电线路，供电网络的地理信息，使电力系统形成电力网络拓扑图形，实现供给侧电源点的综合分析展示和安全管控。

GIS数据处理模块4通过GIS图形对电网进行可视化分析，对发电、输电、变电、配电、调度进行使用，有效提高数据采集、分析、处理能力，对电网分析辅助决策支持，降低企业生产运营风险起重要的作用。通过电网图形拓扑分析功能，实现供给侧电源点的综合分析展示和安全管控。

本发明提供的实施例中，系统还包括：电力CIM模型构建模块；电力CIM模型构建模块用于基于CIM标准对电力系统的各个设备配置网状关联关系，以树形层次结构视图实现CIM模型层次关联关系；以树形的父节点所代表设备的类型，或代表设备所在的供电台区；并配置相应的子设备节点。

其中，对于电力CIM模型构建模块来讲，本发明基于CIM标准的建模原则

基于CIM标准构建的设备模型、电网模型或业务模型，应该只定义各模型包含的各种数据类型、对象、对象自身的属性、对象之间的关系以及部分约束条件，和应用相关的数据规范，不在模型中定义，而是制订规范后由应用采用。例如，在模型中定义的各种设备类型类，只是描述了某种设备的分类方法，具体的类型的名称，将制订出设备分类规范，在该规范中规定。

基于CIM标准构建的基础信息模型，是一个逻辑模型，进行持久化以后，里面将包含PMS系统大部分基础数据，例如设备数据等，其它应用模块将通过CIM Server获取其中的数据。在具体应用时，应用模块将根据模型中的关联关系定义本地视图，对数据进行展示，信息模型并不负责定义数据的展示方式。

在基于CIM对设备进行建模时，需要准确理解现有的公共信息模型，分析新应用中哪些部分可以在现有的CIM中实现，要充分利用标准中已有的模型，避免不必要的修改，须遵循原则如下：

1)优先使用特化类：将应用中的对象与模型中的类进行对应时，首先对应特化类，如在CIM标准模型中找不到相对应的特化类，则将该对象与特化类的父类进行对应。当这种方式不能满足实际需求时，考虑为该对象扩展一个新的类别。

2)优先使用特化关联：在CIM模型中，如果某两个类之间有关联关系，并且这两个类的父类之间也有关联关系，则在具体应用时，对这两个类，优先使用该类之间的关联，不使用父类之间的关联。

3)使用父类关联：在应用中，如果两个对象之间需要建立关联，而CIM模型中这两个对象的对应类之间没有关联关系，则考虑使用这两个类的父类之间的关联。

本发明中的电力CIM模型增加属性取值：在CIM模型中，如果类的属性值定义为某一类型或枚举值，则其取值范围可能会受到该类型或枚举类型的限制，如果实际需求需要为类的属性扩展新值时，可以扩展该属性值对应的类型或枚举类型，为属性增加取值。

需要对CIM中的类扩展属性时，首先考虑通过CIM模型的扩展机制进行添加。例如某一类如聚合了其它类型，可以通过增加类型实例的方式，为该类扩展属性。

其次，如果需要扩展的属性内容可以通过关联的方式获取，则使用类之间的关联关系代替新增加属性。

最后，如果根据实际需要，必须在类的定义中添加属性时，考虑将属性扩展到特化类中，如某一类的全部子类都需要使用该属性，则将属性扩展到父类中。

需要扩展CIM中类之间的关联关系时，首先考虑扩展具有关联关系的类的特化类之间的关联；其次考虑扩展两个具体类之间的关联；最后，根据实际情况，如果某两个类派生的全部特化类之间都具有关联关系，可以考虑在基类之间建立关联，在应用中，派生类使用基类之间的关系。

在CIM模型中，可以建立两个类之间的关联，以便对对象间的关系进行建模。但在实际应用时，可能两种对象之间，有多种关系。例如资产之间，可能存在主设备-附属设备关系，也可能存在设备-部件的关系。为了对这种复杂的关系进行建模，可以通过扩展关联类实现，通过关联类进一步细化类之间的关系。

本发明提供的实施例中，电力运行状态监控模块1还用于展示电力系统当前的电力设备规模及运行参数；

运行参数包括配电设备指标参数，停电次数、线路利用率数据、故障率数据；电力运行状态监控模块1通过对各个设备的数据进行分析，统计，量化各各个设备的运行情况；监控电力系统的电压合格率和线损率；并通过对线损数据的分析，为窃电数据提供参考。

本发明提供的实施例中，系统还包括：设备扩充模块；

设备扩充模块用于将待接入的电力设备进行统计，对接入电力设备的名称、所在台区位置、容量、等级进行获取并储存；配置查看端口，对接入后的线路、接入点变电站的可用容量、线路可用容量、接入路径长度进行统计。

进一步的讲，电力运行状态监控模块1还用于对预设时间段的电能质量进行统计分析，对各个台区的低电压、过电压、三相不平衡的电能数据进行实时监测，提供查看各个台区的低电压、过电压、三相不平台状态下的列表，通过预设方式对异常信息进行报警；将各个台区的电流无效、电压无效、功率无效数据，进行监测分析，将预设时间段的无效数据状态以及治理状态进行统计，将各个台区的数据治理发送到对应的责任人，生成相应的治理派工单。

系统还包括：维护人员管控模块；

维护人员管控模块用于对每位维护人员配置具有无线通信的移动终端6；移动终端6对维护人员进行定位，操作监控并上传监控服务器5；

移动终端6存储维护人员身份信息；与维护设备进行信号交互，使监控人员获悉到维护人员当前处理的设备信息；

移动终端6实时对维护人员进行定位，实现危险区域辨识告警、人员运动轨迹获取；

移动终端6对维护人员身份信息进行辨识确认，获取当前维护任务，并判断当前任务是否与维护人员身份信息相匹配。

对于移动终端6，移动终端6配置有支持HTML的通信访问，基于通信网络连接监控服务器5；

移动终端6设置多种网络应用程序，根据维护人员控制指令，通过通信网络与监控服务器5进行数据连接；向监控服务器5发出访问请求与控制，以监控维护人员的状态；

监控服务器5接收移动终端6发出的访问请求，对移动终端6进行身份验证，验证通过后，实时接收移动终端6发送的数据信息；实时监控移动终端6的数据；移动终端6配置动态失量图形处理器、音视频获取装置和摄像头；

移动终端6配置电力地址发送单元和电力数据页面接收单元；电力地址发送单元将移动终端6的电力网络地址以URL方式发送给监控服务器5，并向监控服务器5发出访问请求与控制指令；

电力数据页面接收单元在监控服务器5接收到电力网络地址并建立数据连接后，接收监控服务器5实时发送的待监控数据指令，并将监控数据发送给监控服务器5。

这样本发明基于PMS2.0系统将电力运检业务与电力监控关联应用，依托系统停电分析功能，增加供电数据分析功能，实现安全预警提醒，保障检修人员的人身安全及电网安全运行；通过模型数据分析，解决分布式电源可能产生的检修人员人身安全隐患，提升分布式电源运行安全水平。

基于上述系统本发明还提供一种实现电力监控系统的设备，包括：存储器，用于存储计算机程序及电力监控系统；处理器，用于执行所述计算机程序及电力监控系统，以电力监控系统。

基于上述系统本发明还提供一种具有电力监控系统的可读存储介质，可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现电力监控系统。

实现电力监控系统的设备是结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种基于PMS2.0系统的电力监控系统，其特征在于，包括：电力运行状态监控模块，停电管控模块，故障管控模块以及GIS数据处理模块；

电力运行状态监控模块用于监控供电网络中各个设备的运行状态；每个供电台区的供电面积、用户数、最大负荷；获取预设时段内过载线路及设备的信息，供电线路的实时负载率，变压器实时负载率，对过载线路及设备的进行预警；

停电管控模块用于获取预设时间段内的停电计划信息，停电区域信息以及停电设备信息；统计预设时间段内未执行停电计划信息，预设时间段内已完结停电计划信息，预设时间段内在执行停电计划信息，获取当前电力系统的运行维护状态，对滞后运行维护进行提醒，便于维护人员管控；

故障管控模块用于获取电力系统中预设时间段内停电故障总数，已恢复供电信息、故障中信息；故障影响电力系统中公变数信息、电力系统中专变数信息以及用户数信息；

将故障管控数据实时推送到GIS数据处理模块，从电力系统分布地理背景显示受故障影响的停电范围，使维护人员进行处置；

GIS数据处理模块用于展示电力系统中各个设备，供电线路，供电网络的地理信息，使电力系统形成电力网络拓扑图形，实现供给侧电源点的综合分析展示和安全管控。

2.根据权利要求1所述的基于PMS2.0系统的电力监控系统，其特征在于，

还包括：电力CIM模型构建模块；

电力CIM模型构建模块用于基于CIM标准对电力系统的各个设备配置网状关联关系，以树形层次结构视图实现CIM模型层次关联关系；

以树形的父节点所代表设备的类型，或代表设备所在的供电台区；

并配置相应的子设备节点。

3.根据权利要求2所述的基于PMS2.0系统的电力监控系统，其特征在于，

电力CIM模型构建模块还用于在树形节点之间配置色板类层次关系，层次关系采用以IEC61970方式；层次关系的展现以设备用途及设备所在的供电台区。

4.根据权利要求1所述的基于PMS2.0系统的电力监控系统，其特征在于，

电力运行状态监控模块还用于展示电力系统当前的电力设备规模及运行参数；

运行参数包括配电设备指标参数，停电次数、线路利用率数据、故障率数据；

电力运行状态监控模块通过对各个设备的数据进行分析，统计，量化各各个设备的运行情况；

监控电力系统的电压合格率和线损率；并通过对线损数据的分析，为窃电数据提供参考。

5.根据权利要求1所述的基于PMS2.0系统的电力监控系统，其特征在于，

还包括：设备扩充模块；

设备扩充模块用于将待接入的电力设备进行统计，对接入电力设备的名称、所在台区位置、容量、等级进行获取并储存；配置查看端口，对接入后的线路、接入点变电站的可用容量、线路可用容量、接入路径长度进行统计。

6.根据权利要求1所述的基于PMS2.0系统的电力监控系统，其特征在于，

电力运行状态监控模块还用于对预设时间段的电能质量进行统计分析，对各个台区的低电压、过电压、三相不平衡的电能数据进行实时监测，提供查看各个台区的低电压、过电压、三相不平台状态下的列表，通过预设方式对异常信息进行报警；

将各个台区的电流无效、电压无效、功率无效数据，进行监测分析，将预设时间段的无效数据状态以及治理状态进行统计，将各个台区的数据治理发送到对应的责任人，生成相应的治理派工单。

7.根据权利要求1所述的基于PMS2.0系统的电力监控系统，其特征在于，

还包括：维护人员管控模块；

维护人员管控模块用于对每位维护人员配置具有无线通信的移动终端；移动终端对维护人员进行定位，操作监控并上传监控服务器；

移动终端存储维护人员身份信息；与维护设备进行信号交互，使监控人员获悉到维护人员当前处理的设备信息；

移动终端实时对维护人员进行定位，实现危险区域辨识告警、人员运动轨迹获取；

移动终端对维护人员身份信息进行辨识确认，获取当前维护任务，并判断当前任务是否与维护人员身份信息相匹配。

8.根据权利要求7所述的基于PMS2.0系统的电力监控系统，其特征在于，

移动终端配置有支持HTML的通信访问，基于通信网络连接监控服务器；

移动终端设置多种网络应用程序，根据维护人员控制指令，通过通信网络与监控服务器进行数据连接；向监控服务器发出访问请求与控制，以监控维护人员的状态；

监控服务器接收移动终端发出的访问请求，对移动终端进行身份验证，验证通过后，实时接收移动终端发送的数据信息；实时监控移动终端的数据；移动终端配置动态失量图形处理器、音视频获取装置和摄像头；

移动终端配置电力地址发送单元和电力数据页面接收单元；电力地址发送单元将移动终端的电力网络地址以URL方式发送给监控服务器，并向监控服务器发出访问请求与控制指令；

电力数据页面接收单元在监控服务器接收到电力网络地址并建立数据连接后，接收监控服务器实时发送的待监控数据指令，并将监控数据发送给监控服务器。

9.一种实现电力监控系统的设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序及电力监控系统；

处理器，用于执行所述计算机程序及电力监控系统，以实现如权利要求1至8任意一项所述电力监控系统。

10.一种具有电力监控系统的可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现如权利要求1至8任意一项所述电力监控系统。

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