CN113055454A - 主变电设备监控数据的集中处理方法及系统 - Google Patents

主变电设备监控数据的集中处理方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种主变电设备监控数据的集中处理方法及系统，主变电设备的多个监控装置通过各自专用的智能电子设备连接网关机，网关机与主站远程通信连接，所述方法包括：网关机接收由智能电子设备采用标准规约转发的监控数据，所述监控数据由监控装置通过专用线路发送至对应的智能电子设备；网关机利用边缘计算策略根据监控数据获取主变电设备的分析结果；网关机将分析结果通过指定通信规约上传至主站，并接收主站返回的根据分析结果做出的处理方案。本发明能够有效地对主变电设备的多种监控数据进行集中处理，从而全面地评价主变电设备的运行情况，进而有效地对主变电设备进行维护监管。

Description

主变电设备监控数据的集中处理方法及系统
技术领域
本发明涉及变电设备监控技术领域，具体涉及一种主变电设备监控数据的集中处理方法及系统。
背景技术
对于电网系统的安全运行，主变压器的稳定可谓是重中之重，现有电网设备的定期检修与停电预防性试验较少考虑主变压器本身的运行状态，针对性不强，经济性不足，这些矛盾已在电力生产实践中表现得越来越突出。
近年来随着科学技术、信息技术不断发展，电力系统主变压器在线监测终端装置越来越完善，采集的信息逐渐丰富。但是，目前主变电设备采集的各类在线监测装置部分无后台显示且分散没有集中展示导致实时数据未能很好利用，对于这些设备的实时数据，运维人员无法掌握或掌握不准确，导致实时监测数据没有得到妥善利用，无法根据实时监测数据预测判断设备的运行状态。
因此，依据现有设备在线监测等实时数据，对各类数据进行集中和有效处理是亟需解决的问题。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明提供一种主变电设备监控数据的集中处理方法及系统，以解决上述技术问题。
第一方面，本发明提供一种主变电设备监控数据的集中处理方法，主变电设备的多个监控装置通过各自专用的智能电子设备连接网关机，网关机与主站远程通信连接，所述方法包括：
网关机接收由智能电子设备采用标准规约转发的监控数据，所述监控数据由监控装置通过专用线路发送至对应的智能电子设备；
网关机利用边缘计算策略根据监控数据获取主变电设备的分析结果；
网关机将分析结果通过指定通信规约上传至主站，并接收主站返回的根据分析结果做出的处理方案。
进一步的，所述方法还包括：
网关机内预先设定各监控装置的数据采集周期；
网关机统计各监控装置的监控数据上传情况；
网关机判断各监控装置的监控数据上传情况是否与各自的数据采集周期匹配：
若不匹配，网关机生成相应监控装置的故障信息。
进一步的，所述网关机利用边缘计算策略根据监控数据获取主变电设备的分析结果，包括：
网关机对接收的监控数据进行一致性校验；
网关机内设定数据处理周期；
网关机存储通过一致性校验的监控数据，并记录监控数据存储时间；
网关机对存储时间满足处理周期的监控数据进行边缘计算，并将已经计算过的监控数据删除。
进一步的，所述网关机对接收的监控数据进行一致性校验，包括：
网关机接收智能电子设备发送的文件，所述文件包括监控数据和监控数据的MD5值；
网关机从所述文件提取所述MD5值，并删除所述文件中的MD5值后计算所述监控数据的实际MD5值；
网关机判断提取的MD5值与实际MD5值的一致性，若两者一致则所述监控数据通过一致性校验。
进一步的，所述方法还包括：
网关机显示所述处理方案；
网关机将所述处理方案与所述分析结果建立映射并成对保存至本地策略库。
进一步的，所述方法还包括：
网关机根据新的分析结果从所述本地策略库中查找匹配处理方案；
若查找到匹配处理方案，则显示所述匹配处理方案；
若未查找到匹配处理方案，则将新的分析结果上传至主站，从主站获取新的分析结果对应的处理方案。
第二方面，本发明提供一种主变电设备监控数据的集中处理系统，主变电设备的多个监控装置通过各自专用的智能电子设备连接网关机，网关机与主站远程通信连接，所述系统包括：
集中接收单元，配置用于网关机接收由智能电子设备采用标准规约转发的监控数据，所述监控数据由监控装置通过专用线路发送至对应的智能电子设备；
数据分析单元，配置用于网关机利用边缘计算策略根据监控数据获取主变电设备的分析结果；
方案获取单元，配置用于网关机将分析结果通过指定通信规约上传至主站，并接收主站返回的根据分析结果做出的处理方案。
进一步的，所述系统还包括：
采集设置单元，配置用于网关机内预先设定各监控装置的数据采集周期；
上传统计单元，配置用于网关机统计各监控装置的监控数据上传情况；
上传匹配单元，配置用于网关机判断各监控装置的监控数据上传情况是否与各自的数据采集周期匹配：
装置告警单元，配置用于若不匹配，网关机生成相应监控装置的故障信息。
进一步的，所述数据分析单元包括：
数据校验模块，配置用于网关机对接收的监控数据进行一致性校验；
处理设定模块，配置用于网关机内设定数据处理周期；
数据存储模块，配置用于网关机存储通过一致性校验的监控数据，并记录监控数据存储时间；
数据计算模块，配置用于网关机对存储时间满足处理周期的监控数据进行边缘计算，并将已经计算过的监控数据删除。
本发明的有益效果在于，
本发明提供的主变电设备监控数据的集中处理方法及系统，通过站内设置网关机，借由智能电子设备实现各监控装置采集的多种监控数据的汇总，同时网关机利用边缘计算方法对汇总的监控数据进行处理，分析主变电设备的运行情况，并通过将分析结果上传至主站获取相应的处理方案，根据处理方案对主变电设备进行管理。本发明能够有效地对主变电设备的多种监控数据进行集中处理，从而全面地评价主变电设备的运行情况，进而有效地对主变电设备进行维护监管。
此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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是本发明一个实施例的方法的示意性流程图。
图2是本发明一个实施例的方法的硬件连接架构图。
图3是本发明一个实施例的系统的示意性框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
下面对本发明中出现的关键术语进行解释。
边缘计算，是指在靠近物或数据源头的一侧，采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台，就近提供最近端服务。其应用程序在边缘侧发起，产生更快的网络服务响应，满足行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求。边缘计算处于物理实体和工业连接之间，或处于物理实体的顶端。而云端计算，仍然可以访问边缘计算的历史数据。自动化事实上是一个以“控制”为核心。控制是基于“信号”的，而“计算”则是基于数据进行的，更多意义是指“策略”、“规划”，因此，它更多聚焦于在“调度、优化、路径”。就像对全国的高铁进行调度的系统一样，每增加一个车次减少都会引发调度系统的调整，它是基于时间和节点的运筹与规划问题。边缘计算在工业领域的应用更多是这类“计算”。简单地说，传统自动控制基于信号的控制，而边缘计算则可以理解为“基于信息的控制”。
图1是本发明一个实施例的方法的示意性流程图。其中，图1执行主体可以为一种主变电设备监控数据的集中处理系统。
如图1所示，该方法包括：
步骤110，网关机接收由智能电子设备采用标准规约转发的监控数据，所述监控数据由监控装置通过专用线路发送至对应的智能电子设备；
步骤120，网关机利用边缘计算策略根据监控数据获取主变电设备的分析结果；
步骤130，网关机将分析结果通过指定通信规约上传至主站，并接收主站返回的根据分析结果做出的处理方案。
为了便于对本发明的理解，下面以本发明主变电设备监控数据的集中处理方法的原理，结合实施例中对主变电设备监控数据进行集中处理的过程，对本发明提供的主变电设备监控数据的集中处理方法做进一步的描述。
如图2所示，主变电设备包括多个监控装置，如油色谱采集装置、微水采集装置和铁心接地电流采集装置等。每个监控装置都通过自身专用的智能电子设备(IED)与网关机连接，例如油色谱采集装置通过油色谱IED与网关机连接。网关机与CAG主站远程通信连接。
监控装置以485线或网线通过标准协议或私有协议将数据传输至IED装置，IED装置以D/L860*(61850)标准规约将数据传输至网关机，网关机通过国网I2规约与主站进行信息交互。
主站是状态接入控制器，是部署在主站系统侧的一种关口设备，能以标准方式远程连接网关机，获取并校验网关机发出的各类状态监测信息，并可对网关机进行控制的一种装置。主站能接入各类输变电设备状态监测信息，并进行集中存储、统一处理和应用的一种计算机系统。
具体的，所述主变电设备监控数据的集中处理方法包括：
S1、数据接收。
监控装置以485线或网线通过标准协议或私有协议将监控数据传输至自身专用的智能电子设备，智能电子设备以D/L860*(61850)标准规约将监控数据传输至网关机。网关机接收各智能电子设备上传的监控数据，并根据数据来源标记监控数据类别。
网关机内预先设置各监控装置的正常数据上传周期，网关机监控各监控装置实际上传监控数据的频次与各自的正常上传周期是否一致，若不一致则说明监控装置存在故障。如油色谱采集装置的数据上传周期为15min，若网关机监控到超过15min还未收到油色谱采集装置上传的数据，则说明油色谱采集装置异常，生成油色谱采集装置的故障告警信息，提醒维护人员去维护。
监控装置计算监控数据的MD5值，并将MD5值写入监控数据文件末尾。将监控数据文件经智能电子设备上传至网关机，网关机读取监控数据文件中的MD5值作为初始MD5值，并将文件中的MD5值删除，网关机再计算监控数据文件的实际MD5值，若初始MD5值与实际MD5值一致，则网关机判断该监控数据文件通过一致性校验，没有在传输过程中被破坏。
S2、数据处理。
网关机将通过一致性校验的监控数据缓存至缓存介质中，同时记录监控数据的存储时间。
网关机预先设置数据处理周期，如1h，当缓存介质中存在存储时间达到1h的监控数据，则将缓存介质中的所有监控数据取出，并清空缓存介质。
网关机内存储有预先构建的边缘计算模型，边缘计算模型是基于主变电器各类监控数据的阈值以及互相关联的监控数据之间需要满足的关系进行构建的。利用边缘计算方法分析多种参数并得出分析结果是现有技术，因此不做赘述。
将从缓存介质中取出的所有监控数据导入边缘计算模型，即可得到对主变电设备的的分析结果，分析结果可以是正常或某部件存在故障。
S3、从主站获取处理方案。
网关机首先对分析结果进行判断，若正常运行则不作处理，若存在故障，则首先从本地策略库中查找与分析结果匹配的处理方案，若查找到匹配处理方案则直接显示处理方案。若未查找到匹配的处理方案，网关机将分析结果上传至主站，主站根据分析结果给出处理方案并将处理方案返回网关机；网关机接收主站返回的处理方案后，将处理方案保存至本地策略库，同时显示处理方案，维护人员根据处理方案对主变电设备进行维护。
如图3所示，该系统300包括：
集中接收单元310，配置用于网关机接收由智能电子设备采用标准规约转发的监控数据，所述监控数据由监控装置通过专用线路发送至对应的智能电子设备；
数据分析单元320，配置用于网关机利用边缘计算策略根据监控数据获取主变电设备的分析结果；
方案获取单元330，配置用于网关机将分析结果通过指定通信规约上传至主站，并接收主站返回的根据分析结果做出的处理方案。
可选地，作为本发明一个实施例，所述系统还包括：
采集设置单元，配置用于网关机内预先设定各监控装置的数据采集周期；
上传统计单元，配置用于网关机统计各监控装置的监控数据上传情况；
上传匹配单元，配置用于网关机判断各监控装置的监控数据上传情况是否与各自的数据采集周期匹配：
装置告警单元，配置用于若不匹配，网关机生成相应监控装置的故障信息。
可选地，作为本发明一个实施例，所述数据分析单元包括：
数据校验模块，配置用于网关机对接收的监控数据进行一致性校验；
处理设定模块，配置用于网关机内设定数据处理周期；
数据存储模块，配置用于网关机存储通过一致性校验的监控数据，并记录监控数据存储时间；
数据计算模块，配置用于网关机对存储时间满足处理周期的监控数据进行边缘计算，并将已经计算过的监控数据删除。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种主变电设备监控数据的集中处理方法，其特征在于，主变电设备的多个监控装置通过各自专用的智能电子设备连接网关机，网关机与主站远程通信连接，所述方法包括：
网关机接收由智能电子设备采用标准规约转发的监控数据，所述监控数据由监控装置通过专用线路发送至对应的智能电子设备；
网关机利用边缘计算策略根据监控数据获取主变电设备的分析结果；
网关机将分析结果通过指定通信规约上传至主站，并接收主站返回的根据分析结果做出的处理方案。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
网关机内预先设定各监控装置的数据采集周期；
网关机统计各监控装置的监控数据上传情况；
网关机判断各监控装置的监控数据上传情况是否与各自的数据采集周期匹配：
若不匹配，网关机生成相应监控装置的故障信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网关机利用边缘计算策略根据监控数据获取主变电设备的分析结果，包括：
网关机对接收的监控数据进行一致性校验；
网关机内设定数据处理周期；
网关机存储通过一致性校验的监控数据，并记录监控数据存储时间；
网关机对存储时间满足处理周期的监控数据进行边缘计算，并将已经计算过的监控数据删除。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述网关机对接收的监控数据进行一致性校验，包括：
网关机接收智能电子设备发送的文件，所述文件包括监控数据和监控数据的MD5值；
网关机从所述文件提取所述MD5值，并删除所述文件中的MD5值后计算所述监控数据的实际MD5值；
网关机判断提取的MD5值与实际MD5值的一致性，若两者一致则所述监控数据通过一致性校验。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
网关机显示所述处理方案；
网关机将所述处理方案与所述分析结果建立映射并成对保存至本地策略库。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
网关机根据新的分析结果从所述本地策略库中查找匹配处理方案；
若查找到匹配处理方案，则显示所述匹配处理方案；
若未查找到匹配处理方案，则将新的分析结果上传至主站，从主站获取新的分析结果对应的处理方案。
7.一种主变电设备监控数据的集中处理系统，其特征在于，主变电设备的多个监控装置通过各自专用的智能电子设备连接网关机，网关机与主站远程通信连接，所述系统包括：
集中接收单元，配置用于网关机接收由智能电子设备采用标准规约转发的监控数据，所述监控数据由监控装置通过专用线路发送至对应的智能电子设备；
数据分析单元，配置用于网关机利用边缘计算策略根据监控数据获取主变电设备的分析结果；
方案获取单元，配置用于网关机将分析结果通过指定通信规约上传至主站，并接收主站返回的根据分析结果做出的处理方案。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
采集设置单元，配置用于网关机内预先设定各监控装置的数据采集周期；
上传统计单元，配置用于网关机统计各监控装置的监控数据上传情况；
上传匹配单元，配置用于网关机判断各监控装置的监控数据上传情况是否与各自的数据采集周期匹配：
装置告警单元，配置用于若不匹配，网关机生成相应监控装置的故障信息。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述数据分析单元包括：
数据校验模块，配置用于网关机对接收的监控数据进行一致性校验；
处理设定模块，配置用于网关机内设定数据处理周期；
数据存储模块，配置用于网关机存储通过一致性校验的监控数据，并记录监控数据存储时间；
数据计算模块，配置用于网关机对存储时间满足处理周期的监控数据进行边缘计算，并将已经计算过的监控数据删除。
10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
方案显示单元，配置用于网关机显示所述处理方案；
方案保存单元，配置用于网关机将所述处理方案与所述分析结果建立映射并成对保存至本地策略库。
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