CN113193651A - 一种低压配电网的智能运检系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提出的一种低压配电网的智能运检系统，包括：主控单元、区域监测单元和智能配变终端，所述主控单元分别与区域监测单元和智能配变终端连接；所述区域监测单元，用于采集低压配电网中的区域环境数据，并发送至主控单元；所述智能配变终端，设置在低压配电网的关键配电节点上，用于进行关键配电节点的电气量测量，并将测量数据发送至主控单元；所述主控单元，用于根据区域环境数据和测量数据生成运检数据图层，并在运检数据图层中标注异常配电节点和异常区域。本发明能够实时监测低压配电网的区域环境数据和关键配电节点的电气数据，并在运检数据图层中进行异常标注，实现了低压配电网的智能运检。

Description

一种低压配电网的智能运检系统
技术领域
本发明涉及低压配电技术领域，更具体的说是涉及一种低压配电网的智能运检系统。
背景技术
随着人们生活水平不断提高，日常生活和工作用电量不断增加，促使相关部门不断扩大供电网络规模。在供电网络中，低压配电网是重要的组成部分，不仅成为电网与用户连接的枢纽，还是提高供电网络运行能力的载体。
因此，为使低压配电网处于安全稳定的运行状态，必须重视低压配电网的运检管理工作。但是，当前低压配电网的运检管理工作普遍采用人工现场运检，而人工现场运检方式还停留在手工记录阶段，这种运检方式造成了严重的人力、物力浪费，一旦出现异常，无法及时发现并进行处理。
另外，低压配电网发生异常时，需要对相应的部分进行维护和修复，而低压配电网的网络式结构使得维护和修复必然导致异常节点的下层用电设备的断电，而现有的人工现场运检方式无法快速的确定异常节点及其相关的断电区域，造成了用户的体验度降低。
因此，如何实现低压配电网的智能运检，快速准确的确定异常节点是我们亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种低压配电网的智能运检系统，能够实时监测低压配电网的区域环境数据和关键配电节点的电气数据，并在运检数据图层中进行异常标注，实现了低压配电网的智能运检。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
一种低压配电网的智能运检系统，包括：主控单元、区域监测单元和智能配变终端，所述主控单元分别与区域监测单元和智能配变终端连接；所述区域监测单元，用于采集低压配电网中的区域环境数据，并发送至主控单元；所述智能配变终端，设置在低压配电网的关键配电节点上，用于进行关键配电节点的电气量测量，并将测量数据发送至主控单元；所述主控单元，用于根据区域环境数据和测量数据生成运检数据图层，并在运检数据图层中标注异常配电节点和异常区域。
进一步，主控单元包括：区域划分模块，用于根据电力负荷量将低压配电网划分为多个环境监测区域，根据每个环境监测区域内配电节点的有功功率总量，在每个环境监测区域内确定多个关键配电节点；图层组建模块，用于根据确定的环境监测区域和环境监测区域内的关键配电节点，生成每个环境监测区域的拓扑结构图，将生成的拓扑结构图组建为运检数据图层。
进一步，区域监测单元包括：温湿度采集模块，用于根据预设时间间隔采集环境监测区域内的温湿度数据，并发送至主控单元；电场强度采集模块，用于根据预设时间间隔采集环境监测区域内的电场强度数据，并发送至主控单元；图像采集模块，用于根据预设时间间隔采集环境监测区域内的图像，并发送至主控单元。
进一步，所述智能配变终端分别与配电节点内的主变压器和总开关连接，智能配变终端包括：第一测量模块，用于测量配电节点内的干式变压器档头温度，读取低压总开关、总保险开关和无功补偿组件的状态信号；第二测量模块，用于读取配电节点内的分支箱进出线开关、换相开关状态信号；第三测量模块，用于读取配电节点输出端连接的智能电表数据。
进一步，区域划分模块将低压配电网总电力负荷量的二十分之一作为参考负荷量，根据参考负荷量将低压配电网划分为二十个环境监测区域，其中，每个环境监测区域的电力负荷量不高于参考负荷量的百分之十；然后，统计每个环境监测区域内所有配电节点的有功功率总量，将每个环境监测区域内有功功率总量最高的五个配电节点作为关键配电节点。
进一步，主控单元包括：表格组建单元，用于根据拓扑结构图组件对应的数据统计表格；数据整合模块，用于将区域环境数据和关键配电节点的测量数据进行分类处理，并写入数据统计表格作为数据样本；数据检测模块，用于将数据样本输入预设的检测模型中，对数据样本进行异常检测，检测完成后将异常的数据样本进行标注。
进一步，主控单元还包括：数据解析模块，用于读取标注的异常数据样本，在对应的数据统计表格中确定异常的数据项，根据异常的数据项确定对应的环境监测区域和关键配电节点，作为异常区域和异常配电节点。
进一步，主控单元还包括：显示模块，用于显示运检数据图层，并在运检数据图层中对异常区域对应的拓扑结构图进行异常标识，在拓扑结构图中对异常配电节点对应的节点进行反色处理。
对比现有技术，本发明有益效果在于：本发明提供了一种低压配电网的智能运检系统，实现了低压配电网的区域环境数据和关键配电节点的电气数据的实时监测，并发送至主控单元，主控单元对低压配电网进行环境监测区域的划分，然后在环境监测区域内确定关键配电节点，进而生成环境监测区域的拓扑结构图，最后组建运检数据图层。同时，对上传的数据进行异常检测，并将异常结果标注在运检数据图层上。
本发明实现了低压配电网运检数据的自动采集上传，并生成相应的运检数据图层，能够快速的确定异常节点和相关的断电区域，有效的提高了运检处理效率，缩短了停电时间，提升了客户满意度。本发明能够自动采集所有的监测数据，提供了运检处理效率，降低了故障判断的成本。
由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
附图1是本发明的系统结构图。
图中，1.主控单元；2.区域监测单元；3.智能配变终端；101.区域划分模块；102.图层组建模块；103.表格组建单元；104.数据整合模块；105.数据检测模块；106.数据解析模块；107.显示模块；201.温湿度采集模块；202.电场强度采集模块；203.图像采集模块；301.第一测量模块；302.第二测量模块；303.第三测量模块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做出说明。
如图1所示的一种低压配电网的智能运检系统，包括：主控单元1、区域监测单元2和智能配变终端3，主控单元1分别与区域监测单元2和智能配变终端3连接。区域监测单元2和智能配变终端3分别进行低压配电网的区域环境数据和关键配电节点的电气数据的实时监测，并发送至主控单元1，主控单元1对低压配电网进行环境监测区域的划分，然后在环境监测区域内确定关键配电节点，进而生成环境监测区域的拓扑结构图，最后组建运检数据图层。
区域监测单元2，用于采集低压配电网中的区域环境数据，并发送至主控单元1。
区域监测单元2包括：
温湿度采集模块201，用于根据预设时间间隔采集环境监测区域内的温湿度数据，并发送至主控单元1。
电场强度采集模块202，用于根据预设时间间隔采集环境监测区域内的电场强度数据，并发送至主控单元1。
图像采集模块203，用于根据预设时间间隔采集环境监测区域内的图像，并发送至主控单元1。
区域监测单元2根据主控单元1划分的环境监测区域设置，完成了温湿度数据、电场强度数据和图像数据的采集。
智能配变终端3，设置在低压配电网的关键配电节点上，用于进行关键配电节点的电气量测量，并将测量数据发送至主控单元1。智能配变终端分别与配电节点内的主变压器和总开关连接。
具体包括：
第一测量模块301，用于测量配电节点内的干式变压器档头温度，读取低压总开关、总保险开关和无功补偿组件的状态信号。
第二测量模块302，用于读取配电节点内的分支箱进出线开关、换相开关状态信号。
第三测量模块303，用于读取配电节点输出端连接的智能电表数据。
智能配变终端3是集用电信息采集、设备运行状态监测、智能控制与通信等功能于一体的二次设备，能够满足关键配电节点基础运行信息监测分析、电能质量监控、台区需求侧管理、低压配电网运维管控、信息模型标准化、主站终端协同控制等要求。
主控单元1，用于根据区域环境数据和测量数据生成运检数据图层，并在运检数据图层中标注异常配电节点和异常区域。
主控单元1包括：
区域划分模块101，用于根据电力负荷量将低压配电网划分为多个环境监测区域，根据每个环境监测区域内配电节点的有功功率总量，在每个环境监测区域内确定多个关键配电节点。区域划分模块首先将低压配电网总电力负荷量的二十分之一作为参考负荷量，然后根据参考负荷量将低压配电网划分为二十个环境监测区域，其中，每个环境监测区域的电力负荷量不高于参考负荷量的百分之十；最后，统计每个环境监测区域内所有配电节点的有功功率总量，将每个环境监测区域内有功功率总量最高的五个配电节点作为关键配电节点。
图层组建模块102，用于根据确定的环境监测区域和环境监测区域内的关键配电节点，生成每个环境监测区域的拓扑结构图，将生成的拓扑结构图组建为运检数据图层。
表格组建单元103，用于根据拓扑结构图组件对应的数据统计表格。
数据整合模块104，用于将区域环境数据和关键配电节点的测量数据进行分类处理，并写入数据统计表格作为数据样本。
数据检测模块104，用于将数据样本输入预设的检测模型中，对数据样本进行异常检测，检测完成后将异常的数据样本进行标注。
数据解析模块106，用于读取标注的异常数据样本，在对应的数据统计表格中确定异常的数据项，根据异常的数据项确定对应的环境监测区域和关键配电节点，作为异常区域和异常配电节点。
显示模块107，用于显示运检数据图层，并在运检数据图层中对异常区域对应的拓扑结构图进行异常标识，在拓扑结构图中对异常配电节点对应的节点进行反色处理。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，系统或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个单元中。
同理，在本发明各个实施例中的各处理单元可以集成在一个功能模块中，也可以是各个处理单元物理存在，也可以两个或两个以上处理单元集成在一个功能模块中。
结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

Claims (8)

1.一种低压配电网的智能运检系统，其特征在于，包括：主控单元、区域监测单元和智能配变终端，所述主控单元分别与区域监测单元和智能配变终端连接；所述区域监测单元，用于采集低压配电网中的区域环境数据，并发送至主控单元；
所述智能配变终端，设置在低压配电网的关键配电节点上，用于进行关键配电节点的电气量测量，并将测量数据发送至主控单元；
所述主控单元，用于根据区域环境数据和测量数据生成运检数据图层，并在运检数据图层中标注异常配电节点和异常区域。
2.根据权利要求1所述的低压配电网的智能运检系统，其特征在于，所述主控单元包括：
区域划分模块，用于根据电力负荷量将低压配电网划分为多个环境监测区域，根据每个环境监测区域内配电节点的有功功率总量，在每个环境监测区域内确定多个关键配电节点；
图层组建模块，用于根据确定的环境监测区域和环境监测区域内的关键配电节点，生成每个环境监测区域的拓扑结构图，将生成的拓扑结构图组建为运检数据图层。
3.根据权利要求2所述的低压配电网的智能运检系统，其特征在于，所述区域监测单元包括：
温湿度采集模块，用于根据预设时间间隔采集环境监测区域内的温湿度数据，并发送至主控单元；
电场强度采集模块，用于根据预设时间间隔采集环境监测区域内的电场强度数据，并发送至主控单元；
图像采集模块，用于根据预设时间间隔采集环境监测区域内的图像，并发送至主控单元。
4.根据权利要求3所述的低压配电网的智能运检系统，其特征在于，所述智能配变终端分别与配电节点内的主变压器和总开关连接，智能配变终端包括：
第一测量模块，用于测量配电节点内的干式变压器档头温度，读取低压总开关、总保险开关和无功补偿组件的状态信号；
第二测量模块，用于读取配电节点内的分支箱进出线开关、换相开关状态信号；
第三测量模块，用于读取配电节点输出端连接的智能电表数据。
5.根据权利要求4所述的低压配电网的智能运检系统，其特征在于，所述区域划分模块，将低压配电网总电力负荷量的二十分之一作为参考负荷量，根据参考负荷量将低压配电网划分为二十个环境监测区域，其中，每个环境监测区域的电力负荷量不高于参考负荷量的百分之十；然后，统计每个环境监测区域内所有配电节点的有功功率总量，将每个环境监测区域内有功功率总量最高的五个配电节点作为关键配电节点。
6.根据权利要求5所述的低压配电网的智能运检系统，其特征在于，所述主控单元包括：
表格组建单元，用于根据拓扑结构图组件对应的数据统计表格；
数据整合模块，用于将区域环境数据和关键配电节点的测量数据进行分类处理，并写入数据统计表格作为数据样本；
数据检测模块，用于将数据样本输入预设的检测模型中，对数据样本进行异常检测，检测完成后将异常的数据样本进行标注。
7.根据权利要求6所述的低压配电网的智能运检系统，其特征在于，所述主控单元还包括：
数据解析模块，用于读取标注的异常数据样本，在对应的数据统计表格中确定异常的数据项，根据异常的数据项确定对应的环境监测区域和关键配电节点，作为异常区域和异常配电节点。
8.根据权利要求7所述的低压配电网的智能运检系统，其特征在于，所述主控单元还包括：
显示模块，用于显示运检数据图层，并在运检数据图层中对异常区域对应的拓扑结构图进行异常标识，在拓扑结构图中对异常配电节点对应的节点进行反色处理。
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