CN114123517A - 一种配电自动化与配网自动化综合控制系统及方法 - Google Patents

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CN114123517A CN202210076567.1A CN202210076567A CN114123517A CN 114123517 A CN114123517 A CN 114123517A CN 202210076567 A CN202210076567 A CN 202210076567A CN 114123517 A CN114123517 A CN 114123517A
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魏丽蓉
徐西东
王鹏
孙红玲
崔鑫
潘磊
王凯
朱瑞淇
王雨晴
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Xintai Power Supply Co Of State Grid Shandong Electric Power Co
State Grid Corp of China SGCC
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Abstract

本发明涉及一种配电自动化与配网自动化综合控制系统及方法，所述的系统包括配网终端采集模块，对配电终端设备进行数据采集；信号滤波模块，通过滤波电路对配网终端采集模块采集到的配电终端设备数据信号进行滤波处理；数据传输模块，将信号滤波模块处理后的配电终端设备数据信号通过无线网络传输至远端服务器；远端服务器，对接收到的配电终端设备数据进行处理，并根据处理结果生成相应的控制指令，并将控制指令下发传输；指令接收模块，接收远端服务器下发的控制指令，并将控制指令进行解析；配电终端设备控制模块，根据指令接收模块解析后的控制指令，控制动作相应的配电终端设备。

Description

一种配电自动化与配网自动化综合控制系统及方法
技术领域
本发明属于配网管理控制技术领域，具体涉及一种配电自动化与配网自动化综合控制系统及方法。
背景技术
大、中城市和大型工矿区通过电力网络向用户输送和分配电能。其电力网络称为城市电网，由送、配电线路和变电所、配电所组成。城市供电特点主要有以下3点：
第一：城市工业集中，用电量大，负荷密度高而且增长迅速。对未来负荷的增长规划中要留有充分的发展余地。第二：大城市集中了政府机关、重要的科学研究机构、管理单位和各种工厂、市政公共设施，其中重要用户一旦供电中断会造成严重后果。因此，要求电网提供安全可靠、高质量的电能。第三：市区内人口稠密，道路交通拥挤，所以线路走廊和变电所用地受到严格的限制，往往不得不采用地下结构。此外还要考虑与环境保护有关的条件，如防止大气污染、防止噪声干扰、美化市容和搞好绿化等方面对供电设施提出的要求和限制。
针对上述问题，公开号为CN107394898A的发明专利公开了一种配电自动化与配网自动化综合控制系统，并具体给出以下方案：
该配电自动化与配网自动化综合控制系统包括配网管理系统、服务器、实时工作站、GIS、HUB、前置工作站、数据管理工作站、工控PC、站内监控终端、自愈环结构； 所述配网管理系统由多台计算机组成的局域网实现，用于进行配网管理； 所述配网管理系统分别与服务器、实时工作站和GIS通过光通信系统连接，所述服务器、实时工作站和GIS分别与HUB电性连接，所述HUB用于将多端口的信号进行放大； 所述HUB分别与前置工作站和数据管理工作站连接，所述数据管理工作站用于处理和管理数据，数据管理包括实时数据库管理和历史数据库管理； 所述前置工作站与工控PC和站内监控终端信号连接，所述工控PC和站内监控终端组成配网自动化监控终端，所述配网自动化监控终端具有遥测、遥信和遥控功能，所述配网自动化监控终端主要测量配电线路和配变得三相电流、三相电压、三相有功、三相无功、三相功率因数、零序电流、零序电压和负序电流、负序电压等基本量值和开关、刀闸的运行状态，进行相应处理后，按选定规约上报，并接受遥控命令完成相应控制操作； 所述自愈环结构与工控PC连接，所述自愈环结构包括FTU、光耦合器和分站主机。
上述技术方案虽然在一定程度上解决了前述技术问题，但是仍旧存在以下技术缺陷：配网自动化监控终端采集到的数据并未进行滤波处理就进行数据传输，容易导致接收端收到的数据信息存在大量噪声信号，严重影响数据的处理结果，对最终做出的相关指令的准确度带来严重影响。此为现有技术的不足之处。
有鉴于此，本发明提供一种配电自动化与配网自动化综合控制系统及方法；以解决现有技术中存在的上述技术问题；是非常有必要的。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述现有技术存在的缺陷，提供设计一种配电自动化与配网自动化综合控制系统及方法，以解决上述技术问题。
为实现上述目的，本发明给出以下技术方案：
一种配电自动化与配网自动化综合控制系统，包括：
配网终端采集模块，所述的配网终端采集模块对配电终端设备进行数据采集；
信号滤波模块，所述的信号滤波模块通过滤波电路对配网终端采集模块采集到的配电终端设备数据信号进行滤波处理，消除数据信号中掺杂的噪声信号；
数据传输模块，将信号滤波模块处理后的配电终端设备数据信号通过无线网络传输至远端服务器；
远端服务器，对接收到的配电终端设备数据进行处理，并根据处理结果生成相应的控制指令，并将控制指令下发传输；
指令接收模块，接收远端服务器下发的控制指令，并将控制指令进行解析；
配电终端设备控制模块，根据指令接收模块解析后的控制指令，控制动作相应的配电终端设备。
作为优选，所述的信号滤波模块中采用的滤波电路包括：
电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电感L1、电感L2、运算放大器M1和运算放大器M2，
电阻R1的第一端连接电容C1的第一端，电容R1的第一端连接信号输入端，
电阻R1的第二端连接电阻R2的第一端和电容C3的第一端，电容C3的第二端连接电阻R4的第一端，电阻R4的第二端连接电容C1的第二端，电阻R2的第二端连接电阻R3的第一端和电容C2的第一端，电容C2的第二端连接电容C1的第二端和电阻R4的第二端，
电阻R3的第二端连接运算放大器M1的正向输入端，运算放大器M1的反相输入端连接运算放大器M1的输出端，运算放大器M1的输出端还连接到电阻R5的第一端，电阻R5的第二端连接到运算放大器M2的正向输入端，运算放大器M2的正向输入端接地，运算放大器M2的输出端连接到电阻R4的第一端，运放放大器M2的反相输入端连接到运算放大器M2的输出端；
运算放大器M1的输出端还连接到电容C4的第一端、电容C5的第一端、电感L1的第一端和电感L2的第一端，电感L1的第二端连接电感L2的第二端、电容C6的第一端 和电容C7的第一端，电容C4的第二端、电容C5的第二端、电容C6的第二端以及电容C7的第二端接地，电感L1的第二端为滤波电路的输出端。
作为优选，所述的无线网络为GPRS通信网络；采用GPRS通信网络作为无线网络，能够确保数据传输的安全性和稳定性。
作为优选，所述的配网终端采集模块，对配电终端设备的电流数据、电压数据、功率数据进行数据采集。
本发明还提供一种配电自动化与配网自动化综合控制方法，包括以下步骤：
步骤S1：配网终端采集的步骤，该步骤中对配电终端设备进行数据采集；
步骤S2：信号滤波的步骤，该步骤中采集到的配电终端设备数据信号进行滤波处理，消除数据信号中掺杂的噪声信号；
步骤S3：数据传输的步骤，该步骤中将信号滤波处理后的配电终端设备数据信号通过无线网络传输至远端服务器；
步骤S4：指令生成的步骤，该步骤中远端服务器对接收到的配电终端设备数据进行处理，并根据处理结果生成相应的控制指令，并将控制指令下发传输；
步骤S5：指令接收的步骤，接收远端服务器下发的控制指令，并将控制指令进行解析；
步骤S6：指令执行的步骤，该步骤中根据解析后的控制指令，控制动作相应的配电终端设备。
作为优选，所述步骤S2中，对信号进行滤波的滤波电路包括：
电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电感L1、电感L2、运算放大器M1和运算放大器M2，
电阻R1的第一端连接电容C1的第一端，电容R1的第一端连接信号输入端，
电阻R1的第二端连接电阻R2的第一端和电容C3的第一端，电容C3的第二端连接电阻R4的第一端，电阻R4的第二端连接电容C1的第二端，电阻R2的第二端连接电阻R3的第一端和电容C2的第一端，电容C2的第二端连接电容C1的第二端和电阻R4的第二端，
电阻R3的第二端连接运算放大器M1的正向输入端，运算放大器M1的反相输入端连接运算放大器M1的输出端，运算放大器M1的输出端还连接到电阻R5的第一端，电阻R5的第二端连接到运算放大器M2的正向输入端，运算放大器M2的正向输入端接地，运算放大器M2的输出端连接到电阻R4的第一端，运放放大器M2的反相输入端连接到运算放大器M2的输出端；
运算放大器M1的输出端还连接到电容C4的第一端、电容C5的第一端、电感L1的第一端和电感L2的第一端，电感L1的第二端连接电感L2的第二端、电容C6的第一端 和电容C7的第一端，电容C4的第二端、电容C5的第二端、电容C6的第二端以及电容C7的第二端接地，电感L1的第二端为滤波电路的输出端。
作为优选，所述步骤S3中，无线网络为GPRS通信网络；采用GPRS通信网络作为无线网络，能够确保数据传输的安全性和稳定性。
作为优选，所述步骤S1中，对配电终端设备的电流数据、电压数据、功率数据进行数据采集。
本发明的有益效果在于，通过采用滤波电路对采集到的数据信号进行滤波处理，消除数据信号中掺杂的噪声信号，提高数据信号的清洁度，提升后续数据处理的准确度。
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。
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地进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
图 1是本发明提供的一种配电自动化与配网自动化综合控制系统的原理框图。
图2是本发明提供的一种配电自动化与配网自动化综合控制方法的流程图。
图3是图1中滤波电路的电路图。
图4是滤波后效果图；图4中（a）为滤波前波形图，图4中（b）为滤波后波形图。
其中，1-配网终端采集模块，2-信号滤波模块，3-数据传输模块，4-远端服务器，5-指令接收模块，6-配电终端设备控制模块。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本发明进行详细阐述，以下实施例是对本发明的解释，而本发明并不局限于以下实施方式。
实施例1：
如图1、3、4所示，本实施例提供的一种配电自动化与配网自动化综合控制系统，包括：
配网终端采集模块1，所述的配网终端采集模块对配电终端设备进行数据采集；对配电终端设备的电流数据、电压数据、功率数据进行数据采集。
信号滤波模块2，所述的信号滤波模块通过滤波电路对配网终端采集模块采集到的配电终端设备数据信号进行滤波处理，消除数据信号中掺杂的噪声信号；
数据传输模块3，将信号滤波模块处理后的配电终端设备数据信号通过无线网络传输至远端服务器；所述的无线网络为GPRS通信网络；采用GPRS通信网络作为无线网络，能够确保数据传输的安全性和稳定性。
远端服务器4，对接收到的配电终端设备数据进行处理，并根据处理结果生成相应的控制指令，并将控制指令下发传输；
指令接收模块5，接收远端服务器下发的控制指令，并将控制指令进行解析；
配电终端设备控制模块6，根据指令接收模块解析后的控制指令，控制动作相应的配电终端设备。
所述的信号滤波模块2中采用的滤波电路包括：
电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电感L1、电感L2、运算放大器M1和运算放大器M2，
电阻R1的第一端连接电容C1的第一端，电容R1的第一端连接信号输入端，
电阻R1的第二端连接电阻R2的第一端和电容C3的第一端，电容C3的第二端连接电阻R4的第一端，电阻R4的第二端连接电容C1的第二端，电阻R2的第二端连接电阻R3的第一端和电容C2的第一端，电容C2的第二端连接电容C1的第二端和电阻R4的第二端，
电阻R3的第二端连接运算放大器M1的正向输入端，运算放大器M1的反相输入端连接运算放大器M1的输出端，运算放大器M1的输出端还连接到电阻R5的第一端，电阻R5的第二端连接到运算放大器M2的正向输入端，运算放大器M2的正向输入端接地，运算放大器M2的输出端连接到电阻R4的第一端，运放放大器M2的反相输入端连接到运算放大器M2的输出端；
运算放大器M1的输出端还连接到电容C4的第一端、电容C5的第一端、电感L1的第一端和电感L2的第一端，电感L1的第二端连接电感L2的第二端、电容C6的第一端 和电容C7的第一端，电容C4的第二端、电容C5的第二端、电容C6的第二端以及电容C7的第二端接地，电感L1的第二端为滤波电路的输出端。
实施例2：
如图2和3所示，本实施例提供的一种配电自动化与配网自动化综合控制方法，包括以下步骤：
步骤S1：配网终端采集的步骤，该步骤中对配电终端设备进行数据采集；对配电终端设备的电流数据、电压数据、功率数据进行数据采集；
步骤S2：信号滤波的步骤，该步骤中采集到的配电终端设备数据信号进行滤波处理，消除数据信号中掺杂的噪声信号；
步骤S3：数据传输的步骤，该步骤中将信号滤波处理后的配电终端设备数据信号通过无线网络传输至远端服务器；无线网络为GPRS通信网络；采用GPRS通信网络作为无线网络，能够确保数据传输的安全性和稳定性。
步骤S4：指令生成的步骤，该步骤中远端服务器对接收到的配电终端设备数据进行处理，并根据处理结果生成相应的控制指令，并将控制指令下发传输；
步骤S5：指令接收的步骤，接收远端服务器下发的控制指令，并将控制指令进行解析；
步骤S6：指令执行的步骤，该步骤中根据解析后的控制指令，控制动作相应的配电终端设备。
所述步骤S2中，对信号进行滤波的滤波电路包括：
电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电感L1、电感L2、运算放大器M1和运算放大器M2，
电阻R1的第一端连接电容C1的第一端，电容R1的第一端连接信号输入端，
电阻R1的第二端连接电阻R2的第一端和电容C3的第一端，电容C3的第二端连接电阻R4的第一端，电阻R4的第二端连接电容C1的第二端，电阻R2的第二端连接电阻R3的第一端和电容C2的第一端，电容C2的第二端连接电容C1的第二端和电阻R4的第二端，
电阻R3的第二端连接运算放大器M1的正向输入端，运算放大器M1的反相输入端连接运算放大器M1的输出端，运算放大器M1的输出端还连接到电阻R5的第一端，电阻R5的第二端连接到运算放大器M2的正向输入端，运算放大器M2的正向输入端接地，运算放大器M2的输出端连接到电阻R4的第一端，运放放大器M2的反相输入端连接到运算放大器M2的输出端；
运算放大器M1的输出端还连接到电容C4的第一端、电容C5的第一端、电感L1的第一端和电感L2的第一端，电感L1的第二端连接电感L2的第二端、电容C6的第一端 和电容C7的第一端，电容C4的第二端、电容C5的第二端、电容C6的第二端以及电容C7的第二端接地，电感L1的第二端为滤波电路的输出端。
以上公开的仅为本发明的优选实施方式，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的没有创造性的变化，以及在不脱离本发明原理前提下所作的若干改进和润饰，都应落在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种配电自动化与配网自动化综合控制系统，其特征在于，包括：
配网终端采集模块，所述的配网终端采集模块对配电终端设备进行数据采集；
信号滤波模块，所述的信号滤波模块通过滤波电路对配网终端采集模块采集到的配电终端设备数据信号进行滤波处理，消除数据信号中掺杂的噪声信号；
数据传输模块，将信号滤波模块处理后的配电终端设备数据信号通过无线网络传输至远端服务器；
远端服务器，对接收到的配电终端设备数据进行处理，并根据处理结果生成相应的控制指令，并将控制指令下发传输；
指令接收模块，接收远端服务器下发的控制指令，并将控制指令进行解析；
配电终端设备控制模块，根据指令接收模块解析后的控制指令，控制动作相应的配电终端设备。
2.根据权利要求1所述的一种配电自动化与配网自动化综合控制系统，其特征在于，所述的信号滤波模块中采用的滤波电路包括：
电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电感L1、电感L2、运算放大器M1和运算放大器M2，
电阻R1的第一端连接电容C1的第一端，电容R1的第一端连接信号输入端，
电阻R1的第二端连接电阻R2的第一端和电容C3的第一端，电容C3的第二端连接电阻R4的第一端，电阻R4的第二端连接电容C1的第二端，电阻R2的第二端连接电阻R3的第一端和电容C2的第一端，电容C2的第二端连接电容C1的第二端和电阻R4的第二端，
电阻R3的第二端连接运算放大器M1的正向输入端，运算放大器M1的反相输入端连接运算放大器M1的输出端，运算放大器M1的输出端还连接到电阻R5的第一端，电阻R5的第二端连接到运算放大器M2的正向输入端，运算放大器M2的正向输入端接地，运算放大器M2的输出端连接到电阻R4的第一端，运放放大器M2的反相输入端连接到运算放大器M2的输出端；
运算放大器M1的输出端还连接到电容C4的第一端、电容C5的第一端、电感L1的第一端和电感L2的第一端，电感L1的第二端连接电感L2的第二端、电容C6的第一端 和电容C7的第一端，电容C4的第二端、电容C5的第二端、电容C6的第二端以及电容C7的第二端接地，电感L1的第二端为滤波电路的输出端。
3.根据权利要求2所述的一种配电自动化与配网自动化综合控制系统，其特征在于，所述的无线网络为GPRS通信网络。
4.根据权利要求3所述的一种配电自动化与配网自动化综合控制系统，其特征在于，所述的配网终端采集模块，对配电终端设备的电流数据、电压数据、功率数据进行数据采集。
5.一种配电自动化与配网自动化综合控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：配网终端采集的步骤，该步骤中对配电终端设备进行数据采集；
步骤S2：信号滤波的步骤，该步骤中采集到的配电终端设备数据信号进行滤波处理，消除数据信号中掺杂的噪声信号；
步骤S3：数据传输的步骤，该步骤中将信号滤波处理后的配电终端设备数据信号通过无线网络传输至远端服务器；
步骤S4：指令生成的步骤，该步骤中远端服务器对接收到的配电终端设备数据进行处理，并根据处理结果生成相应的控制指令，并将控制指令下发传输；
步骤S5：指令接收的步骤，接收远端服务器下发的控制指令，并将控制指令进行解析；
步骤S6：指令执行的步骤，该步骤中根据解析后的控制指令，控制动作相应的配电终端设备。
6.根据权利要求5所述的一种配电自动化与配网自动化综合控制方法，其特征在于，所述步骤S2中，对信号进行滤波的滤波电路包括：
电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电感L1、电感L2、运算放大器M1和运算放大器M2，
电阻R1的第一端连接电容C1的第一端，电容R1的第一端连接信号输入端，
电阻R1的第二端连接电阻R2的第一端和电容C3的第一端，电容C3的第二端连接电阻R4的第一端，电阻R4的第二端连接电容C1的第二端，电阻R2的第二端连接电阻R3的第一端和电容C2的第一端，电容C2的第二端连接电容C1的第二端和电阻R4的第二端，
电阻R3的第二端连接运算放大器M1的正向输入端，运算放大器M1的反相输入端连接运算放大器M1的输出端，运算放大器M1的输出端还连接到电阻R5的第一端，电阻R5的第二端连接到运算放大器M2的正向输入端，运算放大器M2的正向输入端接地，运算放大器M2的输出端连接到电阻R4的第一端，运放放大器M2的反相输入端连接到运算放大器M2的输出端；
运算放大器M1的输出端还连接到电容C4的第一端、电容C5的第一端、电感L1的第一端和电感L2的第一端，电感L1的第二端连接电感L2的第二端、电容C6的第一端 和电容C7的第一端，电容C4的第二端、电容C5的第二端、电容C6的第二端以及电容C7的第二端接地，电感L1的第二端为滤波电路的输出端。
7.根据权利要求6所述的一种配电自动化与配网自动化综合控制方法，其特征在于，所述步骤S3中，无线网络为GPRS通信网络。
8.根据权利要求7所述的一种配电自动化与配网自动化综合控制方法，其特征在于，所述步骤S1中，对配电终端设备的电流数据、电压数据、功率数据进行数据采集。
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