CN115189473A - 一种基于物联网的分布式电能量集中监管及辅助决策系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于物联网的分布式电能量集中监管及辅助决策系统，包括物联网云平台处理单元、复审决策系统、监管系统和数据库，物联网云平台处理单元的输出端与复审决策系统和监管系统的输入端电性连接，本发明通过无线发送模块以及无线数据获取模块配合，可以将多个前端分布式电能量节点与系统进行连接，并在在监控单元与监管系统的配合下可以对前端分布式电能量节点的数据进行初步分析并作出管理指令，代替了原有的人工操作，能适应基于物联网环境下对不断拓展的前端分布式电能量节点进行监管，而且在复审决策系统的作用下还可以对管理指令进行模拟复盘复审，能降低错误指令发送，有利于提高对前端分布式电能量节点监管的准确率。

Description

一种基于物联网的分布式电能量集中监管及辅助决策系统
技术领域
本发明属于电力监管领域，具体为一种基于物联网的分布式电能量集中监管及辅助决策系统。
背景技术
电能量计量系统是智能电网调度控制系统的重要组成部分，负责对电厂、变电站上下网和联络线关口计量点的电能量信息进行采集、传输、处理和在线监测，具备电量信息的自动采集、计量异常监测、统计计算、平衡损耗分析和管理、相关信息发布等应用功能，随着通信技术的发展，基于网络以及物联网的分布式电能量前端节点越来越多，由于前端节点的不断扩展，现有的电能量监管系统已经不能满足使用需求，从而导致工作量增加以及流程混乱的问题，同时，现有的监管系统不具有辅助决策功能，不能对管理指令进行复审模拟验证，从而导致错误指令频发，降低了监管的准确率。
发明内容：
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于物联网的分布式电能量集中监管及辅助决策系统，解决了背景技术中提到的问题。
为了解决上述问题，本发明提供了一种技术方案：
一种基于物联网的分布式电能量集中监管及辅助决策系统，包括物联网云平台处理单元、复审决策系统、监管系统和数据库，所述物联网云平台处理单元的输出端与复审决策系统和监管系统的输入端电性连接，所述物联网云平台处理单元的输出端与数据库的输入端电性连接，所述监管系统包括监控单元和管理单元，所述管理单元的输出端与监控单元的输入端电性连接，所述监控单元的输出端与复审决策系统的输入端电性连接，所述监管系统和复审决策系统的输出端均与数据库的输入端电性连接；所述物联网云平台处理单元用于与多个前端分布式电能量节点连接；所述复审决策系统用于监管系统的指令模拟复审，同时还用于对指令进行修改；所述监控单元用于获取前端分布式电能量节点数据并进行初步分析；所述管理单元用于对初步分析的数据进行深度分析并作出控制指令；所述数据库用于根据时间节点储存复审决策系统和监管系统获取的数据以及发出的指令。
作为优选，所述监控单元包括无线数据获取模块、开关状态检测模块、数据解析模块、电压监控模块、电流监控模块和数据上传模块，所述无线数据获取模块的输出端与开关状态检测模块的输入端电性连接，所述开关状态检测模块的输出端与数据解析模块的输入端电性连接，所述数据解析模块的输出端与电压监控模块的输入端电性连接，所述电压监控模块的输出端与电流监控模块的输入端电性连接，所述电流监控模块的输出端与数据上传模块的输入端电性连接。
作为优选，所述无线数据获取模块用于获取前端分布式电能量节点的各项数据；所述开关状态检测模块用于根据数据值判断前端分布式电能量节点开关是否开启；所述数据解析模块用于对各项数据进行解析；所述电压监控模块用于判断前端分布式电能量节点的电压是否正常；所述电流监控模块用于判断前端分布式电能量节点的电流是否正常；所述数据上传模块用于将各项数据发送给管理单元。
作为优选，所述数据解析模块的解析内容包括调度规约、Modbus协议和OPC协议。
作为优选，所述管理单元包括数据接收模块、特征向量提取模块、对比分析模块、预测分析模块、指令生成模块和指令上传模块，所述数据接收模块的输出端与特征向量提取模块的输入端电性连接，所述特征向量提取模块的输出端与对比分析模块的输入端电性连接，所述对比分析模块的输出端与预测分析模块的输入端电性连接，所述预测分析模块的输出端与指令生成模块的输入端电性连接，所述指令生成模块的输出端与指令上传模块的输入端电性连接。
作为优选，所述数据接收模块用于接收来自数据上传模块发送的数据；所述特征向量提取模块用于对各项数据中的特征向量数值进行提取；所述对比分析模块用于对提取的特征向量数值与标准值进行对比；所述预测分析模块用于对以特征向量数值对前端分布式电能量节点的影响进行分析预测；所述指令生成模块用于根据特征向量数值与标准值对比结果生成调节指令；所述指令上传模块用于将调节指令发送给复审决策系统。
作为优选，所述复审决策系统包括指令接收模块、指令复盘模拟模块、复盘分析模块、结果评估模块、指令改造模块和无线发送模块，所述指令接收模块的输出端与指令复盘模拟模块的输入端电性连接，所述指令复盘模拟模块的输出端与复盘分析模块的输入端电性连接；所述复盘分析模块的输出端与结果评估模块的输入端电性连接，所述结果评估模块的输出端与指令改造模块的输入端电性连接，所述指令改造模块的输出端与无线发送模块的输入端电性连接。
作为优选，所述指令接收模块用于接收来自指令上传模块发送的调节指令；所述指令复盘模拟模块用于根据上传指令进行复盘模拟；所述复盘分析模块用于对复盘模拟的数据进行分析；所述结果评估模块用于对模拟结果的合理性进行评估；所述指令改造模块用于根据评估结果做出对应的修改并生成新的指令；所述无线发送模块用于将新的指令发送给前端分布式电能量节点。
作为优选，所述数据库包括时间节点模块、分类模块和存储模块，所述时间节点模块的输出端与分类模块的输入端电性连接，所述分类模块的输出端与存储模块的输入端电性连接。
作为优选，所述时间节点模块用于记录来自复审决策系统和监管系统数据输入的时间节点；所述分类模块用于根据时间节点将对应的数据发送给相应的存储模块；所述存储模块用于对输入的数据进行存储记录。
本发明的有益效果是：通过无线发送模块以及无线数据获取模块配合，可以将多个前端分布式电能量节点与系统进行连接，并在在监控单元与监管系统的配合下可以对前端分布式电能量节点的数据进行初步分析并作出管理指令，代替了原有的人工操作，能适应基于物联网环境下对不断拓展的前端分布式电能量节点进行监管，而且在复审决策系统的作用下还可以对管理指令进行模拟复盘复审，能降低错误指令发送，有利于提高对前端分布式电能量节点监管的准确率。
附图说明：
为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。
图1是本发明整体拓扑图；
图2是本发明监控单元拓扑图；
图3是本发明管理单元拓扑图；
图4是本发明复审决策系统拓扑图。
具体实施方式：
如图1-4所示，本具体实施方式采用以下技术方案：
实施例：
一种基于物联网的分布式电能量集中监管及辅助决策系统，包括物联网云平台处理单元、复审决策系统、监管系统和数据库，物联网云平台处理单元的输出端与复审决策系统和监管系统的输入端电性连接，物联网云平台处理单元的输出端与数据库的输入端电性连接，监管系统包括监控单元和管理单元，管理单元的输出端与监控单元的输入端电性连接，监控单元的输出端与复审决策系统的输入端电性连接，监管系统和复审决策系统的输出端均与数据库的输入端电性连接；物联网云平台处理单元用于与多个连接；复审决策系统用于监管系统的指令模拟复审，同时还用于对指令进行修改；在复审决策系统的作用下可以对管理指令进行模拟复盘复审，能降低错误指令发送，有利于提高对前端分布式电能量节点监管的准确率，监控单元用于获取前端分布式电能量节点数据并进行初步分析；管理单元用于对初步分析的数据进行深度分析并作出控制指令；在在监控单元与监管系统的配合下可以对前端分布式电能量节点的数据进行初步分析并作出管理指令，代替了原有的人工操作，能适应基于物联网环境下对不断拓展的前端分布式电能量节点进行监管，数据库用于根据时间节点储存复审决策系统和监管系统获取的数据以及发出的指令。
其中，监控单元包括无线数据获取模块、开关状态检测模块、数据解析模块、电压监控模块、电流监控模块和数据上传模块，无线数据获取模块的输出端与开关状态检测模块的输入端电性连接，开关状态检测模块的输出端与数据解析模块的输入端电性连接，数据解析模块的输出端与电压监控模块的输入端电性连接，电压监控模块的输出端与电流监控模块的输入端电性连接，电流监控模块的输出端与数据上传模块的输入端电性连接。
其中，无线数据获取模块用于获取前端分布式电能量节点的各项数据；开关状态检测模块用于根据数据值判断前端分布式电能量节点开关是否开启；数据解析模块用于对各项数据进行解析；电压监控模块用于判断前端分布式电能量节点的电压是否正常；电流监控模块用于判断前端分布式电能量节点的电流是否正常；数据上传模块用于将各项数据发送给管理单元，可以对前端分布式电能量节点的数据获取并进行初级处理，从而方便后续对前端分布式电能量节点的状态进行判断。
其中，数据解析模块的解析内容包括调度规约、Modbus协议和OPC协议，可以避免电力系统多种规约、多种接口之间的数据互通性差的问题，从而防止数据遗漏。
其中，管理单元包括数据接收模块、特征向量提取模块、对比分析模块、预测分析模块、指令生成模块和指令上传模块，数据接收模块的输出端与特征向量提取模块的输入端电性连接，特征向量提取模块的输出端与对比分析模块的输入端电性连接，对比分析模块的输出端与预测分析模块的输入端电性连接，预测分析模块的输出端与指令生成模块的输入端电性连接，指令生成模块的输出端与指令上传模块的输入端电性连接。
其中，数据接收模块用于接收来自数据上传模块发送的数据；特征向量提取模块用于对各项数据中的特征向量数值进行提取；对比分析模块用于对提取的特征向量数值与标准值进行对比；预测分析模块用于对以特征向量数值对前端分布式电能量节点的影响进行分析预测；指令生成模块用于根据特征向量数值与标准值对比结果生成调节指令；指令上传模块用于将调节指令发送给复审决策系统，可以根据上传数据进行二次处理，并生成对应的调节指令，而且还可以代替原有的管理方式，能提高工作效率。
其中，复审决策系统包括指令接收模块、指令复盘模拟模块、复盘分析模块、结果评估模块、指令改造模块和无线发送模块，指令接收模块的输出端与指令复盘模拟模块的输入端电性连接，指令复盘模拟模块的输出端与复盘分析模块的输入端电性连接；复盘分析模块的输出端与结果评估模块的输入端电性连接，结果评估模块的输出端与指令改造模块的输入端电性连接，指令改造模块的输出端与无线发送模块的输入端电性连接。
其中，指令接收模块用于接收来自指令上传模块发送的调节指令；指令复盘模拟模块用于根据上传指令进行复盘模拟；复盘分析模块用于对复盘模拟的数据进行分析；结果评估模块用于对模拟结果的合理性进行评估；指令改造模块用于根据评估结果做出对应的修改并生成新的指令；无线发送模块用于将新的指令发送给前端分布式电能量节点，可以根据指令在前端分布式电能量节点上进行模拟分析以及评估，能避免错误指令发出，有利于提高对前端分布式电能量节点管理的精准性。
其中，数据库包括时间节点模块、分类模块和存储模块，时间节点模块的输出端与分类模块的输入端电性连接，分类模块的输出端与存储模块的输入端电性连接。
其中，时间节点模块用于记录来自复审决策系统和监管系统数据输入的时间节点；分类模块用于根据时间节点将对应的数据发送给相应的存储模块；存储模块用于对输入的数据进行存储记录，可以根据时间节点对数据进行存储，有利于提高数据库内部数据的条理性，从而方便后续的调取。
具体的，通过无线数据获取模块获取前端分布式电能量节点的各项数据；并根据获取的数据值判断前端分布式电能量节点的开关状态，然后通过数据解析模块对各项数据的调度规约、Modbus协议和OPC协议进行解析，通过电压监控模块判断前端分布式电能量节点的电压是否正常，若正常则继续上传，若电压异常则进行电压报错提示，通过电流监控模块判断前端分布式电能量节点的电流是否正常，若正常则继续上传，若电流异常则进行电流报错提示，然后通过数据上传模块将各项数据发送给数据接收模块，通过特征向量提取模块对各项数据中的特征向量数值进行提取，并通过对比分析模块对提取的特征向量数值与标准值进行对比，若对比值在合理范围之内则继续上传，若对比结果超出阈值则进行错报提示，通过预测分析模块以特征向量数值对前端分布式电能量节点的影响进行分析预测，若分析结果合理则继续监管流程，若分析结果不符则进行错报提示，并通过指令生成模块根据特征向量数值与标准值对比结果生成调节指令随后通过指令上传模块将调节指令发送给指令接收模块，通过指令复盘模拟模块根据上传指令进行复盘模拟，并通过复盘分析模块对复盘模拟过程中的数据进行分析，通过结果评估模块对模拟结果的合理性进行评估，若评估合理，则通过无线发送模块将指令发送给前端分布式电能量节点，若指令不符则通过指令改造模块根据评估结果做出对应的修改并生成新的指令，随后通过无线发送模块将新的指令发送给前端分布式电能量节点，根据时间节点模块记录来自复审决策系统和监管系统数据输入的时间，这时分类模块根据时间节点将对应的数据发送给相应的存储模块，此时存储模块即可对输入的数据进行存储记录。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种基于物联网的分布式电能量集中监管及辅助决策系统，其特征在于，包括物联网云平台处理单元、复审决策系统、监管系统和数据库，所述物联网云平台处理单元的输出端与复审决策系统和监管系统的输入端电性连接，所述物联网云平台处理单元的输出端与数据库的输入端电性连接，所述监管系统包括监控单元和管理单元，所述管理单元的输出端与监控单元的输入端电性连接，所述监控单元的输出端与复审决策系统的输入端电性连接，所述监管系统和复审决策系统的输出端均与数据库的输入端电性连接；所述物联网云平台处理单元用于与多个前端分布式电能量节点连接；所述复审决策系统用于监管系统的指令模拟复审，同时还用于对指令进行修改；所述监控单元用于获取前端分布式电能量节点数据并进行初步分析；所述管理单元用于对初步分析的数据进行深度分析并作出控制指令；所述数据库用于根据时间节点储存复审决策系统和监管系统获取的数据以及发出的指令。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的分布式电能量集中监管及辅助决策系统，其特征在于，所述监控单元包括无线数据获取模块、开关状态检测模块、数据解析模块、电压监控模块、电流监控模块和数据上传模块，所述无线数据获取模块的输出端与开关状态检测模块的输入端电性连接，所述开关状态检测模块的输出端与数据解析模块的输入端电性连接，所述数据解析模块的输出端与电压监控模块的输入端电性连接，所述电压监控模块的输出端与电流监控模块的输入端电性连接，所述电流监控模块的输出端与数据上传模块的输入端电性连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的分布式电能量集中监管及辅助决策系统，其特征在于，所述无线数据获取模块用于获取前端分布式电能量节点的各项数据；所述开关状态检测模块用于根据数据值判断前端分布式电能量节点开关是否开启；所述数据解析模块用于对各项数据进行解析；所述电压监控模块用于判断前端分布式电能量节点的电压是否正常；所述电流监控模块用于判断前端分布式电能量节点的电流是否正常；所述数据上传模块用于将各项数据发送给管理单元。
4.根据权利要求2所述的一种基于物联网的分布式电能量集中监管及辅助决策系统，其特征在于，所述数据解析模块的解析内容包括调度规约、Modbus协议和OPC协议。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的分布式电能量集中监管及辅助决策系统，其特征在于，所述管理单元包括数据接收模块、特征向量提取模块、对比分析模块、预测分析模块、指令生成模块和指令上传模块，所述数据接收模块的输出端与特征向量提取模块的输入端电性连接，所述特征向量提取模块的输出端与对比分析模块的输入端电性连接，所述对比分析模块的输出端与预测分析模块的输入端电性连接，所述预测分析模块的输出端与指令生成模块的输入端电性连接，所述指令生成模块的输出端与指令上传模块的输入端电性连接。
6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的分布式电能量集中监管及辅助决策系统，其特征在于，所述数据接收模块用于接收来自数据上传模块发送的数据；所述特征向量提取模块用于对各项数据中的特征向量数值进行提取；所述对比分析模块用于对提取的特征向量数值与标准值进行对比；所述预测分析模块用于对以特征向量数值对前端分布式电能量节点的影响进行分析预测；所述指令生成模块用于根据特征向量数值与标准值对比结果生成调节指令；所述指令上传模块用于将调节指令发送给复审决策系统。
7.根据权利要求1所述的一种基于物联网的分布式电能量集中监管及辅助决策系统，其特征在于，所述复审决策系统包括指令接收模块、指令复盘模拟模块、复盘分析模块、结果评估模块、指令改造模块和无线发送模块，所述指令接收模块的输出端与指令复盘模拟模块的输入端电性连接，所述指令复盘模拟模块的输出端与复盘分析模块的输入端电性连接；所述复盘分析模块的输出端与结果评估模块的输入端电性连接，所述结果评估模块的输出端与指令改造模块的输入端电性连接，所述指令改造模块的输出端与无线发送模块的输入端电性连接。
8.根据权利要求7所述的一种基于物联网的分布式电能量集中监管及辅助决策系统，其特征在于，所述指令接收模块用于接收来自指令上传模块发送的调节指令；所述指令复盘模拟模块用于根据上传指令进行复盘模拟；所述复盘分析模块用于对复盘模拟的数据进行分析；所述结果评估模块用于对模拟结果的合理性进行评估；所述指令改造模块用于根据评估结果做出对应的修改并生成新的指令；所述无线发送模块用于将新的指令发送给前端分布式电能量节点。
9.根据权利要求1所述的一种基于物联网的分布式电能量集中监管及辅助决策系统，其特征在于，所述数据库包括时间节点模块、分类模块和存储模块，所述时间节点模块的输出端与分类模块的输入端电性连接，所述分类模块的输出端与存储模块的输入端电性连接。
10.根据权利要求9所述的一种基于物联网的分布式电能量集中监管及辅助决策系统，其特征在于，所述时间节点模块用于记录来自复审决策系统和监管系统数据输入的时间节点；所述分类模块用于根据时间节点将对应的数据发送给相应的存储模块；所述存储模块用于对输入的数据进行存储记录。
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