CN115460063B - 一种配网故障实时预警系统 - Google Patents
一种配网故障实时预警系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115460063B CN115460063B CN202211107706.9A CN202211107706A CN115460063B CN 115460063 B CN115460063 B CN 115460063B CN 202211107706 A CN202211107706 A CN 202211107706A CN 115460063 B CN115460063 B CN 115460063B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- data
- module
- early warning
- distribution network
- real
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000009826 distribution Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000007726 management method Methods 0.000 claims description 34
- 238000013500 data storage Methods 0.000 claims description 31
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 22
- 230000006854 communication Effects 0.000 claims description 22
- 230000008439 repair process Effects 0.000 claims description 20
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 17
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 16
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 15
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 13
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 12
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 10
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 9
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 claims description 9
- 230000006855 networking Effects 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000013075 data extraction Methods 0.000 claims description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 6
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 5
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 claims description 4
- 238000007418 data mining Methods 0.000 claims description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims description 3
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 2
- 238000013480 data collection Methods 0.000 claims description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 7
- 238000013475 authorization Methods 0.000 description 4
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000010076 replication Effects 0.000 description 2
- 208000025274 Lightning injury Diseases 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007175 bidirectional communication Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000010485 coping Effects 0.000 description 1
- 238000003066 decision tree Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
- H04L41/06—Management of faults, events, alarms or notifications
- H04L41/0631—Management of faults, events, alarms or notifications using root cause analysis; using analysis of correlation between notifications, alarms or events based on decision criteria, e.g. hierarchy, tree or time analysis
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
- H04L41/06—Management of faults, events, alarms or notifications
- H04L41/0604—Management of faults, events, alarms or notifications using filtering, e.g. reduction of information by using priority, element types, position or time
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Alarm Systems (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种配网故障实时预警系统,涉及配电网故障处理技术领域。包括数据模块,所述数据模块包括系统数据库,所述系统数据库双向信号连接有预警模块和预案模块,所述预警模块和预案模块皆双向信号连接有人机交互模块。本发明通过气象灾难预警单元的设置,对气象信息进行汇总,结合现场监测装置24小时对电缆线路和架空线路的工作状态进行检测,从而对接下来气象环境下配电网的工作安全性进行评估,从而发出预警,结合预案模块让工作人员提前准确,及时应对配电网的故障;同时,通过外破风险预警单元和现场监测装置的配合,并结合外力破坏历史数据,对频繁性、偶发性的外力破坏风险事件进行预警,确保配电网日常的正常工作。
Description
技术领域
本发明涉及配电网故障处理技术领域,具体为一种配网故障实时预警系统。
背景技术
大城市电力负荷集中,因此配电网规模大且结构复杂,配网故障占到了电网故障的绝大多数,是困扰配电网运维管理的一大难题。同时相比主网设备,配电网网架结构相对薄弱,设备运行环境复杂,更易受到外部环境的影响,因此强对流天气、外力破坏、设备故障等事故,都会严重影响配电网的正常工作,同时配电网本身体量大,在面对恶劣天气发生故障时,对人员物资的调配压力也相应增大,而现有的配电网系统中,往往缺少有效的风险预警机制。因此,开发一种配网故障实时预警系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种配网故障实时预警系统,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:包括数据模块,所述数据模块包括通讯单元、数据采集单元和系统数据库,且所述通讯单元和数据采集单元分别和系统数据库进行双向信号连接,所述系统数据库双向信号连接有预警模块和预案模块,所述预警模块和预案模块皆双向信号连接有人机交互模块,所述通讯单元的信号输入端信号连接有现场监测装置,信号输出端信号连接有用户客户端,所述预警模块包括气象灾害预警单元和外破风险预警单元,所述预案模块包括抢修指挥预案模块和重要用户告警单元,所述现场监测装置采用物联网技术,通过遥测方式对现场设备环境进行不间断全天候监测,并和外破风险预警单元配合,所述外破风险预警单元包括太阳能防外破警示装置和架空线路防外破警示装置,所述太阳能防外破警示装置针对电缆线路,检测电缆通道上方的震动强度,监控现场开挖施工风险,所述架空线路防外破警示装置针对架空线路,检测电杆下方有限空间内,金属性异物的迫近情况,监控导线下方施工情况,所述外破警示装置通过声光手段对现场进行告警。
更进一步的,所述数据采集单元所采集的数据来自数据处理域和外部数据,所述数据处理域和外部数据被统一称为数据源,所述外部数据包括局部地区气象预报数据和设备拓扑结构及地理信息数据,所述数据处理域中的数据包括档案数据、跳闸数据和电网运行数据,可被分为实时数据和抽取数据。
更进一步的,所述数据源的信号输出端信号连接有数据接入模块,所述数据接入模块包括数据抽取清洗模块,实时数据采集接入模块和外部数据采集接入模块,所述数据抽取清洗模块对抽取数据进行存量数据初始化、增量数据同步复制和数据清洗转换工作。
更进一步的,所述数据接入模块的信号输出端信号连接有数据储存模块,所述数据储存模块包括企业数据仓库和实时采集数据缓存区,所述企业数据仓库和实时采集数据缓存区的信号输出端皆信号连接有热点数据储存区。
更进一步的,所述企业数据仓库包括ODS缓冲区、ODS统一视图区、数据仓库和数据集市四个模块,其中所述ODS缓冲区用于接收经过存量数据初始化、增量数据同步复制处理过的抽取数据以及采集到的外部数据,所述抽取数据和被外部数据被统一分配至ODS统一视图区、数据仓库和数据集市中,所述实时数据进入实时采集数据储存区,所述企业数据仓库和实时采集数据储存区中的一部分数据进入热点数据储存区。
更进一步的,所述数据储存模块的信号输出端信号连接有数据计算模块,所述数据计算模块包括离线计算引擎和实时计算引擎,其信号储存端信号连接有统一分析服务模块,所述统一分析服务模块包括数据挖掘模块和分析显示服务单元,所述统一分析服务模块的结果供系统其它模块按需取用。
更进一步的,所述太阳能防外破警示装置包括太阳能防外损警示牌和物联网边缘代理装置两部分,且所述太阳能防外损警示牌通过SM1加密和物联网边缘代理装置进行信号连接,所述太阳能防外损警示牌包括通讯模块和加密芯片,并通过SDK开发包构建连通通讯模块和加密芯片的工作平台,所述物联网边缘代理装置中包括设置在SDK平台上的数据分析单元、数据储存单元和代理加密芯片,所述物联网边边缘代理装置中设置有有APN网络和IOT网关,通过网络和安全接入平台进行信号连接。
更进一步的,所述安全接入平台的信息输出端信号连接有物管平台,所述物管平台的信息输出端和信号连接有业务应用端,所述业务应用端为人机交互模块的一部分,所述物管平台中包括规则引擎和设备管理单元,所述规则引擎双向信号连接有监测/告警模块和数据分析模块,所述设备管理单元双向信号连接有数据储存模块和数据融合模块,所述数据储存模块和数据分析模块双向信号连接,所述物管平台通过对应的IOT网关和业务应用端双向信号连接。
更进一步的,所述架空线路防外破警示装置包括主动预警模块和被动预警模块,所述主动预警模块包括电源管理模块、自发光告警模块和反射光告警模块,所述电源管理模块和自发光告警模块电性连接。
更进一步的,所述被动预警模块包括红外光栅模块和信息分析模块,所述红外光栅模块中设置有红外光栅发射器,并向外发射红外光,当有外部物品经过时会反射所述红外光,所述红外光栅模块中设置有红外传感器,并接收外部物品反射的红外光,所述红外传感器的信息输出端信号连接有信息库,所述信息库通过对光栅遮挡面积的大小,判断该物体为误入光栅区还是正在靠近线路,做出不同的反应。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
该配网故障实时预警系统,通过气象灾难预警单元的设置,对气象信息进行汇总,结合现场监测装置24小时对电缆线路和架空线路的工作状态进行检测,从而对接下来气象环境下配电网的工作安全性进行评估,从而发出预警,结合预案模块让工作人员提前准确,及时应对配电网的故障;
同时,通过外破风险预警单元和现场监测装置的配合,并结合外力破坏历史数据,对频繁性、偶发性的外力破坏风险事件进行预警,确保配电网日常的正常工作。
附图说明
图1为本发明的系统整体框图;
图2为本发明的数据模块运行框图;
图3为本发明的外破预警系统运行框图;
图4为本发明的外破预警系统中的物管平台运行框图;
图5为本发明的主动预警模块运行框图;
图6为本发明的被动预警模块运行框图。
具体实施方式
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,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,在本发明的描述中,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,并不是指示或暗示所指的装置或元件所必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,应当理解,为了便于描述,附图中所示出的各个部件的尺寸并不按照实际的比例关系绘制,例如某些层的厚度或宽度可以相对于其他层有所夸大。
应注意的是,相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义或说明,则在附图的说明中将不需要再对其进行进一步的具体讨论和描述。
如图1-图6所示,本发明提供一种技术方案:
一种配网故障实时预警系统,包括数据模块,数据模块包括通讯单元、数据采集单元和系统数据库,且通讯单元和数据采集单元分别和系统数据库进行双向信号连接,在本系统中,数据采集单元将气象预报数据等内网、外网数据定时采集至系统数据库内。主要数据来源包括:局部地区气象预报数据、故障历史数据、设备拓扑结构及地理信息数据和设备台账信息。其中局部地区气象预报数据可采用彩云天气所提供的六种气象数据(温度、湿度、风速、风向、云量、降雨量),数据时间精度为未来半小时分钟级预报,同时每30秒更新一次。地理位置精确至一平方千米;而故障历史数据、设备拓扑结构及地理信息数据和设备台账信息均来自抢修帮APP,另外需从供服系统中采集故障历史数据;从GIS系统中采集设备接线方式,及地理位置信息(经纬度);从PMS2.0系统中采集设备型号,投运时间、额定容量等信息,一起同步至数据库内。通讯单元为链接现场监测装置以及数据库模块的中间载体,具有双向通信功能,能够将现场监测装置采集的有效信息传输给数据库模块,同时,能够接收从数据库模块输入的预警信息,并通过集成的外界通信系统将主动对重要用户及抢修相关人员发送相对应的预警信息。系统数据库能够实现基本的数据存取、检索功能,实现通过手动导入的方式将缺陷数据及其他无法自动采集的外部数据导入系统数据库内,并实现对异常数据点的剔除功能。
系统数据库双向信号连接有预警模块和预案模块,预警模块和预案模块皆双向信号连接有人机交互模块,在本发明中,人机交互模块可以实现预警信息的实时动态显示,并作为系统管理员与系统之间传递、交换信息的媒介和对话窗口。通讯单元的信号输入端信号连接有现场监测装置,信号输出端信号连接有用户客户端,在本实施例中,用户客户端为通信模块的受体模块,由通信模块接收经由数据库模块分析处理得出的预警信息后,输入此模块,将信息分别传达至重要用户及抢修相关人员。具体实现形式可以是对重要用户侧的短信平台以及抢修相关人员的手持移动客户端。
预警模块包括气象灾害预警单元和外破风险预警单元,在本实施例中,气象灾害预警单元对多种气象类(如降雨量、风速、风向、温度、湿度等)、地理类信息进行采集与处理,实现气象信息的综合展示功能,并以此为基础,将气象信息与当地配电网的GIS数据相结合,实现当地配电网的气象动态实时安全风险监测、评估与预警,做到:按地区展示气象条件对配网设备的影响;按气象条件(雷击、大风、降水等)展示对配网设备的影响;实时气象数据对线路、设备的影响预警;灾害性气象天气对配网设备的影响评估等功能。预案模块包括抢修指挥预案模块和重要用户告警单元,在本系统中,抢修指挥预案模块根据预警信息,结合设备台账数据,智能生成故障抢修预案。一是根据故障点位置形成故障隔离预案,并动态调整配电自动化保护整定方案,缩小故障范围;二是根据设备台账信息及故障类型预估抢修所需材料、人员及工器具,指导抢修人员快速做好事故应对准备工作。而重要用户告警单元则根据预警信息,结合线路挂接用户情况,自动向重要用户发送告警通知,提醒用户做好防范措施。
现场监测装置采用物联网技术,通过遥测方式对现场设备环境进行不间断全天候监测,并和外破风险预警单元配合,外破风险预警单元包括太阳能防外破警示装置和架空线路防外破警示装置,太阳能防外破警示装置针对电缆线路,检测电缆通道上方的震动强度,监控现场开挖施工风险,架空线路防外破警示装置针对架空线路,检测电杆下方有限空间内,金属性异物的迫近情况,监控导线下方施工情况,外破警示装置通过声光手段对现场进行告警。在本系统工作场合中,金属性异物一般为来往车辆。
数据采集单元所采集的数据来自数据处理域和外部数据,数据处理域和外部数据被统一称为数据源,外部数据包括局部地区气象预报数据和设备拓扑结构及地理信息数据,数据处理域中的数据包括档案数据、跳闸数据和电网运行数据等,可以被分为实时数据和抽取数据。数据源的信号输出端信号连接有数据接入模块,数据接入模块包括数据抽取清洗模块,实时数据采集接入模块和外部数据采集接入模块,数据抽取清洗模块对抽取数据进行存量数据初始化、增量数据同步复制和数据清洗转换工作。数据接入模块的信号输出端信号连接有数据储存模块,数据储存模块包括企业数据仓库和实时采集数据缓存区,企业数据仓库和实时采集数据缓存区的信号输出端皆信号连接有热点数据储存区。企业数据仓库包括ODS缓冲区、ODS统一视图区、数据仓库和数据集市四个模块,其中ODS缓冲区用于接收经过存量数据初始化、增量数据同步复制处理过的抽取数据以及采集到的外部数据,抽取数据和被外部数据一同被分配至ODS统一视图区、数据仓库和数据集市中,实时数据进入实时采集数据储存区,企业数据仓库和实时采集数据储存区中的一部分数据进入热点数据储存区。数据储存模块的信号输出端信号连接有数据计算模块,数据计算模块包括离线计算引擎和实时计算引擎,其信号储存端信号连接有统一分析服务模块,统一分析服务模块包括数据挖掘模块和分析显示服务单元,统一分析服务模块的结果供系统其它模块按需取用。在本实施例中,系统数据库以集成成熟开源产品为主,系统核心分布式存储与计算组件采用Hadoop技术体系中分布式存储(HDFS、HBase、Hive等)、分布式计算框架(MapReduce),以及可与Hadoop形成互补的Spark等开源产品,Spark全称Apache Spark,是专为大规模数据处理而设计的快速通用的计算引擎,是一种与Hadoop相似的开源集群计算环境,但是两者之间还存在一些不同之处,Spark启用了内存分布数据集,除了能够提供交互式查询外,还可以优化迭代工作负载。做到将存量数据如设备档案信息、故障跳闸信息、运行信息等数据,通过线下导入、接口导入的方式进入数据库;收集设备实时运行数据,以及设备状态变化信息、巡视发现的施工信息等数据;处理气象数据、雷电数据、终端采集设备采集的数据;并实现转换清洗后的数据与热点数据存储区的数据交互。
需要注意的是,在预警模块中设备标签管理单元,依据配网设备异常状态预警模型,从设备状态量按层次分析结构分为基础信息、运行信息、可靠性参数、不良工况、气象参数5大类的标签指标特性,根据配网设备异常状态模型,结合斯皮尔曼相关系数及关系热力图,依据数据分布及相关系大小,完成特征提取过程,得到设备的综合健康水平指数。其中:指数处在0~1.5时表明线路优秀;处在1.5~3.0时表明线路状态良好;处在3.0~6.5时表明线路已经出现比较明显的老化现象;当指数〉6.5时,表明设备已经出现严重的老化现象,在此状态下,线路的故障发生率明显上升。太阳能防外破警示装置包括太阳能防外损警示牌和物联网边缘代理装置两部分,且太阳能防外损警示牌通过SM1加密和物联网边缘代理装置进行信号连接。太阳能防外损警示牌包括通讯模块和加密芯片,并通过SDK开发包构建连通通讯模块和加密芯片的工作平台,物联网边缘代理装置中包括设置在SDK平台上的数据分析单元、数据储存单元和代理加密芯片,物联网边边缘代理装置中设置有APN网络和IOT网关,通过网络和安全接入平台进行信号连接。安全接入平台的信息输出端信号连接有物管平台,物管平台的信息输出端和信号连接有业务应用端,业务应用端为人机交互模块的一部分。物管平台中包括规则引擎和设备管理单元,规则引擎双向信号连接有监测/告警模块和数据分析模块,设备管理单元双向信号连接有数据储存模块和数据融合模块,数据储存模块和数据分析模块双向信号连接,物管平台通过对应的IOT网关和业务应用端双向信号连接。通过安装太阳能防外破警示装置,对电缆管沟上方的强振动进行实时监测,提供有关线路的异常警报,并将数据传输至后台。结合NBIoT、移动通信等物联网技术,构建基于太阳能防外破警示装置的电缆及管道防外破管理系统。将警示装置作为电缆及通道类设备与信息化系统交互的载体,辅助开展电缆及通道管理、巡视管理、缺陷管理、有限空间作业等业务,增强电缆运维能力,提高运维效率,保障电力通道的安全稳定运行,有效提升电缆及通道精益化管理水平。在本实施例中,太阳能防外破警示装置主要技术规格如下所示:
如上表所示,太阳能防外破警示装置具有功耗小、效率高、安装简易和自学习等特点,并可在多环境安装使用,采用太阳能板+电池模式,续航时间可以长达5-8年,特别的低功耗设计可以使产品在连续阴雨10天以上仍然能正常工作,可以根据安装的环境学习固有的振动频率,以避免在不同场景的误报。后台可以对已授权施工单位解除警报,对特别路段可夜晚设置地钉的LED灯按一定时长闪烁以起到提醒作用,从而实现对电缆管道的监控,有效避免因开挖施工导致的电缆破损、设备跳闸,有效保证客户安全用电,提高供电可靠性。需要注意的是,根据设备的RTC时间24H来计算,授权时间需要提前24H进行授权。发现非法施工后立即报警,同时警示灯亮起(两个指示灯间隔亮起,间隔时间为5S,灯亮时间1S),灯亮1H后自动熄灭,如果触发非法告警,则直接屏蔽中断信息,时间为1H。通过后台进行授权后,能够在指定的授权时间内进行指示灯闪烁,指示灯闪烁的时候默认设置为5h,可以通过后台对指示灯的闪烁时间进行设置。
架空线路防外破警示装置包括主动预警模块和被动预警模块,主动预警模块包括电源管理模块、自发光告警模块和反射光告警模块,电源管理模块和自发光告警模块电性连接。在本实施例中,主动预警模块是一种适用于配网架空线路防外力破坏的警示器,该警示器具有自发光警示和反射光警示的功能。通过在车辆通行区域上方架空线路上安装警示器标明架空线路的实际高度,对过往车辆司机起到警示作用,尤其是在夜间施工过程中,可以有效防止由于视线不清导致的外力破坏事件发生。外形结构可以参考目前使用的故障指示器,警示器通过线圈的卡扣直接悬挂在架空线路上,可带电安装。在自发光告警模块中设置有传感器,用于监控来往车辆的高度,当来车高度超过警戒高度时,自发光告警模块会控制灯珠闪烁,从而提醒来车,该自发光告警模块在白天由太阳能充电,夜间由电池供电,通过电源管理模块整流输出稳定电压从而使得LED灯珠闪烁告警。而反射光告警模块的告警牌采用反光材料制成,通过反射来车的车灯光线,对司机进行告警。被动预警模块包括红外光栅模块和信息分析模块,红外光栅模块中设置有红外光栅发射器,并向外发射红外光,当有外部物品经过时会反射红外光,红外光栅模块中设置有红外传感器,并接收外部物品反射的红外光,红外传感器的信息输出端信号连接有信息库,信息库通过对光栅遮挡面积的大小,判断该物体为误入光栅区还是正在靠近线路,做出不同的反应。在本实施例中,需将红外光栅发射器安装在相邻两基电杆上,形成与架空线路平行的红外光栅,当判断物品正在靠近线路时,该模块会同时将告警信号通过通信模块发送到系统和运行人员手机,从而实现监测线路外破风险的功能。更加一步的,外破风险预警单元中需要架设基于防外破警示装置开发和展开应用的管理平台,需要具有全景展示警示装置运行状态、设备日志信息、白名单授权、报警信息管理、外破风险点信息管控、外破风险点巡视管理等功能。
需要注意的是,在本实施例中,抢修指挥预案单元需要通过机械学习算法构建决策模型,该决策模型以预警信息,设备台账数据和线路拓扑结构为基础维度,采用决策树算法构建而成,达到智能生成故障防范预案的目的,能够在极端恶劣天气下,系统分析得到的预警信息后,结合线路拓扑结构,智能生成故障隔离方案,辅助运行单位及时调整配网运行方式,降低灾害区域影响;根据预测的故障类型和范围,结合设备台账信息,智能生成抢修预案,评估抢修所需的材料、人员和工器具,指导抢修人员快速做好应对准备;根据预警信息,结合配电自动化技术应用,动态生成智能开关保护整定值调整方案,加大低风险线路段和高风险线路段间的保护级差,尽可能把故障控制在最小范围内,保证故障发生后不越级跳闸,尽可能的降低配电网故障带来的损失。
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)
1.一种配网故障实时预警系统,包括数据模块,其特征在于:所述数据模块包括通讯单元、数据采集单元和系统数据库,且所述通讯单元和数据采集单元分别和系统数据库进行双向信号连接,所述系统数据库双向信号连接有预警模块和预案模块,所述预警模块和预案模块皆双向信号连接有人机交互模块,所述通讯单元的信号输入端信号连接有现场监测装置,信号输出端信号连接有用户客户端,所述预警模块包括气象灾害预警单元和外破风险预警单元,所述预案模块包括抢修指挥预案模块和重要用户告警单元,所述现场监测装置采用物联网技术,通过遥测方式对现场设备环境进行不间断全天候监测,并和外破风险预警单元配合,所述外破风险预警单元包括太阳能防外破警示装置和架空线路防外破警示装置,所述太阳能防外破警示装置针对电缆线路,检测电缆通道上方的震动强度,监控现场开挖施工风险,所述架空线路防外破警示装置针对架空线路,检测电杆下方有限空间内,金属性异物的迫近情况,监控导线下方施工情况,所述外破警示装置通过声光手段对现场进行告警;
数据采集单元将内网、外网数据定时采集至系统数据库内,主要数据来源包括:局部地区气象预报数据、故障历史数据、设备拓扑结构及地理信息数据和设备台账信息;
通讯单元将现场监测装置采集的有效信息传输给数据库模块,同时接收从数据库模块输入的预警信息,并通过集成的外界通信系统将主动对重要用户及抢修相关人员发送相对应的预警信息;
系统数据库实现基本的数据存取、检索功能,实现通过手动导入的方式将缺陷数据及其他无法自动采集的外部数据导入系统数据库内,并实现对异常数据点的剔除功能;
气象灾害预警单元对多种气象类、地理类信息进行采集与处理,实现气象信息的综合展示功能,并以此为基础,将气象信息与当地配电网的GIS数据相结合,实现当地配电网的气象动态实时安全风险监测、评估与预警,做到:按地区展示气象条件对配网设备的影响;按气象条件展示对配网设备的影响;实时气象数据对线路、设备的影响预警;灾害性气象天气对配网设备的影响评估功能;
抢修指挥预案模块根据预警信息,结合设备台账数据,智能生成故障抢修预案,一是根据故障点位置形成故障隔离预案,并动态调整配电自动化保护整定方案,缩小故障范围;二是根据设备台账信息及故障类型预估抢修所需材料、人员及工器具,指导抢修人员快速做好事故应对准备工作,而重要用户告警单元则根据预警信息,结合线路挂接用户情况,自动向重要用户发送告警通知,提醒用户做好防范措施。
2.根据权利要求1所述的一种配网故障实时预警系统,其特征在于:所述数据采集单元所采集的数据来自数据处理域和外部数据,所述数据处理域和外部数据被统一称为数据源,所述外部数据包括局部地区气象预报数据和设备拓扑结构及地理信息数据,所述数据处理域中的数据包括档案数据、跳闸数据和电网运行数据,被分为实时数据和抽取数据。
3.根据权利要求2所述的一种配网故障实时预警系统,其特征在于:所述数据源的信号输出端信号连接有数据接入模块,所述数据接入模块包括数据抽取清洗模块,实时数据采集接入模块和外部数据采集接入模块,所述数据抽取清洗模块对抽取数据进行存量数据初始化、增量数据同步复制和数据清洗转换工作。
4.根据权利要求3所述的一种配网故障实时预警系统,其特征在于:所述数据接入模块的信号输出端信号连接有数据储存模块,所述数据储存模块包括企业数据仓库和实时采集数据缓存区,所述企业数据仓库和实时采集数据缓存区的信号输出端皆信号连接有热点数据储存区。
5.根据权利要求4所述的一种配网故障实时预警系统,其特征在于:所述企业数据仓库包括ODS缓冲区、ODS统一视图区、数据仓库和数据集市四个模块,其中所述ODS缓冲区用于接收经过存量数据初始化、增量数据同步复制处理过的抽取数据以及采集到的外部数据,所述抽取数据和被外部数据被统一分配至ODS统一视图区、数据仓库和数据集市中,所述实时数据进入实时采集数据储存区,所述企业数据仓库和实时采集数据储存区中的一部分数据进入热点数据储存区。
6.根据权利要求4所述的一种配网故障实时预警系统,其特征在于:所述数据储存模块的信号输出端信号连接有数据计算模块,所述数据计算模块包括离线计算引擎和实时计算引擎,其信号储存端信号连接有统一分析服务模块,所述统一分析服务模块包括数据挖掘模块和分析显示服务单元,所述统一分析服务模块的结果供系统其它模块按需取用。
7.根据权利要求1所述的一种配网故障实时预警系统,其特征在于:所述太阳能防外破警示装置包括太阳能防外损警示牌和物联网边缘代理装置两部分,且所述太阳能防外损警示牌通过SM1加密和物联网边缘代理装置进行信号连接,所述太阳能防外损警示牌包括通讯模块和加密芯片,并通过SDK开发包构建连通通讯模块和加密芯片的工作平台,所述物联网边缘代理装置中包括设置在SDK平台上的数据分析单元、数据储存单元和代理加密芯片,所述物联网边边缘代理装置中设置有APN网络和IOT网关,通过网络和安全接入平台进行信号连接。
8.根据权利要求7所述的一种配网故障实时预警系统,其特征在于:所述安全接入平台的信息输出端信号连接有物管平台,所述物管平台的信息输出端和信号连接有业务应用端,所述业务应用端为人机交互模块的一部分,所述物管平台中包括规则引擎和设备管理单元,所述规则引擎双向信号连接有监测/告警模块和数据分析模块,所述设备管理单元双向信号连接有数据储存模块和数据融合模块,所述数据储存模块和数据分析模块双向信号连接,所述物管平台通过对应的IOT网关和业务应用端双向信号连接。
9.根据权利要求1所述的一种配网故障实时预警系统,其特征在于:所述架空线路防外破警示装置包括主动预警模块和被动预警模块,所述主动预警模块包括电源管理模块、自发光告警模块和反射光告警模块,所述电源管理模块和自发光告警模块电性连接。
10.根据权利要求9所述的一种配网故障实时预警系统,其特征在于:所述被动预警模块包括红外光栅模块和信息分析模块,所述红外光栅模块中设置有红外光栅发射器,并向外发射红外光,当有外部物品经过时会反射所述红外光,所述红外光栅模块中设置有红外传感器,并接收外部物品反射的红外光,所述红外传感器的信息输出端信号连接有信息库,所述信息库通过对光栅遮挡面积的大小,判断该物品为误入光栅区还是正在靠近线路,做出不同的反应。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211107706.9A CN115460063B (zh) | 2022-09-13 | 2022-09-13 | 一种配网故障实时预警系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211107706.9A CN115460063B (zh) | 2022-09-13 | 2022-09-13 | 一种配网故障实时预警系统 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115460063A CN115460063A (zh) | 2022-12-09 |
CN115460063B true CN115460063B (zh) | 2024-02-13 |
Family
ID=84303775
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202211107706.9A Active CN115460063B (zh) | 2022-09-13 | 2022-09-13 | 一种配网故障实时预警系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115460063B (zh) |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104778517A (zh) * | 2015-04-30 | 2015-07-15 | 国家电网公司 | 基于微气象与卫星遥感数据的微气象灾害预警方法及系统 |
CN104951993A (zh) * | 2014-09-04 | 2015-09-30 | 国网山东省电力公司应急管理中心 | 基于气象及电网gis的综合监测预警系统及方法 |
WO2015143846A1 (zh) * | 2014-03-25 | 2015-10-01 | 国家电网公司 | 一种基于主配网一体化的在线实时合环方法 |
CN105069558A (zh) * | 2015-07-28 | 2015-11-18 | 江苏励维逊电气科技有限公司 | 一种基于气象数据的电力设施受损情况的预警分析方法 |
CN105678467A (zh) * | 2016-01-15 | 2016-06-15 | 国家电网公司 | 特高压交直流联网下调控一体数据分析与辅助决策系统及方法 |
CN110716103A (zh) * | 2019-09-27 | 2020-01-21 | 国网山西省电力公司太原供电公司 | 一种配网故障的预警方法 |
CN112147429A (zh) * | 2020-08-12 | 2020-12-29 | 浙江大有实业有限公司杭州科技发展分公司 | 一种电缆综合智能接地箱 |
CN112463892A (zh) * | 2020-10-28 | 2021-03-09 | 国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司 | 一种基于风险态势的预警方法及系统 |
CN112698156A (zh) * | 2021-01-09 | 2021-04-23 | 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院 | 配网线路故障预警系统及方法 |
CN112950929A (zh) * | 2021-01-11 | 2021-06-11 | 张昕 | 全天候实时交通信息监测和qos分级控制系统及方法 |
CN112994229A (zh) * | 2019-12-17 | 2021-06-18 | 国网电子商务有限公司 | 基于虚实数据融合的分布式光伏电站监控系统 |
CN113162232A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-07-23 | 北京智盟信通科技有限公司 | 一种输电线路设备风险评估与防御决策系统及方法 |
CN215449473U (zh) * | 2021-01-09 | 2022-01-07 | 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院 | 配网线路故障预警系统 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109747682B (zh) * | 2018-01-09 | 2019-12-10 | 比亚迪股份有限公司 | 轨道交通弱电一体化系统 |
-
2022
- 2022-09-13 CN CN202211107706.9A patent/CN115460063B/zh active Active
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015143846A1 (zh) * | 2014-03-25 | 2015-10-01 | 国家电网公司 | 一种基于主配网一体化的在线实时合环方法 |
CN104951993A (zh) * | 2014-09-04 | 2015-09-30 | 国网山东省电力公司应急管理中心 | 基于气象及电网gis的综合监测预警系统及方法 |
CN104778517A (zh) * | 2015-04-30 | 2015-07-15 | 国家电网公司 | 基于微气象与卫星遥感数据的微气象灾害预警方法及系统 |
CN105069558A (zh) * | 2015-07-28 | 2015-11-18 | 江苏励维逊电气科技有限公司 | 一种基于气象数据的电力设施受损情况的预警分析方法 |
CN105678467A (zh) * | 2016-01-15 | 2016-06-15 | 国家电网公司 | 特高压交直流联网下调控一体数据分析与辅助决策系统及方法 |
CN110716103A (zh) * | 2019-09-27 | 2020-01-21 | 国网山西省电力公司太原供电公司 | 一种配网故障的预警方法 |
CN112994229A (zh) * | 2019-12-17 | 2021-06-18 | 国网电子商务有限公司 | 基于虚实数据融合的分布式光伏电站监控系统 |
CN112147429A (zh) * | 2020-08-12 | 2020-12-29 | 浙江大有实业有限公司杭州科技发展分公司 | 一种电缆综合智能接地箱 |
CN112463892A (zh) * | 2020-10-28 | 2021-03-09 | 国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司 | 一种基于风险态势的预警方法及系统 |
CN112698156A (zh) * | 2021-01-09 | 2021-04-23 | 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院 | 配网线路故障预警系统及方法 |
CN215449473U (zh) * | 2021-01-09 | 2022-01-07 | 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院 | 配网线路故障预警系统 |
CN112950929A (zh) * | 2021-01-11 | 2021-06-11 | 张昕 | 全天候实时交通信息监测和qos分级控制系统及方法 |
CN113162232A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-07-23 | 北京智盟信通科技有限公司 | 一种输电线路设备风险评估与防御决策系统及方法 |
Non-Patent Citations (6)
Title |
---|
Research and Design of Meteorological Disaster Early Warning System for Power Grid Based on Big Data Technology;Dacan Li ect.;《2020 Asia Energy and Electrical Engineering Symposium》;全文 * |
任双赞 ; 李力 ; 蒲路 ; 王南 ; 高峰 ; .气象灾害信息在输电线路运行维护中的应用分析.南方能源建设.2017,(03),全文. * |
气象灾害信息在输电线路运行维护中的应用分析;任双赞;李力;蒲路;王南;高峰;;南方能源建设(03);全文 * |
田汉霖 ; 杨煦 ; 黄一甲 ; 夏爱军.基于振动特征的智能电缆防外破监测技术研究.《中国新技术新产品》.2022,全文. * |
电力气象灾害监测预警系统的开发与应用;贾新民;郑璐;赵建利;赵建坤;王森;;内蒙古电力技术(04);全文 * |
程道卫 ; 宋光明 ; 戴诗容 ; 张淑娟 ; 郭振.配电网异动预警与主动检修工作探索.《电脑知识与技术》.2018,全文. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115460063A (zh) | 2022-12-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN203204743U (zh) | 一种移动式输电线路防外破远程纠察装置 | |
CN103151771B (zh) | 输电网运行监控系统和方法 | |
CN104951993A (zh) | 基于气象及电网gis的综合监测预警系统及方法 | |
CN203070069U (zh) | 电力电缆隧道一体化监控系统 | |
CN102571865B (zh) | 一种监控方法和系统 | |
CN105069558A (zh) | 一种基于气象数据的电力设施受损情况的预警分析方法 | |
CN106022610A (zh) | 一种电力系统防台抗台监控应急方法 | |
CN103559557A (zh) | 基于电力系统输电线路的舞动预警方法及系统 | |
CN115542074A (zh) | 一种高压输电线路故障预警方法 | |
CN203733243U (zh) | 一种用于防施工机械外力破坏的输电线路在线监测装置 | |
CN103281364A (zh) | 一种用于电力设施的防盗、监控及运行参数监测、管理的物联网系统平台 | |
CN214890842U (zh) | 多功能智慧路灯杆 | |
CN201491028U (zh) | 多功能无人值守基站智能监控管理装置 | |
CN106532942A (zh) | 基于物联网与微信平台技术的箱式变电设备实时监测系统 | |
CN105869366A (zh) | 一种基于路灯物联网的安防报警系统 | |
CN109613861A (zh) | 一种基于智慧城市的公共安全防护报警系统 | |
CN104808260A (zh) | 一种基于gis的电网雷达预警方法 | |
CN115460063B (zh) | 一种配网故障实时预警系统 | |
CN109164355A (zh) | 基于微功率无线组网技术的故障定位系统 | |
CN117054932A (zh) | 一种电力运维系统一次设备在线监测装置模型生成方法 | |
CN204944483U (zh) | 高精度输电线杆塔倾斜监测系统 | |
CN105373888A (zh) | 输电线路物理信息融合多图层管控方法及系统 | |
CN103149918A (zh) | 一种电站综合化信息集成系统 | |
Qu et al. | Research and application of power grid intelligent inspection management system based on physical ID | |
CN115473921A (zh) | 一种用于智能化装配式综合管廊的监控系统及方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |