CN116184086A - 一种配电线路运行监测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种配电线路运行监测系统及方法，包括：通过配电线路检测模块能够采集配电线路架构的基础运行数据，通过配电变压器检测模块能够采集配电线路所属配电变压器的基础运行数据，通过数据传输模块对获取的配电线路运行数据及配电变压器运行数据进行数据处理，对下位机设备终端传来的各类运行数据能够检查数据传输中可能出现的错误，解决一般性错误数据问题，降低误差，状态监测模块对数据传输模块处理后传来的运行数据进行状态监测，判断是否异常，拓扑模块详细表述所监测配电线路的拓扑结构信息，监测系统上位机实时、准确地显示配电线路架构运行数据，能远程监控配电线路运行状况，保证配电线路安全。

Description

一种配电线路运行监测系统及方法

技术领域

本发明涉及配电线路监测技术领域，特别涉及一种基于VISIO开发技术的配电线路运行监测系统及方法。

背景技术

配电网线路作为电力系统神经末梢存在点多线长面广，网架结构复杂，设备质量参差不齐的特点，促使越来越多的供电企业实施电网监测、电网控制等各类手段来保证配网线路的正常运行。目前中低压配电网线路运行状况无法实时，全面掌握。现有文献表明使用的配电网线路监测系统大多通过人工抄表采集系统采集数据，时间间隔长，通信传输慢，而且采集数据量大但利用率低；二是多是局限于现场监测或只针对某段区域监测，没有考虑到配电网线路整体，使得配电网管理人员只能获取部分运行数据，难以有效地实现各级配电网线路状态监控系统之间的数据交互；三是传统的上位机控件界面可视化效果差，不能很好地了解配电网线路架构设备实时运行状况。多种原因导致配电网线路运行监测功能缺失或者效率低下的情况，不利于系统之间信息统一管理和集成共享。因此，设计一种配电线路运行监测系统及方法是十分有必要的。

发明内容

本发明针对现有技术的缺陷，提供了一种配电线路运行监测系统及方法。实现对配电线路数据统一实时采集、分析、监测和存储。通过直观便捷的窗体组件即可实现配电线路拓扑架构的可视化，实时获取配电线路运行状态信息、显示配电线路架构运行数据变化及信息提醒等功能，实现配电网线路运行状况的自动化、规范化、智能化监测与管理，提高了配网安全性。

为了实现以上发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种配电线路运行监测系统，包括：配电线路检测模块、配电线路变压器检测模块、数据获取模块、数据传输模块、状态监测模块、拓扑模块和监测系统上位机；

所述配电线路监测模块设置在配电线路上，所述配电线路变压器检测模块设置在配电线路所属变压器上，配电线路监测模块和配电线路变压器检测模块分别连接数据获取模块，状态监测模块通过数据传输模块连接数据获取模块，状态监测模块连接拓扑模块及监测系统上位机；

所述配电线路检测模块用于采集配电线路运行数据，配电线路运行数据包括：三相电压、三相电流、有功功率和无功功率，配电线路检测模块安装在配电线路固定位置处；

所述配电线路变压器检测模块用于采集配电线路所属变压器运行数据，变压器运行数据包括：三相电压、三相电流、有功功率和无功功率；配电线路变压器检测模块安装在配电线路所属配电变压器所属台区固定位置处；

所述数据获取模块用于集中获取配电线路实时运行数据及配电线路变压器实时运行数据，并将其发送至数据传输模块；

所述数据传输模块用于对配电线路、配电线路变压器各类实时工况数据进行数据接收，完成处理操作，并将数据发送至状态监测模块；

所述状态监测模块用于对传输来的各类实时运行数据进行监测分析，监测情况发送至监测系统上位机；

所述拓扑模块用于处理监测系统上位机显示的配电线路拓扑结构，结合状态监测模块分析情况表明配电线路的运行状况。

所述监测系统上位机用于人机交互，进行配电线路基础参数设置，配合实现配电线路运行的可视化，实时获取与显示配电线路状态信息及各种预警报警信息提醒等功能，实现配电网运行状态的智能化监测与管理。

可选的，所述数据传输模块包含互联网通信模块，采用工业常用的通信协议模式，所述数据传输模块通过互联网通信模块连接状态监测模块，所述状态监测模块通过互联网通信模块通信连接所述监测系统上位机。

可选的，拓扑模块结合VISIO二次开发技术在系统环境里调用AxDrawingCo ntrol组件配合显示所选配网线路拓扑结构及运行参数变化。

进一步的，AxDrawingControl组件寻找PC端存储的VISIO图路径，VISIO图已做大致配网线路拓扑结构的配置，即可从监测系统上位机显示经过调用后的配电线路拓扑结构运行状况。

本发明还提供了一种配电线路运行监测方法，应用于上述的配电线路运行监测系统，包括如下步骤：

步骤1，数据获取模块获取配电线路检测模块及配电线路变压器检测模块实时采集的各类运行数据，并将其发送至数据传输模块；

步骤2，数据传输模块对所述配电线路和配电线路变压器运行数据进行校验处理操作，得到有效运行数据，并将其发送至状态监测模块；

步骤3，状态监测模块接收处理后的实时运行数据做出分析操作，结合拓扑模块在监测系统上位机上显示分析过后的配电线路拓扑结构运行状况。

进一步地，所述步骤2数据传输模块处理配电线路运行数据及配电变压器运行数据具体包括：

配电线路检测模块及配电变压器检测模块采集各类运行参数之后，传至各位置下位机终端设备内集中，经由通信协议与下位机终端设备建立连接，发送约定格式的命令接收对应下位机终端设备内部唯一地址从数据获取模块获取的各类运行数据，然后校验返回的运行数据是否有效，最后数据传输模块将得到的运行数据的信息传至状态监测模块。

进一步地，所述步骤3状态监测模块接收处理后的实时运行数据做出分析操作，并将分析过后的配电线路运行数据显示等操作具体包括：

31、状态监测模块得到数据传输模块传来的数据信息根据不同的运行参数类型进行分类，各类运行参数与上次更新于历史数据库信息的实时运行数据的阈值区间进行匹配对比，根据对比结果做出判断该更新的实时运行数据是否异常及提醒操作，同时配合拓扑模块使监测系统上位机显示配电线路实时运行状态及监测结果。

32、状态监测模块结合拓扑模块使监测系统上位机显示接收配电线路各类实时运行数据状况，具体步骤为：

321、状态监测模块获取的实时运行数据需要在监测系统上位机上进行数据显示操作，拓扑模块添加相关COM组件应用，系统环境调用AxDrawingControl控件嵌入窗体内部，根据Filepath条件开始检索对应路径VISIO类型文件图元属性数据，将检索过的所有图元属性数据在监测系统上位机上复现，完成显示所选VI SIO图示，其中，VISIO图示包括配电线路图的绘制，使各配电线路名称及架构清晰明了地显示，图形属性数据为所选VISIO图的图元属性shape类型等数据的字符串变量，图元数据界面添加标识字符串变量的形状数据类型，使得形状数据界面的监测量类型与实时数据信息类型对应并且后续配电线路图更新相关也能在监测系统上位机进行；

322、在状态监测模块接收到实时运行数据后，拓扑模块再次检索对应VISI O图元属性数据的相关属性，找出匹配该实时运行数据对应信息的监测文本框对象，获取与其匹配的监测量属性，定义显示该实时运行数据的文本框参数数据，将匹配过后对应的实时运行数据显示在配电线路结构与之对应的位置，然后循环读取对应所取监测量的实时数据，对VISIO组件内部的文本框控件text属性完成实时显示操作，最后监测系统上位机显示所选配电线路网络的实时运行状态变化。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明提供的配电网络运行监测系统及方法，该系统包括配电线路检测模块、配电变压器检测模块、数据获取模块、数据传输模块、状态监测模块、拓扑模块，通过配电线路检测模块能够采集配电线路架构的基础运行数据，通过配电变压器检测模块能够采集配电线路所属配电变压器的基础运行数据，通过数据传输模块对获取的配电线路运行数据及配电变压器运行数据进行数据处理，对下位机设备终端传来的各类运行数据能够检查数据传输中可能出现的错误，解决一般性错误数据问题，降低误差，状态监测模块对数据传输模块处理后传来的运行数据进行状态监测，判断是否异常及预警操作，拓扑模块详细表述所监测配电线路的拓扑结构信息，使监测系统上位机实时、准确地显示配电线路运行状况，管理人员可通过监测系统上位机进行相关措施，保证配电线路安全；该方法包括数据获取模块获取包括配电线路检测模块、配电变压器检测模块的实时采集的各类运行数据，并由其数据传输模块处理，得到实时配电线路运行数据及实时配电变压器运行数据，然后发送至状态监测模块，状态监测模块根据配电线路实时运行数据信息判断是否异常，结合拓扑模块使监测系统上位机上显示对应配电线路拓扑实时运行数据状态及状态监测结果，管理人员也能远程监控配电线路运行状况，系统有较为友好的人机界面和安全隐私性，能有效完成对中低压配电网实时数据的统一接收处理、存储与监测。

附图说明

图1为本发明实施例配电线路运行监测系统结构示意图；

图2为本发明实施例配电线路运行监测系统方法流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下根据附图并列举实施例，对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，本发明实施例提供的配电线路运行监测系统，包括：配电线路检测模块、配电变压器检测模块、数据获取模块、数据传输模块、状态监测模块，所述配电线路检测模块设置在配电线路上，所述配电变压器检测模块设置在配电线路变压器上，所述配电线路检测模块及配电变压器检测模块连接所述数据获取模块，所述数据获取模块连接所述数据传输模块，所述数据传输模块连接所述状态监测模块，所述状态监测模块连接监测系统上位机；

所述配电线路检测模块用于采集配电线路运行数据，各类实时运行数据包括三相电压，三相电流，有功功率，无功功率，约定安装在配电线路固定位置处，同时内部下位机设备终端除采集各类运行参数数据外可录入配电线路基础信息数据等；

所述配电线路变压器检测模块用于采集配电线路所属变压器运行数据，各类实时运行数据包括三相电压，三相电流，有功功率，无功功率，约定安装在配电线路所属配电变压器所属台区固定位置处，同时内部下位机设备终端除采集各类运行参数数据外可录入配电线路所属配电变压器基础信息数据等；

所述数据获取模块用于获取配电线路检测模块及配电变压器检测模块获取的运行状态数据，并将其发送至数据传输模块；

所述数据传输模块用于对配电线路检测模块及配电变压器检测模块获取的运行状态数据进行数据处理，并将处理后的数据发送至状态监测模块；

所述状态监测模块用于对传输来的各类实时运行数据进行监测分析，监测情况显示于监测系统上位机上；

所述拓扑模块用于处理监测系统上位机显示的配电线路拓扑结构，结合状态监测模块分析情况表明配电线路的运行状况。

其中，数据传输模块中的通信模块可通过控制器结合现有技术的模块实现，

拓扑模块结合VISIO二次开发技术在系统环境调用AxDrawingControl组件配合显示所选配网线路拓扑结构及运行参数变化。AxDrawingControl组件寻找PC端存储的VISIO图路径，VISIO图根据已录入配电线路基础信息完成相关配置，即可从监测系统上位机上显示经过调用后的对应配电线路结构运行状态。

如图2所示，本发明还提供了一种配电线路运行监测方法，应用于上述的配电线路状态监测系统，包括如下步骤：

步骤一：数据获取模块获取配电线路检测模块及配电线路变压器检测模块实时采集的各类运行数据，并将其发送至数据传输模块；

步骤二：数据传输模块对所述配电线路和配电线路变压器运行数据进行校验处理操作，得到有效运行数据，并将其发送至状态监测模块；

步骤三：状态监测模块接收处理后的实时运行数据做出分析操作，结合拓扑模块在监测系统上位机上显示分析过后的配电线路拓扑结构运行状况。

步骤二中数据传输模块接收到从所述配电线路获取模块及配电变压器检测模块传来的实时运行数据，然后处理来自各位置下位机终端设备内集中各类运行数据，根据协议约定解析所得信息，所得信息包括各配电网络设备的电压监控参数、电流监控参数、功率监控参数等，每个参数都约定下位机设备端内部唯一寄存器地址。相应参数实时值只需要通过读取对应地址寄存器来获取，数据类型包括三相类型、实际所属位置、ID号、相应的数值等数据，然后校验返回的运行数据是否有效，最后数据传输模块将得到的运行数据的信息传至状态监测模块。

步骤三中状态监测模块接收处理后的实时运行数据做出分析操作，并将分析过后的运行数据显示等操作具体包括：

31、状态监测模块得到数据传输模块传来的数据信息根据不同的运行参数类型进行分类，每次更新实时数据时，根据获得的运行参数类型从历史数据库表内选择上一次更新成功录入的参数数据通过预设阈值区间比对，如果阈值区间不匹配，判断发生异常及提醒操作，结合拓扑模块表述的配电线路拓扑结构显示所选配电线路实时运行状态及监测结果于监测系统上位机上。

32、拓扑模块显示配电线路拓扑结构及监测系统上位机显示状态监测模块接收各类实时运行数据状况，具体为：

本发明拓扑模块采用VISIO二次开发技术在系统环境下嵌入VISIO组件，从而在监测系统上位机上进行配电线路VISIO类型文件的显示，作为一款绘图软件VISIO具有绘图简单、灵活和呈现效果好等优点，还具备强大的后台编程控制能力，相较于传统的上位机系统控件界面，VISIO绘图的控制可以在.NET编程环境下进行，嵌入VISIO组件的监测系统上位机能够很好地显示配电线路架构以及其中运行数据的动态变化。

1)、状态监测模块获取的实时运行数据需要在监测系统上位机上进行数据显示操作，拓扑模块添加相关COM组件应用，系统环境调用AxDrawingControl控件嵌入窗体内部，根据Filepath条件开始检索对应路径VISIO类型文件图元属性数据，将检索过的所有图元属性数据在监测系统上位机上对线路图的绘制，相关设备和文本框控件的图元数据的设置复现，完成显示所选VISIO图示，其中，VI SIO图示包括配电线路图拓扑结构的绘制，使各配电线路名称及架构清晰明了地显示，图形属性数据为所选VISIO图的图元属性shape类型等数据的字符串变量，图元数据界面添加标识字符串变量的形状数据类型，使得形状数据界面的监测量类型与实时数据信息类型对应并且后续配电线路图更新相关也能在监测系统上位机进行；

2)、在状态监测模块接收到实时运行数据后，拓扑模块再次检索对应VISIO图元属性数据的相关属性，找出匹配该实时运行数据对应信息的监测文本框对象，获取与其匹配的监测量属性，定义显示该实时运行数据的文本框参数数据，将匹配过后对应的实时运行数据显示在配电线路结构与之对应的位置，然后循环读取对应所取监测量的实时数据，对VISIO组件内部的文本框控件text属性完成实时显示操作，最后监测系统上位机显示所选配电线路网络的实时运行状态变化，若发生数据异常，则状态监测模块发出提醒操作，提醒管理人员及时操作，然后存储历史数据，便于后续的监测。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的实施方法，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种配电线路运行监测系统，其特征在于，包括：配电线路检测模块、配电线路变压器检测模块、数据获取模块、数据传输模块、状态监测模块、拓扑模块和监测系统上位机；

所述配电线路监测模块设置在配电线路上，所述配电线路变压器检测模块设置在配电线路所属变压器上，配电线路监测模块和配电线路变压器检测模块分别连接数据获取模块，状态监测模块通过数据传输模块连接数据获取模块，状态监测模块连接拓扑模块及监测系统上位机；

所述配电线路检测模块用于采集配电线路运行数据，配电线路运行数据包括：三相电压、三相电流、有功功率和无功功率，配电线路检测模块安装在配电线路固定位置处；

所述配电线路变压器检测模块用于采集配电线路所属变压器运行数据，变压器运行数据包括：三相电压、三相电流、有功功率和无功功率；配电线路变压器检测模块安装在配电线路所属配电变压器所属台区固定位置处；

所述数据获取模块用于集中获取配电线路实时运行数据及配电线路变压器实时运行数据，并将其发送至数据传输模块；

所述数据传输模块用于对配电线路、配电线路变压器各类实时工况数据进行数据接收，完成处理操作，并将数据发送至状态监测模块；

所述状态监测模块用于对传输来的各类实时运行数据进行监测分析，监测情况发送至监测系统上位机；

所述拓扑模块用于处理监测系统上位机显示的配电线路拓扑结构，结合状态监测模块分析情况表明配电线路的运行状况；

所述监测系统上位机用于人机交互，进行配电线路基础参数设置，配合实现配电线路运行的可视化，实时获取与显示配电线路状态信息及各种预警报警信息提醒等功能，实现配电网运行状态的智能化监测与管理。

2.根据权利要求1所述的一种配电线路运行监测系统，其特征在于：所述数据传输模块包含互联网通信模块，采用工业常用的通信协议模式，所述数据传输模块通过互联网通信模块连接状态监测模块，所述状态监测模块通过互联网通信模块通信连接所述监测系统上位机。

3.根据权利要求1所述的一种配电线路运行监测系统，其特征在于：拓扑模块结合VISIO二次开发技术在系统环境里调用AxDrawingControl组件配合显示所选配网线路拓扑结构及运行参数变化。

4.根据权利要求3所述的一种配电线路运行监测系统，其特征在于：AxDrawingControl组件寻找PC端存储的VISIO图路径，VISIO图已做大致配网线路拓扑结构的配置，即可从监测系统上位机显示经过调用后的配电线路拓扑结构运行状况。

5.一种配电线路运行监测方法，其特征在于：配电线路运行监测方法应用于权利要求1至4其中一项所述的配电线路运行监测系统，包括如下步骤：

步骤1，数据获取模块获取配电线路检测模块及配电线路变压器检测模块实时采集的各类运行数据，并将其发送至数据传输模块；

步骤2，数据传输模块对所述配电线路和配电线路变压器运行数据进行校验处理操作，得到有效运行数据，并将其发送至状态监测模块；

步骤3，状态监测模块接收处理后的实时运行数据做出分析操作，结合拓扑模块在监测系统上位机上显示分析过后的配电线路拓扑结构运行状况。

6.根据权利要求5所述的一种配电线路运行监测方法，其特征在于：所述步骤2数据传输模块处理配电线路运行数据及配电变压器运行数据具体包括：

配电线路检测模块及配电变压器检测模块采集各类运行参数之后，传至各位置下位机终端设备内集中，经由通信协议与下位机终端设备建立连接，发送约定格式的命令接收对应下位机终端设备内部唯一地址从数据获取模块获取的各类运行数据，然后校验返回的运行数据是否有效，最后数据传输模块将得到的运行数据的信息传至状态监测模块。

7.根据权利要求5所述的一种配电线路运行监测方法，其特征在于：所述步骤3状态监测模块接收处理后的实时运行数据做出分析操作，并将分析过后的配电线路运行数据显示等操作具体包括：

31、状态监测模块得到数据传输模块传来的数据信息根据不同的运行参数类型进行分类，各类运行参数与上次更新于历史数据库信息的实时运行数据的阈值区间进行匹配对比，根据对比结果做出判断该更新的实时运行数据是否异常及提醒操作，同时配合拓扑模块使监测系统上位机显示配电线路实时运行状态及监测结果；

32、状态监测模块结合拓扑模块使监测系统上位机显示接收配电线路各类实时运行数据状况。

8.根据权利要求7所述的一种配电线路运行监测方法，其特征在于：所述步骤32具体子步骤如下：

321、状态监测模块获取的实时运行数据需要在监测系统上位机上进行数据显示操作，拓扑模块添加相关COM组件应用，系统环境调用AxDrawingControl控件嵌入窗体内部，根据Filepath条件开始检索对应路径VISIO类型文件图元属性数据，将检索过的所有图元属性数据在监测系统上位机上复现，完成显示所选VI SIO图示，其中，VISIO图示包括配电线路图的绘制，使各配电线路名称及架构清晰明了地显示，图形属性数据为所选VISIO图的图元属性shape类型等数据的字符串变量，图元数据界面添加标识字符串变量的形状数据类型，使得形状数据界面的监测量类型与实时数据信息类型对应并且后续配电线路图更新相关也能在监测系统上位机进行；

322、在状态监测模块接收到实时运行数据后，拓扑模块再次检索对应VISIO图元属性数据的相关属性，找出匹配该实时运行数据对应信息的监测文本框对象，获取与其匹配的监测量属性，定义显示该实时运行数据的文本框参数数据，将匹配过后对应的实时运行数据显示在配电线路结构与之对应的位置，然后循环读取对应所取监测量的实时数据，对VISIO组件内部的文本框控件text属性完成实时显示操作，最后监测系统上位机显示所选配电线路网络的实时运行状态变化。

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