CN117291317B - 基于aem的智能电力监控与优化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及人工智能领域，且公开了基于AEM的智能电力监控与优化系统，通过设有电力输送图绘制模块绘制电力输送图，电力数据采集模块通过感应装置对电力数据进行采集，通过电力数据处理模块对子区域电力数据进行处理，安全评估模块对子区域电力数据进行分析，计算出子区域安全风险评估指数，并对存在安全风险的情况进行评估，通过安全风险定位模块对存在安全风险的区域进行定位，由优化反馈模块匹配合适的电力优化方案，并将安全评估结果向工作人员进行反馈，能够对存在安全风险的情况进行实时监控，使安全风险预测更加智能化，并及时给出电力优化的可行性方案，加强了电力安全的管理效率，降低了电能生产的成本。
Description
技术领域
本发明涉及人工智能技术领域，更具体地涉及基于AEM的智能电力监控与优化系统。
背景技术
电网安全运行的不可或缺要素之一就是电力监控系统，随着当今社会的发展，网络和通信技术等新兴科技被深化应用于电力监控系统中，因而对电网保护性能监控系统要求很高，同时也应当逐步提高电网自动化和智能化管理水平。通过智能监控技术，电力系统的监控和管理可以实现自动化、智能化、可视化，从而提升系统的安全性和可靠性；
然而上述过程仍然具备以下缺点：
其一、许多电力监测系统的保护计划不够科学，出现了安全防护与标准不匹配、整体保护计划与实际运行不符等现象，导致无法提高电力安全的管理效率；
其二、电力系统能对电力的运作进行控制，但无法对电力安全风险进行实时调控，缺少智能化的安全风险预测和优化方案，很大程度上造成了电能生产成本的增加。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了基于AEM的智能电力监控与优化系统，以解决上述背景技术中存在的问题。
本发明提供如下技术方案：基于AEM的智能电力监控与优化系统，包括：
电力输送图绘制模块：用于通过激光扫描对电力输送区域进行扫描，将扫描的像素数据传输至计算机，并由图像制备平台将扫描的像素数据绘制成电力输送图；
电力数据采集模块：用于通过感应装置对电力数据进行采集，将采集的电力数据进行区域划分，并编号1,2,3……n，得到子区域电力数据，并将子区域电力数据传输至电力数据处理模块；
电力数据处理模块：用于对子区域电力数据进行处理，得到三项电压变化系数、电镀速率系数、电力功率因数及频率变化系数；
安全评估模块：基于对处理后的子区域电力数据进行提取并分析，得到子区域安全风险评估指数，通过子区域安全风险评估指数对各区域内发电和电力输配送过程中出现的安全风险情况做出准确评估，并将所评估的结果传输至安全风险定位模块；
安全风险定位模块：用于通过所分析出的子区域安全风险评估指数对各区域内的发电和电力输配送进行实时监控，对存在安全风险的区域进行锁定，并对安全风险区域进行标注，自动生成安全风险区域的位置信息，同时发出安全提示；
优化反馈模块：用于通过子区域安全风险评估指数评估出的安全风险的结果自动匹配出电力优化方案，并将电力优化方案与所定位的安全风险区域的位置信息一同发送至工作人员终端，进行人机交互。
优选的，所述电力输送图绘制模块是将激光扫描设备安装在适当的位置，使激光束可以覆盖到要扫描的区域，将扫描的像素数据传输至计算机，同时对整个区域的电力情况进行实时监测，并进行安全分区，使系统通过分区对各区域内的安全作出正确评估，同时对区域内的电力进行互联。
优选的，所述电力数据采集模块是通过利用传感器与计算机接口相连接，对电力数据进行实时采集，将采集的电力数据进行分类汇总，并将子区域电力数据按所划分的区域进行分类存储至数据库中。
优选的，所述电力数据处理模块对采集的子区域电力数据进行转换、整理并计算，得到三项电压变化系数、电镀速率系数、电力功率因数及频率变化系数；
所述三项电压变化系数是通过电压三项之间的大小差异对电力出现异常的问题进行判断，所述电压三项之间的大小差异是指电压之间的不平衡度，三项电压的不平衡度越低，三项电压的差异越小，得出三项电压变化系数的计算公式,表示三项电压值，U表示相电压均值；
所述电镀速率系数v是通过电化学当量K，电流密度D，电流效率，电镀时间y，进行计算，得出/>；
所述电力功率因数是与电路的负荷性质有关，电力功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数，电力功率因数越低，电路用于交变磁场转换的无功功率越大， 从而降低了设备的利用率，增加了线路供电损失，得出电力功率因数的计算公式为，表示有功功率电量，/>表示无功功率电量。
优选的，所述安全评估模块是对处理后的子区域电力数据进行分析并计算，得出子区域安全风险评估指数，通过计算出子区域安全风险评估指数对各区域内的电力安全进行评估，当子区域安全风险评估指数<1时，则电力安全无风险情况存在，继续实行监测，当子区域安全风险评估指数>1时，则电力安全存在风险情况，并将评估的结果传输至安全风险定位模块；
所述子区域安全风险评估指数是通过三项电压变化系数u，电镀速率系数v，电力功率因数w，频率变化系数f，进行计算，得出。
优选的，所述安全风险定位模块用于接收评估的结果，当检测各区域内有安全风险的情况出现，则立即自动对出现安全风险的区域进行定位，并将所定位的出现安全风险区域的位置信息传输至优化反馈模块。
优选的，所述优化反馈模块是根据评估出存在安全风险的区域，自动匹配合适的电力优化方案，并将所接受的安全风险区域的位置信息发送至工作人员终端，通过安全提示的信息，提醒工作人员及时优化电力安全。
本发明的技术效果和优点：
本发明通过设有电力输送图绘制模块绘制电力输送图，电力数据采集模块通过感应装置对电力数据进行采集，并进行区域划分，通过电力数据处理模块对子区域电力数据进行处理，得到三项电压变化系数、电镀速率系数、电力功率因数及频率变化系数，安全评估模块对处理后的子区域电力数据进行分析，计算出子区域安全风险评估指数，并对存在安全风险的情况进行评估，通过安全风险定位模块对存在安全风险的区域进行定位，由优化反馈模块匹配合适的电力优化方案，并将安全评估结果向工作人员进行反馈，能够对存在安全风险的情况进行实时监控，使安全风险预测更加智能化，并及时给出电力优化的可行性方案，加强了电力安全的管理效率，降低了电能生产的成本。
附图说明
图1为本发明的基于AEM的智能电力监控与优化系统流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，另外，在以下的实施方式中记载的各结构的形态只不过是例示，本发明所涉及的基于AEM的智能电力监控与优化系统并不限定于在以下的实施方式中记载的各结构，在本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式都属于本发明保护的范围。
本发明提供了基于AEM的智能电力监控与优化系统，包括：
电力输送图绘制模块：用于通过激光扫描对电力输送区域进行扫描，将扫描的像素数据传输至计算机，并由图像制备平台将扫描的像素数据绘制成电力输送图。
本实施例中，所述电力输送图绘制模块是将激光扫描设备安装在适当的位置，使激光束可以覆盖到要扫描的区域，将扫描的像素数据传输至计算机，同时对整个区域的电力情况进行实时监测，并进行安全分区，使系统通过分区对各区域内的安全作出正确评估，同时对区域内的电力进行互联。
需要具体说明的是，电力输送图绘制模块能对电力安全进行全方位监控，方便对出现安全风险区域进行定位，能实时对电力运作情况进行查看，有利于对电力数据的采集和存储。
电力数据采集模块：用于通过感应装置对电力数据进行采集，将采集的电力数据进行区域划分，并编号1,2,3……n，得到子区域电力数据，并将子区域电力数据传输至电力数据处理模块。
本实施例中，所述电力数据采集模块是通过利用传感器与计算机接口相连接，对电力数据进行实时采集，将采集的电力数据进行分类汇总，并将子区域电力数据按所划分的区域进行分类存储至数据库中。
需要具体说明的是，通过感应装置对电力数据进行采集，能避免外界因素对电力数据采集的干扰，增加采集电力数据的准确性，将采集的电力数据信息进行区域划分，为了方便将采集的数据信息进行分类汇总，再按顺序存储至各区域中，随时对数据信息进行提取。
电力数据处理模块：用于对子区域电力数据进行处理，得到三项电压变化系数、电镀速率系数、电力功率因数及频率变化系数。
本实施例中，所述电力数据处理模块对采集的子区域电力数据进行转换、整理并计算，得到三项电压变化系数、电镀速率系数、电力功率因数及频率变化系数；
所述三项电压变化系数是通过电压三项之间的大小差异对电力出现异常的问题进行判断，所述电压三项之间的大小差异是指电压之间的不平衡度，三项电压的不平衡度越低，三项电压的差异越小，得出三项电压变化系数的计算公式,表示三项电压值，U表示相电压均值；
所述电镀速率系数v是通过电化学当量K，电流密度D，电流效率，电镀时间y，进行计算，得出/>；
所述电力功率因数是与电路的负荷性质有关，电力功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数，电力功率因数越低，电路用于交变磁场转换的无功功率越大， 从而降低了设备的利用率，增加了线路供电损失，得出电力功率因数的计算公式为，表示有功功率电量，/>表示无功功率电量。
需要具体说明的是，电力数据处理模块是通过对大量的数据进行提取分析的过程，使得到的数据更加准确，能为数据分析提供便捷，减少数据分析的时间，通过对电力数据的处理，能快速得到影响电力安全的因素的系数，并对其进行计算，可以直观的表现出电力运作时的工作状态，使分析的结果更加准确。
安全评估模块：基于对处理后的子区域电力数据进行提取并分析，得到子区域安全风险评估指数，通过子区域安全风险评估指数对各区域内发电和电力输配送过程中出现的安全风险情况做出准确评估，并将所评估的结果传输至安全风险定位模块。
本实施例中，所述安全评估模块是对处理后的子区域电力数据进行分析并计算，得出子区域安全风险评估指数，通过计算出子区域安全风险评估指数对各区域内的电力安全进行评估，当子区域安全风险评估指数<1时，则电力安全无风险情况存在，继续实行监测，当子区域安全风险评估指数>1时，则电力安全存在风险情况，并将评估的结果传输至安全风险定位模块；
所述子区域安全风险评估指数是通过三项电压变化系数u，电镀速率系数v，电力功率因数w，频率变化系数f，进行计算，得出。
需要具体说明的是，通过安全评估模块实现各区域电力安全的同时监控，当出现多个区域存在安全风险时，也能同时对安全风险进行评估，实现各区域内的安全评估互不干涉，减少了安全检测的时间，避免了产生错误的评估结果；
所述f是指频率变化系数，是衡量电能质量的重要指标，在电力系统稳态时，各发电机同步运行，整个同步电力系统的频率是相同的，通过计算得出频率变化系数，T表示受影响的电流变化周期。
安全风险定位模块：用于通过所分析出的子区域安全风险评估指数对各区域内的发电和电力输配送进行实时监控，对存在安全风险的区域进行锁定，并对安全风险区域进行标注，自动生成安全风险区域的位置信息，同时发出安全提示。
本实施例中，所述安全风险定位模块用于接收评估的结果，当检测各区域内有安全风险的情况出现，则立即自动对出现安全风险的区域进行定位，并将所定位的出现安全风险区域的位置信息传输至优化反馈模块。
需要具体说明的是，依据安全评估模块所传输的安全风险的信息，能立即对出现安全风险的区域进行定位，能及时解决存在电力安全隐患的问题，防止因产生的安全风险过长，从而导致电力运作发生故障的情况。
优化反馈模块：用于通过子区域安全风险评估指数评估出的安全风险的结果自动匹配出电力优化方案，并将电力优化方案与所定位的安全风险区域的位置信息一同发送至工作人员终端，进行人机交互。
本实施例中，所述优化反馈模块是根据评估出存在安全风险的区域，自动匹配合适的电力优化方案，并将所接受的安全风险区域的位置信息发送至工作人员终端，通过安全提示的信息，提醒工作人员及时优化电力安全。
需要具体说明的是，优化反馈模块将监测出安全风险及时向的工作人员进行反馈，同时能够对各区域所存在的安全风险匹配对应的电力优化方案，减少电力故障的发生，有利于工作人员对电力故障进行检修，提高了电力运行的效率，降低了电力运行的成本。
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (4)
1.基于AEM的智能电力监控与优化系统，其特征在于：包括：
电力输送图绘制模块：用于通过激光扫描对电力输送区域进行扫描，将扫描的像素数据传输至计算机，并由图像制备平台将扫描的像素数据绘制成电力输送图；
电力数据采集模块：用于通过感应装置对电力数据进行采集，将采集的电力数据进行区域划分，并编号1,2,3……n，得到子区域电力数据，并将子区域电力数据传输至电力数据处理模块；
电力数据处理模块：用于对子区域电力数据进行处理，得到三项电压变化系数、电镀速率系数、电力功率因数及频率变化系数；
安全评估模块：用于对处理后的子区域电力数据进行提取并分析，得到子区域安全风险评估指数，通过子区域安全风险评估指数对各区域内发电和电力输配送过程中出现的安全风险情况做出准确评估，并将所评估的结果传输至安全风险定位模块；
安全风险定位模块：用于通过所分析出的子区域安全风险评估指数对各区域内的发电和电力输配送进行实时监控，对存在安全风险的区域进行锁定，并对安全风险区域进行标注，自动生成安全风险区域的位置信息，同时发出安全提示；
优化反馈模块：用于根据通过子区域安全风险评估指数评估出的安全风险的结果自动匹配出电力优化方案，并将电力优化方案与所定位的安全风险区域的位置信息一同发送至工作人员终端，进行人机交互；
所述电力数据处理模块对采集的子区域电力数据进行转换、整理并计算，得到三项电压变化系数、电镀速率系数、电力功率因数及频率变化系数；
所述三项电压变化系数是通过电压三项之间的大小差异对电力出现异常的问题进行判断，所述电压三项之间的大小差异是指电压之间的不平衡度，三项电压的不平衡度越低，三项电压的差异越小，得出三项电压变化系数的计算公式,表示三项电压值，U表示相电压均值；
所述电镀速率系数v是通过电化学当量K，电流密度D，电流效率，电镀时间y，进行计算，得出/>；
所述电力功率因数是与电路的负荷性质有关，电力功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数，电力功率因数越低，电路用于交变磁场转换的无功功率越大， 从而降低了设备的利用率，增加了线路供电损失，得出电力功率因数的计算公式为，/>表示有功功率电量，/>表示无功功率电量；
所述安全评估模块是对处理后的子区域电力数据进行分析并计算，得出子区域安全风险评估指数，通过子区域安全风险评估指数对各区域内的电力安全进行评估，当子区域安全风险评估指数<1时，则电力安全无风险情况存在，继续实行监测，当子区域安全风险评估指数>1时，则电力安全存在风险情况，并将评估的结果传输至安全风险定位模块；
所述子区域安全风险评估指数是通过三项电压变化系数u，电镀速率系数v，电力功率因数w，频率变化系数f进行计算，得出/>；
所述安全风险定位模块用于接收评估的结果，当检测各区域内有安全风险的情况出现，则立即自动对出现安全风险的区域进行定位，并将所定位的出现安全风险区域的位置信息传输至优化反馈模块；
所述f是指频率变化系数，是衡量电能质量的重要指标，在电力系统稳态时，各发电机同步运行，整个同步电力系统的频率是相同的，通过计算得出频率变化系数，T表示受影响的电流变化周期。
2.根据权利要求1所述的基于AEM的智能电力监控与优化系统，其特征在于：所述电力输送图绘制模块是用于对整个区域的电力情况进行实时监测，并进行安全分区，使系统通过分区对各区域内的安全作出正确评估，同时对区域内的电力进行互联。
3.根据权利要求1所述的基于AEM的智能电力监控与优化系统，其特征在于：所述电力数据采集模块是通过传感器与计算机接口相连接，对电力数据进行实时采集，将采集的电力数据进行分类汇总，并按所划分的区域进行分类存储至数据库中。
4.根据权利要求1所述的基于AEM的智能电力监控与优化系统，其特征在于：所述优化反馈模块是对评估出存在安全风险的区域自动匹配合适的电力优化方案，并将所接收的安全风险区域的位置信息发送至工作人员终端，通过安全提示的信息，提醒工作人员及时优化电力安全。
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