CN214543794U - 一种基于四维化管理的配电网定值管控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种基于四维化管理的配电网定值管控系统，属于配电网定值管控技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种基于四维化管理的配电网定值管控系统硬件结构的改进；解决上述技术问题采用的技术方案为：包括服务器和显示器，所述显示器通过导线与服务器相连，所述服务器内部设置有多个用于存储不同电网设备参数的存储模块，所述服务器内还设置有中央控制器，所述中央控制器通过导线与存储模块、显示器、无线通信模块、定值计算模块相连，所述无线通信模块与设置在电网设备上的采集单元双向通信；本实用新型应用于配电网。

Description

一种基于四维化管理的配电网定值管控系统

技术领域

本实用新型一种基于四维化管理的配电网定值管控系统，属于配电网定值管控系统技术领域。

背景技术

在现有的定值管控系统中，主要强调电力系统的主网部分（110千伏及以上系统）。但是目前的定值管控系统仍存在以下问题：

1. 电网主网部分的网络过于复杂，不便于再进行配电网部分定值的配合与计算。主网系统复杂，继电保护定值计算也相应变得繁琐。如果在该系统中再添加配网工程项目，网络的复杂程度、继电保护的定值计算繁琐程度会成倍增长，且无法保证定值计算的准确性和可靠性。在以往的工作中，常常遇到由于配网工程图画入主网图中，导致主网图变得异常庞大和复杂，电网中单一原件的参数变化经常引起电网图的阻抗矩阵发生变化，也是处理数据的时间变得格外长，导致工作变得更加繁琐。

2. 主网定值的配合与配电网定值的配合，从技术层面上不同，不便于统一管控。由于主网保护定值存在电流保护、距离保护、零序保护、纵联保护等不同原理的保护组成，保护配合复杂；配电网保护一般仅用简单可靠的电流保护，保护配合简单，但是由于配网工程中线路覆盖广、负荷分配不均、线路负荷存在频繁倒接、两条线路存在“握手”等问题，常常需要针对配网定值进行修改。由此可见，配网定值不适合在主网定值系统中进行管控。在以往的工作中，经常存在由于倒接负荷等问题频繁修改网络图的问题。

此外，现有的技术还存在定值管控重点不同、定值清单管理不便等实际问题。针对以上问题，需要提出一种能够地提高配电网定值计算的工作效率，减轻工作压力，完善配电网定值管控的配电网专用的定值管控系统。

实用新型内容

本实用新型为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种基于四维化管理的配电网定值管控系统硬件结构的改进。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种基于四维化管理的配电网定值管控系统，包括服务器和显示器，所述显示器通过导线与服务器相连，所述服务器内部设置有多个用于存储不同电网设备参数的存储模块，所述服务器内还设置有中央控制器，所述中央控制器通过导线与存储模块、显示器、无线通信模块、定值计算模块相连，所述无线通信模块与设置在电网设备上的采集单元双向通信；

所述采集单元通过导线分别与用于采集电网设备时间信息及位置信息的GPS模块、采集电网设备的运行、检修的状态采集模块、采集不同电网设备之间相互连接关系的连接模块相连，所述连接模块通过导线与定值一体化平台相连，用于实现将电网设备的连接关系导入至连接模块后传输至存储模块；

所述定值计算模块将采集单元采集到的不同电网设备的数据进行分析处理并输出对应设备的定值清单至存储模块进行存储。

所述电网设备具体包括配网系统中的线路、站点、母线、开关、电杆、环网柜、断路器。

所述状态采集模块包括通过导线连接在线路上的用于采集短路电流的电流传感器和电压传感器。

所述服务器还通过无线通信模块与客户端双向通信，所述客户端用于将配电网定值管控系统中的用户验证信息进行采集并发送至服务器进行信息验证。

本实用新型相对于现有技术具备的有益效果为：本实用新型通过采用连接到配电网设备的采集单元对配电网中的设备的时间、位置信息、运行状态信息及连接信息进行采集，并将采集到的数据发送至定值计算模块进行配网的定值计算，与主网分离开的系统，能够极大地降低计算的数据量，实现了配电网设备的独立定值清单输出，提高了工作效率。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：

图1为本实用新型的系统结构示意图；

图2为本实用新型的电路结构示意图；

图中：1为服务器、2为显示屏、3为存储模块、5为中央控制器、6为无线通信模块、7为定值计算模块、8为定值一体化平台、9为客户端、401为采集单元、4011为GPS模块、4012为状态采集模块、4013为连接模块。

具体实施方式

如图1至图2所示，本实用新型一种基于四维化管理的配电网定值管控系统，包括服务器1和显示器2，所述显示器2通过导线与服务器1相连，所述服务器1内部设置有多个用于存储不同电网设备4参数的存储模块3，所述服务器1内还设置有中央控制器5，所述中央控制器5通过导线与存储模块3、显示器2、无线通信模块6、定值计算模块7相连，所述无线通信模块6与设置在电网设备4上的采集单元401双向通信；

所述采集单元401通过导线分别与用于采集电网设备4时间信息及位置信息的GPS模块4011、采集电网设备4的运行、检修的状态采集模块4012、采集不同电网设备4之间相互连接关系的连接模块4013相连，所述连接模块4013通过导线与定值一体化平台8相连，用于实现将电网设备4的连接关系导入至连接模块4013后传输至存储模块3；

所述定值计算模块7将采集单元401采集到的不同电网设备4的数据进行分析处理并输出对应设备的定值清单至存储模块3进行存储。

所述电网设备4具体包括配网系统中的线路、站点、母线、开关、电杆、环网柜、断路器。

所述状态采集模块4012包括通过导线连接在线路上的用于采集短路电流的电流传感器和电压传感器。

所述服务器1还通过无线通信模块6与客户端9双向通信，所述客户端9用于将配电网定值管控系统中的用户验证信息进行采集并发送至服务器1进行信息验证。

本实用新型提供的将主网定值与配网定值系统分开，避免由于新工程问题导致的计算量激增问题；本实用新型可以通过客户端9实时查看各配网区域的电网图、设备参数、相关的定值清单。

本实用新型通过在服务器1上设置配网系统的每一个电网设备4，包括：线路、站点、母线、开关、电杆、环网柜等，均有一个可以进行参数存储的存储模块3，可以针对不同时间点的不同参数、不同连接方式、不同设备状态（运行、检修、报废、临停等）、不同地理位置等进行存储。配网图会根据所属设备的不同信息生成一个关于时间版本的标签，再根据当前的配网图出具相应设备的定值清单。定值清单会与当前配网图的时间版本标签关联，便于查找和核对。增强管控力度。

本实用新型的四维化管理，即：时间维度、地理维度、状态维度、连接维度共四个维护来保障电网设备4，时间维度、地理维度信息通过GPS模块4011进行采集，状态维度信息通过状态采集模块4012进行采集，状态采集模块4012包括电流传感器、电压传感器，连接维度信息通过连接模块4013从定值一体化平台8将存储的电网设备4之间的连接信息直接提取并传输至存储模块3上，中央控制器1通过存储模块3上存储的电网设备4的四维信息，将四维信息与定值计算模块7中输出的定值清单进行时间信息整合，形成定值清单的时间维度、地理纬度（这里指开关位置）、状态维度、连接维度（定值清单指保护配合维度）共四维的管理方式。

定值计算模块7中定值的计算过程是在电网系统进行数学建模后的计算，其实现方法是将电网中的设备参数（线路长度、变压器阻抗等等）折算（指折算到统一的基准容量、基准电压下的标幺值）并整理成一个矩阵、将电网中的断路器（包括有效的隔离设备如隔离开关、环网柜、智能开关等）整理成一个矩阵。利用这些矩阵的计算，得出相应需要计算设备处的短路阻抗（标幺值），进而得出相应运行方式（运行方式是指电网中不同设备处于不同运行状态下的电网运行状态，继电保护的运行方式一般指最大运行方式和最小运行方式，最大运行方式下的短路阻抗最小、短路电流最大，最小运行方式下的短路阻抗最大、短路电流最小）下的短路电流，依据此进行整定计算。

下面结合实施例进一步说明。

实施例一：从客户端9可以查看如下信息：

110kV某变电站

[

时间维度：‘投运时间：2012年4月21日；上次检修时间：2016年7月28日-8月4日’；

地理维度：‘东经110’37.23255435；北纬35’26.2235464566’；

状态维度：‘运行2012年4月21日-2026年7月27日’‘检修2016年7月28日-8月4日’‘运行2016年8月4日-今’；

连接维度：‘220kV甲变电站’‘110kV乙变电站’‘35kV丙变电站’...；

]。

实施例二:

35kV某某变电站10kV城东小区线5881断路器

[

时间维度：‘投运时间：2014年2月13日；上次检修时间：2020年7月6日-7日’；

地理维度：‘东大街35号’

状态维度：‘运行2014年2月13日-2020年7月5日’‘检修2020年7月6日-7月7日’‘运行2020年7月8日-今’；

连接维度：‘本站10kV母线II’‘10kV城东小区线1号智能开关’...；

]。

如上述例所示，每个设备如同一个数组一般，将自己的属性和信息分维度进行管理，清晰的识别各个设备的目前状态、连接情况、地理位置并加以利用。

本实用新型提供的配电网定值管控系统：1.通过将配电网中的设备与主网中的设备分开管理与采集数据，定值的计算难度有所下降，计算复杂程度降低，极大地提高了配电网定值计算的准确性、可靠性；2.配电网定值管控更加专业化，不再按照主网定值管控方法进行管控，可以按照配电网固有的特点进行管理，利于定值清单的保存、调用、修改；3.可以和智能化的定值管控一体化平台8配合使用，方便现场定值的核对和管理。

本实用新型采用的中央控制器5的型号为SIMATIC S7-300PLC，无线通信模块6的型号为InDTU323，GPS模块4011的型号为EG10-U7。

关于本实用新型具体结构需要说明的是，本实用新型采用的各部件模块相互之间的连接关系是确定的、可实现的，除实施例中特殊说明的以外，其特定的连接关系可以带来相应的技术效果，并基于不依赖相应软件程序执行的前提下，解决本实用新型提出的技术问题，本实用新型中出现的部件、模块、具体元器件的型号、连接方式除具体说明的以外，均属于本领域技术人员在申请日前可以获取到的已公开专利、已公开的期刊论文、或公知常识等现有技术，无需赘述，使得本案提供的技术方案是清楚、完整、可实现的，并能根据该技术手段重现或获得相应的实体产品。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种基于四维化管理的配电网定值管控系统，包括服务器（1）和显示器（2），其特征在于：所述显示器（2）通过导线与服务器（1）相连，所述服务器（1）内部设置有多个用于存储不同电网设备（4）参数的存储模块（3），所述服务器（1）内还设置有中央控制器（5），所述中央控制器（5）通过导线与存储模块（3）、显示器（2）、无线通信模块（6）、定值计算模块（7）相连，所述无线通信模块（6）与设置在电网设备（4）上的采集单元（401）双向通信；

所述采集单元（401）通过导线分别与用于采集电网设备（4）时间信息及位置信息的GPS模块（4011）、采集电网设备（4）的运行、检修的状态采集模块（4012）、采集不同电网设备（4）之间相互连接关系的连接模块（4013）相连，所述连接模块（4013）通过导线与定值一体化平台（8）相连，用于实现将电网设备（4）的连接关系导入至连接模块（4013）后传输至存储模块（3）；

所述定值计算模块（7）将采集单元（401）采集到的不同电网设备（4）的数据进行分析处理并输出对应设备的定值清单至存储模块（3）进行存储。

2.根据权利要求1所述的一种基于四维化管理的配电网定值管控系统，其特征在于：所述电网设备（4）具体包括配网系统中的线路、站点、母线、开关、电杆、环网柜、断路器。

3.根据权利要求2所述的一种基于四维化管理的配电网定值管控系统，其特征在于：所述状态采集模块（4012）包括通过导线连接在线路上用于采集短路电流的电流传感器和电压传感器。

4.根据权利要求3所述的一种基于四维化管理的配电网定值管控系统，其特征在于：所述服务器（1）还通过无线通信模块（6）与客户端（9）双向通信，所述客户端（9）用于将配电网定值管控系统中的用户验证信息进行采集并发送至服务器（1）进行信息验证。

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