CN106230796B - 一种基于移动设备的电网调度态势感知*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于移动设备的电网调度态势感知***，该***包括：身份验证模块：用于不同的合法用户登录态势感知***；数据访问模块：与服务器连接，获取服务器端电网相关数据；局部态势感知计算模块：局部态势感知计算模块根据电网相关数据和本地传感信息计算与不同合法用户相关的电网局部态势感知信息；局部态势感知信息交互模块：与局部态势感知计算模块和服务器连接，与服务器进行电网局部感知信息的交互；查询与展示模块：与数据访问模块和局部态势感知模块连接，用于电网相关数据或电网局部态势感知信息的查询与展示。与现有技术相比，本发明能够实现多种用户的局部态势感知信息的共享，提高后续调度决策的效率和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种电网调度态势感知***，尤其是涉及一种基于移动设备的电网调度态势感知***。
背景技术
随着互联电网规模的不断扩大以及电网运行管理的日益精细，控制中心将涌入大量的数据和信息，如何使电网运行管理人员从纷繁、海量、动态、可能有瑕疵的数据中有效把握电网的运行态势、进而有效地掌控电网的运行，成为智能电网调度控制中心建设亟需解决的问题。
态势感知是在一定的时空条件下，对环境因素进行获取、理解，并对未来状态进行预测。为减轻调度员的工作负担、提高调度员的工作效率，应充分利用先进的计算机交互技术来设计电网调度自动化***的交互***，动用人类的各种感官来提升调度员的态势感知能力，保障电网的安全、可靠、经济运行。
现有的电网调度自动化***仍处于集中式的电力调度控制中心之中，在人机交互方面重点发展了可视化技术，但是调度员的输入过程仍主要依靠鼠标和键盘等间接的交互设备，距离“动用人类各种感官”的目标还相差甚远。
在以“能源互联网”为特征的新型能源体系中，特别是在2015年3月15日中共中央国务院颁布的9号文(《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》)而启动的新一轮电改形势下，逐步开放的售电侧市场和节能增效的大背景将催生出众多的售电公司、负荷聚合商、综合能源方案提供商等新型市场主体。这些主体需参与到电网的优化运行与电力市场的运营中，随之将会形成越来越多的分散式控制中心。此外，在泛在智能电网中，用户不再是电网中的一个简单受体，而是变成了电力运行的一个积极参与者，因此电网运行的决策者将不仅仅限于原先的电网调度员。因为分散式控制中心的信息采集、人员配备等均与集中式控制中心有很大的不同，原先专为集中式控制中心及电网调度员设计的电网调度自动化***将不再适用。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于移动设备的电网调度态势感知***。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于移动设备的电网调度态势感知***，该***设置在移动设备上，该***包括：
身份验证模块：该模块用于不同的合法用户登录态势感知***；
数据访问模块：该模块与服务器通信连接，用于获取服务器端电网相关数据；
局部态势感知计算模块：该模块与数据访问模块连接，局部态势感知计算模块根据电网相关数据和本地传感信息计算得到与不同合法用户相关的电网局部态势感知信息；
局部态势感知信息交互模块：该模块与局部态势感知计算模块和服务器通信连接，用于与服务器进行电网局部感知信息的交互；
查询与展示模块：该模块分别与数据访问模块和局部态势感知模块连接，用于电网相关数据或电网局部态势感知信息的查询与展示；
不同合法用户通过局部态势感知计算模块计算出电网局部态势感知信息并通过局部态势感知信息交互模块进行电网局部态势感知信息的共享，从而供服务器根据不同的电网局部态势感知信息做出电网调度决策。
所述的合法用户包括输电侧用户、配电侧用户、聚合商侧用户和用户侧用户。
所述的电网相关数据包括电网模型、电网图形、电网实时数据和电网全局势态感知信息。
所述的局部态势感知计算模块包括用户识别单元、本地信息获取单元、电网数据获取单元和计算单元，所述的用户识别单元连接身份验证模块，所述的本地信息获取单元连接移动设备上的本地信息环境感知传感器，所述的电网数据获取单元连接用户识别单元和数据访问模块，所述的电网获取单元根据不同的合法用户从数据访问模块获取相应的电网数据，所述的计算单元根据电网数据和本地信息获取单元获取的本地传感信息进行计算，进而得到与登录***的合法用户相关的电网局部态势感知信息。
局部态势感知信息交互模块包括本地用户局部态势发送单元和远程用户局部态势获取单元，所述的本地用户局部态势发送单元根据登录***的合法用户的需求将局部态势感知计算模块计算的电网局部态势感知信息发送至服务器，所述的远程用户局部态势获取单元根据登录***的合法用户需求从服务器获取用户所需的电网局部态势感知信息。
所述的查询与展示模块包括手势感知单元和显示单元，所述的手势感知单元根据用户的不同手势将电网相关数据或电网局部态势感知信息进行相应操作后通过显示单元进行显示。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)本发明的基于移动设备的电网调度态势感知***能够使广泛用户包括输电侧用户、配电侧用户、聚合商侧用户和用户侧用户参与进行电网运行，使得参与电网调度的人员不仅局限于原先的电网调度员，从而提高电网调度决策的可靠性；
(2)本发明的局部态势感知计算模块能够根据不同的登录合法用户进行局部态势感知，从而方便做出决策，同时通过局部态势感知信息交互模块实现不同合法用户之间的局部态势感知均可发送至服务器，通过分散式态势感知的信息融合来提高调度人员的全局态势感知能力，实现共享、透明的群体决策，提高工作效率并降低社会总体成本；
(3)本发明的查询与展示模块能够根据用户的不同手势将电网相关数据或电网局部态势感知信息进行相应操作后通过显示单元进行显示，展示效果好。
附图说明
图1为本发明基于移动设备的电网调度态势感知***的结构框图；
图2为本发明计算单元计算输电侧用户、配电侧用户或聚合商侧用户局部态势感知信息的具体流程框图；
图3为本发明计算单元计算用户侧用户局部态势感知信息的具体流程框图；
图4为本发明电网调度态势感知***的总体运行流程图。
图中，1为身份验证模块，2为数据访问模块，3为局部态势感知计算模块，4为局部态势感知信息交互模块，5为查询与展示模块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
如图1所示，一种基于移动设备的电网调度态势感知***，该***设置在移动设备上，该***包括：
身份验证模块1：该模块用于不同的合法用户登录态势感知***，其中合法用户包括输电侧用户、配电侧用户、聚合商侧用户和用户侧用户，将移动设备上的用户登录信息传送到服务器，与服务器数据库用户访问权限表中的信息进行比对，区分登录用户是输电侧用户、配电侧用户、聚合商侧用户或用户侧用户还是非法用户。如果身份验证为合法用户(如输电侧用户)，则将合法用户标识(如输电侧用户)从服务器端返回移动终端，允许登录用户进行后续的数据访问，如果是非法用户，则不能进行后续的访问。
数据访问模块2：该模块与服务器通信连接，用于获取服务器端电网相关数据，电网相关数据包括电网模型、电网图形、电网实时数据和电网全局势态感知信息，移动设备的数据访问模块2与服务器端的模型服务、图形服务、实时数据服务、全局态势感知信息服务建立安全的SSL连接。登录用户身份验证通过后，立即向服务器请求获取模型和图形。由于电网模型和图形的变动频率较低，电网模型和图形的获取请求除了首次登录是自动获取以外，其余时候移动端应用是手动获取电网模型和图形的更新。移动端向服务器端的实时数据服务周期性(如30s)请求电网运行的实时数据。移动端还向服务器的全局态势感知信息服务周期性(如30s)获取全局态势感知信息。
局部态势感知计算模块3：该模块与数据访问模块2连接，局部态势感知计算模块3根据电网相关数据和本地传感信息计算得到与不同合法用户相关的电网局部态势感知信息，局部态势感知计算模块3包括用户识别单元、本地信息获取单元、电网数据获取单元和计算单元，用户识别单元连接身份验证模块1，本地信息获取单元连接移动设备上的本地信息环境感知传感器，电网数据获取单元连接用户识别单元和数据访问模块2，电网获取单元根据不同的合法用户从数据访问模块2获取相应的电网数据，计算单元根据电网数据和本地信息获取单元获取的本地传感信息进行计算，进而得到与登录***的合法用户相关的电网局部态势感知信息。
局部态势感知信息交互模块4：该模块与局部态势感知计算模块3和服务器通信连接，用于与服务器进行电网局部感知信息的交互；局部态势感知信息交互模块4包括本地用户局部态势发送单元和远程用户局部态势获取单元，本地用户局部态势发送单元根据登录***的合法用户的需求将局部态势感知计算模块3计算的电网局部态势感知信息发送至服务器，远程用户局部态势获取单元根据登录***的合法用户需求从服务器获取用户所需的电网局部态势感知信息。
用户识别单元识别出登录用户为输电侧用户、配电侧用户或聚合商侧用户时，电网数据获取单元接收到电网模型、图形与实时数据、设备停运信息，本地信息获取单元获取环境信息，本实施例中以本地气象信息为例。如图2所示为输电侧用户、配电侧用户或聚合商侧用户计算局部态势感知信息的具体流程框图，首先执行步骤a1：根据电网实时数据和本地气象信息进行超短期负荷预测，同时执行步骤a2：根据电网设备停运信息和检修计划确定需要确定需重点关注的电网设备，然后执行步骤a3：根据步骤a1和a2的结果进行未来5分钟电网可靠性预测，从而执行步骤a4：给出电网运行态势发展趋势预判，最后执行步骤a5：将用户判断结果发送至服务器端。
用户识别单元识别出登录用户为用户侧用户时，计算局部态势感知信息的具体流程框图如图3所示。步骤b1：计算单元根据接收到电网设备停运信息、电网模型及电网实时数据计算本用户供电设备的负载率，步骤b2：计算单元根据市场运营的电价信息以及移动设备在本地采集到的本地气象信息进行电价走势预测，步骤b3：根据附近用户的用电概况进行附近用户用电行为的预测，然后执行步骤b4：根据b1、b2和b3的结果给出用户用电建议供用户选择，最后步骤b5：用户可通过局部态势感知信息交互模块4将用户选择结果作为局部态势感知信息发送至服务器，实现与其他移动设备的用户进行信息交互。
查询与展示模块5：该模块分别与数据访问模块2和局部态势感知模块连接，用于对电网相关数据或电网局部态势感知信息的查询与展示。查询与展示模块5包括手势感知单元和显示单元，手势感知单元根据用户的不同手势将电网相关数据或电网局部态势感知信息进行相应操作后通过显示单元进行显示。具体地：
1)平移：根据用户在移动终端上平移手势，如果显示的是电网运行画面，则进行相应的平移；如果显示的是电网公告信息，则会翻页显示下一页信息。
2)缩放：根据用户在移动终端上缩放手势，显示画面进行相应的缩放；
3)点击：用户点击电网图上的电压或潮流，显示电压或潮流24小时的变化趋势；用户点击电网图上的变电站标记，打开变电站一次接线图；用户点击KPI图上的KPI值，显示KPI值的24小时变化趋势；用户点击市场运营状态图上的电价，显示24小时电价变化趋势；用户点击市场运营状态图上的用电情况，则显示用户24小时的用电情况。
4)长按：用户长按电网图上的越限标记点，显示越限对应的当前量测值、限值、越限比例。
5)圈选：用户圈选电网图上某个区域，显示该区域内的所有变电站列表以及各个变电站的出力、负荷和无功备用信息。
如图4所示为本发明电网调度态势感知***的总体运行流程图，包括如下步骤：
S1：通过用户登录名和密码进行登录，步骤S2：身份验证模块1进行身份验证，对于输电侧用户、配电侧用户、聚合商侧用户和用户侧用户则判定为合法用户，执行步骤S3：服务器返回用户身份标识确定用户身份，步骤S4：数据访问模块2从服务器获取电网模型、电网图形、电网实时数据和电网全局势态感知信息，步骤S5：判断是否有来自查询与展示模块5的查询请求，若是执行步骤S6，否则执行步骤S7；步骤S6：按照需求进行查询显示，执行步骤8；步骤7：读取本地气象信息，执行步骤8；步骤8：判断登录用户身份是否为用户侧用户，若是执行步骤S9，否则执行步骤S16以及步骤S17；步骤S9：从服务器获取电价信息、设备停运信息、附近用户用电信息，执行步骤S10、S11和步骤S12，其中步骤S10具体为计算本用户供电设备的负载率，步骤S11为对电价走势进行预测，步骤S12为对附近用行为进行预测，然后结合步骤S10、S11和步骤S12的结果执行步骤S13，步骤S13为计算本用户用电方法，执行步骤14；步骤14：用户选择是否执行新的用电方案，若是执行步骤S15；步骤S15：用户将新的用户方案发送至服务器，执行步骤S23；步骤S16：局部地区超短期负荷预测，步骤S17：确定需重点关注的电网设备，根据步骤S16和步骤S17的结果执行步骤S18：进行未来5分钟电网可靠性预测，执行步骤S19以及步骤S20；步骤S19：判断是否有母线电压越限，若是执行步骤S21，步骤S20：判断是否有支路潮流越限，若是执行步骤S21；步骤S21：确认未来电网是否有可靠性隐患，若是执行步骤S22：登录用户发送本地判断的未来电网可靠性隐患至服务器，然后执行步骤S23；步骤S23：判断是否到达新的计算周期，若是执行步骤S24：判断是否退出该***，若是则结束，否则返回步骤S4进行下一个计算周期的计算。
不同合法用户通过局部态势感知计算模块计算出电网局部态势感知信息并通过局部态势感知信息交互模块进行电网局部态势感知信息的共享，从而供服务器根据不同的电网局部态势感知信息做出电网调度决策。
从人人交互的角度来看，移动设备可提供很便捷的人人交互手段，如智能终端上的邮件收发、电子公告板、即时通信等。从人机交互的角度来看，智能终端的触控屏可支持手势识别，而语音识别也日臻完善。分散式控制中心可以部署以智能移动终端为载体的智能分布式移动应用，综合利用移动设备的人机、人人交互能力，提高电网运行相关人员的态势感知能力，实现对电网调度运行的分布式决策。基于智能移动终端，众多用户可以广泛、主动地参与到电网运行中，从输电侧、配电侧、聚合商侧、用户侧等各个级别实现电网安全稳定运行的群体决策。
Claims (6)
1.一种基于移动设备的电网调度态势感知***，该***设置在移动设备上，其特征在于，该***包括：
身份验证模块：该模块用于不同的合法用户登录态势感知***；
数据访问模块：该模块与服务器通信连接，用于获取服务器端电网相关数据；
局部态势感知计算模块：该模块与数据访问模块连接，局部态势感知计算模块根据电网相关数据和本地传感信息计算得到与不同合法用户相关的电网局部态势感知信息，
如果合法用户为输电侧用户、配电侧用户或聚合商侧用户计算局部态势感知信息的具体流程为：首先执行步骤a1：根据电网实时数据和本地气象信息进行超短期负荷预测，同时执行步骤a2：根据电网设备停运信息和检修计划确定需要确定需重点关注的电网设备，然后执行步骤a3：根据步骤a1和a2的结果进行未来5分钟电网可靠性预测，从而执行步骤a4：给出电网运行态势发展趋势预判，最后执行步骤a5：将用户判断结果发送至服务器端；
如果合法用户为用户侧用户时，计算局部态势感知信息的具体流程为：步骤b1：计算单元根据接收到电网设备停运信息、电网模型及电网实时数据计算本用户供电设备的负载率，步骤b2：计算单元根据市场运营的电价信息以及移动设备在本地采集到的本地气象信息进行电价走势预测，步骤b3：根据附近用户的用电概况进行附近用户用电行为的预测，然后执行步骤b4：根据b1、b2和b3的结果给出用户用电建议供用户选择，最后步骤b5：用户可通过局部态势感知信息交互模块4将用户选择结果作为局部态势感知信息发送至服务器，实现与其他移动设备的用户进行信息交互；
局部态势感知信息交互模块：该模块与局部态势感知计算模块和服务器通信连接，用于与服务器进行电网局部感知信息的交互；
查询与展示模块：该模块分别与数据访问模块和局部态势感知模块连接，用于电网相关数据或电网局部态势感知信息的查询与展示；
不同合法用户通过局部态势感知计算模块计算出电网局部态势感知信息并通过局部态势感知信息交互模块进行电网局部态势感知信息的共享，从而供服务器根据不同的电网局部态势感知信息做出电网调度决策。
2.根据权利要求1所述的一种基于移动设备的电网调度态势感知***，其特征在于，所述的合法用户包括输电侧用户、配电侧用户、聚合商侧用户和用户侧用户。
3.根据权利要求1所述的一种基于移动设备的电网调度态势感知***，其特征在于，所述的电网相关数据包括电网模型、电网图形、电网实时数据和电网全局势态感知信息。
4.根据权利要求1所述的一种基于移动设备的电网调度态势感知***，其特征在于，所述的局部态势感知计算模块包括用户识别单元、本地信息获取单元、电网数据获取单元和计算单元，所述的用户识别单元连接身份验证模块，所述的本地信息获取单元连接移动设备上的本地信息环境感知传感器，所述的电网数据获取单元连接用户识别单元和数据访问模块，所述的电网获取单元根据不同的合法用户从数据访问模块获取相应的电网数据，所述的计算单元根据电网数据和本地信息获取单元获取的本地传感信息进行计算，进而得到与登录***的合法用户相关的电网局部态势感知信息。
5.根据权利要求1所述的一种基于移动设备的电网调度态势感知***，其特征在于，局部态势感知信息交互模块包括本地用户局部态势发送单元和远程用户局部态势获取单元，所述的本地用户局部态势发送单元根据登录***的合法用户的需求将局部态势感知计算模块计算的电网局部态势感知信息发送至服务器，所述的远程用户局部态势获取单元根据登录***的合法用户需求从服务器获取用户所需的电网局部态势感知信息。
6.根据权利要求1所述的一种基于移动设备的电网调度态势感知***，其特征在于，所述的查询与展示模块包括手势感知单元和显示单元，所述的手势感知单元根据用户的不同手势将电网相关数据或电网局部态势感知信息进行相应操作后通过显示单元进行显示。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20190611 |