CN106936213A - 基于云平台的智能配电房综合监控管理*** - Google Patents

基于云平台的智能配电房综合监控管理*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于云平台的智能配电房综合监控管理***，包括：10kV配电房监控终端，用于配电房高压侧多条线路电压、电流、功率因素、有功功率、无功功率的实时监控；配变监控终端，用于对配电变压器的电气数据进行实时采集和监控，集成电压无功控制功能；低压自动重合器，用于在线路重新带电时，有序地自动重合低压自动开关，避免过多的人工操作；配电房智能环境监控装置，用于监测环境状态数据，进行综合判断，依据现场情况进行处理，并将结果通过通信上送至一体化主站***；无线数据通信终端，用于各类智能装置与主站***通信的桥梁；本发明能够实现配电房的实时监测、高效管理。

Description

基于云平台的智能配电房综合监控管理***
技术领域
本发明涉及配电设备技术领域，特别是指一种基于云平台的智能配电房综合监控管理***。
背景技术
配电房又叫配电所，在国家标准里面，配电所的定义是：“所内只有起开闭和分配电能作用的高压配电装置，母线上无主变压器”。配电所与变电所的区别在于，配电房(配电所)无变压器，而变电所有变压器。配电房是大厦供电***的关键部位，设专职电工对其实行24小时运行值班。未经管理处经理、部门主管的许可，非工作人员不得入内。值班员必须持证上岗，熟悉配电设备状况、操作方法和安全注意事项。值班员必须密切注意电压表、电流表、功率因数表的指示情况；严禁空气开关超载运行。经常保持配电房地面及设备外表无尘。配电房设备的倒闸操作由值班员单独进行，其他在场人员只作监护，不得插手；严禁两人同时倒闸操作，以免发生错误。目前，缺少能够实现智能化的配电房监控管理的方案。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种基于云平台的智能配电房综合监控管理***，能够实现配电房的实时监测、高效管理。
基于上述目的本发明提供的一种基于云平台的智能配电房综合监控管理***，包括：10kV配电房监控终端、配变监控终端、低压自动重合器、配电房智能环境监控装置、无线数据通信终端和基于云平台的一体化监控***；其中：
所述10kV配电房监控终端，用于配电房高压侧多条线路电压、电流、功率因素、有功功率、无功功率的实时监控；
所述配变监控终端，用于对配电变压器的电气数据进行实时采集和监控，集成电压无功控制功能；
所述低压自动重合器，用于在线路重新带电时，有序地自动重合低压自动开关，避免过多的人工操作；
所述配电房智能环境监控装置，用于监测环境状态数据，进行综合判断，依据现场情况进行处理，并将结果通过通信上送至一体化主站***；
所述无线数据通信终端，用于各类智能装置与主站***通信的桥梁。
在一些实施方式中，所述基于云平台的一体化监控***具体包括：智能设备、网络和一体化监控软件，其中智能设备采用智能传感射频技术实现全景数据采集和保护测控功能；一体化监控软件即基于Hadoop基础云平台所构建的智能分析***，采用Hadoop技术实现了大数据的存储与分析，通过云计算技术，实现了对配电房和箱变内各种应用的动态伸缩、按需分配，并通过DSMP实现设备的智能调度。
从上面所述可以看出，本发明提供的基于云平台的智能配电房综合监控管理***，具有如下有益效果：
1)配电房防盗及环境监测及联动控制；
2)配变监测及运行方式调整，配变经济运行控制；
3)供电电压质量实时监测；
4)变压器有载调压和无功投切管理；
5)配电网“三遥”功能；
6)低压线路自动恢复供电功能；
7)根据网架结构实现配网自动化的功能，故障隔离、恢复非故障区供电；
8)在云端实现综合信息运算处理，实时信息网络发布与查看，即时跟踪配电房各种运行情况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的基于云平台的智能配电房综合监控管理***示意图；
图2为本发明实施例的配变监控终端和连接设备实施方案图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
参考图1，为本发明实施例的基于云平台的智能配电房综合监控管理***示意图。
本发明实施例中，将10kV配电房监控终端、配变监控终端、低压自动重合器、配电房智能环境监控装置、无线数据通信终端和基于云平台配电一体化监控***融为一体。其中既有成熟的配电监控技术，也有在配电领域首次使用的云技术和无线通信复用技术。把无功补偿、配变经济运行和综合监控置于云端，利用云技术和云服务实现整个配电房的管理。
配电房监控终端实现配电房高压侧多条线路电压、电流、功率因素、有功功率、无功功率的实时监控；配变监控终端实现对配电变压器的电气数据进行实时采集和监控，集成VQC功能；低压自动重合器：实现在线路重新带电时，有序地自动重合低压自动开关，避免过多的人工操作；配电房智能环境监控装置监测环境状态数据，进行综合判断，依据现场情况进行处理，并将结果通过通信上送至一体化主站***。
无线数据通信终端：该产品是各类智能装置与主站***通信的桥梁，采用多路复用技术，实现在同一GPRS/CDMA信道上传输多个装置的数据信息，为解决配网监测***的通信瓶颈问题提供了有效的解决方案。
基于云平台配电一体化监控***：“基于云平台的配电一体化监控***”主要包括三个部分，分别为智能设备、网络和一体化监控软件，其中智能设备采用智能传感射频技术(物联网技术)实现全景数据采集和保护测控功能；一体化监控软件即基于Hadoop基础云平台所构建的智能分析***，采用Hadoop技术实现了大数据的存储与分析，通过云计算技术，实现了对配电房和箱变内各种应用的动态伸缩、按需分配，并通过DSMP实现设备(包括视频、数据服务器、应用服务器、远动机、各种智能测控设备、门禁、电子围栏等等)的智能调度。
本实施例中，完成10kV配电房监控终端、配变监控终端、低压自动重合器、配电房智能环境监控装置、无线数据通信终端和基于云平台配电一体化监控***的开发与***测试。
该***以配电房SCADA为依托，建立统一的通信方式和标准的数据采集平台，实现配电房、箱变、环网柜现场设备实时数据和运行数据的采集和控制，通过与相关应用***的集成，形成配电房防盗及环境监控、配变运行监测、供电电压监测、配电线损分析等各类专业应用。
该***根据各监控装置上报的各种电气信息，按照配电网变结构耗散拓扑模型，进行故障区域判断，指出故障区域，生成故障隔离命令序列和非故障区域恢复供电命令序列。自动或人机交互下发执行，为可靠、快速恢复配网供电发挥作用。
该***具备配变经济运行分析功能，配电变压器的数量和容量都很庞大，在运行过程中变压器自身产生的有功功率损耗和无功功率消耗非常可观。该功能针对小区配有多个变压器的使用情况下，依据负荷需求，给出变压器经济运行方式，人工或自动控制变压器的投入和切除，从而降低损耗、节约电能并延长变压器使用寿命的装置
前期理论研究包括配电房综合监控的可行性、环境监测及联动控制技术、通信技术、无线多路复用技术、云技术在配电监控中的应用。
下面，通过一个具体的实施例进一步介绍本发明实施例的基于云平台的智能配电房综合监控管理***。参考图2，为本发明实施例的配变监控终端和连接设备实施方案图。
以滨州某小区配电房及箱变为项目试验场所，对整个小区的配电进行管理和控制，解决配电管理的盲区。该小区有1台变压器，建了1个配电房
以配电房SCADA和配变监控终端，建立统一的通信方式和标准的数据采集平台，实现配电房、箱变、环网柜现场设备实时数据和运行数据的采集和控制的标准和协调运行。
配电房配备指纹密码锁和红外人体感应传感器及温度和湿度、烟雾传感器接入综合环境监测设备；
配变监控终端接收低压自动重合器的数据和状态并向低压自动重合器发布控制命令；使低压自动重合器智能重合，保证线路重新带电时，有序地自动重合低压自动开关，并在重新合闸时判别合闸两侧的相序和电压幅值，对出现异常情况时实施合闸闭锁，避免电网的运行方式变更引起的人工误操作。
配变监控终端负责采集线路电压、电流的负荷运行情况及实时数据监控，和各种开关的运行状态以及控制低压自动重合器输出。配变监控终端的各种数据采集和综合环境监测设备的数据采集及本地的安全策略及控制理论研究和试验。见配变监控终端和连接设备实施方案图
低压自动重合器及综合环境监测设备和配变监控终端检测的数据通过配变监控终端以标准的电力协议通过GPRS/CDMA无线电力专用网络透明协议数据上传和加密协议数据上传。见附图基于云平台的智能配电房通讯方案
在云台监控中心以GPRS/CDMA无线电力专用网络接收数据；运用以Hadoop大数据处理的云平台监控技术来智能调度和监控***安全经济运行。云平台监控中心的海量数据采集；Hadoop大数据处理；Spark、HBase、Hive、Sqoop等项目技术的衔接运用。
云台监控中心根据设定参数可以根据负荷情况和环境温度发布命令控制配变监控终端自动调整变压器的有载调压和无功投切管理以达到减低损耗的目的。
配变监控终端根据云台监控中心的命令和设置参数可以及时调整到最佳运行状态。
配变监控终端根据云台监控中心的命令和设置保护参数在不同的季节设定不同的保护动作门槛；以达到根据网架结构实现配网自动化的功能，故障隔离、恢复非故障区供电。已达到最佳安全运行。
云台监控中心根据日常数据来统计各装备的运行历史情况；作为提供整个调度依据。并且得到防盗及环境监控的作用；实现安全预警和防护作用。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本发明难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本发明难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本发明的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本发明的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本发明。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。
尽管已经结合了本发明的具体实施例对本发明进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。
本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于云平台的智能配电房综合监控管理***，其特征在于，包括：10kV配电房监控终端、配变监控终端、低压自动重合器、配电房智能环境监控装置、无线数据通信终端和基于云平台的一体化监控***；其中：
所述10kV配电房监控终端，用于配电房高压侧多条线路电压、电流、功率因素、有功功率、无功功率的实时监控；
所述配变监控终端，用于对配电变压器的电气数据进行实时采集和监控，集成电压无功控制功能；
所述低压自动重合器，用于在线路重新带电时，有序地自动重合低压自动开关，避免过多的人工操作；
所述配电房智能环境监控装置，用于监测环境状态数据，进行综合判断，依据现场情况进行处理，并将结果通过通信上送至一体化主站***；
所述无线数据通信终端，用于各类智能装置与主站***通信的桥梁。
2.根据权利要求1所述的基于云平台的智能配电房综合监控管理***，其特征在于，所述基于云平台的一体化监控***具体包括：智能设备、网络和一体化监控软件，其中智能设备采用智能传感射频技术实现全景数据采集和保护测控功能；一体化监控软件即基于Hadoop基础云平台所构建的智能分析***，采用Hadoop技术实现了大数据的存储与分析，通过云计算技术，实现了对配电房和箱变内各种应用的动态伸缩、按需分配，并通过数据业务管理平台实现设备的智能调度。
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