CN110071579A - 基于泛在电力物联网的电网供电保障和智能管控*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于泛在电力物联网的电网供电保障和智能管控***。其中，该***包括：数据采集组件，用于对电网的多个不同的设备，进行各项电网数据的采集，其中，数据采集组件包括设置在电网的，用于采集电网数据的各种传感器等；数据分析组件，用于通过智能配变终端对采集的电网数据进行统计分析，得到分析结果；决策控制组件，用于根据分析结果，通过深度学习网络，对电网进行控制。本发明解决了相关技术中多套电力***无法共享，采集数据较少，无法实时反馈的技术问题。

Description

基于泛在电力物联网的电网供电保障和智能管控***
技术领域
本发明涉及电网控制领域，具体而言，涉及一种基于泛在电力物联网的电网供电保障和智能管控***。
背景技术
目前的供电服务保障***和方法，目前只限于对少量数据的采集，缺少数据分析和处理能力。目前，供电服务保障***和方法，往往是通过多套供电服务平台进行管理的，需要人工去根据需求查到不同的***进行完成。各套***之间数据没有共享，无法实现统一管控。由于缺少实时反馈的设备参数等信息，高效的通信方式，缺少数据分析和处理能力，导致故障查找比较慢，应急抢修等供电服务的响应时间比较长。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种基于泛在电力物联网的电网供电保障和智能管控***，以至少解决相关技术中多套电力***无法共享，采集数据较少，无法实时反馈的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种基于泛在电力物联网的电网供电保障和智能管控***，包括：数据采集组件，用于对电网的多个不同的设备，进行各项电网数据的采集，其中，所述数据采集组件包括设置在所述电网的，用于采集所述电网数据的配变终端；数据分析组件，用于对采集的所述电网数据进行统计分析，得到分析结果；决策控制组件，用于根据所述分析结果，通过深度学习网络，对所述电网进行控制。
可选的，所述配变终端与所述电网的一次设备相连，用于采集所述一次设备的数据，其中，所述配变终端为二次设备；其中，所述一次设备包括：设置在所述电网的台区***的台区一次设备，设置在所述电网的低压线路***的低压线路一次设备，设置在所述电网的用户***的用户一次设备。
可选的，所述台区一次设备至少包括下列之一：变压器，断路器，无功补偿器，电容器；所述配变终端通过汇聚节点与多个不同的传感器相连，所述汇聚节点，用于收集所述传感器采集的数据，其中，多个所述传感器至少包括设置在变压器上的传感器组件，所述传感器组件至少包括下列之一：温度传感器，环境温湿度传感器，门磁传感器；所述配变终端分别与所述断路器，所述无功补偿器，所述电容器相连，用于分别采集所述断路器，所述无功补偿器，所述电容器的数据。
可选的，所述低压线路一次设备至少包括下列之一：逆变器，故障指示器，第一监测器，通信装置；所述配变终端通过载波网络与所述逆变器，所述故障指示器，所述监测器，所述通信装置相连。
可选的，所述用户一次设备至少包括下列之一：电表，第二监测器，开关；所述配变终端通过集中器分别与所述电表，所述第二监测器，所述开关相连，所述集中器，用于收集所述电表，所述第二监测器，所述开关的电表数据，所述集中器通过载波网络分别与所述电表，所述第二监测器，所述开关相连。
可选的，所述一次设备设置有智联单元，用于在所述配变终端和所述一次设备之间建立数据交互通道，以使所述配变终端对所述一次设备进行监测和控制。
可选的，所述数据分析组件包括：数据库，用于存储多种数据分析模型；分析服务器，用于根据所述数据库的分析模型，对采集的数据进行分析，得到所述分析结果。
可选的，所述决策控制组件包括决策主站，所述决策主站包括：服务器组，用于对所述分析结果进行处理，根据深度学习网络，输出业务数据或者控制指令，其中，所述服务器组包括应用服务器和控制服务器，所述应用服务器用于根据业务数据的分析结果提供应用服务，所述控制服务器用于根据管理数据分析结果对电网进行控制。
可选的，在每个所述配变终端与所述服务器组之间的数据通道上设置有前置服务器；所述前置服务器，用于将所述配变终端的数据中的业务数据，转发至所述应用服务器，和/或，将采集的数据中的管理数据转发至所述控制服务器；其中，所述应用服务器和所述控制服务器均具有所述分析服务器的功能。
可选的，还包括：移动终端，用于远程接收电网控制***的数据。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种基于泛在电力物联网的电网供电保障和智能管控方法，包括：通过配变终端对电网的多个不同的设备，进行各项电网数据的实时采集，其中，所述电网均设置有用于采集电网数据的配变终端；对采集的所述电网数据进行统计分析，得到分析结果；根据所述分析结果，通过深度学习网络，对所述电网进行控制。
在本发明实施例中，采用数据采集组件，用于对电网的多个不同的设备，进行各项电网数据的采集，其中，数据采集组件包括设置在电网的，用于采集电网数据的配变终端；数据分析组件，用于对采集的电网数据进行统计分析，得到分析结果；决策控制组件，用于根据分析结果，通过深度学习网络，对电网进行控制的方式，通过配变终端，对电网的各个***的电网数据同时进行采集，达到了多套电力***的数据共享的目的，从而实现了同时采集多种数据，并进行实时反馈的技术效果，进而解决了相关技术中多套电力***无法共享，采集数据较少，无法实时反馈的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的一种基于泛在电力物联网的电网供电保障和智能管控***的示意图；
图2是根据本发明实施例的一种基于泛在电力物联网的电网供电保障和智能管控方法的流程图；
图3是根据本发明实施方式的一种电网控制***的示意图；
图4是根据本发明实施方式的一种电网控制***架构的示意图；
图5是根据本发明实施方式的一种电网控制***的结构图；
图6是根据本发明实施方式的主站硬件架构的示意图；
图7是根据本发明实施方式的智能配变终端的连接示意图；
图8是根据本发明实施方式的电网控制***的数据流结构的示意图；
图9是根据本发明实施方式的***结构的示意图；
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
根据本发明实施例，提供了一种基于泛在电力物联网的电网供电保障和智能管控***的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1是根据本发明实施例的一种基于泛在电力物联网的电网供电保障和智能管控***的示意图，如图1所示，该***包括：数据采集组件12，数据分析组件14和决策控制组件16。下面对该***进行详细说明。
数据采集组件12，用于对电网的多个不同的设备，进行各项电网数据的采集，其中，数据采集组件包括设置在电网的，用于采集电网数据的配变终端；数据分析组件14，与上述数据采集组件12相连，用于对采集的电网数据进行统计分析，得到分析结果；决策控制组件16，数据分析组件14相连，用于根据分析结果，通过深度学习网络，对电网进行控制。
通过上述***，采用数据采集组件，用于对电网的多个不同的***的设备，进行各项电网数据的采集，其中，数据采集组件包括设置在电网的，用于采集电网数据的配变终端；数据分析组件，用于对采集的电网数据进行统计分析，得到分析结果；决策控制组件，用于根据分析结果，通过深度学习网络，对电网进行控制的方式，通过配变终端，对电网的各个***的电网数据同时进行采集，达到了多套电力***的数据共享的目的，从而实现了同时采集多种数据，并进行实时反馈的技术效果，进而解决了相关技术中多套电力***无法共享，采集数据较少，无法实时反馈的技术问题。
上述数据采集组件包括配变终端，上述配变终端根据通信网络对上述电网的多个不同的***的设备进行数据采集。上述电网的多个不同的***可以包括，台区***，低压电路***，用户***，上述通信网络可以是无线公网，无线4G专网，5G网络等。上述配变终端设置在上述台区***，可以与台区***的硬件直接连接。上述配变终端还可以设置在上述低压电路***，可以与低压电路***的硬件直接连接。上述配变终端还可以设置在上述用户***，可以与用户***的硬件直接连接。
上述数据分析组件可以为用于进行数据分析的服务器，上述决策控制组件可以为用于根据分析后的数据进行控制的服务器。上述数据分析组件和上述决策控制组件为同一个服务器。上述数据分析组件可以通过大数据中心，收集上述电网的不同的***的实时数据，上述实时数据通过电力互联网传输给上述大数据中心，经过筛选，去重处理后，将处理后的数据按照预定方式进行统计，例如，按顺序统计，按时间统计，按种类统计等。或者将处理后的数据按照预订方式进行分析处理，例如，做保供电分析，运营监控分析，互动可视化处理，线损分析等。
上述决策控制组件可以根据采集的数据提供服务，例如，对配电变压器进行监测，对用户信息进行监测，配变状态监测，环境参数监测，剩余电流动作保护器监测，电能质量检测等。上述决策控制组件还可以根据采集的数据进行控制，例如，控制配变终端动作，切换运行、通信、遥信等状态，控制报警器报警，控制调节三相不平衡，控制无功补偿器进行无功补偿。上述决策控制组件和上述数据分析组件可以是分开的服务器，也可以是同一个服务器中的不同功能模块。
上述配变终端可以自动接入主站和远程***进行自动升级，上述配变终端在接入主站***后，自动完成注册信息。上述配变终端还可以自动识别接入低压配网设备，对低压配网设备的数据进行采集。从而提高数据采集效率，提高数据采集速度。
可选的，配变终端与电网的一次设备相连，用于采集一次设备的数据，其中，配变终端为二次设备；其中，一次设备包括：设置在电网的台区***的台区一次设备，设置在电网的低压线路***的低压线路一次设备，设置在电网的用户***的用户一次设备。
上述一次设备可以是是电网中完成发电/输电/配电功能的设备，例如，发电机，变压器，电流电压互感器，等。对一次设备进行控制、保护作用的设备叫二次设备。上述一次设备和二次设备的区别在于针对的电压不同，一次设备是根据高压侧来设计的，所带电压为强电，二次设备所带电压为弱电。上述一次设备可以包括：能量转换设备，开关设备，载流导体，互感器，电抗器和避雷器。上述强电与弱电可以以24V或者36V为界限进行划分，高于上述电压界限的电压为强电，低于上述电压界限的电压为弱电。
本实施例中，上述电网的多个不同***在采集数据是与配电终端的连接关系不同，因此在本实施例中，将上述电网的一次设备按照不同***划分，可以包括：设置在电网的台区***的台区一次设备，设置在电网的低压线路***的低压线路一次设备，设置在电网的用户***的用户一次设备。上述低压为1KV以下的电压。上述低压电路一般可以指向用户供电的配电线路，通常电压为380V/220V，也成低压配电线路。
可选的，台区一次设备至少包括下列之一：变压器，断路器，无功补偿器，电容器；配变终端通过汇聚节点与多个不同的传感器相连，汇聚节点，用于收集传感器采集的数据，其中，多个传感器至少包括设置在变压器上的传感器组件，传感器组件至少包括下列之一：温度传感器，环境温湿度传感器，门磁传感器；配变终端分别与断路器，无功补偿器，电容器相连，用于分别采集断路器，无功补偿器，电容器的数据。其中，上述传感器为一次辅助设备或者二次辅助设备。
上述传感器可以包括变压器的输入输出端设置的温度传感器，变压器所处环境的环境温湿度传感器，门磁传感器等。上述传感器可以通过微功率无线网络，例如ZigBee，RFID，Bluetooth进行数据传输。可以避免有线传输占用空间，和对变压器产生干扰的问题，而且具有传输效率高的特点。
上述汇聚节点，无功补偿器、断路器和汇聚节点等可以与上述配变终端有线连接，上述有线连接可以通过PLC-IoT/RF/RS485/RS232/PT100等方式接入智能配变终端。
可选的，低压线路一次设备至少包括下列之一：逆变器，故障指示器，第一监测器，通信装置；配变终端通过载波网络与逆变器，故障指示器，监测器，通信装置相连。
上述逆变器可以为光伏逆变器，上述故障指示器可以为故障检测器，上述第一监测器可以是出线柜监测器，电缆分支箱监测器等。低压线路上的设备的监测器，通信装置可以包括低压线路上的设备的通信装置。上述载波网络可以为电力线载波网络。
可选的，用户一次设备至少包括下列之一：电表，第二监测器，开关；配变终端通过集中器分别与电表，第二监测器，开关相连，集中器，用于收集电表，第二监测器，开关的电表数据，集中器通过载波网络分别与电表，第二监测器，开关相连。
上述电表包括一个用户供电***的多个电表，第二监测器可以是表箱监测器等用户***的设备的监测器。上述开关可以使用户***中的断路器。上述用户***的设备分散，通过集中器采集上述设备的数据，方便快捷，便于将用户***的数据统一向配变终端发送。上述集中器为二次设备。
可选的，一次设备设置有智联单元，用于在配变终端和一次设备之间建立数据交互通道，以使配变终端对一次设备进行监测和控制。
上述智联单元，用于一次设备与二次设备进行数据交互，从而实现二次设备对一次设备进行控制。也即是上述配变终端对一次设备进行控制，在本实施例中，无功补偿器安装有智联单元，在需要进行无功补偿的情况下，接受智联终端的控制，进行无功补偿。低压线路中的出线柜也安装有智联单元，在需要出线柜进行通断动作的情况下，控制出线柜进行动作。
可选的，数据分析组件包括：数据库，用于存储多种数据分析模型；分析服务器，用于根据数据库的分析模型，对采集的数据进行分析，得到分析结果。
可选的，决策控制组件包括决策主站，决策主站包括：服务器组，用于对分析结果进行处理，根据深度学习网络，输出业务数据或者控制指令，其中，服务器组包括应用服务器和控制服务器，应用服务器用于根据业务数据的分析结果提供应用服务，控制服务器用于根据管理数据分析结果对电网进行控制。在每个配变终端与服务器组之间的数据通道上设置有前置服务器；前置服务器，用于将配变终端的数据中的业务数据，转发至应用服务器，和/或，将采集的数据中的管理数据转发至控制服务器；其中，应用服务器和控制服务器均具有分析服务器的功能。
可选的，还包括：移动终端，用于远程接收电网控制***的数据。
上述移动终端包括智能手机，平板电脑，笔记本电脑等。可以接收上述数据分析组件和/或决策控制组件的，输入输出数据，过程数据，历史数据等。还可以向整个***进行指令发送，以实现远程对***的控制和监测。上述移动终端可以通过APP来进行对***的检测和控制。APP可为基础采集监测APP，主要是对上述台区设备进行检测控制的APP；可以为面向运维管理类APP，主要是对低压线路的设备进行检测控制；还可以为面向用户服务类APP，主要是对用户端设备进行检测控制。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种基于泛在电力物联网的电网供电保障和智能管控方法，图2是根据本发明实施例的一种基于泛在电力物联网的电网供电保障和智能管控方法的流程图，如图2所示，该方法包括：
步骤S202，通过配变终端对电网的多个不同的***的设备，进行各项电网数据的实时采集，其中，电网均设置有用于采集电网数据的配变终端；
步骤S204，对采集的电网数据进行统计分析，得到分析结果；
步骤S206，根据分析结果，通过深度学习网络，对电网进行控制。
通过上述步骤，采用通过配变终端对电网的多个不同的***的设备，进行各项电网数据的实时采集，其中，电网均设置有用于采集电网数据的配变终端；对采集的电网数据进行统计分析，得到分析结果；根据分析结果，通过深度学习网络，对电网进行控制。的方式，通过配变终端，对电网的各个***的电网数据同时进行采集，达到了多套电力***的数据共享的目的，从而实现了同时采集多种数据，并进行实时反馈的技术效果，进而解决了相关技术中多套电力***无法共享，采集数据较少，无法实时反馈的技术问题。
需要说明的是，本实施例还提供了一种可选的实施方式，下面对该实施方式进行详细说明。
相关技术中，供电服务保障***和方法，往往是通过多套供电服务平台进行管理的，需要人工去根据需求查到不同的***进行完成。各套***之间数据没有共享。而且，只限于对少量数据的采集，缺少数据分析和处理能力。由于缺少实时反馈的设备参数等信息，高效的通信方式，缺少数据分析和处理能力，导致故障查找比较慢，应急抢修等供电服务的响应时间比较长。
本实施方式通过电力泛在物联网技术、分布式边缘计算技术、传感器等技术，结合现代化的智能信息通信技术，利用智能配变终端、智联单元等智能化终端等建立一套基于泛在电力物联网的智能供电服务保障***(硬件)，并且开发应用这套***的智能供电服务保障手机APP(软件)，通过这种方法实现供电服务保障信息的及时双向传送，利用这套***的数据采集、分析和处理功能，提供优质的供电服务保障。
图3是根据本发明实施方式的一种电网控制***的示意图，如图3所示，智能配变终端采用边缘计算EC-IoT架构，基于硬件平台化、软件APP化理念，APP按需配置，实时下发，设备功能按需扩展，实现对低压台区设备信息全采集，进行本地分析，与主站配合实现端云协同，提升站端协同处理能力。
基于SDN开放架构的物联网管理平台，采用分布式架构集群设计，根据台区终端规模按需扩容，平滑演进。通过标准北向接口向应用***开放，便于软件开发者根据客户实际需求，开发差异化的应用***。通过硬件加密芯片、安全接入(线路数据加密、台区白名单机制)、OS容器(业务隔离)、APP鉴权认证等提供全方位的安全保障。
智能配变终端作为低压配电物联网的核心，充分考虑低压配网现状与发展趋势，采用分布式边缘计算技术架构，RTOS实时操作***，多容器等关键技术，具备强大的就地化数据处理能力；采用硬件平台化、软件APP化的设计理念，以标准化、模块化的硬件设计与低成本的软件APP方式，满足配网业务的灵活、快速发展和安全生产的需求。EC-IoT架构，端云协同，就地决策硬件平台化，软件APP化，设备功能按需扩展，应用按需配置，实时下发台区最强大脑：数据全采集，资产全管理，信息实时上报，***会分析问题解决问题。
本实施方式的构建方案：
1.搭建应用平台***架构。图4是根据本发明实施方式的一种电网控制***架构的示意图，图5是根据本发明实施方式的一种电网控制***的结构图，如图4和图5所示，总体构架分为三个层次，分别为全信息状态感知层、数据融合分析层和智能决策管理层。
(1)全信息状态感知层；以新型智能配变终端为核心，采用硬件平台化、软件APP化方式以及人工智能技术，对低中压配电网信息进行全采集，通过边缘计算对台区信息优先进行本地化分析处理与决策，减少主站决策压力，同时借助光纤、无线专网、无线公网或5G移动通信网络实时上送高关注度数据至配电自动化主站，实现终端与主站的端云协同配合。
(2)数据融合分析层；采用电力物联网技术、大数据分析技术，对低压配电网全信息数据进行实时监测、融合和挖掘分析，实现低压配电网的智能化、信息化、分级化处理分析。
(3)智能决策管理层；基于端云体系构建以新一代配电自动化主站为核心的决策中枢，辅以供电服务指挥***或PMS 2.0***的管理决策，通过深度学习，实现对低压配电网全方位智能管控。
2.在主站搭建硬件架构；图6是根据本发明实施方式的主站硬件架构的示意图，如图6所示，主站侧设备主要包括：前置服务器、SCADA服务器、AC控制服务器、交换机、防火墙、配电加密认证装置以及数据隔离组件。智能配变终端通过无线公网经防火墙以及数据隔离组件与主站前置服务器建立连接，交互业务通道与管理通道数据。主站前置服务器将业务通道数据转发至主站SCADA服务器进行分析、处理；将管理通道数据转发至AC控制服务器进行分析、处理。
3.在低压侧感知层，根据本***需要实现的功能来选择部署智能配变终端、智联单元、各种传感器等。
图7是根据本发明实施方式的智能配变终端的连接示意图，如图7所示，上述智能配变终端是集设备运行状态监测、智能控制与通信等功能于一体的二次设备，满足台区基础运行信息监测分析、电能质量监控、台区需求侧管理、低压配网运维管控等要求，也可实现对电表数据的采集。
智联单元以模块方式内置于低压配电一次设备中，实现低压配电设备的一二次融合，并以统一的通信方式和接口与智能配变终端互联，实现低压配电设备的即插即用，状态全感知和全采集。智联单元内置于图中的无功补偿、出线柜等。
台区侧设备主要包括配电变压器和低压综合配电箱(JP柜)，低压综合配电箱安装在配变低压侧，包含智能配变终端、低压智能断路器(出线开关)、台区识别仪、三相不平衡补偿装置(智能电容器、SVG)、环境监测传感器等，将信息上送到智能配变终端。
末端用户侧设备主要包括末端低压监测单元、即插即用通信单元(分布式光伏、充电桩)、智能电表等，实现对低压用户的运行数据实时采集、停电事件主动上报、低压拓扑信息采集，实现对充电桩、分布式电源的运行管控。
4.本实施方式可以定制平台***的功能；***可实现配电网可控可视，提高配网运行的透明度，增强配网动态感知能力，提高故障定位的准确性和及时性，提升配网自愈能力。***可根据每个配电台区实际应用需求，通过远程“零接触”点对点方式实现APP应用灵活定制化部署，提高运维效率。灵活、有效支撑低压配网管理需求的不断扩展，降低设备改造成本，提高运维效率。各类采集、传感终端通过PLC-IoT/RF/RS485/RS232/PT100等方式接入智能配变终端，实现台区数据全采集、资产全管理，提升台区精益化管理。
***功能如下：
(1)基本监测功能；(1.1)，配变监测；配电变压器监测，包括如下信息：三相电压、电流有效值及3～13次谐波分量；电压偏差、频率偏差；三相电压/电流不平衡率；电压合格率统计；分相及三相有功、无功功率、四象限累积电量；台区配变负载率。(1.2)，用电信息监测；实现配电台区的用电信息采集，包括用户停复电信息、负荷信息、用户侧电压数据信息。(1.3)，配变状态及环境监测；具备对油浸式变压器的油温和瓦斯保护状态、有载调压/调容变压器的档位状态、干式变压器的绕组温度、干式变压器的风机状态等信息监测；实现对户外配电箱、配电站和箱式变电站的温、湿度信息的监测。(1.4)，剩余电流动作保护器监测；实现对剩余电流动作保护器分/合状态、剩余电流值、电压/电流和事件报警等信息监测；实现智能配变终端接点控制及转发主站指令对出线开关控制。(1.5)，就地指示；具有本地指示智能配变终端运行、通信、遥信等状态等；具有异常事件显示功能，如自身故障、通信故障等。(1.6)，预警及告警信息；记录上传预警信息功能，包括：压降、过载近上限、三相不平衡、功率因数低、漏电流监测、线损偏高、通信信号弱等。记录上传告警信息功能，包括：台区停电、开关跳闸、漏电流超限、三相严重不平衡、电压过高、负荷过载、充电桩限电等。具备智能配变终端故障及通讯故障等状态记录上传功能。(1.7)，数据统计；智能配变终端统计并主动上送采集的模拟量数据至配电自动化主站且主动上送的模拟量数据可设置。记录数据至少包括变压器低压侧三相电压、三相电流；三相有功功率，三相正、反向无功功率，有功电量，正、反向无功电量；三相电压、电流总畸变率，三相电压、电流不平衡度；变压器有功功率损耗，无功功率损耗。(1.8)，线损分析；结合配变低压侧计量数据、用户侧计量数据，进行低压侧线损分析，快速定位线损点及窃电点。
(2)电能质量监测与管理；(2.1)，电能质量监测；具备电压/电流谐波、暂升、暂降、波动、闪变、不平衡度等电能质量问题监测与统计。(2.2)，三相不平衡调节；控制智能换相开关或其他不平衡调节设备实现三相不平衡治理。(2.3)，无功补偿控制；智能电容器本地控制，智能配变终端实现对智能电容器容量、投切状态、共补/分补电压等信息监测；实时监测无功功率状况，实现对电容器的投切控制，实现共补/分补混合补偿，远程设置智能电容器控制参数。
(3)台区需求侧管理；(3.1)，分布式电源接入管理；根据《分布式电源并网相关意见和规范》、《分布式电源接入***典型设计》等标准规范，针对公用柱上变压器低压专线接入及低压公共电网分户接入两种情况，对光伏并网接入箱与反孤岛装置监控。(3.2)，充电桩接入管理；实现充电桩或储能装置充放电功率等信息监测；智能调控台区多元化负荷充放电状态，监测配电箱内一二次设备负载损耗情况。(3.3)，重要负荷接入管理；监控重要负荷、用户设备运行状态。
(4)配网运维管控；(4.1)，低压网络拓扑管理；根据低压电气接线关系，自动生成低压拓扑网络，管理低压配变所属低压配电设备拓扑信息。(4.2)，低压故障研判；实现低压网络下关键节点实时信息、告警信息，实现故障区段、停电客户的综合自动研判和快速、准确定位；利用故障综合研判结果，将故障区段和班组抢修范围进行匹配，将“被动抢修”转变为“主动抢修”。(4.3)，台区设备生命周期管理；建立及更新设备的基础信息，包括设备型号、设备代码、投运时间、设备属性等。(4.4)，台区负荷档案管理；建立台区负荷统计，便于负荷预测、台区增容、三相不平衡调节及低电压治理。
(5)智能配变终端设备即插即用；实现自动接入主站及远程***升级，智能配变终端接入主站***后自动完成注册信息；智能配变终端自动识别接入低压配网设备。
(6)协同控制；智能配变终端的本地控制实现主站对低压智能断路器、台区出线开关、电能质量治理装置的控制功能；接收并执行主站***下发的对时命令。
(7)信息安全；智能配变终端安全接入及防护、信息安全及加密；满足公司电力二次安全防护的要求。
(8)电动汽车有序充电管理；；结合即插即用通信单元接入的充电桩、分布式光伏等负荷设备信息状况，实现对电动汽车等多种负荷节点的有效协调控制控制或功率调节，完成电动汽车有序充电等用户有序用电控制。
(9)分布式光伏接入管理；智能配变终端协调调度分布式光伏发电单元，实现分布式光伏协调控制、网络监控、信息建模、数据存储、通信及日志存储等功能，稳定***的电压、频率，实现整个集群的最优化运行。
5.本实施方式中，可以对移动终端的APP进行定制，定制App的功能，具体如下：
一、在一种终端的APP为基础采集监测APP的情况下，上述基础采集监测APP可以具有以下功能：
(1)配变交采；配变交采APP通过SPI总线与SOC计量芯片通讯，实时采集配电变压器的电压、电流、功率、谐波等实时数据，并计算出配变的停复电、负载率等信息，计量正、反向有功电量、四象限无功电量，定时存储正、反向有功、四象限无功电量，生成15分钟电量负荷曲线、日冻结电量数据。
(2)低压分路采集监测；低压分路采集监测APP通过与低压智能断路器实时通信，实现低压智能断路器实时数据采集，低压开关状态采集、停送电及故障告警。
(3)分支监测与用户端监测；APP负责按照黑、白名单列表拒绝、接受用户端智能监测单元、分支监测单元注册，实现用户端智能监测单元、分支监测单元的设备管理；定时更新户端智能监测单元、分支监测单元的离、在线状态；定时(时间间隔可设置)采集户端智能监测单元、分支监测单元的运行数据；并接受、处理异常上报事件。
(4)环境监测；APP通过与温度传感器、环境监测传感器通信交互，实时采集配变低压侧桩头温度、低压柜内温度、低压柜内湿度等数据。
二、在上述移动终端的APP为面向运维管理类APP的情况下，上述运维管理类APP可以具有以下功能：
(1)低压拓扑动态识别；采用智能配变终端和低压故障传感器信号注入式方法识别低压拓扑。APP在设备更新时或定点发起低压台区拓扑识别动作，形成拓扑文件，并根据识别结果，生成设备变更、拓扑更新等事件告警上送至主站。
(2)低压故障定位；APP综合配变、低压智能断路器、低压故障传感器、用户在线监测装置的实时数据和告警信息，实现低压线路故障在拓扑图的定位。故障发生后，低压故障传感器捕捉到故障电流波形，通过滤波优化算法判断故障线路和故障类型并上报智能配变终端。另一方面，配变终端通过低压智能断路器故障信息和用户在线监测装置的有无电压信息进行综合分析，精确定位故障的类型和范围。
(3)无功自动调节；无功自动调节APP采集智能电容器、SVG实时数据，实现监测无功自动调节装置调节状态、补偿方式(共补或分补或混合)等，通过APP实现对无功自动调节装置运行状态监测，并结合台区数据分析装置效果。
(4)低压分路分段线损分析；根据配变台区网络拓扑结构和各监测点小时、日用电量数据，统计配变台区的日、小时台区线损(率)；统计馈线、分支线路的日、小时线损(率)，并按照台区、馈线、分支的线损率生成线损异常事件。
(5)智能配变终端状态管理；智能配变终端状态管理APP基于硬件自检理论和数据总线定时巡检技术，借助于设备本身具有的自诊断功能，实现智能配变终端的CPU、I/O接口、存储器等关键元器件的状态在线监测；通过利用监测输出电压纹波监视电源开关管与电解电容的状态，进而分析开关电源可靠性，实现智能配变终端电源插件及后备电源状态的实时在线状态监测；通过开关计划性状态检测监测操作回路，通过监测负序电压来判断PT是否断线，通过零序电流检测CT是否断线，实现二次回路状态在线监测。
通过智能配变终端监测进程实时检测遥测、遥信、遥控各功能插件处于在线状态还是掉线状态，当三遥功能插件出现异常时，生成相应的异常告警信息，存储在终端事件记录中，并向主站上送告警信息。采用软件Watchdog实时监测智能配变终端程序的运行状态，一旦程序出现异常，如程序崩溃、信息返回错误等，立即对程序进行复位重启。另外，实时监测智能配变终端的CPU插件的串行口、以太网口等通信端口，若端口长时间没有数据收发时自动复位该端口，从而实现对智能配变终端状态的全方位一体化监测与管理。
三、在上述移动终端的APP为面向用户服务类APP的情况下，上述用户服务类APP的功能可以如下：
(1)配变负荷预测(近期、中期)；配变负荷预测主要针对低压配电网进行配变台区负荷预测，在对配变台区历史负荷数据、气象因素、节假日，以及特殊事件等信息分析的基础上，在主站测挖掘配变负荷变化规律，建立预测模型确定计算公式，选择适合策略预测未来***负荷变化，以定值方式下发至智能配变终端进行本地计算与预测。
(2)台区及用户供电可靠性计算；根据《供电***用户供电可靠性评价规程》定义及智能配变终端管辖范围，台区及用户供电可靠性需计算监测台区供电可靠率、台区用户平均停电时间、台区用户平均停电次数、***停电等效小时数四个主要指标，采集配变停电时长、低压用户停电时户数两项主要参数作为基础数据定时上报主站，通过阈值、变化率两种计算方式定义供电可靠性主动报警事件，主动上报配电自动化主站。
(3)低压分布式电源即插即用；通过配置的即插即用通信单元，实现实时采集分布式电源运行状态数据、告警事件等，实现接入分布式电源实时运行数据和并网状态的采集与监控功能。同时终端实时采集台区低压侧电压、无功数据，设置目标功率因数，以供电***的考核指标—功率因数为首要参数，节能量为次要参数，计算出要达到目标功率因数、节能量最优，通过定功率因数控制、下垂控制、紧急无功控制、定有功无功控制等典型控制策略，对分布式电源进行实时控制。
(4)充电桩终端有序充电管理；用户侧充电桩加装即插即用通信单元，负责接收智能配变终端下发的有序用电计划，实现对电动汽车充电桩启停控制。APP对上将充电桩信息上传配电自动化主站、车联网平台；对下收集充电桩信息，并结合配变容量和车联网平台控制模型，制定电动汽车充电管理策略，下达即插即用通信单元。
其中，有序充电策略具备以下功能：根据日负荷预测信息、当前台区用电信息和用户充电信息，实时拟合当天台区充电曲线，预测用户充电汽车充电情况，从而能够向用户反馈未来充电完成情况。根据分时电价、用户申请充电模式和日预测负荷曲线，制定相应充电策略，能够向用户给出本次预计充电费用和充电完成情况。监控台区总负荷，如果台区负荷超过台区设定最大负荷的时间达到设定时长，则APP根据既定控制策略对充电桩发送停止充电或降低充电功率命令。
(5)低压负荷接入开放容量及相别方案；智能配变终端根据收集到的用户侧和配变侧数据以及台区台账信息，分析用户侧负荷的行为特性，基于用户的历史用电数据和负荷预测APP的结果，计算用户未来每天的基准负荷，将负荷与待接入用户的配变未来每天的负荷叠加，得到已接入用户的配变未来每天的负荷数据，从中提取日最大负荷，根据日最大负荷和配变容量计算日最大负载率，由此判断低压出线的可开放容量，上送至配电主站。
6.图8是根据本发明实施方式的电网控制***的数据流结构的示意图，如图8所示，通过无线公网或无线专网或光纤通信方式，实现平台***与APP软件的连通和集成、数据共享和反馈。
7.***功能实现举例：低压故障定位；
智能配变终端通过对配变台区低压开关跳闸故障的主动感知、主动判断、主动抢修，改变“客户感知”的被动状态，智能配变终端综合配变失电信息、漏报开关出线失电信息、表箱侧感知终端停电事件，进行拓扑分析，在主站台区图上可视化展示停电及故障信号分布。当某一台区低压开关跳闸后，运维人员可第一时间获取失电台区、范围、故障类型、故障定位、历史故障记录等多维信息，极大节省了故障前期判断、搜寻事件，采取针对性的抢修策略开展故障主动抢修，故障抢修时间从50分钟降低至25分钟。
状态感知；
终端通过RS485、宽带载波等通信方式实现对配变低压侧交流采集、低压智能断路器、无功补偿及三相不平衡装置、低压设备环境状态、充电桩及分布式光伏和末端低压用户用电信息等实时数据、运行曲线、保护动作、闸位变化、异常告警等信息实时监测和状态感知，同时在主站台区图上可视化展示。通过对低压配网台区、分支节点、末端等各个环节的监测，实现了低压配网全面的感知，不但为台区管理提供了直观的感知数据，更为台区进一步功能提供数据支撑。
图9是根据本发明实施方式的***结构的示意图，如图9所示，基于泛在电力物联网的智能供电服务保障***按照泛在电力物联网“云管边端”和“感知层、网络层、平台层、应用层”结构，以具备硬件平台化、软件APP化、智能边缘计算能力的智能配变终端为核心，以智联单元、先进物联网传感器等设备为辅助，构建基于泛在电力物联网的智能供电服务保障平台***，通过这套硬件***及配套开发的app软件，在实时采集数据的基础上，进行数据分析和处理，可以实现配电泛在接入、配变监测、台区拓扑识别、停电研判、配电综合监测、充电桩有序接入等功能，从而提高智能供电服务保障水平。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种基于泛在电力物联网的电网供电保障和智能管控***，其特征在于，包括：
数据采集组件，用于对电网的多个不同的设备，进行各项电网数据的采集，其中，所述数据采集组件包括设置在所述电网的，用于采集所述电网数据的配变终端；
数据分析组件，用于对采集的所述电网数据进行统计分析，得到分析结果；
决策控制组件，用于根据所述分析结果，通过深度学习网络，对所述电网进行控制。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，
所述配变终端与所述电网的一次设备相连，用于采集所述一次设备的数据，其中，所述配变终端为二次设备；
其中，所述一次设备包括：设置在所述电网的台区***的台区一次设备，设置在所述电网的低压线路***的低压线路一次设备，设置在所述电网的用户***的用户一次设备。
3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述台区一次设备至少包括下列之一：变压器，断路器，无功补偿器，电容器；
所述配变终端通过汇聚节点与多个不同的传感器相连，所述汇聚节点，用于收集所述传感器采集的数据，其中，多个所述传感器至少包括设置在变压器上的传感器组件，所述传感器组件至少包括下列之一：温度传感器，环境温湿度传感器，门磁传感器；
所述配变终端分别与所述断路器，所述无功补偿器，所述电容器相连，用于分别采集所述断路器，所述无功补偿器，所述电容器的数据。
4.根据权利要求3所述的***，其特征在于，所述低压线路一次设备至少包括下列之一：逆变器，故障指示器，第一监测器，通信装置；
所述配变终端通过载波网络与所述逆变器，所述故障指示器，所述监测器，所述通信装置相连。
5.根据权利要求4所述的***，其特征在于，所述用户一次设备至少包括下列之一：电表，第二监测器，开关；
所述配变终端通过集中器分别与所述电表，所述第二监测器，所述开关相连，所述集中器，用于收集所述电表，所述第二监测器，所述开关的电表数据，所述集中器通过载波网络分别与所述电表，所述第二监测器，所述开关相连。
6.根据权利要求2所述的***，其特征在于，
所述一次设备设置有智联单元，用于在所述配变终端和所述一次设备之间建立数据交互通道，以使所述配变终端对所述一次设备进行监测和控制。
7.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述数据分析组件包括：
数据库，用于存储多种数据分析模型；
分析服务器，用于根据所述数据库的分析模型，对采集的数据进行分析，得到所述分析结果。
8.根据权利要求7所述的***，其特征在于，所述决策控制组件包括决策主站，所述决策主站包括：
服务器组，用于对所述分析结果进行处理，根据深度学习网络，输出业务数据或者控制指令，其中，所述服务器组包括应用服务器和控制服务器，所述应用服务器用于根据业务数据的分析结果提供应用服务，所述控制服务器用于根据管理数据分析结果对电网进行控制。
9.根据权利要求8所述的***，其特征在于，在每个所述配变终端与所述服务器组之间的数据通道上设置有前置服务器；
所述前置服务器，用于将所述配变终端的数据中的业务数据，转发至所述应用服务器，和/或，将采集的数据中的管理数据转发至所述控制服务器；
其中，所述应用服务器和所述控制服务器均具有所述分析服务器的功能。
10.根据权利要求1至9中任意一项所述的***，其特征在于，还包括：
移动终端，用于远程接收电网控制***的数据。
11.一种基于泛在电力物联网的电网供电保障和智能管控方法，其特征在于，包括：
通过配变终端对电网的多个不同的设备，进行各项电网数据的实时采集，其中，所述电网均设置有用于采集电网数据的配变终端；
对采集的所述电网数据进行统计分析，得到分析结果；
根据所述分析结果，通过深度学习网络，对所述电网进行控制。
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