CN112839069A - 一种智能配电网综合一体化在线监控服务平台***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能配电网综合一体化在线监控服务平台***及方法，属于电力生产和在线监视领域。以多源数据‑GIS监测***和配电自动化***为主要指挥平台，以生产管理***，一体化隔离装置监控***，掌上守护者开关监控***，“两遥”故障指示器***作为辅助模块，以信息融合平台为共享数据中心，所述各个***通过数据接口互联，通过企业服务总线进行交互，实现现有多源数据信息资源交互共享。本发明减少一线配电运行人员的劳动量，提高故障处理时限，保障了供电可靠性，为增强企业竞争力提供重要的保障作用，在当前泛在电力物联网建设的背景下，值得推广与使用。

Description

一种智能配电网综合一体化在线监控服务平台***及方法

技术领域

本发明涉及电力生产管理、在线监视和用电服务技术领域，尤其涉及一种基于多模块综合平台的电力配电网监控运营方法及***。

背景技术

随着电力企业改革的不断深入和泛在电力物联网的建设要求，对配电网建设指明了新的方向。而配电网主要面向用户，这表明电力企业要想持续发展，必须以客户为立足之本，也就决定了优质服务。目前配电自动化主站技术经过长期努力发展建设取得了一定的成效，但总体上仍存在差距，主要存在以下问题：配电***主站***覆盖率低，配网调控水平提升受到严重制约；配电自动化终端覆盖率低，只能提供极少量配电设备运行信息，对配电网信息掌握不够充分，盲调问题突出且配电自动化终端运行工况不稳定，严重影响了自动化主站的信息准确性；基础应用功能自动化水平需要提高，由于资金、通讯方式、技术水平、***运维等方面条件的限制，配电网通信质量相对较低，实时数据的准确性和时效性不能完全保证，存在信号误报、漏报的情况，对馈线自动化等应用功能的容错性要求较高，导致自动执行功能有所限制；配电网自动化主站***高级应用的实用化水平有待提高，因数据缺乏、数据共享性差等原因，高级应用功能难以在实际应用中得到验证并进行功能提升，对配电网运行支撑不足。

当前时期，用电客户对配电网供电可靠性的要求不断提高，特别是配电网的停电管理直接影响了供电可靠性和服务质量。通过研究设计配电网综合一体化在线监控服务平台，开展多源停电数据集成融合，实现电网模型、用户数据的同步和共享，改进配电网的数据管理、运行监管、检修维护等措施，从而提高用户用电满意度。

发明内容

本发明提供一种智能配电网综合一体化在线监控服务平台***及方法，通过建立统一数据共享机制，对目前配电网所使用的相关应用平台进行融合管理，实现跨***的相关业务应用，避免***集成度不高以至出现多个信息“孤岛”，提高数据共享性。在建立统一数据共享机制基础之上，构建统一指挥的配电网指挥平台，一方面能够对线路和用户信息采集及电力配电网进行实时监控，强化运行管理，提高运行维护效率，实现配网调度功能，另一方面可以在故障时参与协助最优服务方案的制订，切实提高供电故障的处理效率，提升优质服务。

为实现上述目的，本发明提供了一种数据统一性好、准确性高、时效性强的配电网一体化综合在线监控服务***平台及方法，整合运检、营销、调度等专业指挥资源，集中配网调控、抢修指挥、配电运营、服务指挥、服务监督等业务，以“数据贯通和信息共享”促进“专业协同和业务融合”，全面提升配网运营效率效益和供电优质服务水平。

本发明采取的技术方案是：

平台***包括以多源数据-GIS监测***和配电自动化***为主要指挥平台，以生产管理***，一体化隔离装置监控***，掌上守护者开关监控***，“两遥”故障指示器***作为辅助模块，以信息融合平台为共享数据中心，所述各个***通过数据接口互联，通过企业服务总线进行交互，实现现有多源数据信息资源交互共享。

本发明所述多源数据-GIS监测***用于实时监测台区电能信息，利用采集终端，将客户侧用电信息数据采集至***，并接收其他***模块采集的数据，进行决策分析，具有失电告警功能，为故障研判和指挥抢修提供信息支撑，通过主动抢修缩短故障停电时间，提高抢修效率。同时，***中的GIS子模块与电网GIS平台的集成能够反映基础地理数据、电网图形信息、电网拓扑模型等基础信息，并调用GIS服务实现电网设备查询定位、电网拓扑分析、图形浏览服务、状态着色等功能，通过电网GIS平台实现应用图形可视化。

本发明所述配电自动化***用于实现配电网运行监视和控制的自动化***，具备配电SCADA(实时数据采集与监控)、馈线自动化、电网分析应用及与相关应用***互联等功能，能够采集线路出口、分段、联络开关的电压、电流、位置信号，通过WEB浏览方式为专业人员监控设备、故障研判提供支撑。

本发明所述生产管理PMS***用于提供配电设备台账、停电计划等信息，通过PMS生产管理***，实现台账资料信息与现场设备的实时对应、停电计划综合风险分析。

本发明所述一体化隔离装置监控***用于监测线路电流、电压，安装于线路且具备信息推送的采集终端，根据线路设备后端所带负荷计算开关保护定值参数，并采取就地保护方式，发生故障时，隔离装置精确定位隔离故障点，为主站推送故障区域及告警信息，同时向抢修人员手机发送故障信息，第一时间为故障研判及应急抢修提供信息。

本发明所述掌上守护者开关监控***可准确定位10kV用户和配电线路故障，通过手机APP实现电压、电流等数据采集召测、开关历史动作信息查询，主动集中推送故障告警信息功能，大幅度缩短故障查找时间。

本发明所述“两遥”故障指示器***，采用GPRS通信实现远传、录波功能，能够主动推送线路出口位置短路、接地故障信息，记录短路、接地故障波形，判别故障类型，同时采集上送线路出口段的电气量信息，通过WEB浏览方式为专业人员监控设备、故障判断提供支撑。

本发明所述信息融合平台是所有数据的汇聚之所，合理规划各***的信息交换，实施信息资源统一规划，保证整个配电网数据源的唯一性和信息的高度共享，信息融合平台的最终目的是有效支撑数据应用，实时、直观反映线路运行参数，使得配网运行管理人员可以及时掌握配电网运行情况，既提高了线路运行监控质量，为电力客户提供更好的优质服务。

上述***实现电力配电网监控运营的方法，包括如下步骤：

1)以多源数据-GIS监测***为主，建立各个***模块的信息采集单元的网络拓扑连接，完成各个***的接口数据共享和流程衔接，实现多***平台互联；

2)通过多源数据-GIS监测***，接收配变报警信息，当故障定位时可对用电信息采集***进行数据召测，获取公专变的运行状态，电压、电流、功率以及用户表计的实时运行数据，同时调用GIS服务实现电网设备查询定位、拓扑分析、图形浏览等功能，通过GIS平台实现应用图形可视化；

3)与配电自动化***接口，接收来自配电自动化主站***的配电网开关动作信息，并召测该配电网线路故障信息，同时可对配电线路开关的电流、电压、功率等实时运行数据进行召测；

4)与PMS***接口，以PMS***提供的基础台账、设备信息，并接受收PMS***的计划停电信息。根据生产专业分工，实现生产PMS电网设备改造与营销基础数据动态联动更新，数据交互；

5)与一体化隔离装置监控***接口，作为具备故障隔离和数据采集功能的辅助功能子站***，能够记录线路运行情况和负荷分布情况，同时将功能子站采集的数据在信息融合平台有效汇集、融合，供主站做深入的数据分析及展示；

6)与掌上守护者开关监控***接口，作为具备数据采集功能的辅助功能子站***，在对故障线路定位的同时，利用手机APP召测电压、电流信息，并将故障告警信息集中推送至多源数据监测***，供运行人员分析故障；

7)与“两遥”故障指示器***接口，作为具备数据采集功能的辅助功能子站***，在停电故障时，主动推送线路出口位置短路、接地故障信息，记录短路、接地故障波形，判别故障类型，并将该信息及时上传到信息融合平台；

8)配网监控运行人员通过信息整合，从综合服务平台中提取配电网故障及处理信息，综合研判故障类型以及故障位置等信息，并确定抢修方案，通知抢修人员迅速到达现场处理故障；

9)故障结束后，抢修人员汇报配网监控运行人员处理结果，并恢复正常运行方式。

配电网监控一体化综合平台可以实现远程信息采集与就地信息集中，通过对现有信息资源进行整合，是一种地域性的采集网络，实现了各***之间的数据对接，各***采集终端可实现全天候的定点通讯，不仅快捷可靠，传输速率高，可实现分时段采集，而且不受电网波动的影响。

本平台通过对电力配电网的实时监控，能够建立健全停电管理体系，实现了生产管理、停电研判、抢修指挥、分析决策等功能，当配电网停电事件发生时，***接收上述各***采集的停电信息，进行停电研判，基于故障信息进行抢修指挥管理，抢修人员通过适用PAD、手机等移动设备与信息融合平台进行数据接受和传送，参与最优服务方案的制定，减少一线配电运行人员的劳动量，提高故障处理时限，保障了供电可靠性，为增强企业竞争力提供重要的保障作用，在当前泛在电力物联网建设的背景下，值得推广与使用。

附图说明

图1是本发明平台***总体架构图；

图2是本发明平台***业务架构图；

图3是本发明方法流程图。

具体实施方式

平台***包括以多源数据-GIS监测***和配电自动化***为主要指挥平台，以生产管理***，一体化隔离装置监控***，掌上守护者开关监控***，“两遥”故障指示器***作为辅助模块，以信息融合平台为共享数据中心，所述各个***通过数据接口互联，通过企业服务总线进行交互，实现现有多源数据信息资源交互共享。

本发明所述多源数据-GIS监测***用于实时监测台区电能信息，利用采集终端，将客户侧用电信息数据采集至***，并接收其他***模块采集的数据，进行决策分析，具有失电告警功能，为故障研判和指挥抢修提供信息支撑，通过主动抢修缩短故障停电时间，提高抢修效率。同时，***中的GIS子模块与电网GIS平台的集成能够反映基础地理数据、电网图形信息、电网拓扑模型等基础信息，并调用GIS服务实现电网设备查询定位、电网拓扑分析、图形浏览服务、状态着色等功能，通过电网GIS平台实现应用图形可视化。

本发明所述配电自动化***用于实现配电网运行监视和控制的自动化***，具备配电SCADA(实时数据采集与监控)、馈线自动化、电网分析应用及与相关应用***互联等功能，能够采集线路出口、分段、联络开关的电压、电流、位置信号，通过WEB浏览方式为专业人员监控设备、故障研判提供支撑。

本发明所述生产管理PMS***用于提供配电设备台账、停电计划等信息，通过PMS生产管理***，实现台账资料信息与现场设备的实时对应、停电计划综合风险分析。

本发明所述一体化隔离装置监控***用于监测线路电流、电压，安装于线路且具备信息推送的采集终端，根据线路设备后端所带负荷计算开关保护定值参数，并采取就地保护方式，发生故障时，隔离装置精确定位隔离故障点，为主站推送故障区域及告警信息，同时向抢修人员手机发送故障信息，第一时间为故障研判及应急抢修提供信息。

本发明所述掌上守护者开关监控***可准确定位10kV用户和配电线路故障，通过手机APP实现电压、电流等数据采集召测、开关历史动作信息查询，主动集中推送故障告警信息功能，大幅度缩短故障查找时间。

本发明所述“两遥”故障指示器***，采用GPRS通信实现远传、录波功能，能够主动推送线路出口位置短路、接地故障信息，记录短路、接地故障波形，判别故障类型，同时采集上送线路出口段的电气量信息，通过WEB浏览方式为专业人员监控设备、故障判断提供支撑。

本发明所述信息融合平台是所有数据的汇聚之所，合理规划各***的信息交换，实施信息资源统一规划，保证整个配电网数据源的唯一性和信息的高度共享，信息融合平台的最终目的是有效支撑数据应用，实时、直观反映线路运行参数，使得配网运行管理人员可以及时掌握配电网运行情况，既提高了线路运行监控质量，为电力客户提供更好的优质服务。

上述***实现电力配电网监控运营的方法，包括如下步骤：

1)以多源数据-GIS监测***为主，建立各个***模块的信息采集单元的网络拓扑连接，完成各个***的接口数据共享和流程衔接，实现多***平台互联；

2)通过多源数据-GIS监测***，接收配变报警信息，当故障定位时可对用电信息采集***进行数据召测，获取公专变的运行状态，电压、电流、功率以及用户表计的实时运行数据，同时调用GIS服务实现电网设备查询定位、拓扑分析、图形浏览等功能，通过GIS平台实现应用图形可视化；

3)与配电自动化***接口，接收来自配电自动化主站***的配电网开关动作信息，并召测该配电网线路故障信息，同时可对配电线路开关的电流、电压、功率等实时运行数据进行召测；

4)与PMS***接口，以PMS***提供的基础台账、设备信息，并接受收PMS***的计划停电信息。根据生产专业分工，实现生产PMS电网设备改造与营销基础数据动态联动更新，数据交互；

5)与一体化隔离装置监控***接口，作为具备故障隔离和数据采集功能的辅助功能子站***，能够记录线路运行情况和负荷分布情况，同时将功能子站采集的数据在信息融合平台有效汇集、融合，供主站做深入的数据分析及展示；

6)与掌上守护者开关监控***接口，作为具备数据采集功能的辅助功能子站***，在对故障线路定位的同时，利用手机APP召测电压、电流信息，并将故障告警信息集中推送至多源数据监测***，供运行人员分析故障；

7)与“两遥”故障指示器***接口，作为具备数据采集功能的辅助功能子站***，在停电故障时，主动推送线路出口位置短路、接地故障信息，记录短路、接地故障波形，判别故障类型，并将该信息及时上传到信息融合平台；

8)配网监控运行人员通过信息整合，从综合服务平台中提取配电网故障及处理信息，综合研判故障类型以及故障位置等信息，并确定抢修方案，通知抢修人员迅速到达现场处理故障；

9)故障结束后，抢修人员汇报配网监控运行人员处理结果，并恢复正常运行方式。

下面结合图1和图2及具体实施方式对本发明做进一步说明：

配电网监控一体化综合监控服务平台的总体架构为其业务架构、功能架构等架构的设计提供依据和参考，业务架构、功能架构是对***内部个功能模块的详细设计。

结合附图1，配网监控一体化综合服务平台将配电网应用中常见的各独立***进行了整合，以多源数据监测平台和配电网自动化***为中心进行了扩展，形成了一种新的交换式网络服务平台，通过对现有的信息资源进行整合，建立全过程停电管理体系，实现了生产管理、停电研判、抢修指挥、分析决策等功能。当停电事件发生时，***接受来自上述***的停电信息，进行停电研判。若停电事件为配电网故障停电，需要基于故障信息进行的故障定位，根据故障定位结果进行抢修指挥管理。抢修人员通过使用PAD、平板电脑等移动设备与智能现场作业平台进行数据的接受和传送，数据通过电力内网安全接入平台进行交互。***集成电网GIS平台，可调用GIS中电网拓扑分析服务、查询定位服务等实现停电范围分析、图形展示等功能。

在营配数据贯通的基础上，建设统一指挥的配电网抢修指挥平台，切实提高供电故障的处理效率，提高供电服务的客户满意度。配网抢修指挥平台以现有各信息***的数据为基础，以生产和抢修为业务应用的重点，充分利用营配一体化***数据，包括生产管理***、多源数据平台、地理信息***(电网GIS)、配网自动化***、用电信息采集终端等。在统一指挥平台下，各业务***通过人机交互、数据共享等方式实现了数据融合贯通的目的，这时，组建起高效运转的配网抢修指挥机构，能有效地对配网故障、计划调度、生产安检等业务进行统一的规划安排和正确处理。配网抢修指挥机构应能在信息汇总与整理、统筹指挥与调配等方面发挥出关键性作用，借助营配贯通平台进行指令发布、集中安排等工作的统筹管理，从而全面提升配网抢修专业化管理水平、提高供电抢修优质服务质量

如图2所示，营配调一体化的客户停电管理***的业务架构主要包括分析决策、生产管理、停电研判、抢修指挥、基础平台管理等五部分。分析决策针对各类停电(以故障停电为主)进行统计和分析，进而辅助管理部门更好的了解各类停电的原因、结果、影响等，从而做出针对性的反馈动作，提高管理水平。同时通过对设备在线监测预警，可及时发现处在萌芽状态的故障，尽可能保障配网运行可靠性。主要包括配网运行风险预警分析、设备在线监测和预警、分析统计与查询等；生产指挥可为正常生产提供指导，并实现辅助分析决策的功能，其中包括：停电模拟、生产信息态势图等；停电研判是指从各***获得停电信息，对其进行停电判定分析，主要包括：配网故障定位、客户报修处理、计划停电分析、营销停电管理等；抢修指挥为故障停电事件提供展示、辅助决策，可实现快速、高效抢修故障，其中包括：抢修派单管理、现场抢修作业、抢修资源管理等；基础平台管理作为客户停电管理***的应用支撑，主要包括权限管理、***管理、日志管理、报表管理等。

本发明将配电网中常见的各种独立***进行了整合，以数据多源数据监测***和配网自动化主站***为主要平台进行了扩展，形成了一种新的交换式网络服务平台(通过WEB浏览方式)，从用户出发，最后再回归到用户中，这样的交换式网络具有带宽高、告诉快、成本低等优点，可以提高网络性能，改进可管理性，降低管理成本，除了各单元的连接之外，为了增强***的网络配置灵活性，各单元交换设备上可以留有充足的扩展插槽和接口，支持高密度端口模块，以连接更大的***网络，并可由于***扩展。在电力配电网运营监管的流程中，由于配电网管理政策性强、业务复杂、变化频繁，要求***具有很强的灵活性和扩展性。本***通过将所有***互联构成统一的服务型平台，采用工作流程管理平台设计思想，在此基础上定义整个业务***，从而可以很容易地实现业务功能的重组、流程制定和扩展新的业务处理功能，最终有益效果作用于客户服务层，建立起电力企业电网和客户之间能够进行优质、高效、方便、个性化服务和信息交流的窗口。

以停电故障处理为例，分析平台监控运营方法，具体包括如下步骤：

(1)故障自动推屏，当配电网出现故障时，通过配网自动化***，自动推屏给指挥中心负责监控的工作人员，汇报配网故障信息，提醒工作人员进行相应处理；

(2)故障隔离定位，在故障推送的同时，由一体化隔离装置***以及配网自动化装置对故障点进行切除隔离，并将故障区域及告警信息及时推送至信息融合平台，供后续步骤整合多类信息进行分析处理；

(3)停电范围研判，配电网***隔离定位故障同时，掌上守护者开关监控***和“两遥”故障指示器***已将采集到的线路电压、电流等电气量信息、开关历史动作信息主动推送至***数据中心；

(4)停电用户分析，在多个辅助***将包含故障位置、开关变位信息、线路电气量信息等主动集中推送至信息融合平台之后，故障范围初步锁定之后，多源数据监测平台根据信息融合平台的多种数据，会进一步对停电范围进行定位，归类汇总作为故障分析的重要资料；

(5)故障信息发布，综合上述分析之后，多源数据平台将故障信息情况整理进行发布，及时告知停电用户。

Claims (9)

1.一种智能配电网综合一体化在线监控服务平台***，其特征在于：包括以多源数据-GIS监测***和配电自动化***为主要指挥平台，以生产管理***，一体化隔离装置监控***，掌上守护者开关监控***，“两遥”故障指示器***作为辅助模块，以信息融合平台为共享数据中心，所述各个***通过数据接口互联，通过企业服务总线进行交互，实现现有多源数据信息资源交互共享。

2.根据权利要求1所述的一种智能配电网综合一体化在线监控服务平台***，其特征在于：所述多源数据-GIS监测***用于实时监测台区电能信息，利用采集终端，将客户侧用电信息数据采集至***，并接收其他***模块采集的数据，进行决策分析，具有失电告警功能，为故障研判和指挥抢修提供信息支撑，通过主动抢修缩短故障停电时间，提高抢修效率。同时，***中的GIS子模块与电网GIS平台的集成能够反映基础地理数据、电网图形信息、电网拓扑模型等基础信息，并调用GIS服务实现电网设备查询定位、电网拓扑分析、图形浏览服务、状态着色等功能，通过电网GIS平台实现应用图形可视化。

3.根据权利要求1所述的一种智能配电网综合一体化在线监控服务平台***，其特征在于：所述配电自动化***用于实现配电网运行监视和控制的自动化***，具备配电SCADA(实时数据采集与监控)、馈线自动化、电网分析应用及与相关应用***互联等功能，能够采集线路出口、分段、联络开关的电压、电流、位置信号，通过WEB浏览方式为专业人员监控设备、故障研判提供支撑。

4.根据权利要求1所述的一种智能配电网综合一体化在线监控服务平台***，其特征在于：所述生产管理PMS***用于提供配电设备台账、停电计划等信息，通过PMS生产管理***，实现台账资料信息与现场设备的实时对应、停电计划综合风险分析。

5.根据权利要求1所述的一种智能配电网综合一体化在线监控服务平台***，其特征在于：所述一体化隔离装置监控***用于监测线路电流、电压，安装于线路且具备信息推送的采集终端，根据线路设备后端所带负荷计算开关保护定值参数，并采取就地保护方式，发生故障时，隔离装置精确定位隔离故障点，为主站推送故障区域及告警信息，同时向抢修人员手机发送故障信息，第一时间为故障研判及应急抢修提供信息。

6.根据权利要求1所述的一种智能配电网综合一体化在线监控服务平台***，其特征在于：所述掌上守护者开关监控***可准确定位10kV用户和配电线路故障，通过手机APP实现电压、电流等数据采集召测、开关历史动作信息查询，主动集中推送故障告警信息功能，大幅度缩短故障查找时间。

7.根据权利要求1所述的一种智能配电网综合一体化在线监控服务平台***，其特征在于：所述“两遥”故障指示器***，采用GPRS通信实现远传、录波功能，能够主动推送线路出口位置短路、接地故障信息，记录短路、接地故障波形，判别故障类型，同时采集上送线路出口段的电气量信息，通过WEB浏览方式为专业人员监控设备、故障判断提供支撑。

8.根据权利要求1所述的一种智能配电网综合一体化在线监控服务平台***，其特征在于：所述信息融合平台是所有数据的汇聚之所，合理规划各***的信息交换，实施信息资源统一规划，保证整个配电网数据源的唯一性和信息的高度共享，信息融合平台的最终目的是有效支撑数据应用，实时、直观反映线路运行参数，使得配网运行管理人员可以及时掌握配电网运行情况，既提高了线路运行监控质量，为电力客户提供更好的优质服务。

9.一种智能配电网综合一体化在线监控服务方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)以多源数据-GIS监测***为主，建立各个***模块的信息采集单元的网络拓扑连接，完成各个***的接口数据共享和流程衔接，实现多***平台互联；

2)通过多源数据-GIS监测***，接收配变报警信息，当故障定位时可对用电信息采集***进行数据召测，获取公专变的运行状态，电压、电流、功率以及用户表计的实时运行数据，同时调用GIS服务实现电网设备查询定位、拓扑分析、图形浏览等功能，通过GIS平台实现应用图形可视化；

3)与配电自动化***接口，接收来自配电自动化主站***的配电网开关动作信息，并召测该配电网线路故障信息，同时可对配电线路开关的电流、电压、功率等实时运行数据进行召测；

4)与PMS***接口，以PMS***提供的基础台账、设备信息，并接受收PMS***的计划停电信息。根据生产专业分工，实现生产PMS电网设备改造与营销基础数据动态联动更新，数据交互；

5)与一体化隔离装置监控***接口，作为具备故障隔离和数据采集功能的辅助功能子站***，能够记录线路运行情况和负荷分布情况，同时将功能子站采集的数据在信息融合平台有效汇集、融合，供主站做深入的数据分析及展示；

6)与掌上守护者开关监控***接口，作为具备数据采集功能的辅助功能子站***，在对故障线路定位的同时，利用手机APP召测电压、电流信息，并将故障告警信息集中推送至多源数据监测***，供运行人员分析故障；

7)与“两遥”故障指示器***接口，作为具备数据采集功能的辅助功能子站***，在停电故障时，主动推送线路出口位置短路、接地故障信息，记录短路、接地故障波形，判别故障类型，并将该信息及时上传到信息融合平台；

8)配网监控运行人员通过信息整合，从综合服务平台中提取配电网故障及处理信息，综合研判故障类型以及故障位置等信息，并确定抢修方案，通知抢修人员迅速到达现场处理故障；

9)故障结束后，抢修人员汇报配网监控运行人员处理结果，并恢复正常运行方式。

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