CN114204686A - 一种配电网配电状态监测***及其监测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种配电网配电状态监测***及其监测方法，涉及配电状态监测技术领域。本发明中配电网配电状态监测***，包括检测单元和巡检单元，检测单元设置在配电网单元中，同时巡检单元设置在控制终端中，检测单元包括：用于对配电网单元中的设备、节点和接头进行数据采集的内环境检测模块；用于对配电网单元所处环境的温度、湿度和灰尘度进行数据采集的外环境检测模块；用于对配电网单元使用时间、配电规模和配电量进行记录的标记模块；以及用于与内环境检测模块。本发明可以有效提高监测的准确性，提高监测的效率，通过丰富监测因素，使其监测适用性更强，本装置还能对突发状况进行监测，实用性广。

Description

一种配电网配电状态监测***及其监测方法
技术领域
本发明属于配电状态监测技术领域，特别是涉及一种配电网配电状态监测***及其监测方法。
背景技术
为了规范配网状态检修管理，确保配网安全可靠运行，适应当前电网管理需要，国家电网公司决定开展配网状态检修工作。配网状态检修工作的主要内容包括信息收集、状态评价、检修策略、检修计划、检修实施、评价与考核六个方面，设备状态的评价信息来源基于巡检及例行试验、诊断性试验、带电检测、在线监测、不良工况等状态信息，设备状态评价综合现象强度、量值大小以及发展趋势，做出状态值判断，通过状态值的判断可以实现配电网配电状态的监测，以便于及时的维护；
如现有公开文献CN106597225B-一种配电网在线状态监测***及其在线监测方法，公开了包括以下步骤：获取状态量，从配电网***中获取配网设备状态量；状态量的分析处理，对状态量数据按照状态量格式要求进行处理，对模拟量进行分析、状态量进行分析、非实测数据进行分析、多数据源进行处理、数据质量码进行配置分析、进行统计计算处理；告警信息的输出，根据状态量扣分值的情况，输出状态量告警信息。本发明能够实现对多个变电站高压设备，采用多台服务器的分级管理体制形式进行数据的实时监控。
上述公开文献在实际的使用中，虽然可以实现配电网的实时监控，为配电网的及时，精准的维修带来了便利，但上述公开文献中的监测***在实际的使用中依然存在以下的不足：
1.现有公开文献中的监测***在使用时，用于对监测数据进行对比的标准参数是固定不变的，换言之，标准参数是在设备第一次正常使用状态下检测或模拟的数值，但随着设备的长时间使用，设备的不断老化，原有的参数作为标准，参考价值并不高，易出现无故障报警的情况；
2.现有公开文献中的监测***在使用时，只是对设备的数据进行采集(如负荷状态、保护动作状态等)，但并未考虑外部的如温度、湿度等环境对配电网的影响，适用性低；
3.现有公开文献中的监测***在使用时，无法实现对突发状况的检测(如小动物的触电等)，在这种情况下，有可能会出现数据的跳值或数据变化在阈值范围内但设备被损坏等，但这些情况通常采集的数据无法与标准数据进行参考；
因此，有必要对现有技术进行改进，以解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种监测准确、监测因素丰富且可以对突发状况进行监测的配电网配电状态监测***及其监测方法，解决了现有的配电网状态监测***在使用中存在监测准确性差、监测因素单一和无法对突发状况进行监测的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种配电网配电状态监测***，包括检测单元和巡检单元，所述检测单元设置在配电网单元中，同时巡检单元设置在控制终端中，所述检测单元包括：
用于对配电网单元中的设备、节点和接头进行数据采集的内环境检测模块；
用于对配电网单元所处环境的温度、湿度和灰尘度进行数据采集的外环境检测模块；
用于对配电网单元使用时间、配电规模和配电量进行记录的标记模块；
以及用于与内环境检测模块、外环境检测模块和标记模块进行电性连接，并进行控制的第一处理器；
所述巡检单元包括：
用于与内环境检测模块采集的数据进行同时长对比的第一对比模块或/和同时段对比的第二对比模块；
用于与外环境检测模块采集的数据进行对比的第三对比模块；
以及用于对检测单元采集的数据进行储存和共享的云储存模块。
进一步地，所述检测单元和巡检单元之间通过有线或无线进行实时数据交互。
进一步地，所述配电网单元用于单独对一个区域的电力进行配电。
进一步地，所述标记模块用于记载配电网单元的使用时间、整个配电网单元的配电规模及实时配电量。
进一步地，所述检测单元中还包括与第一处理器电性连接的第一储存模块。
进一步地，所述控制终端中的第二处理器在处理能力内与所有的巡检单元电性连接，且控制终端上电性连接有第一输入模块、显示模块和报警装置。
进一步地，还包括异常处理单元，所述异常处理单元包括第二输入模块、第三处理器和第二储存模块，其中，第二处理器和第三处理器电性连接。
本发明还提供了一种配电网配电状态监测***的监测方法，监测方法具体包括以下步骤：
S1：将内环境检测模块和外环境检测模块采集到的数据通过标记模块进行标记后实时传输到巡检单元中，同时将采集数据储存在第一储存模块中；
S2：第一对比模块从云储存模块中提取与采集数据上标记的配电规模相同且前H时间点标记的时长相同的数据进行对比；
或/和第二对比模块从云储存模块中提取配电量相同的数据进行对比；
S3：将外环境检测模块采集的数据实时传输到巡检单元中；
S4：第三对比模块将从多个配电网单元中实际采集的数据进行对比；
S5：当对比的数据未在阈值中时，控制终端中的报警装置发出警报，显示模块将超过阈值的采集数据显示出来，便工作人员检修；
S6：当对比的数据在H时间内保持在阈值中时，第一储存模块会将H时间段内储存的含有标记的采集数据传输到云储存模块进行储存，并同时删除第一储存模块中的数据；
S7：在步骤S2和S4中，异常处理单元同步对采集的数据进行对比巡检；
S8：在S6步骤中，依然出现事故时，异常处理单元会将发生事故时的数据提取出，供工作人员进行分析，工作人员再通过第二输入模块将分析之后的数据结果储存在第二储存模块中。
进一步地，步骤S2中，若前H时间点无数据对比时，工作人员通过第一输入模块输入标准参数进行对比；H的数值为12-48h。
进一步地，步骤S2中的阈值α＝[1±(0.05～0.2)α1],其中，第一对比模块中的α1是α前H时间点的数值，第二对比模块中的α1与α的配电量相等；
步骤S4中的阈值β＝(0.9～1.1)β1，其中，β与β1为多个配电网单元在同一时间点下的数值。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明中通过标记模块的设置，可以使配电网单元在正常使用状态下获取的数值作为参数，用于后H时间点但总时长相等的配电网单元参考对比，该对比可以排出设备老化等对监测的影响，提高监测数据的参考价值，使监测效果更好。
2、本发明中外环境检测模块的设置，可以对配电网单元上的外部环境进行监测，充分考虑到外部环境对配电网单元的影响，从而提高整个监测***的适用性。
3、本发明中异常处理单元的设置，可以在监测***无法通过数据来监测处故障时，人工进行辅助补入，从而在再一次出现该中情况下，可以进行有效而精准的监测。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为本发明的流程示意图；
图2为本发明的原理框图；
图3为本发明监测方法的流程示意图。
具体实施方式
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。
请参阅图1-2所示，本发明为一种配电网配电状态监测***，包括检测单元和巡检单元，检测单元设置在配电网单元中，配电网单元用于单独对一个区域的电力进行配电，换言之，每个配电网单元负责一个区域的配电，同时巡检单元设置在控制终端中，检测单元和巡检单元之间通过有线或无线进行实时数据交互，控制终端中的第二处理器在处理能力内与所有的巡检单元电性连接，实现控制终端的集中监控，且控制终端上电性连接有第一输入模块、显示模块和报警装置；
其中，第一输入模块用于工作人员手动数据的输入，显示模块用于参数的显示，便于工作人员的观察，报警装置可以在出现数据异常时，进行及时的报警提醒。
检测单元包括：
用于对配电网单元中的设备、节点和接头进行数据采集的内环境检测模块，采集的数据类型包括设备运行状态数据、负荷状态数据等配电网单元在运行时需要进行监控的数据；
用于对配电网单元所处环境的温度、湿度和灰尘度进行数据采集的外环境检测模块；
用于对配电网单元使用时间、配电规模和配电量进行记录的标记模块，标记模块用于记载配电网单元的使用时间、整个配电网单元的配电规模及实时配电量；
以及用于与内环境检测模块、外环境检测模块和标记模块进行电性连接，并进行控制的第一处理器；
检测单元中还包括与第一处理器电性连接的第一储存模块，第一储存模块用于对内环境检测模块和外环境检测模块检测的数据进行临时性储存；
巡检单元包括：
用于与内环境检测模块采集的数据进行同时长对比的第一对比模块或/和同时段对比的第二对比模块，需要说明的是，此处的同时长是指配电网单元使用的时长相同，同时段是指配电网单元根据使用的高低峰进行同时间段对比；
用于与外环境检测模块采集的数据进行对比的第三对比模块；
以及用于对检测单元采集的数据进行储存和共享的云储存模块，云储存模块用于对采集的数据进行储存及各巡检单元间数据的交换，在实际的使用中，多个巡检单元可以共用同一云储存模块。
还包括异常处理单元，异常处理单元包括第二输入模块、第三处理器和第二储存模块，其中，第二处理器和第三处理器电性连接；
此处，第二输入模块用于工作人员手动数据的输入，第三处理器用于对数据的处理，第二储存模块用于对处理的数据进行储存，以便于数据的参考。
请参阅图3所示，本发明还提供了一种配电网配电状态监测***的监测方法，监测方法具体包括以下步骤：
S1：将内环境检测模块和外环境检测模块采集到的数据通过标记模块进行标记后实时传输到巡检单元中，同时将采集数据储存在第一储存模块中；
S2：第一对比模块从云储存模块中提取与采集数据上标记的配电规模相同且前H时间点标记的时长相同的数据进行对比，若前H时间点无数据对比时，工作人员通过第一输入模块输入标准参数进行对比；H的数值为12-48h；
或/和第二对比模块从云储存模块中提取配电量相同的数据进行对比；
用于对比的阈值α＝[1±(0.05～0.2)α1],其中，第一对比模块中的α1是α前H时间点的数值，第二对比模块中的α1与α的配电量相等；
S3：将外环境检测模块采集的数据实时传输到巡检单元中；
S4：第三对比模块将从多个配电网单元中实际采集的数据进行对比；
用于对比的阈值β＝(0.9～1.1)β1，其中，β与β1为多个配电网单元在同一时间点下的数值；
S5：当对比的数据未在阈值中时，控制终端中的报警装置发出警报，显示模块将超过阈值的采集数据显示出来，便工作人员检修；
S6：当对比的数据在H时间内保持在阈值中时，第一储存模块会将H时间段内储存的含有标记的采集数据传输到云储存模块进行储存，并同时删除第一储存模块中的数据；
S7：在步骤S2和S4中，异常处理单元同步对采集的数据进行对比巡检；
S8：在S6步骤中，依然出现事故时，异常处理单元会将发生事故时的数据提取出，供工作人员进行分析，工作人员再通过第二输入模块将分析之后的数据结果储存在第二储存模块中，具体的，在异常状况时，工作人员通过分析得出潜在的因素发生时数据的变化，会将该段数据变化标记成某时间发生并储存在第二储存模块中，当异常处理单元在对比巡检时，检测到该组数据时，会发出警报提醒异常情况发生；
在具体使用时，步骤S6中储存的数据为A配电网单元在T～T+H段时间产生的正常运行数据(T为配电网单元工作的时长)，在步骤S1中B配电网单元采集了一组数据Z，且B配电网单元采集数据Z时，B配电网单元使用的时长是T+1时，S2步骤中，第一对比模块会从云储存端中提取A配电网单元在T+1时间段的数据X与数据Z进行对比，当数据Z在[1-(0.05～0.2)X]～[1+(0.05～0.2)X]区域内，说明数据正常，而当数据Z小于[1-(0.05～0.2)X]或大于[1+(0.05～0.2)X]时，说明数据异常；另外，需要说明的是，B配电网单元数据并不局限与A配电网单元数据进行对比，可以进行多种配电网单元进行对比，只需要配电规模相同即可；
或/和，在步骤S1中B配电网单元采集了一组数据Z，且在采集数据Z时，B配电网单元的配电量为C，S2步骤中，第二对比模块会从云储存端中提取配电量同为C的多个配电网单元的数据X1X2...Xn，当数据Z在[1-(0.05～0.2)X1]～[1+(0.05～0.2)X1]、[1-(0.05～0.2)X2]～[1+(0.05～0.2)X2]...或/和[1-(0.05～0.2)Xn]～[1+(0.05～0.2)Xn]之内，说明书数据正常，否则数据异常；
在具体使用时，步骤S3中A配电网单元采集的数据为XA，B配电网单元采集的数据为XB，在步骤S4中，第三对比模块会将数据XA和XB进行采集并对比，当XA/XB小于0.9时，B配电网单元存在数据异常，当XA/XB大于1.1时，A配电网单元存在数据异常。
以上仅为本发明的优选实施例，并不限制本发明，任何对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，对其中部分技术特征进行等同替换，所作的任何修改、等同替换、改进，均属于在本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种配电网配电状态监测***，包括检测单元和巡检单元，所述检测单元设置在配电网单元中，同时巡检单元设置在控制终端中，其特征在于，所述检测单元包括：
用于对配电网单元中的设备、节点和接头进行数据采集的内环境检测模块；
用于对配电网单元所处环境的温度、湿度和灰尘度进行数据采集的外环境检测模块；
用于对配电网单元使用时间、配电规模和配电量进行记录的标记模块；
以及用于与内环境检测模块、外环境检测模块和标记模块进行电性连接，并进行控制的第一处理器；
所述巡检单元包括：
用于与内环境检测模块采集的数据进行同时长对比的第一对比模块或/和同时段对比的第二对比模块；
用于与外环境检测模块采集的数据进行对比的第三对比模块；
以及用于对检测单元采集的数据进行储存和共享的云储存模块。
2.如权利要求1所述的一种配电网配电状态监测***，其特征在于，所述检测单元和巡检单元之间通过有线或无线进行实时数据交互。
3.如权利要求2所述的一种配电网配电状态监测***，其特征在于，所述配电网单元用于单独对一个区域的电力进行配电。
4.如权利要求3所述的一种配电网配电状态监测***，其特征在于，所述标记模块用于记载配电网单元的使用时间、整个配电网单元的配电规模及实时配电量。
5.如权利要求4所述的一种配电网配电状态监测***，其特征在于，所述检测单元中还包括与第一处理器电性连接的第一储存模块。
6.如权利要求5所述的一种配电网配电状态监测***，其特征在于，所述控制终端中的第二处理器在处理能力内与所有的巡检单元电性连接，且控制终端上电性连接有第一输入模块、显示模块和报警装置。
7.如权利要求6所述的一种配电网配电状态监测***，其特征在于，还包括异常处理单元，所述异常处理单元包括第二输入模块、第三处理器和第二储存模块，其中，第二处理器和第三处理器电性连接。
8.如权利要求1-7中任意一项所述的一种配电网配电状态监测***的监测方法，其特征在于，监测方法具体包括以下步骤：
S1：将内环境检测模块和外环境检测模块采集到的数据通过标记模块进行标记后实时传输到巡检单元中，同时将采集数据储存在第一储存模块中；
S2：第一对比模块从云储存模块中提取与采集数据上标记的配电规模相同且前H时间点标记的时长相同的数据进行对比；
或/和第二对比模块从云储存模块中提取配电量相同的数据进行对比；
S3：将外环境检测模块采集的数据实时传输到巡检单元中；
S4：第三对比模块将从多个配电网单元中实际采集的数据进行对比；
S5：当对比的数据未在阈值中时，控制终端中的报警装置发出警报，显示模块将超过阈值的采集数据显示出来，便工作人员检修；
S6：当对比的数据在H时间内保持在阈值中时，第一储存模块会将H时间段内储存的含有标记的采集数据传输到云储存模块进行储存，并同时删除第一储存模块中的数据；
S7：在步骤S2和S4中，异常处理单元同步对采集的数据进行对比巡检；
S8：在S6步骤中，依然出现事故时，异常处理单元会将发生事故时的数据提取出，供工作人员进行分析，工作人员再通过第二输入模块将分析之后的数据结果储存在第二储存模块中。
9.如权利要求8中所述的一种配电网配电状态监测***的监测方法，其特征在于，步骤S2中，若前H时间点无数据对比时，工作人员通过第一输入模块输入标准参数进行对比；H的数值为12-48h。
10.如权利要求9中任意一项所述的一种配电网配电状态监测***的监测方法，其特征在于，步骤S2中的阈值α＝[1±(0.05～0.2)α1],其中，第一对比模块中的α1是α前H时间点的数值，第二对比模块中的α1与α的配电量相等；
步骤S4中的阈值β＝(0.9～1.1)β1，其中，β与β1为多个配电网单元在同一时间点下的数值。
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