CN117118055A - 一种低压配电网安全保护检测控制方法及*** - Google Patents

一种低压配电网安全保护检测控制方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低压配电网安全保护检测控制方法及***，涉及低压配电网技术领域，包括采集设备数据，进行合理化过滤；当符合过滤条件时，启动额定负荷最高温度预测算法，得到预测结果；设定逻辑判断过程，控制智能断路器的分合闸；***包括软件***层，通信技术层和终端硬件层。本发明实现对低压配电网输电线路的保护控制和在线监测与就地控制的设备联动控制；通过软件***层、通讯管理层、终端硬件层三个层级的结构功能设计，可实现对现场的运行设备进行实时监视和控制，便于数据集中管理与控制。

Description

一种低压配电网安全保护检测控制方法及***
技术领域
本发明涉及低压配电网技术领域，特别是一种低压配电网安全保护检测控制方法及***。
背景技术
随着数字化信息技术的发展，电网企业持续推动智能测控通用终端建设、运行、生产技术升级，以“提质增效”为总体目标，开展智能测控通用终端智能化、一体化建设，充分发挥变电领域数据的生产要素作用，有力支撑数字电网、数字企业、数字服务和数字产业升级。其中，智能测控通用终端可以包括各类电网传感器。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述和/或现有的低压配电网安全保护检测控制方法及***存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明所要解决的问题在于如何提供一种低压配电网安全保护检测控制方法及***。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
第一方面，本发明实施例提供了一种低压配电网安全保护检测控制方法，其包括，传感器采集设备数据，并对数据进行合理化过滤；当传感器数据符合过滤条件时，启动额定负荷最高温度预测算法，得到预测结果；设定逻辑判断过程，根据预测结果进行判断，控制智能断路器的分合闸。
作为本发明所述低压配电网安全保护检测控制方法的一种优选方案，其中：所述数据包括电流数据与温度数据；所述过滤条件包括，温度数据的合理范围：-20℃—199℃，超过范围则判断传感器数据异常；电流数据的合理范围：0A—5000A，超过范围则判断传感器数据异常。
作为本发明所述低压配电网安全保护检测控制方法的一种优选方案，其中：所述额定负荷最高温度预测算法公式如下：
其中，TM为额定负荷下最高温度预测值，Tt为t时刻电缆的温度值，T0t为t时刻传感器本身温度值，It为t时刻流经电缆的电流值，Ie为智能断路器的额定负荷。
作为本发明所述低压配电网安全保护检测控制方法的一种优选方案，其中：所述逻辑判断过程包括，当85℃＜TM＜105℃时，***发出预警信号，预警信号与智能断路器分合闸状态信号通过低压配电网安全保护器无线上传至***软件；当TM＞105℃时，***发出报警信号，低压配电网安全保护器微处理器MCU通过逻辑控制，发出开关量控制信号输出控制智能断路器模块进行分闸操作；报警信号与智能断路器分合闸状态信号通过低压配电网安全保护器无线上传至***软件；智能断路器分闸后，当TM＜80℃超过10分钟时，MCU通过逻辑控制，发出开关量控制信号输出控制智能断路器模块进行合闸操作；智能断路器分合闸状态信号通过低压配电网安全保护器无线上传至***软件。
第二方面，本发明实施例提供了一种低压配电网安全保护检测控制***，其包括：软件***层，包括低压配电网安全保护检测控制***后台，所述后台包括，负责展示监测数据和报警信息的前端展示模块、负责对数据进行实时处理、分析和诊断的数据处理模块、负责定义和管理安全保护规则的规则引擎模块，以及负责持久化存储各类数据的数据存储模块；通信技术层，包括采用无线通信模块实现终端数据多通道传输，多点采集，集中汇总后信号传输通道与现有集抄通道的兼容，数据交互***的兼容；终端硬件层，包括传感器模块和低压配电网安全保护器；所述传感器模块为用电状态感知传感器，传感器监测的数据信息通过无线上传至低压配电网安全保护器中，收集多路电气量数据，多点温度监测信息和多路用户侧用电状态监测信息；所述低压配电网安全保护器包括信息采集模块、DSP、MCU、数据存储模块、GPRS通信模块、4G通信模块、状态指示灯、433无线通信模块、RS485通信模块、开关量输出端、开关量输入端、门状态信号灯以及智能断路器模块
作为本发明所述低压配电网安全保护检测控制***的一种优选方案，其中：所述低压配电网安全保护检测控制***的工作流程如下，低压配电网安全保护检测控制***通过终端硬件层中传感器模块，对表区进线负荷、温度进行监测，并采集各类运行数据；监测运行数据通过通信技术层，即传感器监测数据通过无线433MHz无线通信模块集中上传至低压配电网安全保护器中，低压配电网安全保护器集中汇总后通过4G无线通信模块传输至软件***层的低压配电网安全保护检测控制***后台；数据传输至低压配电网安全保护检测控制***后台，进行对表区数据实时监测与综合分析评估，通过后台中的安全保护控制功能远程控制智能断路器的分合闸。
作为本发明所述低压配电网安全保护检测控制***的一种优选方案，其中：所述低压配电网安全保护检测控制***后台包括，通过在***软件中采用C/S结构，即客户机/服务器结构的***构架，通过空间数据库SQL Server存储各类信息数据，对空间数据进行浏览、编辑、查询、输出、建模以及分析；将地理信息及其它***数据动态化和可视化，进行数据信息的显示及分析处理；将地理位置信息与电气相关参数结合运用于低压配电用户管理。
作为本发明所述低压配电网安全保护检测控制***的一种优选方案，其中：所述信息采集模块包括采集传感器检测的数据，包括电气参数、温度、线路、配变重过载、用户停电信息、故障异常告警以及远程传感器本身的异常采集信息和监测信息；所述MCU包括用于控制和管理安全保护器运行；所述智能断路器模块包括，具有过载、短路、剩余电流、缺相、过压、欠压、断零保护功能，同时可以自动重合闸；进行手动、电动分合闸操作；检测工作电压、电流和线路剩余电流。
第三方面，本发明实施例提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其中：所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的任一步骤。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中：所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的任一步骤。
本发明有益效果为通过软件***层、通讯管理层、终端硬件层三个层级的结构功能设计，可实现对现场的运行设备进行实时监视和控制，以实现数据采集、地图管理、故障诊断、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能；基于地理信息的检测方法和控制方法，根据地理信息***可以将地理位置信息与电气相关参数结合在一起的功能特点，将其运用于低压配电用户管理中，方便市县级电力公司在低压配电网管理。地理信息***可视化分析管理的优点有助于复杂环境下低压配电网的综合管理，提高了低压配网的信息化水平；基于4G通讯的远程通讯和控制方法，各表区监测点可独立采集数据并通过4G实时上传汇聚，便于数据集中管理与控制；基于低压配电网安全保护器，通过设计一种低压配电网安全保护检测控制方法，低压配电网安全保护器微处理器MCU中内置额定负荷最高温度预测算法程序，通过传感器所监测的电流与温度数据，对计算值的阈值判断，设定控制逻辑，可实现对低压配电网输电线路的保护控制功能。可实现在线监测与就地控制的设备联动控制功能。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为低压配电网安全保护检测控制方法的流程图。
图2为基于地理信息的检测方法和控制方法逻辑关系图。
图3为低压配电网安全保护检测控制***的整体层级功能架构图。
图4为低压配电网安全保护检测控制***与用电管理子***关系图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都应当属于本发明的保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
实施例1
参照图1，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种低压配电网安全保护检测控制方法，包括：
S1：传感器采集电流电流与温度数据。
S2：对传感器的原始温度数据和电流数据合理化过滤，可保证使用合理正常的监测数据进行诊断计算。
具体的，合理化过滤条件：(1)温度数据的合理范围：-20℃—199℃，超过则判断传感器数据异常；(2)电流数据的合理范围：0A—5000A，超过则判断传感器数据异常；
S3：传感器数据符合过滤条件后，启动额定负荷最高温度预测算法，公式如下：
TM＝(Tt-T0t)/It 2×Ie 2+T0t
其中，TM为额定负荷下最高温度预测值，Tt为t时刻电缆的温度值，T0t为t时刻传感器本身温度值，It为t时刻流经电缆的电流值，Ie为智能断路器的额定负荷。所选择的温度值Tt和T0t，为所监测设备同一范围内不同位置的温度，根据负载温升理论，将额定电流值带入关系模型中，即可得到电力设备额定负荷时的最高温度预测，无需增加其他温度测点。
S4：设定逻辑判断过程，执行算法后根据诊断值进行判断。
具体的，阈值判断过程：当85℃<TM<105℃时，发出预警信号，预警信号与智能断路器分合闸状态信号通过低压配电网安全保护器无线上传至***软件，可进行后台实时查看。
当TM>105℃时，发出报警信号，MCU通过逻辑控制，发出开关量控制信号输出控制智能断路器模块进行分闸操作。报警信号与智能断路器分合闸状态信号通过低压配电网安全保护器无线上传至***软件，可进行后台实时查看。
智能断路器分闸后，当TM<80℃超过10分钟时，MCU通过逻辑控制，发出开关量控制信号输出控制智能断路器模块进行合闸操作。智能断路器分合闸状态信号通过低压配电网安全保护器无线上传至***软件，可进行后台实时查看。
阈值设定是符合实际电力设备的应用场景与需求，后台***可根据实际情况、预警值、报警值判断，实时手动远程控制智能断路器的分合闸。
由上可知，本发明通过设计一种低压配电网安全保护检测控制方法，在低压配电网安全保护器微处理器MCU中内置额定负荷最高温度预测算法程序，通过传感器所监测的电流与温度数据，对计算值的阈值判断，设定控制逻辑，可实现对低压配电网输电线路的保护控制功能，可实现在线监测与就地控制的设备联动控制功能。
实施例2
参照图2～4，为本发明第二个实施例，该实施例进一步提供了一种低压配电网安全保护检测控制***，包括，
软件***层，包括低压配电网安全保护检测控制***后台，后台中包括，前端展示模块负责展示监测数据和报警信息；数据处理模块负责对数据进行实时处理、分析和诊断；规则引擎模块负责定义和管理安全保护规则；数据存储模块负责持久化存储各类数据；
具体的，当实时监测数据异常或发生报警后，低压配电网安全保护检测控制***通过安全保护控制方法，能够自动分析展现用电异常用户，并实现自动控制或人工进行智能断路器的分合闸操作，并展示动作信息及时提示及用户开关位置显示。
其中，在软件***层的低压配电网安全保护检测控制***后台中，包括一种基于地理信息的检测方法和控制方法，此方法为通过计算机图形技术和数据库技术来获取、输入、编辑、查询、分析、决策和显示空间图形及其属性数据的计算机控制方法，将地理信息及其它***数据动态化和可视化，可以更加方便快捷的进行数据信息的显示及分析处理，根据***软件后台可以将地理位置信息与电气相关参数结合在一起的功能特点，将其运用于低压配电用户管理中，方便市县级电力公司在低压配电网管理，***中地理信息可视化分析管理的优点有助于复杂环境下低压配电网的综合管理，提高了低压配网的信息化水平。
基于地理信息的检测方法和控制方法的低压配电网安全保护检测控制***后台，主要功能和技术实现方法如下：
1、基于地理信息***的台区监控，基于地理背景基础上的台区监视，在地理背景信息上实时监视全部台区的运行状态，向管理人员提供站端设备的运行状态异常信息的实时告警。
技术实现方法：***将终端硬件层传感器模块采集到的各类电气数据、地理数据及其他相关空间数据的属性参数通过传感器模块的通信协议录入至数据库，数据库采用关系型数据库，可以以存储和管理大量数据，同时提供快速的查询和更新功能。通过仿真软件，采用计算机图形学技术和地理信息***(GIS)技术，用于生成仿真云图，通过颜色、音响等手段，区分正常与报警站点；GIS技术则用于处理地理信息参数，提供与实际地理信息相关的仿真结果。
2、运行状态监视，通过点击台区标志，可进入当前台区一次***图，一次图显示当前台区运行状态:显示***拓扑图，并在图上显示出所有表区与台区进出线温度、电流、电压等参数，并实时显示出断路器的分合闸状态与表箱门的开合状态。
3、历史数据展示，数据库存储所有测点各个时刻的温度值，并可进行查询，数据可能过曲线或列表显示。
4、报警管理，***检测到过热、过压、过流、欠压等故障时，根据缺陷级别进行报警，可根据不同设备的工作环境来设置不同的告警使用标志。报警分为数据报警与通讯报警。
5、安全保护控制，在一次图界面可根据现场监测数据情况，进行远程控制智能断路器的分合闸，***会根据不同的权限提供不同的提示信息。
技术实现方法：低压配电网安全保护器微处理器MCU中内置诊断控制算法程序，可实现对低压配电网输电线路的保护控制功能。具体方法如上述低压配电网安全保护检测控制方法。
6、数据分析，根据电气设备特性，设计对应电气设备故障诊断方法，对相关数据进行诊断分析统计，并将分析结果直观的显示出来，达到实时诊断效果，具体的数据诊断分析功能包括故障诊断、路径分析、线损分析。
其中，故障诊断，***会根据电气设备安装传感器检测的数据类型，如电流、温度、局放信号数据等。配备相对应的诊断方法，结合历史数据和设备特性因素，通过人工智能技术，包括神经网络、模糊逻辑，进行综合分析和判断，从而找到故障发生的位置和原因。其诊断结果表征所监测设备的健康度情况，可以为巡检维护工作人员提供设备维护的参考值。
路径分析，***根据配电线路上的连接方式、位置信息和所监测电气设备的诊断值，利用地理信息***、网络分析算法对不同配电线路进行路径分析，计算出各个设备之间的连接关系和路径，从而分析出电力***中电流、电压等数据的传输路径，识别出潜在的电力***问题。表征各不同配电线路的电气设备故障情况，对比故障率，突出需重点关注的配电线路。
线损分析，线损四分计算主要以***提供的电网地理信息结果作为依托，以各种计量***提供的数据为基础，利用数据挖掘技术，包括聚类分析、回归分析方法对数据进行有效的整合和分析。在稳定电网结构的基础上对各种监测数据进行结合，对电网设备的数量进行统计，同时还要保证台账的准确性，对电网结构的变化情况进行实时的掌握，保证地理信息***中的连接关系正确，电网的变化必须及时在地理信息***中展示，针对电网结构变化单一线损四分计算带来的影响，必须对问题进行彻底的解决和处理。
7、地图管理，***中的地图管理功能包括，图形绘制，故障定位，地图量算，鹰眼功能。
其中，图形绘制，***中可以对地理位置分布进行图片绘制、还可以对配电线路的接线方式进行制图，不同的电网设备之间互相关联。
技术实现方法：通过设备之间的联系，将输电与变电设备进行有效的融合，在***中建立科学的电网模型，***的地理分布图，直接展示了设备的具***置，线路逻辑图展示电网设备之间的联系。
故障定位，在该***中可以按照用户的需要进行图形定位，包括多种检索方式，按照用户指定方式对电网设备的相关信息进行统计。可以对全网电压和各种电力设备进行统计。
技术实现方法：当有用户出现故障时，可通过该***对故障位置进行准确定位，减少故障位置的探索时间，使故障可以在最短的时间内顺利解决，避免时间的浪费，保证电力的正常运行，避免因为长时间停电，造成更大的损失。
地图量算，***根据真实的比例尺对配电线路图形等比例绘制，可从***中准确量算出真实尺寸与距离，保证设备具***置展示的真实性，为低压配电线路检测提供便利性和准确性。
10、鹰眼功能，***通过电子地图技术，用于精确寻找所检测目标设备。在电子地图中，用于显示当前窗口在全图中的位置，当前窗口换图时，鹰眼自动进行相应变化。鹰眼进行漫游。通过改变鹰眼中窗口位置可改变相应的主窗口地图显示区域。
通信技术层，包括采用无线通信模块实现终端数据多通道传输，多点采集，集中汇总后信号传输通道与现有集抄通道的兼容，数据交互***的兼容。
具体的，采用无线通信模块，优选433MHz无线通信模块，用于收集终端硬件层的无线传感器信息，它能够提供多通道传输和多点采集功能，同时也能够支持数据的集中汇总和传输。收集终端硬件层的无线温度传感器的信息，集中汇总后通过无线通信模块，优选4G无线通信模块传输至软件***层的低压配电网安全保护检测控制***后台。
其中在通讯技术层中，传感器与低压配电网安全保护器通过433MHz无线进行通信，在每套低压配电网安全保护器中安装4G通信模块，所有数据通过4G上传至低压配电网安全保护检测控制***后台。
终端硬件层，包括传感器模块和低压配电网安全保护器。
具体的，终端硬件层的具体主要工作方式如下：通过复合型传感器将表区出线和总开关的温度、带电状态、电流信息传入低压配电网安全保护器；智能断路器模块通过RS-485通讯接口将低压用户信息接入低压配电网安全保护器；低压配电网安全保护器集成4G/WIFI模块，通过载波将低压用户信息传输到台区并通过台区的低压配电网安全保护器将数据发送至低压配电网安全保护检测控制***后台，进行统一的数据显示，统计和分析。
传感器模块为用电状态感知传感器，包含能量收集、测量及数据传输两部分，传感器监测的数据信息可无线上传至低压配电网安全保护器中，实现收集多路电气量数据，多点温度监测信息，和多路用户侧用电状态监测信息，低压配电网安全保护器实现数据上传和遥控指令输出功能，在重过载时能够按照预先设定的负荷控制策略进行人工或自动负荷控制。
低压配电网安全保护器采集传感器数据，后将数据传至低压配电网安全保护检测控制***后台。其中低压配电网安全保护检测控制***后台可与计量自动化***进行数据信息交互，计量自动化***再分别将数据传至营配***和低压控制***；营配***和低压控制***实现数据交互。营配***可用于配变重过载时的用户用电信息，为管理部门提供电网建设及规划数据支撑；配变重过载时，直接在营配***人工进行低压用户负荷分配调节控制，保证配变在合理范围下运行。
具体的，低压配电网安全保护器包括，信息采集模块：用于采集传感器检测的信息，所采集的数据包括电气参数、温度、线路、配变重过载、用户停电信息、故障异常告警、远程传感器本身的异常采集和监测信息。DSP：用于处理采集到的数据信号，进行滤波、解调、计算等操作。MCU：用于控制和管理整个安全保护器的运行，包括数据的采集、处理和通信。数据存储模块：用于存储采集到的数据信息，方便后续数据分析和处理。GPRS通信模块：用于通过GPRS网络与远程监测中心通信，实现数据传输和控制指令的下发。4G通信模块：用于通过4G网络与远程监测中心通信，实现更快速、更稳定的数据传输和控制指令的下发。状态指示灯：用于显示安全保护器的工作状态，例如电源、通信、故障等。433无线通信模块：用于与无线传感器通信，实现监测信息的采集。RS485通信模块：用于与其他设备进行数据通信，例如智能断路器模块。开关量输出端：用于输出控制指令，例如控制智能断路器开关、实现负荷分配调节等。开关量输入端：用于接收其他设备的控制指令，例如远程控制命令。门状态信号灯：用于显示安全保护器的门状态，例如开启、关闭等。智能断路器模块：用于实现智能断路器的控制，可实现保护、操作和量测功能；保护功能：具有过载、短路、剩余电流、缺相、过压、欠压、断零保护功能，同时可以自动重合闸；操作功能：能进行手动、电动分合闸操作；量测功能：可以检测工作电压、电流、线路剩余电流。
表1本***与传统***比较结果图
由表可知，本发明的电路设计采用了DSP+MCU的双核驱动模式，能够更好的发挥安全保护检测控制作用，传统方法仅具有计算功能，未包含安全保护控制逻辑；通过在安全保护器设计智能断路器模块，MCU中内置诊断算法判断逻辑，可以就地计算并且根据判断结果，对智能断路器模块输入相应控制信号，直接发挥安全保护控制的作用，具有更加快速的反应速度，能够更好的发挥低压配电网安全保护控制作用和预警作用，保护用电终端的安全。
低压配电网安全保护器的功能包括如下：
(1)测温数据采集功能，对表区和台区总开关进出线及中性线进行温度监测，均设置7点测温；对户表出线侧火线进行温度监测，具体点数与电表数相同。在低压设备监测位置安装热敏电阻传感器进行温度测量。
(2)保护功能，对表区实现超温、过流、过压自动跳闸，超温报警需研究多种模式，包括绝对温度报警、温升变化率报警、相间对比温差报警，预留设置、诊断控制算法、负荷温升相关性分析功能等，具体报警值可根据用户需求设置。
(3)电气量采集功能，实现表区总进线电流、电压、谐波采集功能，同时采集表区电表出线侧电流，带电状态信息，具体内容如表1所示。
表1电气量采集种类
(4)远传功能，低压配电网安全保护器具备RS485、WIFI、4G、载波通讯功能。表区数据及开关状态通过宽带载波或4G信号远传至台区，再经4G信号传送至控制中心，同时控制中心可通过4G信号下发控制指令，远程控制开关分合闸。
(5)备用电源功能，低压配电网安全保护器整体装置需提供后备操作电源，当台区断电后，可至少保障操作断路器动作分合1次及24小时待机要求。
(6)录波功能，低压配电网安全保护器具备录波功能，可以实现电流、电压波形记录，并将波形存储在***中，方便后续调用。***的采样间隔为0.1ms，即在一个工频周期内有200个采样点。***检测带宽为1MHz，可以有效的检测到各类谐波信号。
(7)就地存储功能，低压配电网安全保护器具备就地存储功能，可保存波形数据。一般正常的电流、电压波形会存储48小时，故障电流、电压波形会一直存储在***中，便于后续的故障分析。
(8)地理位置信息，采集传感器监测点与断路器的位置信息，并发送至基于地理信息***的低压配电用户安全预警***中。便于后续在***中查找故障点位置及进行及时故障处理。
(9)控制功能，遥信量：断路器分闸、合闸状态。户表出线带电状态、柜体门的开关状态；遥控量：遥控智能断路器模块分闸、合闸；逻辑控制：温度、电流、电压高和低超限跳闸，可设置其中1种或2种全部超限跳闸，跳闸可投退(即只保留告警功能不跳闸)；远程就地：远程、就地选择，可以在前端和后台设置，前端优先级高。
(10)变压器局放功能，针对台区变压器，实时监测台区变压器局放，同时可将数据上传至后台***。
(11)智能锁功能，智能锁应用于装置安装箱，根据后台权限设置，对有权限的用户实现APP扫二维码开门，并实现开关门信息上传功能。
由上可知，本发明通过软件***层、通讯管理层、终端硬件层三个层级的结构功能设计，可实现对现场的运行设备进行实时监视和控制，以实现数据采集、地图管理、故障诊断、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。基于地理信息的检测方法和控制方法，根据地理信息***可以将地理位置信息与电气相关参数结合在一起的功能特点，将其运用于低压配电用户管理中，方便市县级电力公司在低压配电网管理。地理信息***可视化分析管理的优点有助于复杂环境下低压配电网的综合管理，提高了低压配网的信息化水平。基于4G通讯的远程通讯和控制方法，各表区监测点可独立采集数据并通过4G实时上传汇聚，便于数据集中管理与控制。
实施例3
本发明的一个实施例，其不同于前两个实施例的是：
所述功能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(可以是个人计算机，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、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行***、装置或设备(如基于计算机的***、包括处理器的***或其他可以从指令执行***、装置或设备取指令并执行指令的***)使用，或结合这些指令执行***、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行***、装置或设备或结合这些指令执行***、装置或设备而使用的装置。
计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)、便携式计算机盘盒(磁装置)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)、光纤装置以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行***执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种低压配电网安全保护检测控制方法，其特征在于：包括，
传感器采集设备数据，并对数据进行合理化过滤；
当传感器数据符合过滤条件时，启动额定负荷最高温度预测算法，得到预测结果；
设定逻辑判断过程，根据预测结果进行判断，控制智能断路器的分合闸。
2.如权利要求1所述的低压配电网安全保护检测控制方法，其特征在于：所述数据包括电流数据与温度数据；所述过滤条件包括，温度数据的合理范围：-20℃—199℃，超过范围则判断传感器数据异常；电流数据的合理范围：0A—5000A，超过范围则判断传感器数据异常。
3.如权利要求2所述的低压配电网安全保护检测控制方法，其特征在于：所述额定负荷最高温度预测算法公式如下：
TM＝(Tt-T0t)/It 2×Ie 2+T0t
其中，TM为额定负荷下最高温度预测值，Tt为t时刻电缆的温度值，T0t为t时刻传感器本身温度值，It为t时刻流经电缆的电流值，Ie为智能断路器的额定负荷。
4.如权利要求3所述的低压配电网安全保护检测控制方法，其特征在于：所述逻辑判断过程包括，
当85℃＜TM＜105℃时，***发出预警信号，预警信号与智能断路器分合闸状态信号通过低压配电网安全保护器无线上传至***软件；
当TM＞105℃时，***发出报警信号，低压配电网安全保护器微处理器MCU通过逻辑控制，发出开关量控制信号输出控制智能断路器模块进行分闸操作；报警信号与智能断路器分合闸状态信号通过低压配电网安全保护器无线上传至***软件；
智能断路器分闸后，当TM＜80℃超过10分钟时，MCU通过逻辑控制，发出开关量控制信号输出控制智能断路器模块进行合闸操作；智能断路器分合闸状态信号通过低压配电网安全保护器无线上传至***软件。
5.一种低压配电网安全保护检测控制***，其特征在于：包括权利要求1～4任一所述的低压配电网安全保护检测控制方法；以及，
软件***层，包括低压配电网安全保护检测控制***后台，所述后台包括，负责展示监测数据和报警信息的前端展示模块、负责对数据进行实时处理、分析和诊断的数据处理模块、负责定义和管理安全保护规则的规则引擎模块，以及负责持久化存储各类数据的数据存储模块；
通信技术层，包括采用无线通信模块实现终端数据多通道传输，多点采集，集中汇总后信号传输通道与现有集抄通道的兼容，数据交互***的兼容；
终端硬件层，包括传感器模块和低压配电网安全保护器；
所述传感器模块为用电状态感知传感器，传感器监测的数据信息通过无线上传至低压配电网安全保护器中，收集多路电气量数据，多点温度监测信息和多路用户侧用电状态监测信息；
所述低压配电网安全保护器包括信息采集模块、DSP、MCU、数据存储模块、GPRS通信模块、4G通信模块、状态指示灯、433无线通信模块、RS485通信模块、开关量输出端、开关量输入端、门状态信号灯以及智能断路器模块。
6.如权利要求5所述的低压配电网安全保护检测控制***，其特征在于：所述低压配电网安全保护检测控制***的工作流程如下，
低压配电网安全保护检测控制***通过终端硬件层中传感器模块，对表区进线负荷、温度进行监测，并采集各类运行数据；
监测运行数据通过通信技术层，即传感器监测数据通过无线433MHz无线通信模块集中上传至低压配电网安全保护器中，低压配电网安全保护器集中汇总后通过4G无线通信模块传输至软件***层的低压配电网安全保护检测控制***后台；
数据传输至低压配电网安全保护检测控制***后台，进行对表区数据实时监测与综合分析评估，通过后台中的安全保护控制功能远程控制智能断路器的分合闸。
7.如权利要求6所述的低压配电网安全保护检测控制***，其特征在于：所述低压配电网安全保护检测控制***后台包括，通过在***软件中采用C/S结构，即客户机/服务器结构的***构架，通过空间数据库SQLServer存储各类信息数据，对空间数据进行浏览、编辑、查询、输出、建模以及分析；将地理信息及其它***数据动态化和可视化，进行数据信息的显示及分析处理；将地理位置信息与电气相关参数结合运用于低压配电用户管理。
8.如权利要求7所述的低压配电网安全保护检测控制***，其特征在于：所述信息采集模块用于采集传感器检测的数据，包括电气参数、温度、线路、配变重过载、用户停电信息、故障异常告警以及远程传感器本身的异常采集信息和监测信息；
所述MCU用于控制和管理安全保护器运行；
所述智能断路器模块具有过载、短路、剩余电流、缺相、过压、欠压、断零保护功能，同时可以自动重合闸；进行手动、电动分合闸操作；检测工作电压、电流和线路剩余电流。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1～4任一所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1～4任一所述方法的步骤。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117318313A (zh) * 2023-11-29 2023-12-29 山西晋创区块链科技有限公司 基于用电设备画像数据的偷电混用电识别定位方法及***
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