CN117526553A - 一种电力电网数据采集*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力电网数据采集***，包括数据采集单元，获取到二次设备的运行参数；数据分析单元，获取到数据采集单元的功率影响值ZPy和温度影响值ZPt，并对功率影响值ZPy和温度影响值ZPt进行分析处理，得到二次设备的运行表现系数；数据处理单元，将得到的二次设备的运行表现系数XB与二次设备的运行表现系数阈值进行比较；设备检修模块，当获取到数据处理单元的运行异常信号，安排相应的人员进行现场检查维修，本发明通过获取到电力电网中变电站内的二次设备的运行参数，并进行分析判断故障，可以及时了解故障点，然后根据故障点，利用设备检修模块，可以快速且全面地排查二次设备产生的故障，保证电力电网设备正常运行。

Description

一种电力电网数据采集***

技术领域

本发明涉及电力电网技术领域，具体涉及一种电力电网数据采集***。

背景技术

中国专利CN114189049A公开了一种电力电网数据采集***。每个变电站均配置至少一个站点服务器，且变电站和站点服务器之间通过串行总线通讯；每个站点服务器均通过以太网与总控中心的总服务器连接；站点服务器接收与变电站的数据信息，并进行存储、备份和分析，并将分析结果发送至总服务器；总服务器用于接收各个站点服务器发送的变电站运行情况，并对区域内的变电站运行情况进行汇总，根据汇总的结果，将各个变电站运行情况发送至云可视化平台进行显示，总控中心的操作人员根据各个变电站运行情况进行调度分配、维护监控；

现有技术中，在电力电网***中，会包括多个变电站，而变电站在工作过程中会存在故障等问题，其不能合理且快速地安排工作人员进行抢修维护，保证电力***正常运行工作。

发明内容

本发明的目的就在于解决上述背景技术的问题，而提出一种电力电网数据采集***。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种电力电网数据采集***，包括：

数据采集单元，获取到二次设备的运行参数，该运行参数包括功率影响值和温度影响值；

数据分析单元，获取到数据采集单元的功率影响值ZPy和温度影响值ZPt，并对功率影响值ZPy和温度影响值ZPt进行分析处理，得到二次设备的运行表现系数；

数据处理单元，获取到数据分析单元的到二次设备的运行表现系数XB，将得到的二次设备的运行表现系数XB与二次设备的运行表现系数阈值进行比较；

设备检修模块，当获取到数据处理单元的运行异常信号，安排相应的人员进行现场检查维修。

作为本发明进一步的方案：功率影响值获取方式为：

获取到采集时间段内实时功率值，先将采集时间等分成i个检测时间段，获取检测时间i内的最大功率值并标记为ZL i，再将对采集时间段内的最大功率值ZL i进行求和取平均数得到功率最大平均值ZLp，将功率最大平均值ZLp与功率最大平均阈值进行比较：

若功率最大平均值ZLp大于功率最大平均阈值时，则判定功率影响信号，以时间为X轴、功率为Y轴建立直角坐标系，以检测时段i的开始时间与检测时段i内的最大功率值在直角坐标系中标出n个功率点，将纵坐标数值最大的两个功率点标记为高功率点，将纵坐标数值最小的两个功率点标记为低功率点，依次对两个高功率点与低功率点进行连线得到一个四边形，将四边形的面积值标记为功率影响值ZPy。

作为本发明进一步的方案：温度影响值获取方式为：

获取到采集时间段内实时温度值，先将采集时间等分成i个检测时间段，获取检测时间i内的最大温度值并标记为ZT i，再将对采集时间段内的最大温度值ZT i进行求和取平均数得到温度最大平均值ZTp，将温度最大平均值ZTp与温度最大平均阈值进行比较：

若温度最大平均值ZTp大于温度最大平均阈值时，则判定温度影响信号，以时间为X轴、温度为Y轴建立直角坐标系，以检测时段i的开始时间与检测时段i内的最大温度值在直角坐标系中标出n个温度点，将纵坐标数值最大的两个温度点标记为高温度点，将纵坐标数值最小的两个温度点标记为低温度点，依次对两个高温度点与低温度点进行连线得到一个四边形，将四边形的面积值标记为温度影响值ZPt。

作为本发明进一步的方案：数据分析单元具体工作过程如下：

将得到的功率影响值ZPy和温度影响值ZPt，代入到公式XB＝(a1*ZPy+a2*ZPt)/(a1+a2)中，计算得到二次设备的运行表现系数XB；其中，a1、a2均为比例系数。

作为本发明进一步的方案：若二次设备的运行表现系数XB≥二次设备的运行表现系数阈值时，则生成运行异常信号；

若二次设备的运行表现系数XB<二次设备的运行表现系数阈值时，则生成运行正常信号。

作为本发明进一步的方案：设备检修模块具体工作过程如下：

步骤1：获取到数据处理单元的运行异常信号的二次设备，并对应获取到相应的二次设备的运行表现系数XB，将其标记为待维修设备，按照运行表现系数XB由大到小进行排列；

步骤2：将目前处于空闲状态的检修人员标记为初选人员；统计初选人员完成待维修设备的检修任务次数并标记为目标检修次数C1；

获取初选人员每次完成待维修设备检修任务时的成功率G1，对成功率作进一步分析，得到超率系数CW，具体包括：

将成功率G1与预设成功率阈值相比较，若成功率G1≥成功率阈值，则将对应的成功率标记为影响合格率；

统计影响合格率出现的次数为C2；将影响合格率与预设合格率阈值进行差值计算得到超率值，将所有的超率值进行求和得到超率总值W1；利用公式CW＝C2×g3+W1×g4计算得到超率系数CW，其中g3、g4均为系数因子；

获取初选人员在待维修设备检修过程中的违规操作总次数C3；设定初选人员的年龄为N1，将初选人员的入职时长标记为T1；

利用公式FP＝(C1×d1+CW×d2+T1×d3)/(C3×d4)-|N1-35|×d5计算得到初选人员的分配值FP，其中d1、d2、d3、d4、d5均为系数因子。

本发明的有益效果：

本发明电力电网数据采集***，通过获取到电力电网中变电站内的二次设备的运行参数，并进行分析判断故障，可以及时了解故障点，然后根据故障点，利用设备检修模块，可以快速且全面地排查二次设备产生的故障，保证电力电网设备正常运行。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明的***框图。

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、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1所示，本发明为一种电力电网数据采集***，包括总服务器、站点服务器、变电站和云可视化平台，其中，不同行政区域内具有多个电力电网的变电站，每个变电站均配置至少一个站点服务器，且变电站和站点服务器之间通过串行总线通讯；每个站点服务器均通过以太网与总控中心的总服务器连接；云可视化平台与总服务器之间通过线路连接；站点服务器用于接收与其连接的变电站的数据信息，并将数据信息进行存储和备份，同时，根据变电站的数据信息对变电站的运行情况进行分析，并将分析结果发送至总服务器；总服务器用于接收各个站点服务器发送的变电站运行情况，并对区域内的变电站运行情况进行汇总，根据汇总的结果，将各个变电站运行情况发送至云可视化平台进行显示，总控中心的操作人员根据各个变电站运行情况进行调度分配、维护监控；

变电站内设有多端口串口服务器和数据采集板卡，其中，数据采集板卡为多个，每个数据采集板卡上连接至少一个二次设备，二次设备作为各个数据采集板卡的数据采集单元，设置在变电站与多端口串口服务器的通讯链路上，二次设备对变电站的信息进行采集通过串口通讯网络汇总到多端口串口服务器上；

数据采集单元，获取到二次设备的运行参数，该运行参数包括功率影响值和温度影响值；

其中，功率影响值获取方式为：

获取到采集时间段内实时功率值，先将采集时间等分成i个检测时间段，获取检测时间i内的最大功率值并标记为ZL i，再将对采集时间段内的最大功率值ZL i进行求和取平均数得到功率最大平均值ZLp，将功率最大平均值ZLp与功率最大平均阈值进行比较：

若功率最大平均值ZLp大于功率最大平均阈值时，则判定功率影响信号，以时间为X轴、功率为Y轴建立直角坐标系，以检测时段i的开始时间与检测时段i内的最大功率值在直角坐标系中标出n个功率点，将纵坐标数值最大的两个功率点标记为高功率点，将纵坐标数值最小的两个功率点标记为低功率点，依次对两个高功率点与低功率点进行连线得到一个四边形，将四边形的面积值标记为功率影响值ZPy；

温度影响值获取方式为：

获取到采集时间段内实时温度值，先将采集时间等分成i个检测时间段，获取检测时间i内的最大温度值并标记为ZT i，再将对采集时间段内的最大温度值ZT i进行求和取平均数得到温度最大平均值ZTp，将温度最大平均值ZTp与温度最大平均阈值进行比较：

若温度最大平均值ZTp大于温度最大平均阈值时，则判定温度影响信号，以时间为X轴、温度为Y轴建立直角坐标系，以检测时段i的开始时间与检测时段i内的最大温度值在直角坐标系中标出n个温度点，将纵坐标数值最大的两个温度点标记为高温度点，将纵坐标数值最小的两个温度点标记为低温度点，依次对两个高温度点与低温度点进行连线得到一个四边形，将四边形的面积值标记为温度影响值ZPt；

数据分析单元，获取到数据采集单元的功率影响值ZPy和温度影响值ZPt，并对功率影响值ZPy和温度影响值ZPt进行分析处理，得到二次设备的运行表现系数；

该数据分析单元具体工作过程如下：

将得到的功率影响值ZPy和温度影响值ZPt，代入到公式XB＝(a1*ZPy+a2*ZPt)/(a1+a2)中，计算得到二次设备的运行表现系数XB；其中，a1、a2均为比例系数，a1取值为0.63，a2取值为0.12；

数据处理单元，获取到数据分析单元的到二次设备的运行表现系数XB，将得到的二次设备的运行表现系数XB与二次设备的运行表现系数阈值进行比较；

若二次设备的运行表现系数XB≥二次设备的运行表现系数阈值时，则生成运行异常信号；

若二次设备的运行表现系数XB<二次设备的运行表现系数阈值时，则生成运行正常信号；

设备检修模块，当获取到数据处理单元的运行异常信号，安排相应的人员进行现场检查维修；

该设备检修模块具体工作过程如下：

步骤1：获取到数据处理单元的运行异常信号的二次设备，并对应获取到相应的二次设备的运行表现系数XB，将其标记为待维修设备，按照运行表现系数XB由大到小进行排列；

步骤2：将目前处于空闲状态的检修人员标记为初选人员；统计初选人员完成待维修设备的检修任务次数并标记为目标检修次数C1；

获取初选人员每次完成待维修设备检修任务时的成功率G1，对成功率作进一步分析，得到超率系数CW，具体包括：

将成功率G1与预设成功率阈值相比较，若成功率G1≥成功率阈值，则将对应的成功率标记为影响合格率；

统计影响合格率出现的次数为C2；将影响合格率与预设合格率阈值进行差值计算得到超率值，将所有的超率值进行求和得到超率总值W1；利用公式CW＝C2×g3+W1×g4计算得到超率系数CW，其中g3、g4均为系数因子；

获取初选人员在待维修设备检修过程中的违规操作总次数C3；设定初选人员的年龄为N1，将初选人员的入职时长标记为T1；

利用公式FP＝(C1×d1+CW×d2+T1×d3)/(C3×d4)-|N1-35|×d5计算得到初选人员的分配值FP，其中d1、d2、d3、d4、d5均为系数因子；d1取值为0.15，d2取值为0.25，d3其中为0.61，d4取值为0.12；

步骤3：将初选人员按照分配值大小进行排序；根据初选人员的排序选取对应数量的初选人员作为该待分配任务的选中检修人员；将该待分配任务发送至选中检修人员的手机终端上；

本发明的工作原理：本发明电力电网数据采集***，通过获取到电力电网中变电站内的二次设备的运行参数，并进行分析判断故障，可以及时了解故障点，然后根据故障点，利用设备检修模块，可以快速且全面地排查二次设备产生的故障，保证电力电网设备正常运行。

上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (6)

1.一种电力电网数据采集***，其特征在于，包括：

数据采集单元，获取到二次设备的运行参数，该运行参数包括功率影响值和温度影响值；

数据分析单元，获取到数据采集单元的功率影响值ZPy和温度影响值ZPt，并对功率影响值ZPy和温度影响值ZPt进行分析处理，得到二次设备的运行表现系数；

数据处理单元，获取到数据分析单元的到二次设备的运行表现系数XB，将得到的二次设备的运行表现系数XB与二次设备的运行表现系数阈值进行比较；

设备检修模块，当获取到数据处理单元的运行异常信号，安排相应的人员进行现场检查维修。

2.根据权利要求1所述的一种电力电网数据采集***，其特征在于，功率影响值获取方式为：

获取到采集时间段内实时功率值，先将采集时间等分成i个检测时间段，获取检测时间i内的最大功率值并标记为ZLi，再将对采集时间段内的最大功率值ZLi进行求和取平均数得到功率最大平均值ZLp，将功率最大平均值ZLp与功率最大平均阈值进行比较：

若功率最大平均值ZLp大于功率最大平均阈值时，则判定功率影响信号，以时间为X轴、功率为Y轴建立直角坐标系，以检测时段i的开始时间与检测时段i内的最大功率值在直角坐标系中标出n个功率点，将纵坐标数值最大的两个功率点标记为高功率点，将纵坐标数值最小的两个功率点标记为低功率点，依次对两个高功率点与低功率点进行连线得到一个四边形，将四边形的面积值标记为功率影响值ZPy。

3.根据权利要求1所述的一种电力电网数据采集***，其特征在于，温度影响值获取方式为：

获取到采集时间段内实时温度值，先将采集时间等分成i个检测时间段，获取检测时间i内的最大温度值并标记为ZTi，再将对采集时间段内的最大温度值ZTi进行求和取平均数得到温度最大平均值ZTp，将温度最大平均值ZTp与温度最大平均阈值进行比较：

若温度最大平均值ZTp大于温度最大平均阈值时，则判定温度影响信号，以时间为X轴、温度为Y轴建立直角坐标系，以检测时段i的开始时间与检测时段i内的最大温度值在直角坐标系中标出n个温度点，将纵坐标数值最大的两个温度点标记为高温度点，将纵坐标数值最小的两个温度点标记为低温度点，依次对两个高温度点与低温度点进行连线得到一个四边形，将四边形的面积值标记为温度影响值ZPt。

4.根据权利要求1所述的一种电力电网数据采集***，其特征在于，数据分析单元具体工作过程如下：

将得到的功率影响值ZPy和温度影响值ZPt，代入到公式XB＝(a1*ZPy+a2*ZPt)/(a1+a2)中，计算得到二次设备的运行表现系数XB；其中，a1、a2均为比例系数。

5.根据权利要求1所述的一种电力电网数据采集***，其特征在于，若二次设备的运行表现系数XB≥二次设备的运行表现系数阈值时，则生成运行异常信号；

若二次设备的运行表现系数XB<二次设备的运行表现系数阈值时，则生成运行正常信号。

6.根据权利要求1所述的一种电力电网数据采集***，其特征在于，设备检修模块具体工作过程如下：

步骤1：获取到数据处理单元的运行异常信号的二次设备，并对应获取到相应的二次设备的运行表现系数XB，将其标记为待维修设备，按照运行表现系数XB由大到小进行排列；

步骤2：将目前处于空闲状态的检修人员标记为初选人员；统计初选人员完成待维修设备的检修任务次数并标记为目标检修次数C1；

获取初选人员每次完成待维修设备检修任务时的成功率G1，对成功率作进一步分析，得到超率系数CW，具体包括：

将成功率G1与预设成功率阈值相比较，若成功率G1≥成功率阈值，则将对应的成功率标记为影响合格率；

统计影响合格率出现的次数为C2；将影响合格率与预设合格率阈值进行差值计算得到超率值，将所有的超率值进行求和得到超率总值W1；利用公式CW＝C2×g3+W1×g4计算得到超率系数CW，其中g3、g4均为系数因子；

获取初选人员在待维修设备检修过程中的违规操作总次数C3；设定初选人员的年龄为N1，将初选人员的入职时长标记为T1；

利用公式FP＝(C1×d1+CW×d2+T1×d3)/(C3×d4)-|N1-35|×d5计算得到初选人员的分配值FP，其中d1、d2、d3、d4、d5均为系数因子。