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一种基于多维数据的电网运行故障监测系统

阅读：442发布：2020-05-11

专利汇可以提供一种基于多维数据的电网运行故障监测系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种基于多维数据的电网运行故障监测系统，主要是由：CPU处理器、数据接收模块、监视器、定位设备、无线传感器、导线测温单元，通过以上组合作业达到监测效果并统一通过后台控制中心进行管理。本发明可以更好的实现运行状态对故障监测智能管控系统实行结构设计，构建完整的配电网运行状态数据信息的采集、分析、评估平台，通过故障实时监测和实时调控措施，实现对配电网的运行状态的实时在线控制作业，使电网调控管理者能直观调控现场工作状况，增强了输电网工作的安全性与稳定性，有效降低了配电网安全事故风险,并且又有效提高了配电网系统的全面管理能力，使该系统方案便于更好的对其进行推广作业。，下面是一种基于多维数据的电网运行故障监测系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种基于多维数据的电网运行故障监测系统，主要是由：CPU处理器、数据接收模块、监视器、定位设备、无线传感器、导线测温单元，通过以上组合作业达到监测效果并统一通过后台控制中心进行管理，其特征在于：包括以下五个步骤：
步骤一：所述无线传感器对电网的实时数据进行检测采集，检测的数值并通过数据接收模块传输到CPU处理器内；
步骤二：所述导线测温单元对电网的导线温度进行实时检测，检测的数值并通过数据接收模块传输到CPU处理器内；
步骤三：所述监视器可安装在电网旁的杆塔上，并清楚记录杆塔附近配电网的运行情况，并将监视情况通过数据接收模块传输到CPU处理器内；
步骤四：所述CPU处理器将监测的数据情况进行整合处理并反馈给后台控制中心；
步骤五：所述后台控制中心将CPU处理器反馈的信息进行分类分析，并根据实际反馈的内容通过远程控制，或者后台控制中心通过定位设备发出的定位信息安排人员现场控制作业。
2.根据权利要求1所述的一种基于多维数据的电网运行故障监测系统，其特征在于：所述无线传感器包括电压传感器、FSW700型七要素一体气象传感器，电压传感器用于测试配电网的工作电压和电流信号，通过输出的副边电流IS值来判断配电网的工作电压是否正常，FSW700型七要素一体气象传感器用于监测配电网周围的气象情况，可根据合川地区的气候分布规律来设定参数上限值。
3.根据权利要求1所述的一种基于多维数据的电网运行故障监测系统，其特征在于：所述监视器可以通过移动摄像头进行作业，监视器采用蓄电池和太阳能电池板供电，监视器为配电网故障分析提供可靠的图像信息，如绝缘子表面纹理图像、导线覆冰图像、线下活动图像等。
4.根据权利要求1所述的一种基于多维数据的电网运行故障监测系统，其特征在于：所述导线测温单元通过FH-9003型导线测温单元，是利用贴附在导线上的高精度温度传感器获取导线温度的，并通过GSM/CD-MA/GPRS或4G网络及时将采集到的信息发送给监控中心，从而实现对导线温度的实时监测。
5.根据权利要求1所述的一种基于多维数据的电网运行故障监测系统，其特征在于：所述CPU处理器拟采用单片机AT89C52来实现系统控制，通过RS-232 接口与其它子模块连接，AT89C52单片机作为主控制芯片，兼容标准MCS-51指令系统，内置通用8位中央处理器和FLash存储单元，接收和分析从各无线传感器发送来的信息，由监测数据交换功能实现配电网状态监测系统与各监测子系统之间的信息交换，通过设定的程序和采集的数据，实现对整个管控系统运行状态的评估。

说明书全文

一种基于多维数据的电网运行故障监测系统

技术领域

[0001] 本发明涉及电网技术领域，具体为一种基于多维数据的电网运行故障监测系统。

背景技术

[0002] 电网广域监测系统采用同步相角测量技术，通过逐步布局全网关键测点的同步相角测量单元(PMU)，实现对全网同步相角及电网主要数据的实时高速率采集，采集数据通过电力调度数据网络实时传送到广域监测主站系统，从而提供对电网正常运行与事故扰动情况下的实时监测与分析计算，并及时获得并掌握电网运行的动态过程，WAMS作为电网动态测量系统，其前置单元相量测量装置PMU能够以数百Hz的速率采集电流、电压信息，通过计算获得测点的功率、相位、功角等信息，并以每秒几十帧的频率向主站发送，PMU通过全球定位系统(GPS)对时，能够保证全网数据的同步性，时标信息与数据同时存储并发送到主站，因此，WAMS能够使调度人员实时监视到电网的动态过程。

[0003] 配电网是智能电网的重要组成部分口，随着工作时间的增加和环境条件的改变，会出现雷击、覆冰、外力破坏等故障风险和多种运载损耗，给国民经济带来了不可估量的损失，为了保障配电网系统的安全运行，目前主要通过建立合理的配电网状态监测系统，来推动输电环节工作的开展，但现行配电网管理模式和检修体制存在的难以实现多参数、全方位监控，对故障点判断和检修的效率低下等不足，会导致故障恶化甚至演变成严重事故的可能性，所以需要设计出一套可以更好的对配电网的运行故障进行监测的系统方案。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种基于多维数据的电网运行故障监测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

[0006] 一种基于多维数据的电网运行故障监测系统，主要是由：CPU处理器、数据接收模块、监视器、定位设备、无线传感器、导线测温单元，通过以上组合作业达到监测效果并统一通过后台控制中心进行管理，包括以下五个步骤：

[0007] 步骤一：所述无线传感器对电网的实时数据进行检测采集，检测的数值并通过数据接收模块传输到CPU处理器内；

[0008] 步骤二：所述导线测温单元对电网的导线温度进行实时检测，检测的数值并通过数据接收模块传输到CPU处理器内；

[0009] 步骤三：所述监视器可安装在电网旁的杆塔上，并清楚记录杆塔附近配电网的运行情况，并将监视情况通过数据接收模块传输到CPU处理器内；

[0010] 步骤四：所述CPU处理器将监测的数据情况进行整合处理并反馈给后台控制中心；

[0011] 步骤五：所述后台控制中心将CPU处理器反馈的信息进行分类分析，并根据实际反馈的内容通过远程控制，或者后台控制中心通过定位设备发出的定位信息安排人员现场控制作业。

[0012] 进一步，所述无线传感器包括电压传感器、FSW700型七要素一体气象传感器，电压传感器用于测试配电网的工作电压和电流信号，通过输出的副边电流IS值来判断配电网的工作电压是否正常，FSW700型七要素一体气象传感器用于监测配电网周围的气象情况，可根据合川地区的气候分布规律来设定参数上限值。

[0013] 进一步，所述监视器可以通过移动摄像头进行作业，监视器采用蓄电池和太阳能电池板供电，监视器为配电网故障分析提供可靠的图像信息，如绝缘子表面纹理图像、导线覆冰图像、线下活动图像等。

[0014] 进一步，所述导线测温单元通过FH-9003型导线测温单元，是利用贴附在导线上的高精度温度传感器获取导线温度的，并通过GSM/CD-MA/GPRS或4G网络及时将采集到的信息发送给监控中心，从而实现对导线温度的实时监测。

[0015] 进一步，所述CPU处理器拟采用单片机AT89C52来实现系统控制，通过RS-232 接口与其它子模块连接，AT89C52单片机作为主控制芯片，兼容标准MCS-51指令系统，内置通用8位中央处理器和FLash存储单元，接收和分析从各无线传感器发送来的信息，由监测数据交换功能实现配电网状态监测系统与各监测子系统之间的信息交换，通过设定的程序和采集的数据，实现对整个管控系统运行状态的评估。

[0016] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：该系统方案实现了配电网的平稳运行，并且可以更好的实现运行状态对故障监测智能管控系统实行结构设计，构建完整的配电网运行状态数据信息的采集、分析、评估平台，通过故障实时监测和实时调控措施，实现对配电网的运行状态的实时在线控制作业，使电网调控管理者能直观调控现场工作状况，增强了输电网工作的安全性与稳定性，有效降低了配电网安全事故风险,提高了系统方案的实用性,并且又有效提高了配电网系统的全面管理能力，使该系统方案便于更好的对其进行推广作业。附图说明

[0017] 图1为本发明的系统流程结构示意图。

具体实施方式

[0018] 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，都属于本发明保护的范围。

[0019] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0020] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0021] 实施例1

[0022] 请参阅图1，本发明提供的实施例：一种基于多维数据的电网运行故障监测系统，主要是由：CPU处理器、数据接收模块、监视器、定位设备、无线传感器、导线测温单元，通过以上组合作业达到监测效果并统一通过后台控制中心进行管理，包括以下五个步骤：

[0023] 步骤一：无线传感器对电网的实时数据进行检测采集，检测的数值并通过数据接收模块传输到CPU处理器内；

[0024] 步骤二：导线测温单元对电网的导线温度进行实时检测，检测的数值并通过数据接收模块传输到CPU处理器内；

[0025] 步骤三：监视器可安装在电网旁的杆塔上，并清楚记录杆塔附近配电网的运行情况，并将监视情况通过数据接收模块传输到CPU处理器内；

[0026] 步骤四：CPU处理器将监测的数据情况进行整合处理并反馈给后台控制中心；

[0027] 步骤五：后台控制中心将CPU处理器反馈的信息进行分类分析，并根据实际反馈的内容通过远程控制，或者后台控制中心通过定位设备发出的定位信息安排人员现场控制作业，程控制主要是针对工作人员不在工作区时，对配电网的管控系统进行调控，系统通过光纤或GPRS数据传输方式，将整个系统的运行状态信息发送至工作人员的手机或计算机，确保工作人员能在第一时间获得系统出现故障的信息，及时采取相应的预防措施，现场控制是后台工作人员通过LED显示屏上的信息，在工作平台对整个系统进行调控，确保整个配电网系统稳定运行，且效率高、速度快。

[0028] 进一步，无线传感器包括电压传感器、FSW700型七要素一体气象传感器，电压传感器用于测试配电网的工作电压和电流信号，通过输出的副边电流IS值来判断配电网的工作电压是否正常，FSW700型七要素一体气象传感器用于监测配电网周围的气象情况，可根据合川地区的气候分布规律来设定参数上限值。

[0029] 进一步，监视器可以通过移动摄像头进行作业，监视器采用蓄电池和太阳能电池板供电，监视器为配电网故障分析提供可靠的图像信息，如绝缘子表面纹理图像、导线覆冰图像、线下活动图像等。

[0030] 进一步，导线测温单元通过FH-9003型导线测温单元，是利用贴附在导线上的高精度温度传感器获取导线温度的，并通过GSM/CD-MA/GPRS或4G网络及时将采集到的信息发送给监控中心，从而实现对导线温度的实时监测。

[0031] 进一步，CPU处理器拟采用单片机AT89C52来实现系统控制，通过RS-232接口与其它子模块连接，AT89C52单片机作为主控制芯片，兼容标准MCS-51指令系统，内置通用8位中央处理器和FLash存储单元，接收和分析从各无线传感器发送来的信息，由监测数据交换功能实现配电网状态监测系统与各监测子系统之间的信息交换，通过设定的程序和采集的数据，实现对整个管控系统运行状态的评估。

[0032] 实施例2

[0033] 系统软件设计方案：

[0034] (1)、系统软件设计部分包括系统初始化、无线传感器对各种信号的检测、单片机向无线模块发送AT指令及语音播报控制部分的设计。

[0035] (2)、初始化后，读取电压传感器、七要素一体气象传感器、在线测温装置及红外热像仪测得的数据，然后由主程序模块对各分支模块进行控制和调节，实现整个系统的正常运行，主程序主要由无线传感程序、故障定位程序、智能报警程序等部分构成，经单片机分析判断后，若各参数超标，则会通过无线收发模块和语音模块向用户发送语音信息。

[0036] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

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