一种基于gis平台的电力配网监控运营方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于GIS平台的电力配网监控运营方法及系统，包括数据采集单元，数据监控单元和数据调用单元，数据监控单元分别与数据采集单元和数据调用单元实现专用信号端口对接,数据采集单元包括数字化电表、数据采集器和无线电收发电台，数据调用单元包括调度模块与管理模块,数据监控单元包括若干独立GIS系统和基于GIS软件平台的预警模块。本系统不仅可以通过对电力配网的实时监控，防止因过负荷等原因造成设备损坏，降低负荷损失量，提高供电可靠性，还可以在故障时参与协助最优服务方案的制定，减少一线配电人员的劳动量，提高职工的劳动效率，为增强企业竞争力提供重要的保障作用,值得广泛推广与使用。
【专利说明】—种基于GIS平台的电力配网监控运营方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力生产管理、在线监测和状态检修【技术领域】，尤其涉及一种基于GIS平台的电力配网监控运营方法及系统。
【背景技术】
[0002]尽管国家电网在不断努力想将服务做到最好，但仍然受到广大用户的投诉和质疑。以2012年电监会公布的数据为例，全年12398热线共收到有效信息20265件，其中投诉1024件，举报320件，从中可以看出供电服务方面的投诉举报数量居多，共1324件，若再加上95598的案件数，则数量更加惊人。
[0003]随着电力企业改革的不断深入和“三集五大”建设的要求，电力企业想要持续发展，必须以客户为立足之本，这样，也就决定了优质的服务，才是电力企业承担责任的保证和经济持续发展的重要途径。企业只有通过优质服务，以满足客户满意度为宗旨而不断进行管理改革，例如不断改进电网的数据管理、运行监管、检修维护等办法，才能有效地减少电网事故，从而降低企业成本，得到广大客户的认可。
[0004]申请号:201220027528.4的实用新型专利公开了一种智能化供电系统数据 综合管理系统，包括外围数据资源和应用服务系统。所述外围数据资源包括地区电网
SCADA系统、电能量采集系统、配电网自动化系统、营销MIS系统、配电网线损系统、配电GIS系统、配电网条图系统和外围数据接口服务端。所述应用服务系统包括系统服务端、系统数据端、应用客户端和打印终端。本实用新型的智能化供电系统数据综合管理系统，具有可使得电网系统的数据资源能够得到充分的利用、为制定供电方案提供良好的数据支持等优点。
[0005]申请号:201110324577.4的发明专利公开了属于计算机软件系统领域的基于电力GIS的变电站虚拟三维系统的应用。它分为以下步骤:全景数据生成、全景配置、全景展示和全景交互。本发明的有益效果为:1)增强了 GIS系统在电力行业的应用能力，同时提高了电力危险操作的安全性与规范性。2)满足了工作人员进行操作预演的需求。3)有助于提高电力GIS中设备及场景的可视化能力；4)能够满足电力企业及其广大用户对电网“安全、可靠、优质、高效、经济运行”的现代化要求。
[0006]申请号:201110357964.8的发明专利公开了电网离散供电信息的多维平台数据挖掘方法及系统，该方法包括:接收模式选定指令，该模式选定指令中包含用户选定的应用模式信息；根据模式选定指令中的应用模式信息收集对象数据；根据对象业务规约确定所收集的对象数据间的逻辑关联关系；根据图形地理空间信息以及该逻辑关联关系进行关联重组得到系统数据架构。根据本发明方案，在选定了应用模式之后，可以应用本发明方案直接得到与该应用模式相关联的信息数据，无需人工对大量的采集数据进行分析和整理，可以对用户需要了解的数据信息进行分析展示，提高了电网监控效率。
[0007]上述管理方法或应用系统，其目的均在于改进变电站及供电网的管理手段，但为更好实现电力优质服务，提升客户满意度，最好将电网运营管理与监控维修管理相结合，即实现多个系统的互联使用，得到综合性的有益效果。
【发明内容】
[0008]本发明目的在于提供一种基于GIS平台的电力配网监控运营方法及系统，通过对用户信息的采集及电力配网的实时监控，一方面防止因过负荷等原因造成设备损坏，另一方面可以在故障时参与协助最优服务方案的制定，提高运行维护效率，提升用户满意度。
[0009]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:一种基于GIS平台的电力配网监控运营系统，包括数据采集单元，数据监控单元和数据调用单元，所述数据监控单元分别与所述数据采集单元和所述数据调用单元实现专用信号端口对接。
[0010]所述数据采集单元包括数字化电表、数据采集器和无线电收发电台，若干所述数字化电表呈星形分布与一个所述数据采集器连接，若干所述数据采集器呈纵线网分布与一个所述无线电收发电台连接。
[0011]所述数据调用单元包括调度模块与管理模块，其中，调度模块核心在于电力调度系统，管理模块的核心在于营销Mis系统，两模块分别与数据监控单元端口对接。
[0012]所述数据监控单元包括若干独立GIS系统和基于GIS软件平台的预警模块。
[0013]所述预警模块的功能包括IOKV线路台区远程基础数据采集预警、IOKV线路过负荷在线预警、台区过负荷预警、电压电流及三相不平衡预警、疑似窃电在线预警、线损异常预警。
[0014]上述系统实现电力配网监控运营的方法，包括如下步骤:
O建立数据采集单元的拓扑网络连接，并使各无线电收发电台与数据监控单元的Gis软件平台实现互联；
2)通过GIS软件平台的预警模块，实时监控配网线路的运行状况，并实现配网监控系统的六大报警功能；
3)通过报警信号的接收，及时发现过负荷线路、过负荷台区、线损异常、负荷不平衡等情况，并将信号传输于数据调用单元的调度模块，依托电力调度系统迅速调整运行方式，防止因过负荷等原因造成设备损坏；
4)实现数据监控单元中若干独立GIS系统和数据调用单元中管理模块的端口对接，即实现GIS地理系统与营销MIS系统的互联网络；
5)95598客服平台在接到用户的故障来电后，系统标记报警状态，并在步骤4)的互联网络中调取来电号码的匹配用户号、缴费信息、电费电价，所在台区及所在线路信息，并结合预警模块，联查并获得详细线路及台变设备运行状况；
6)监控运营人员通过信息整合，综合研判故障类型并确定抢修方案，通过GPS车载系统就近派出抢修人员及车辆；
7)故障解除后，电力配网监控运营系统中的报警状态消失，95598客服平台登记并解除维护状态。
[0015]本系统的数据采集单元，可以实现远程信息采集与就地信息集中，是一种地域性的采集网络。各采集元件安装完毕后，即可实现全天候的定点通讯，不仅快捷可靠，传输速率高，可实现分时段的采集，而且还不受电网拨动的影响。数据采集器可以数字接收信号，也可以通过电子眼识别电表读数，达到双重的精确效果，无线收发电台可以设定不同指令来规定采集或传送周期，并实现与后续系统的数据对接。
[0016]本系统不仅可以通过对电力配网的实时监控，防止因过负荷等原因造成设备损坏，降低负荷损失量，提高供电可靠性，还可以在故障时参与协助最优服务方案的制定，减少一线配电人员的劳动量，提高职工的劳动效率，为增强企业竞争力提供重要的保障作用，值得广泛推广与使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本发明系统结构图。
[0018]图2是本发明方法流程图。
【具体实施方式】
[0019]一种基于GIS平台的电力配网监控运营系统，包括数据采集单元I，数据监控单元2和数据调用单元3，所述数据监控单元2分别与所述数据采集单元I和所述数据调用单元3实现专用信号端口对接。
[0020]数据采集单元I包括数字化电表4、数据采集器5和无线电收发电台6，若干所述数字化电表呈星形分布与一个所述数据采集器连接，若干所述数据采集器呈纵线网分布与一个所述无线电收发电台连接。
[0021]这样所组成的数据采集单元，能够将电表上显示的数值正确识别出来，并将该数值准确迅速地传送，数据存储器可以直接抄读所有电表读数，也可进行分批或个别抄读，并自动保存抄读的历史数据，对电表数据进行的统计、双地址储存等，形成详细的用户用电档案，方便后续单元的分析及调用。
[0022]所述数据监控单元包括若干独立的GIS系统9和基于GIS软件平台的预警模块10。地理信息系统GIS在电网系统上的应用方式，是将电力企业的电力设备、变电站、输配电网络、电力用户与电力负荷和生产及管理等核心业务连接形成电力信息化的生产管理的综合信息系统。它提供的电力设备设施信息、电网运行状态信息、电力技术信息、生产管理信息、电力市场信息与山川、河流、地势、城镇、公路街道、楼群，以及气象、水文、地质、资源等自然环境信息集中于统一系统中，通过GIS可查询有关数据、图片、图象、地图、技术资料、管理知识等。而基于GIS软件平台的预警模块，指的就是对GIS平台上的多组有效数据进行实时比较与甄别，选取较为重要的数据类型，对数据设定门限报警值，当数据采集值超过门限时，即启动预警机制，进行在线实时报警，门限报警值的设定可通过GIS软件平台来实现。本发明中预警模块的功能主要包括IOKV线路台区远程基础数据采集预警、IOKV线路过负荷在线预警、台区过负荷预警、电压电流及三相不平衡预警、疑似窃电在线预警、线损异常预警六大类。
[0023]数据调用单元包括调度模块7与管理模块8，其中，调度模块核心在于电力调度系统，管理模块的核心在于营销MIS系统，两模块分别与数据监控单元2端口对接。
[0024]调度模块与预警模块互联，旨在实现故障预警发生时，能迅速对电网情况进行调配、限制、安全处理等，电力调度系统主要防止因过负荷等原因造成设备损坏，为了在保证电力调度和电力供应的时间段中，提高对于突发事件应急情况的解决速度，进一步来确保电力供应的安全运行水平，例如当居民用电超限、过负荷时，适当把企业用电限制并输送给居民用电，所以是一种近年来随着科技的不断发展，形成的现代化监测、控制、管理手段。
[0025]管理模块与GIS系统互联，实现当95598接到用户来电后，GIS系统能准确定位用户所在位置，并通过与管理模块即营销MIS系统的互联，调取该号码的匹配用户号、缴费信息、电费电价，所在台区及线路信息，然后GIS地理信息系统与配网在线监控系统互联，联查并获得详细线路及台变设备运行状况。电网的营销MIS系统设计的指导思想，是建设一个以供电公司为核心，通过采用先进的计算机信息技术、网络技术和软件技术实现从客户服务、业务处理到工作质量监督、辅助决策支持的全过程的现代化的营销管理体系，实现营销业务处理的自动化、网络化，达到提高工作效率、提高管理水平和服务质量的目的，实现国电公司《电力企业营销MIS系统设计规范》和国家电力有限公司对营销现代化工作提出的“技术性、实用性、安全性、可扩展性”的要求。地理信息系统GIS的应用扩展了营销MIS系统功能，再配合车载全球定位系统GPS的使用，极大地加强了配电管理与定位故障处理的功能。不仅实现了辅助制定供用电方案，计量装置、负控终端和客户的图形化定位功能，并为企业其他系统提供图形化数据支持，还可以通过全球定位系统GPS的实施，建立紧急抢修110车辆监控管理系统，可以迅速定位故障位置、统一调度报修车辆、迅速快捷地排除故障。
[0026]上述系统实现电力配网监控运营的方法，包括如下步骤:建立数据采集单元的拓扑网络连接，并使各无线电收发电台与数据监控单元的GIS软件平台实现互联；通过GIS软件平台的预警模块，实时监控配网线路的运行状况，并实现配网监控系统的六大报警功能；通过报警信号的接收，及时发现过负荷线路、过负荷台区、线损异常、负荷不平衡等情况，并将信号传输于数据调用单元的调度模块，依托电力调度系统迅速调整运行方式，防止因过负荷等原因造成设备损坏；实现数据监控单元中若干独立GIS系统和数据调用单元中管理模块的端口对接，即实现GIS地理系统与营销MIS系统的互联网络；95598客服平台在接到用户的故障来电后，系统标记报警状态，并在步骤4)的互联网络中调取来电号码的匹配用户号、缴费信息、电费电价，所在台区及所在线路信息，并结合预警模块，联查并获得详细线路及台变设备运行状况；监控运营人员通过信息整合，综合研判故障类型并确定抢修方案，通过GPS车载系统就近派出抢修人员及车辆；故障解除后，电力配网监控运营系统中的报警状态消失，95598客服平台登记并解除维护状态。
[0027]本发明将电网应用中常见的各独立系统进行了整合，以数据采集网络和GIS系统为中心进行了扩展，形成了一种新的交换式网络服务平台，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、速度快、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，为了增强系统的网络配置灵活性，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，以连接更大的系统网络，并可用于系统扩展。在电力配网运营监管的流程中，由于配网管理政策性强、业务复杂、变化频繁，要求系统具有很强的灵活性和扩展性。本系统通过将所有系统互联构成统一的服务性平台，采用工作流管理平台设计思想，在此基础上定义整个业务系统，从而可以很容易地实现业务功能的重组、流程定制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P。
[0028]对于本发明系统在实际中的应用效果，可以通过以下数据进行验证: 以河南省A县供电公司为例，全县公变台区数为945个，用户电表数量114386台，对其中覆盖面积较大的362个台区采用本发明所提供的电力配网监控运营系统，从而能快速形成对本台区负荷以用户用电情况的分析报告。经过2013年下半年的试点实验，应用后的台区设备损坏率降低了 38%以下，效果最好的能达到54%，不但缓解了居民用电负荷不断增长、配变负荷过重的矛盾，而且有效降低了台区的运营与维修成本。
[0029]河南省B县供电公司在2012年共检修电网故障202起，投入资金78万元，在应用了本系统后，利用配网监控运营软件计算出来的最佳方案进行优化与出行维修，在故障显露之前进行预先排查，2013年故障数减少近5成，实际投入资金23万元，真正实现了以质量促节约的目的。
[0030]所以，本系统不仅可以通过对电力配网的实时监控，防止因过负荷等原因造成设备损坏，降低负荷损失量，提高供电可靠性，还可以在故障时参与协助最优服务方案的制定，减少一线配电人员的劳动量，提高职工的劳动效率，为增强企业竞争力提供重要的保障作用，值得广泛推广与使用。
【权利要求】
1.一种基于GIS平台的电力配网监控运营系统，其特征在于:包括数据采集单元，数据监控单元和数据调用单元，所述数据监控单元分别与所述数据采集单元和所述数据调用单元实现专用信号端口对接。
2.如权利要求1所述的电力配网监控运营系统，其特征在于:所述数据采集单元包括数字化电表、数据采集器和无线电收发电台，若干所述数字化电表呈星形分布与一个所述数据采集器连接，若干所述数据采集器呈纵线网分布与一个所述无线电收发电台连接。
3.如权利要求1所述的电力配网监控运营系统，其特征在于:所述数据调用单元包括调度模块与管理模块，其中，调度模块核心在于电力调度系统，管理模块的核心在于营销MIS系统，两模块分别与数据监控单元端口对接。
4.如权利要求1所述的电力配网监控运营系统，其特征在于:所述数据监控单元包括若干独立GIS系统和基于GIS软件平台的预警模块。
5.如权利要求1所述的电力配网监控运营系统，其特征在于:所述预警模块的功能包括IOKV线路台区远程基础数据采集预警、IOKV线路过负荷在线预警、台区过负荷预警、电压电流及三相不平衡预警、疑似窃电在线预警、线损异常预警。
6.一种基于GIS平台的电力配网监控运营方法，其特征在于:包括如下步骤: 建立数据采集单元的拓扑网络连接，并使各无线电收发电台与数据监控单元的GIS软件平台实现互联； 通过GIS软件平台的预警模块，实时监控配网线路的运行状况，并实现配网监控系统的六大报警功能； 通过报警信号的接收，及时发现过负荷线路、过负荷台区、线损异常、负荷不平衡等情况，并将信号传输于数据调用单元的调度模块，依托电力调度系统迅速调整运行方式，防止因过负荷等原因造成设备损坏； 实现数据监控单元中若干独立GIS系统和数据调用单元中管理模块的端口对接，即实现GIS地理系统与营销MIS系统的互联网络； 95598客服平台在接到用户的故障来电后，系统标记报警状态，并在步骤4)的互联网络中调取来电号码的匹配用户号、缴费信息、电费电价，所在台区及所在线路信息，并结合预警模块，联查并获得详细线路及台变设备运行状况； 监控运营人员通过信息整合，综合研判故障类型并确定抢修方案，通过GPS车载系统就近派出抢修人员及车辆； 故障解除后，电力配网监控运营系统中的报警状态消失，95598客服平台登记并解除维护状态。
【文档编号】H02J13/00GK103986227SQ201410183683
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月4日 优先权日:2014年5月4日
【发明者】杨红举, 李怀生, 李明, 杨志新, 于善华, 贾显忠, 姚远, 姚凯 申请人:国网河南省电力公司南阳供电公司