一种供电系统故障智能辅助分析系统的制作方法

本发明涉及供电系统领域，尤其涉及一种供电系统故障智能辅助分析系统。

背景技术：

长期以来，对供电系统的供电网络及供电站巡检工作多采用人工方式进行，传统的人工巡检方式不仅存在劳动强度大、工作效率低、检测质量分散、手段单一等不足之处，而且事后也无法将人工所检测的数据准确、及时地传送到管理信息系统中以供后续工作中将数据进行处理。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术中的不足，本发明的目的在于，提供一种供电系统故障智能辅助分析系统，包括：服务器以及多个与服务器通过GPRS或光纤通信连接的数据采集终端；

数据采集终端设置在被监控的变电站或被监控的电力设备，数据采集终端用于对被监控的变电站或被监控的电力设备内部的数据信息进行采集，并将采集的数据信息上传至服务器；

数据采集终端包括：处理器、信号滤波模块、信号放大模块、无线通信模块、数据采集储存模块、电能表数据采集模块、状态量采集模块、脉冲量采集模块、交流模拟量采集模块、历史数据处理模块、变压设备数据采集模块、供电线路数据采集模块、断路器数据采集模块、隔离开关数据采集模块、接地开关数据采集模块、设置在一次侧电流互感器，一次侧电压互感器，二次侧电流互感组件，二次侧电压互感组件；一次侧电流互感器实时采集一次侧三相电流数据并传输给服务器；一次侧电压互感器实时采集一次侧三相电压数据并传输给服务器；二次侧电流互感组件实时采集二次侧三相电流数据并传输给服务器；二次侧电压互感组件实时采集二次侧三相电压数据并传输给服务器；

电能表数据采集模块用于按设定的抄表日或定时采集时间间隔对电能表数据进行采集、存储，并将采集电能表数据的发送给处理器；

状态量采集模块用于实时采集低压台区低压开关位置状态，低压开关发生变位时，将低压开关变位信息储存，并发送给处理器；

脉冲量采集模块用于接收电能表输出的脉冲，并根据电能表脉冲常数Kp imp/kWh，TV变比KTV，TA变比KTA计算每分钟的平均功率，并记录当日、当月功率最大值和出现时间，并发送给处理器；

交流模拟量采集模块用于按使用要求预设电压、电流、功率、功率、功率因数模拟量采集，测量电压、电流、功率、功率因数，并具有电压监测越限统计，电压准确度等级为0.5，具有谐波数据统计，谐波分量准确度等级为1；

历史数据处理模块用于将采集的数据以日为单位，在次日零点形成历史日数据，并保存最近30日数据，按照设定的冻结间隔以15min，30min，45min，60min形成各类冻结曲线数据，并保存最近30天曲线数据，并发送给处理器；

变压设备数据采集模块用于采集现场变压设备及与变压设备相适配的配电设备的模拟量，变压器各侧电流、电压、有功功率、无功功率、线圈温度、油温，并发送给处理器；

所述供电线路数据采集模块用于采集供电线路的电流、有功功率、无功功率；母线的电压、频率；供电线路的三相电压、三相电流、零序电压、零序电流，并发送给处理器；

所述断路器数据采集模块、隔离开关数据采集模块、接地开关数据采集模块分别用于采集现场设备的开关量，开关量包括：断路器位置、隔离开关、接地开关位置、断路器开关位置、保护动作总信号、就地/远方转换开关位置、断路器操动机构异常信号、控制回路断线信号、保护报警信号、保护装置故障信号，并发送给处理器；

二次侧电流互感组件包括：电流互感器、电流互感器的输入端接二次侧线路，电流互感器的第一输出端分别接二极管DdL1的阴极，二极管DdL2的阳极，运放器正极输入端，电容CdL1第一端，电阻RdL1，电流互感器的第二输出端分别接二极管DdL1的阳极，二极管DdL2的阴极，运放器负极输入端，运放器输出端接二次侧电流互感组件的输出端；二次侧电流互感组件的输出端通过信号滤波模块接处理器；

二次侧电压互感组件包括：电压互感器U1，电压互感器U1的输入端分别通过电阻Rdy1和电阻Rdy2接二次侧线路，电压互感器的第一输出端分别接二极管Ddy1的阴极，二极管Ddy2的阳极，运放器正极输入端，电容Cdy1第一端，电阻Rdy3第一端，电压互感器的第二输出端分别接二极管Ddy1的阳极，二极管Ddy2的阴极，运放器负极输入端，运放器输出端、电容Cdy1第二端，电阻Rdy3第二端，二次侧电压互感组件的输出端同时连接；二次侧电压互感组件的输出端通过信号滤波模块接处理器；

信号滤波模块包括：电阻Rlb1、电阻Rlb2、电容Clb1、电容Clb2、电容Clb3、电容Clb4、运放器LMlb；信号滤波模块的输入端通过电阻Rlb1、电阻Rlb2接运放器LMlb的负极输入端，电容Clb1第一端接电阻Rlb1、电阻Rlb2之间，电容Clb1第二端接信号滤波模块输出端；

处理器用于对接收的数据信息储存至数据采集储存模块内部，并且控制无线通信模块，将数据信息发送至服务器；

服务器包括：电能表运行状况监测模块、电压监测模块、功率因数监测模块、校时模块、限值设置模块、预付费控制模块、线路损耗分析模块、视在功率曲线生成模块、视在功率对比模块、数据交互平台、数据库；

电能表运行状况监测模块用于数据采集终端发送的数据信息，监测电能表运行状况，监测电能表运行状况包括：电能表参数变更、电能表时间超差、电表故障信息、电能表示度下降、电能表飞走、电能表停走、红外感应记录、磁感应干扰记录；

电压监测模块用于对用电网电压偏差监测，对用电网电压合格率统计；

功率因数监测模块用于按设置的功率因数分段限值对监测点的功率因数进行分析统计，记录每月功率因数越限值发生在各区段的累计时间；

校时模块用于向数据采集终端发送时钟校时指令，使数据采集终端采集的时钟与服务器的晶振时钟相同；

限值设置模块用于设置监控区域内电能表的电压及电流越限值、功率因数分段限值；

预付费控制模块用于设置和查询预付电费值、报警门限值、跳闸门限值预付费控制参数；

线路损耗分析模块用于根据电网的拓扑结构，按天采集线路下的单相、三相用户和台区总表的用电量，通过建立线损分析模型，实时地分析每条线路的实际损耗，在超过一定阀值后进行告警；

视在功率对比模块用于根据实时传输的一次侧三相电电流，一次侧三相电压，二次侧三相电电流，二次侧三相电压，计算出有功功率，无功功率，并得出视在功率，制成视在功率曲线；

视在功率对比模块用于对比一次侧用电信息和二次侧用电信息，进行数据对比并在同一页面绘制成两条视在功率曲线，在显示屏上反映给用户一、二次侧用电信息是否存在用电异常；

数据交互平台用于实现使用人员与运维人员之间交流通信，对系统进行跟踪处理，并且提供移动终端连接的客户端端口，使使用人员与运维人员使用移动终端连接数据交互平台；

平台还用于提供用电信息采集系统建设规范、标准、采集系统操作手册，对常见问题异常处理方法相关资料进行归类、展示，方便用户查阅，实现知识文档管理、知识搜集与指导、常见问答功能，以根据问题发生地区、问题类别、提交时间、解决时间等角度进行统计汇总、分析。

优选地，处理器通过信号放大模块与无线通信模块连接，信号放大模块用于将处理器发送的数据信息进行放大，信号放大模块包括：电阻Rsy2、电阻Rsy3、电阻Rsy4、电容Csy1、电容Csy2、二极管Dsy1、二极管Dsy2、运放器LMsy；

信号放大模块的输入端通过电阻Rsy2接运放器LMsy的正极输入端，运放器LMsy的负极输入端通过电阻Rsy3接地，通过电阻Rsy4接信号放大模块的输出端；二极管Dsy1、二极管Dsy2串联连接，二极管Dsy1的阴极接电源，二极管Dsy2的阳极接地；二极管Dsy1、二极管Dsy2之间接信号放大模块的输出端，运放器LMsy的输出端。

优选地，数据采集终端包括：时钟电路；

所述时钟电路用于通过对处理器的时钟设置，完成处理器时钟的设置；时钟电路与处理器连接，在控制指令字符输入后的下一个SULK时钟的上升沿时数据被写入，数据从低位0开始输入处理器；在紧跟8位的控制指令字后的下一个脉冲的下降沿读出处理器数据，读出数据时从低位0位至高位7；XI，X2引脚连接晶振，为处理器提供及时脉冲；

所述时钟电路包括：时钟芯片、石英振荡模块、时钟放大模块、时钟电容Csz1、时钟电容Csz2、时钟电阻Rsz1、时钟电阻Rsz2；

所述时钟芯片内设所述时钟芯片以秒，分，时，日期为时钟数据，通过读或写获得和修改时钟数据；所述时钟芯片内部有114个字节的静态RAM，用于存放系统通过串行口临时设定的特定字符点阵代码；所述时钟放大模块、时钟电容Csz1、时钟电阻Rsz1组成时钟放大电路；所述时钟电容Csz2、时钟电阻Rsz2组成滤波电路。

优选地，服务器还包括：二次侧相电压比较判定模块、二次侧相电流比较判定模块、功率判定模块、功率因数判定模块；

二次侧相电压比较判定模块用于将二次侧各相电压数据与二次侧各相电压基础数据中的参考电压进行比较，若测得电压比参考电压低20％以上，则判断为欠压；若测得电压比参考电压高20％以上，则判断为超压；若电压为0，则判断为失压；

二次侧相电流比较判定模块用于根据二次侧各相电流数据，计算电流三相不平衡率，满足(最大电流值-最小电流值)/最大电流值≥30％的条件则判断为三相电流不平衡；若最小电流值为0，则判断为失流；

功率判定模块用于

满足下列条件时，则判断为功率异常：

(P₂-P₃)/P₂≥30％

三相三线：

三相四线：

将P₁与有功功率数据比较，较大的值取为P₂，小的值取为P₃

其中，U_A，U_B，U_C为各相电压值，I_A，I_B，I_C为各相电流值，取为正常值，一般为0.8-0.9，

可设为0.866，即取为30°；

功率因数判定模块用于

若满足下列条件，则判断为“功率因数异常”：

P：用电信息采集系统采集的有功功率

S：视在功率，为根据电流电压计算所得数据，其中：

三相三线：

三相四线：S₁U_AI_A+U_BI_B+U_CI_C。

优选地，数据采集终端还包括：相电检测模块；相电检测模块用于检测二次侧三相电是否缺相，并当出现缺相时，将缺相信息发送至处理器；

相电检测模块包括：A相电检测端、B相电检测端、C相电检测端、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、二极管D1、二极管D2、二极管D3、光电隔离器；

A相电检测端通过电阻R1、二极管D1、电阻R2接光电隔离器输入端；

B相电检测端通过电阻R3、二极管D2、电阻R4接光电隔离器输入端；

C相电检测端通过电阻R5、二极管D3、电阻R6接光电隔离器输入端；

光电隔离器设有与A相电检测端相对于的A相电检测输出端，与B相电检测端相对于的B相电检测输出端，与C相电检测端相对于的C相电检测输出端。

优选地，数据采集终端还包括：发送接收数据处理模块、发送数据配置模块、发送数据解析模块、规约判断模块、

发送接收数据处理模块用于通过FTP方式将数据采集终端采集的数据发送到服务器的指定路径下，并获取配置信息和性能信息；

发送数据配置模块用于将待发送的数据配置成xml文件，得到FTP的IP端口，针对所述数据采集终端开通的用户名和密码，xml文件所在本地获取路径和存储路径，采集时间；

发送数据解析模块用于将xml文件调用成FTPClient类发送性能文件，调用FTPClient指令，与服务器建立发送路径，解析所有xml文件制成xml包；

规约判断模块用于通过判定xml包内，xml文件是否合乎通信约定的规约，若符合规约则进行发送，若不符合则发送xml文件不符合规约；

服务器还包括：数据更新判断模块、数据处理过滤模块、数据库映射模块、处理信息储存模块；

数据更新判断模块用于比较判断当前接收的xml包内xml文件与上一采集时间内接收的xml文件是否有更新，若新接收的xml文件有更新，则将该文件保持至数据库；

数据处理过滤模块用于调用XMLUtil.getSafeXMLInputSource函数，对xml包内每个xml文件进行信息过滤处理，将过滤后的xml文件传递给NEPerformance函数的NEPerformanceMeasInfo类，进行解析和装载；

数据库映射模块用于在数据库的persistence.xml文件中调用NEPerformance类和NEPerformanceMeasInfo类，解析和装载的每个xml文件映射到NEPerformance类和NEPerformanceMeasInfo类中管理储存；

处理信息储存模块用于将xml文件中各个属性对应的值赋给NEPerformance类声明的信息，并对信息进行判断处理，待所有测量结果均被处理并装载NEPerformanceMeasInfo中的各个变量后，调用EntityManager函数将数据储存到数据库中。

优选地，还包括：与服务器通信连接的数据应用终端；

数据应用终端包括：摄像头、录音模块、GPS定位模块、USB接口、身份识别模块、数据储存模块、数据交互模块；

GPS定位模块用于用户在使用数据应用终端时，进行位置定位；

数据交互模块用于使用户在对现场进行巡检时，上报巡检记录，巡检结果，以及获取服务器储存的现场设备数据信息；

身份验证模块包括：居民身份证阅读器；

居民身份证阅读器与指纹采集器相适配；

居民身份证阅读器设有信息解码模块，指纹采集器通过指纹采集程序与数据处理模块相连；居民身份证内的身份数据通过刷证程序传输给居民身份证阅读器内的信息解码模块；信息解码模块分别与平板电脑和数据处理模块相连；

数据应用终端上设有身份证信息数据接口、指纹传感器接口、指纹算法模块、指纹算法保护模块；

电网检测装置内置有国密算法模块、标准算法模块；国密算法模块为支持SM1、SM2、SM3、SMS4、SM6、SSF33、SCB2国密算法指纹算法的模块；标准算法模块为支持RSA、ECC、AES、DES/3DES、SHA国际标准算法的模块。

优选地，数据应用终端还用于在进行现场巡检之前，用户使用数据应用终端从服务器中下载现场待巡视的初始数据或上次巡检结果，并存入数据应用终端的数据储存模块中；在进行现场用电巡检时，根据现场用户情况，在数据应用终端上记录现场电力设备的巡检结果，结合巡视移动终端的GPS定位功能，实时定位现场用电检查时的地理位置信息或用户的地理位置信息；

在巡检结束后，所述的用户将数据应用终端已采集的数据信息向服务器上传，实现数据应用终端与服务器之间的数据交换，并更新服务器内部数据库信息更新。

优选地，数据采集终端包括：馈线终端采集控制单元、配变终端采集控制单元、数据终端采集控制单元、分支线故障模块；

馈线终端采集控制单元、配变终端采集控制单元、数据终端采集控制单元对供电系统上的开闭所、环网柜、配电室、箱式变、柱上开关进行遥测信息，并基于不同遥测点的电流情况进行故障定位、隔离和恢复供电；

分支线故障模块用于分支线路采用具有接地故障处理功能的快速分段开关，当分支分段开关区域内线路发生单相接地故障时，该分支分段开关经过延时判断为永久故障后自动分闸，直接切除故障；当分支分段开关区域内线路发生相间短路时，如分支分段开关采用断路器，就地跳闸切除故障；如采用负荷开关，上级开关保护掉闸，用户分段开关在线路失电后分闸并闭锁，上级开关重合后，相邻线路恢复供电，故障线路被隔离；快速分段开关安装于高压用电户与运行负荷较大、故障率高的分支线路；架空线路和电缆线路分别采用快速分段开关。

优选地，服务器还包括：数据统计分析模块；

数据统计分析模块用于对数据采集终端采集并发送的数据并结合数据库储存的历史数据信息，基于分类、统计、计算和分析的结果，提供信息查询、定制报表和分析报告形成等一系列功能，以便支持停电原因查找、可靠性数据统计方面的综合应用；配电网各类数据包括实时数据、非实时数据和准实时数据；具体的模块功能包括：配电网故障的原因归类分析；调度工作计划的检索和分析；调度操作票统计和分类；停电工作分类与工作评定；供电可靠性分析与统计；其它应用户需要而专门进行的综合应用。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

系统通过数据采集终端实时采集电力设备及变电站，并将采集的数据信息上传至服务器。服务器对采集的数据信息进行处理分析，避免了人工巡检方式提高工作效率，使得检测数据集中管理，而且事后能够对数据进行分析处理。

服务器对数据采集终端采集并发送的数据并结合数据库储存的历史数据信息，基于分类、统计、计算和分析的结果，提供信息查询、定制报表和分析报告形成等一系列功能，以便支持停电原因查找、可靠性数据统计方面的综合应用；配电网各类数据包括实时数据、非实时数据和准实时数据；具体的模块功能包括：配电网故障的原因归类分析；调度工作计划的检索和分析；调度操作票统计和分类；停电工作分类与工作评定；供电可靠性分析与统计；其它应用户需要而专门进行的综合应用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为供电系统故障智能辅助分析系统的整体示意图；

图2为数据采集终端示意图；

图3为二次侧电压互感组件电路图；

图4为二次侧电流互感组件电路图；

图5为信号滤波模块电路图；

图6为信号放大模块电路图；

图7为时钟电路电路图；

图8为相电检测模块电路图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将运用具体的实施例及附图，对本发明保护的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，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它实施例，都属于本专利保护的范围。

本实施例提供一种供电系统故障智能辅助分析系统，如图1至8所示，包括：服务器1以及多个与服务器1通过GPRS或光纤通信连接的数据采集终端2；

数据采集终端2设置在被监控的变电站或被监控的电力设备，数据采集终端2用于对被监控的变电站或被监控的电力设备内部的数据信息进行采集，并将采集的数据信息上传至服务器1；

数据采集终端2包括：处理器11、信号滤波模块、信号放大模块12、无线通信模块13、数据采集储存模块14、电能表数据采集模块15、状态量采集模块16、脉冲量采集模块17、交流模拟量采集模块18、历史数据处理模块19、变压设备数据采集模块20、供电线路数据采集模块21、断路器数据采集模块22、隔离开关数据采集模块23、接地开关数据采集模块24、设置在一次侧电流互感器，一次侧电压互感器，二次侧电流互感组件，二次侧电压互感组件；一次侧电流互感器实时采集一次侧三相电流数据并传输给服务器1；一次侧电压互感器实时采集一次侧三相电压数据并传输给服务器1；二次侧电流互感组件实时采集二次侧三相电流数据并传输给服务器1；二次侧电压互感组件实时采集二次侧三相电压数据并传输给服务器1；

电能表数据采集模块15用于按设定的抄表日或定时采集时间间隔对电能表数据进行采集、存储，并将采集电能表数据的发送给处理器11；

状态量采集模块16用于实时采集低压台区低压开关位置状态，低压开关发生变位时，将低压开关变位信息储存，并发送给处理器11；

脉冲量采集模块17用于接收电能表输出的脉冲，并根据电能表脉冲常数Kp imp/kWh，TV变比KTV，TA变比KTA计算每分钟的平均功率，并记录当日、当月功率最大值和出现时间，并发送给处理器11；

交流模拟量采集模块18用于按使用要求预设电压、电流、功率、功率、功率因数模拟量采集，测量电压、电流、功率、功率因数，并具有电压监测越限统计，电压准确度等级为0.5，具有谐波数据统计，谐波分量准确度等级为1；

历史数据处理模块19用于将采集的数据以日为单位，在次日零点形成历史日数据，并保存最近30日数据，按照设定的冻结间隔以15min，30min，45min，60min形成各类冻结曲线数据，并保存最近30天曲线数据，并发送给处理器11；

变压设备数据采集模块20用于采集现场变压设备及与变压设备相适配的配电设备的模拟量，变压器各侧电流、电压、有功功率、无功功率、线圈温度、油温，并发送给处理器11；

所述供电线路数据采集模块21用于采集供电线路的电流、有功功率、无功功率；母线的电压、频率；供电线路的三相电压、三相电流、零序电压、零序电流，并发送给处理器11；

断路器数据采集模块22、隔离开关数据采集模块23、接地开关数据采集模块24分别用于采集现场设备的开关量，开关量包括：断路器位置、隔离开关、接地开关位置、断路器开关位置、保护动作总信号、就地/远方转换开关位置、断路器操动机构异常信号、控制回路断线信号、保护报警信号、保护装置故障信号，并发送给处理器11；

二次侧电流互感组件包括：电流互感器U2、电流互感器U2的输入端接二次侧线路，电流互感器U2的第一输出端分别接二极管DdL1的阴极，二极管DdL2的阳极，运放器正极输入端，电容CdL1第一端，电阻RdL1，电流互感器的第二输出端分别接二极管DdL1的阳极，二极管DdL2的阴极，运放器负极输入端，运放器输出端接二次侧电流互感组件的输出端；二次侧电流互感组件的输出端通过信号滤波模块接处理器11；

电流互感器U2起到强弱电隔离的作用，其额定输入电流为5A，额定输出电流为2.5mA。电容CdL1通常取400-1000PF，用于补偿电流互感器U2所引起的相移，电容CdL2,电容CdL3用于滤除供电电源的谐波，保证供电电压的稳定。二极管DdL1，二极管DdL2防止运放LMdL的过度饱和。选择合适的电阻RdL1确保输出电压幅值在任何情况下均适合处理器11工作处理，避免由于电压的波动影响处理器11工作。

二次侧电压互感组件包括：电压互感器U1，电压互感器U1的输入端分别通过电阻Rdy1和电阻Rdy2接二次侧线路，电压互感器的第一输出端分别接二极管Ddy1的阴极，二极管Ddy2的阳极，运放器正极输入端，电容Cdy1第一端，电阻Rdy3第一端，电压互感器的第二输出端分别接二极管Ddy1的阳极，二极管Ddy2的阴极，运放器LMdy负极输入端，运放器输出端、电容Cdy1第二端，电阻Rdy3第二端，二次侧电压互感组件的输出端同时连接；二次侧电压互感组件的输出端通过信号滤波模块接处理器；

设电网相电压有效值为X，电压互感器的变比为k，则电压互感器二次侧输出电压有效值为X/k，即二次侧电压互感组件的输入电压有效值为X/k。

本实施例中，电压互感器U1起到强弱电隔离的作用，其额定输入、输出电流均为2mA左右。为保证额定输入电流为2mA左右，选取合适电阻Rdy1和电阻Rdy2，使X/[k(Rdy1+Rdy2)]的值接近2mA。电容Cdy1通常取400-1000PF，用于补偿精密交流互感器所引起的相移；电容Cdy2、电容Cdy3用于滤除供电电源的谐波，保证采集电压的稳定；二极管Ddy1和二极管Ddy2防止运放器LMdy的过度饱和。选择合适的电阻Rdy3确保输出电压幅值在任何情况下均适合处理器11工作处理，避免由于电压的波动影响处理器11工作。

信号滤波模块包括：电阻Rlb1、电阻Rlb2、电容Clb1、电容Clb2、电容Clb3、电容Clb4、运放器LMlb；信号滤波模块的输入端通过电阻Rlb1、电阻Rlb2接运放器LMlb的负极输入端，电容Clb1第一端接电阻Rlb1、电阻Rlb2之间，电容Clb1第二端接信号滤波模块输出端；

处理器11用于对接收的数据信息储存至数据采集储存模块内部，并且控制无线通信模块13，将数据信息发送至服务器1；

服务器1包括：电能表运行状况监测模块、电压监测模块、功率因数监测模块、校时模块、限值设置模块、预付费控制模块、线路损耗分析模块、视在功率曲线生成模块、视在功率对比模块、数据交互平台、数据库；

电能表运行状况监测模块用于数据采集终端发送的数据信息，监测电能表运行状况，监测电能表运行状况包括：电能表参数变更、电能表时间超差、电表故障信息、电能表示度下降、电能表飞走、电能表停走、红外感应记录、磁感应干扰记录；

电压监测模块用于对用电网电压偏差监测，对用电网电压合格率统计；

功率因数监测模块用于按设置的功率因数分段限值对监测点的功率因数进行分析统计，记录每月功率因数越限值发生在各区段的累计时间；

校时模块用于向数据采集终端发送时钟校时指令，使数据采集终端采集的时钟与服务器的晶振时钟相同；

限值设置模块用于设置监控区域内电能表的电压及电流越限值、功率因数分段限值；

预付费控制模块用于设置和查询预付电费值、报警门限值、跳闸门限值预付费控制参数；线路损耗分析模块用于根据电网的拓扑结构，按天采集线路下的单相、三相用户和台区总表的用电量，通过建立线损分析模型，实时地分析每条线路的实际损耗，在超过一定阀值后进行告警；视在功率对比模块用于根据实时传输的一次侧三相电电流，一次侧三相电压，二次侧三相电电流，二次侧三相电压，计算出有功功率，无功功率，并得出视在功率，制成视在功率曲线；视在功率对比模块用于对比一次侧用电信息和二次侧用电信息，进行数据对比并在同一页面绘制成两条视在功率曲线，在显示屏上反映给用户一、二次侧用电信息是否存在用电异常；数据交互平台用于实现使用人员与运维人员之间交流通信，对系统进行跟踪处理，并且提供移动终端连接的客户端端口，使使用人员与运维人员使用移动终端连接数据交互平台；平台还用于提供用电信息采集系统建设规范、标准、采集系统操作手册，对常见问题异常处理方法相关资料进行归类、展示，方便用户查阅，实现知识文档管理、知识搜集与指导、常见问答功能，以根据问题发生地区、问题类别、提交时间、解决时间等角度进行统计汇总、分析。

处理器11通过信号放大模块12与无线通信模块13连接，信号放大模块12用于将处理器11发送的数据信息进行放大，信号放大模块12包括：电阻Rsy2、电阻Rsy3、电阻Rsy4、电容Csy1、电容Csy2、二极管Dsy1、二极管D sy2、运放器LMsy；信号放大模块的输入端通过电阻Rsy2接运放器LMsy的正极输入端，运放器LMsy的负极输入端通过电阻Rsy3接地，通过电阻Rsy4接信号放大模块的输出端；二极管Dsy1、二极管Dsy2串联连接，二极管Dsy1的阴极接电源，二极管Dsy2的阳极接地；二极管Dsy1、二极管Dsy2之间接信号放大模块的输出端，运放器LMsy的输出端。

本实施例中，数据采集终端包括：时钟电路；

所述时钟电路用于通过对处理器的时钟设置，完成处理器时钟的设置；时钟电路与处理器连接，在控制指令字符输入后的下一个SULK时钟的上升沿时数据被写入，数据从低位0开始输入处理器；在紧跟8位的控制指令字后的下一个脉冲的下降沿读出处理器数据，读出数据时从低位0位至高位7；XI,X2引脚连接晶振，为处理器提供及时脉冲；

数据采集终端2还包括：时钟电路；时钟电路用于通过对处理器11的时钟设置，完成处理器时钟的设置；时钟电路与处理器连接，在控制指令字符输入后的下一个SULK时钟的上升沿时数据被写入，数据从低位0开始输入处理器；在紧跟8位的控制指令字后的下一个脉冲的下降沿读出处理器数据，读出数据时从低位0位至高位7；XI,X2引脚连接晶振，为处理器提供及时脉冲；时钟电路包括：时钟芯片53、石英振荡模块51、时钟放大模块52、时钟电容Csz1、时钟电容Csz2、时钟电阻Rsz1、时钟电阻Rsz2；时钟芯片53内设所述时钟芯片以秒，分，时，日期为时钟数据，通过读或写获得和修改时钟数据；所述时钟芯片内部有114个字节的静态RAM，用于存放系统通过串行口临时设定的特定字符点阵代码；所述时钟放大模块52、时钟电容Csz1、时钟电阻Rsz1组成时钟放大电路；所述时钟电容Csz2、时钟电阻Rsz2组成滤波电路；

处理器11总要不断的获取采集信息，因此需要提供实时时钟功能，为使获取采集信息提供准确无误的实时时间，并且要求系统掉电之后实时时钟能够继续工作，重新上电后，实时时钟仍然提供与当前同步的时间。同时为了调试方便，该实时时钟需具有可编程功能，能够通过编程设定时间。控制装置中可以包括时钟芯片、一个高精度晶振和一块充电电池54。整个系统掉电之后，时钟芯片正常工作所需要的电源由充电电池来提供。

本实施例中，服务器1还包括：二次侧相电压比较判定模块、二次侧相电流比较判定模块、功率判定模块、功率因数判定模块；

二次侧相电压比较判定模块用于将二次侧各相电压数据与二次侧各相电压基础数据中的参考电压进行比较，若测得电压比参考电压低20％以上，则判断为欠压；若测得电压比参考电压高20％以上，则判断为超压；若电压为0，则判断为失压；

二次侧相电流比较判定模块用于根据二次侧各相电流数据，计算电流三相不平衡率，满足(最大电流值-最小电流值)/最大电流值≥30％的条件则判断为三相电流不平衡；若最小电流值为0，则判断为失流；

功率判定模块用于

满足下列条件时，则判断为功率异常：

(P₂-P₃)/P₂≥30％

三相三线：

三相四线：

将P₁与有功功率数据比较，较大的值取为P₂，小的值取为P₃

其中，U_A，U_B，U_C为各相电压值，I_A，I_B，I_C为各相电流值，取为正常值，一般为0.8-0.9，

可设为0.866，即取为30°；

功率因数判定模块用于

若满足下列条件，则判断为“功率因数异常”：

P：用电信息采集系统采集的有功功率

S：视在功率，为根据电流电压计算所得数据，其中：

三相三线：

三相四线：S₁＝U_AI_A+U_BI_B+U_CI_C。

本实施例中，数据采集终端还包括：相电检测模块；相电检测模块用于检测二次侧三相电是否缺相，并当出现缺相时，将缺相信息发送至处理器；

相电检测模块包括：A相电检测端、B相电检测端、C相电检测端、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、二极管D1、二极管D2、二极管D3、光电隔离器；

A相电检测端通过电阻R1、二极管D1、电阻R2接光电隔离器输入端；

B相电检测端通过电阻R3、二极管D2、电阻R4接光电隔离器输入端；

C相电检测端通过电阻R5、二极管D3、电阻R6接光电隔离器输入端；

光电隔离器设有与A相电检测端相对于的A相电检测输出端，与B相电检测端相对于的B相电检测输出端，与C相电检测端相对于的C相电检测输出端。

本实施例中，数据采集终端1还包括：发送接收数据处理模块、发送数据配置模块、发送数据解析模块、规约判断模块、

发送接收数据处理模块用于通过FTP方式将数据采集终端采集的数据发送到服务器的指定路径下，并获取配置信息和性能信息；

发送数据配置模块用于将待发送的数据配置成xml文件，得到FTP的IP端口，针对所述数据采集终端开通的用户名和密码，xml文件所在本地获取路径和存储路径，采集时间；

发送数据解析模块用于将xml文件调用成FTPClient类发送性能文件，调用FTPClient指令，与服务器建立发送路径，解析所有xml文件制成xml包；

规约判断模块用于通过判定xml包内，xml文件是否合乎通信约定的规约，若符合规约则进行发送，若不符合则发送xml文件不符合规约；

服务器2还包括：数据更新判断模块、数据处理过滤模块、数据库映射模块、处理信息储存模块；

数据更新判断模块用于比较判断当前接收的xml包内xml文件与上一采集时间内接收的xml文件是否有更新，若新接收的xml文件有更新，则将该文件保持至数据库；

数据处理过滤模块用于调用XMLUtil.getSafeXMLInputSource函数，对xml包内每个xml文件进行信息过滤处理，将过滤后的xml文件传递给NEPerformance函数的NEPerformanceMeasInfo类，进行解析和装载；

数据库映射模块用于在数据库的persistence.xml文件中调用NEPerformance类和NEPerformanceMeasInfo类，解析和装载的每个xml文件映射到NEPerformance类和NEPerformanceMeasInfo类中管理储存；

处理信息储存模块用于将xml文件中各个属性对应的值赋给NEPerformance类声明的信息，并对信息进行判断处理，待所有测量结果均被处理并装载NEPerformanceMeasInfo中的各个变量后，调用EntityManager函数将数据储存到数据库中。

这样服务器对采集到的数据信息进行分门别类的进行储存，保证日后提取的便捷性。而且通过FTP方式数据传输具有安全性，传输速度快。而且每次对xml包内的文件进行查询处理，如有新的文件信息则对数据库进行更新，如果没有更新则不更新，这样减少了数据处理量，降低服务器的工作强度。

系统还包括：与服务器通信连接的数据应用终端；

数据应用终端包括：摄像头、录音模块、GPS定位模块、USB接口、身份识别模块、数据储存模块、数据交互模块；

GPS定位模块用于用户在使用数据应用终端时，进行位置定位；数据交互模块用于使用户在对现场进行巡检时，上报巡检记录，巡检结果，以及获取服务器储存的现场设备数据信息；身份验证模块包括：居民身份证阅读器；居民身份证阅读器与指纹采集器相适配；居民身份证阅读器设有信息解码模块，指纹采集器通过指纹采集程序与数据处理模块相连；居民身份证内的身份数据通过刷证程序传输给居民身份证阅读器内的信息解码模块；信息解码模块分别与平板电脑和数据处理模块相连；

数据应用终端上设有身份证信息数据接口、指纹传感器接口、指纹算法模块、指纹算法保护模块；

电网检测装置内置有国密算法模块、标准算法模块；国密算法模块为支持SM1、SM2、SM3、SMS4、SM6、SSF33、SCB2国密算法指纹算法的模块；标准算法模块为支持RSA、ECC、AES、DES/3DES、SHA国际标准算法的模块。

数据应用终端还用于在进行现场巡检之前，用户使用数据应用终端从服务器中下载现场待巡视的初始数据或上次巡检结果，并存入数据应用终端的数据储存模块中；在进行现场用电巡检时，根据现场用户情况，在数据应用终端上记录现场电力设备的巡检结果，结合巡视移动终端的GPS定位功能，实时定位现场用电检查时的地理位置信息或用户的地理位置信息；

在巡检结束后，所述的用户将数据应用终端已采集的数据信息向服务器上传，实现数据应用终端与服务器之间的数据交换，并更新服务器内部数据库信息更新。

数据采集终端2包括：馈线终端采集控制单元、配变终端采集控制单元、数据终端采集控制单元、分支线故障模块；

馈线终端采集控制单元、配变终端采集控制单元、数据终端采集控制单元对供电系统上的开闭所、环网柜、配电室、箱式变、柱上开关进行遥测信息，并基于不同遥测点的电流情况进行故障定位、隔离和恢复供电；

分支线故障模块用于分支线路采用具有接地故障处理功能的快速分段开关，当分支分段开关区域内线路发生单相接地故障时，该分支分段开关经过延时判断为永久故障后自动分闸，直接切除故障；当分支分段开关区域内线路发生相间短路时，如分支分段开关采用断路器，就地跳闸切除故障；如采用负荷开关，上级开关保护掉闸，用户分段开关在线路失电后分闸并闭锁，上级开关重合后，相邻线路恢复供电，故障线路被隔离；快速分段开关安装于高压用电户与运行负荷较大、故障率高的分支线路；架空线路和电缆线路分别采用快速分段开关。

服务器1还包括：数据统计分析模块；数据统计分析模块用于对数据采集终端采集并发送的数据并结合数据库储存的历史数据信息，基于分类、统计、计算和分析的结果，提供信息查询、定制报表和分析报告形成等一系列功能，以便支持停电原因查找、可靠性数据统计方面的综合应用；配电网各类数据包括实时数据、非实时数据和准实时数据；具体的模块功能包括：配电网故障的原因归类分析；调度工作计划的检索和分析；调度操作票统计和分类；停电工作分类与工作评定；供电可靠性分析与统计；其它应用户需要而专门进行的综合应用。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参考即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。