配电网电压监测装置布点设计设备的制作方法

本实用新型涉及配电网电压监测领域，特别是涉及配电网电压监测装置布点设计设备。

背景技术：

实时监测电网电压是治理配电网电压质量问题的前提，为每个电压节点配置电压监测装置虽能够准确获得实时电压分布，但其配置成本十分昂贵。考虑到同一馈线电压的相关性，可适当减少电压监测点，然后利用电力系统状态估计方法，根据多个电压监测数据来估计全网的电压分布。

配电网电压监测点过少会导致估计的电网电压不准确，而电压监测点过多会导致冗余浪费，由此合理配置电压监测装置，即用最少的监测装置实现满足误差要求的全网电压监测，对减少设备投资、提高电力系统经济效益具有重要意义。现阶段常采用遍历的方法获得电压监测装置最优布点方案，但是城市配电网的节点数较多，遍历所有布点方案所需时间长，计算过程复杂。由此，亟需研究快速有效的电压监测装置布点设计设备，以合理配置配电网电压监测装置。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种配电网电压监测装置布点设计设备。

一种配电网电压监测装置布点设计设备，其包括供电装置、人机操作界面装置、数据采集装置、中央处理器与显示装置；所述供电装置分别与所述人机操作界面装置、所述数据采集装置、所述中央处理器及所述显示装置连接；所述中央处理器分别与所述人机操作界面装置、所述数据采集装置及所述显示装置连接；所述数据采集装置用于分别连接配电网的各个电压监测点。

上述配电网电压监测装置布点设计设备，通过设计数据采集装置分别连接配电网的各个电压监测点，在保证电压估计精度的基础上，能够确定电压监测的位置及信息，从而通过中央处理器计算合理配置配电网电压监测装置，能够快速得到布点位置最少的电压监测布点方案，为配电网电压监测提供了布点依据，有利于配电网电压质量问题的治理。

在其中一个实施例中，所述人机操作界面装置包括文字操作界面装置。

在其中一个实施例中，文字操作界面装置包括移动终端、手写板及/或键盘。

在其中一个实施例中，所述人机操作界面装置包括语音操作界面装置。

在其中一个实施例中，所述语音操作界面装置包括移动终端及/或麦克风。

在其中一个实施例中，所述人机操作界面装置包括文字操作界面装置与语音操作界面装置。

在其中一个实施例中，所述文字操作界面装置与所述语音操作界面装置集成设置。

在其中一个实施例中，所述配电网电压监测装置布点设计设备还包括与所述中央处理器连接的声音输出装置。

在其中一个实施例中，所述数据采集装置设有多个采集端，每一所述采集端用于连接配电网的一电压监测点。

在其中一个实施例中，所述数据采集装置还设有负荷节点模块与电压分布模块，所述负荷节点模块与所述电压分布模块分别与所述中央处理器连接。

在其中一个实施例中，所述中央处理器包括数据处理芯片、运算器与存储器；所述数据处理芯片分别与所述人机操作界面、所述数据采集装置及所述显示装置连接；所述运算器分别与所述数据处理芯片及所述存储器连接。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的示意图。

图2为本实用新型另一个实施例的示意图。

图3为本实用新型另一个实施例的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多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实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，一种配电网电压监测装置布点设计设备，其包括供电装置、人机操作界面装置、数据采集装置、中央处理器与显示装置；所述供电装置分别与所述人机操作界面装置、所述数据采集装置、所述中央处理器及所述显示装置连接；所述中央处理器分别与所述人机操作界面装置、所述数据采集装置及所述显示装置连接；所述数据采集装置用于分别连接配电网的各个电压监测点。上述配电网电压监测装置布点设计设备，通过设计数据采集装置分别连接配电网的各个电压监测点，在保证电压估计精度的基础上，能够确定电压监测的位置及信息，从而通过中央处理器计算合理配置配电网电压监测装置，能够快速得到布点位置最少的电压监测布点方案，为配电网电压监测提供了布点依据，有利于配电网电压质量问题的治理。

进一步地，在其中一个实施例中，所述人机操作界面装置用于输入用户指令；在其中一个实施例中，所述用户指令为布点要求亦可称为用户布点要求；进一步地，所述人机操作界面装置用于输入布点要求，即配电网电压监测装置布点要求，亦可称为配电网电压监测装置布点设计要求。在其中一个实施例中，所述数据采集装置用于分别采集配电网的各个电压监测点的电压信号；在其中一个实施例中，所述中央处理器用于根据所述人机操作界面装置输入的布点要求以及所述数据采集装置采集的各个电压监测点的电压信号，计算满足电压估计精度且布点位置最少的电压监测装置布点方案，并输出到所述显示装置。进一步地，所述中央处理器设有精度估算模块、布点计算模块与方案计算模块；所述精度估算模块用于根据所述人机操作界面装置输入的布点要求以及所述数据采集装置采集的各个电压监测点的电压信号，计算满足电压估计精度的电压监测装置布点并传输给所述方案计算模块；所述布点计算模块用于根据所述人机操作界面装置输入的布点要求以及所述数据采集装置采集的各个电压监测点的电压信号，计算布点位置最少的电压监测装置布点并传输给所述方案计算模块；所述方案计算模块分别与所述精度估算模块、所述布点计算模块及所述显示装置连接，用于根据满足电压估计精度的电压监测装置布点及布点位置最少的电压监测装置布点，计算满足电压估计精度且布点位置最少的电压监测装置布点方案，并输出到所述显示装置。其中，所述电压监测装置布点方案，即配电网电压监测装置布点设计方案，简称为布点方案或设计方案。进一步地，所述精度估算模块、所述布点计算模块与所述方案计算模块集成设置为一运算器。进一步地，所述中央处理器还设有连接所述运算器的存储器，所述存储器用于存储用户指令及/或所述数据采集装置采集的各个电压监测点的电压信号；进一步地，所述存储器用于存储配电网结构和电压分布参数、用户布点要求和运算器所得到的布点方案。进一步地，所述中央处理器还设有连接所述运算器的数据处理芯片，所述数据处理芯片用于接收所述人机操作界面输入的文字数据，传输给所述运算器。进一步地，所述数据处理芯片还用于提取所述文字数据中的关键字并传输给所述运算器。进一步地，所述数据处理芯片还用于接收所述人机操作界面输入的语音数据，并将所述语音数据转换成文字数据，传输给所述运算器。

在其中一个实施例中，所述人机操作界面装置包括文字操作界面装置。在其中一个实施例中，文字操作界面装置包括移动终端、手写板及/或键盘。这样，可以实现文字输入。在其中一个实施例中，所述人机操作界面装置包括语音操作界面装置。在其中一个实施例中，所述语音操作界面装置包括移动终端及/或麦克风。这样，可以实现语音输入。在其中一个实施例中，所述人机操作界面装置包括文字操作界面装置与语音操作界面装置。在其中一个实施例中，所述文字操作界面装置与所述语音操作界面装置集成设置。在其中一个实施例中，所述人机操作界面装置包括键盘及/或手机。也就是说，用户可以采用键盘输入指令，也可以直接采用自己的手机通过手机上的输入法或者麦克风实现输入指令。

在其中一个实施例中，所述配电网电压监测装置布点设计设备还包括与所述中央处理器连接的声音输出装置。在其中一个实施例中，所述声音输出装置为音箱。这样，不仅可以将配电网电压监测装置布点设计的计算结果输出到显示装置；计算结果即布点方案，亦称为布点设计方案，还可以将配电网电压监测装置布点设计的计算结果输出到声音输出装置，从而实现了图像及声音的双重输出效果。进一步地，所述方案计算模块还与所述声音输出装置连接，所述方案计算模块用于将电压监测装置布点方案传输给所述声音输出装置。进一步地，在其中一个实施例中，所述配电网电压监测装置布点设计设备还包括与所述中央处理器连接的无线输出装置；所述无线输出装置用于将所述电压监测装置布点方案输出到目标终端。在其中一个实施例中，所述目标终端包括管理员移动终端或者电脑终端等。

进一步地，所述数据采集装置还用于采集配电网结构；或者，所述人机操作界面还用于输入或导入配电网结构；在其中一个实施例中，所述数据采集装置设有多个采集端，每一所述采集端用于连接配电网的一电压监测点；在其中一个实施例中，所述采集端用于采集电压参数；这样，多个所述采集端采集提供了配电网结构中的电压分布参数。在其中一个实施例中，所述数据采集装置还设有负荷节点模块与电压分布模块，所述负荷节点模块与所述电压分布模块分别与所述中央处理器连接。进一步地，在其中一个实施例中，所述负荷节点模块用于根据配电网结构及各所述采集端所采集的电压分布参数生成负荷节点导纳矩阵并传输给所述中央处理器，所述电压分布模块用于根据配电网结构及各所述采集端所采集的电压分布参数生成电压分布矩阵并传输给所述中央处理器。

在其中一个实施例中，所述中央处理器包括数据处理芯片、运算器与存储器；所述数据处理芯片分别与所述人机操作界面、所述数据采集装置及所述显示装置连接；所述运算器分别与所述数据处理芯片及所述存储器连接。在其中一个实施例中，所述数据处理芯片用于将所述人机操作界面输入的用户指令转换为所述运算器可识别的运算数据；在其中一个实施例中，所述运算器用于根据所述人机操作界面装置输入的布点要求以及所述数据采集装置采集的各个电压监测点的电压信号，计算满足电压估计精度且布点位置最少的电压监测装置布点方案，并输出到所述显示装置；在其中一个实施例中，所述存储器用于存储所述人机操作界面装置输入的布点要求、所述数据采集装置采集的各个电压监测点的电压信号以及所述运算器计算得到的电压监测装置布点方案。

进一步地，在其中一个实施例中，所述显示装置设置命令预览界面与结果输出界面；所述命令预览界面亦可称为命令预览界面显示模块，用于显示用户输入的控制命令，所述结果输出界面亦可称为结果输出界面显示模块，用于显示中央处理器所得电压监测装置布点结果，即布点方案。

在其中一个实施例中，一种配电网电压监测装置布点设计设备，包括以下各项的部分或全部。人机操作界面，用于用户输入控制命令，并将用户的布点要求发送到中央处理器；数据采集装置，用于采集配电网结构和电压分布参数，并发送给中央处理器；中央处理器，用于在数据采集装置提供的配电网结构和电压分布参数以及人机操作界面提供的布点要求的基础上，计算满足电压估计精度且布点位置最少的电压监测装置布点方案；命令预览界面，用于显示用户输入的控制命令；结果输出界面，用于显示中央处理器所得电压监测装置布点结果。上述配电网电压监测装置布点设计设备，在保证电压估计精度的基础上，能够快速得到布点位置最少的电压监测布点方案，为配电网的电压监测提供了布点依据，有利于配电网电压质量问题的治理。

一个实施例如图2所示，一种配电网电压监测装置布点设计设备，包括人机操作界面、数据采集装置、中央处理器、命令预览界面及结果输出界面。在其中一个实施例中，人机操作界面，用于由用户输入控制命令，并将用户的布点要求发送到中央处理器。包括用于输入语音的语音输入部；或/和，用于输入文字的文字输入部，所述语音输入部可采用麦克风，文字输入部可采用手写板或/和键盘。可以理解的是，也可采用其它具体类型的语音输入器件、文字输入器件，也均在本实用新型保护范围内。在其中一个实施例中，所述布点要求，即用户布点要求，包括电压估计精度，电压监测点待选范围，及/或，已安装的电压监测装置位置。数据采集装置，用于采集配电网结构和电压分布参数，生成相应的负荷节点导纳矩阵和电压分布矩阵，并发送给中央处理器。在其中一个实施例中，中央处理器，用于在数据采集装置提供的配电网结构和电压分布参数以及人机操作界面提供的布点要求的基础上，计算满足电压估计精度且布点位置最少的电压监测装置布点方案。在其中一个实施例中，参见图3，中央处理器包括顺序连接的数据处理芯片、运算器和存储器，所述数据处理芯片接收所述人机操作界面输入的文字数据或者语音数据，提取所述文字数据中的关键字，以及将所述语音数据转换成文本数据。所述运算器用于选择布点方案并计算电压估计精度。所述存储器存储配电网结构和电压分布参数、用户布点要求和运算器所得布点方案。在其中一个实施例中，所述运算器与所述显示装置、所述声音输出装置及/或所述无线输出装置连接。在其中一个实施例中，命令预览界面，用于显示用户输入的控制命令，便于用户修改控制指令。在其中一个实施例中，结果输出界面，用于显示中央处理器所得电压监测装置布点结果，以及电网电压估计精度。可以通过上述设备获得配电网电压监测装置布点方案。

需要说明的是，本实用新型的其它实施例还包括，上述各实施例中的技术特征相互组合所形成的、能够实施的配电网电压监测装置布点设计设备。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。