专利名称：低压电网监测系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种低压电网监测系统。
背景技术：
电力系统已建成高中压电网生产信息系统，通过该系统可实现对高中压电网设备的实时监测与分析。但是，对于低压电网设备，由于低压设备数量繁多、地理位置分散、各设备特性差异较大等原因，还没有实现设备信息的集中、统一管理，无法进行配变电区的低压信息监测。目前，市场上已经出现针对低压设备的信号采集装置，但是这些采集装置获取的信息通常仅是低压设备的状态信息，不能提供低压设备的台账数据。而且，信号采集装置的提供商由于利益关系，采集到的数据格式互不兼容，数据分散存放于不同地点的多个微机之中，致使电力企业无法对这些低压设备数据进行有效的保障和管理，无法满足生产部门对低压设备资料的细粒度使用要求。此外，各微机中的数据还必须依赖人工方式进行管理， 这种方式一方面浪费人力物力资源，另一方面极易出现资料缺失、准确度较低等问题。
发明内容
有鉴于现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种低压电网监测系统，该系统通过建立统一的数据库，通过该数据库以监控请求形式进行低压电网监测，从而实现整个配变电区内低压电网的统一监测管理，提高电网监测效率。为实现上述目的，本发明实施例提供的低压电网监测系统包括监测中心、无功补偿装置、监控终端和主控模块，所述无功补偿装置与主控模块连接，该装置根据监测中心下发到主控模块的指令进行无功补偿操作；所述监控终端与主控模块连接，该终端根据监测中心下发到主控模块的指令向监测中心上传低压设备数据；所述监控终端包括低压设备数据库、采集低压设备图形数据和空间数据的第一采集终端、以及采集低压设备状态数据的第二采集终端，第一采集终端和第二采集终端采集到数据后存储到低压设备数据库。优选地，所述监控中心获取低压设备数据后生成无功补偿指令，并将该指令通过主控模块下发到无功补偿装置以控制执行无功补偿操作。优选地，所述系统还包括防盗装置，所述防盗装置与所述主控模块连接，该防盗装置通过主控模块向监测中心报警。优选地，所述主控模块采用GPRS方式与监测中心实现连接与通信。本发明实施例提供的低压电网监测系统包括监测中心、无功补偿装置、监控终端和主控模块，无功补偿装置和监控终端通过主控模块与监测中心连接，监控终端根据监测中心下发的指令上报低压电网内的设备数据，无功补偿装置在通过主控模块获得监测中心的指令后执行无功补偿操作。与现有技术相比，本发明实施例通过构建包括低压设备的静态数据和动态数据的低压设备数据库，监控中心可根据需要下发指令实时监测低压电网情况，从而可建立低压电网的台账信息。而且，本发明实施例提供统一的低压设备数据库，保证了数据格式的标准化和兼容性，避免出现信息“孤岛”效应，有利于电力生产部门对低压设备资料的细粒度使用。此外，本发明实施例在监测中心的指令控制下通过第一采集终端和第二采集终端自动采集低压电网信息，采集的电网信息包括图形数据、空间数据以及状态数据，提高了数据的丰富性和准确性。
图1为本发明的系统实施例的结构图；图2为本发明的低压设备数据库内的数据存储示意图。
具体实施例方式本发明实施例提供的监测系统包括监测中心、无功补偿装置、监控终端和主控模块，无功补偿装置和监控终端通过主控模块与监测中心连接，监控终端根据监测中心下发的指令上报低压电网内的设备数据，无功补偿装置在通过主控模块获得监测中心的指令后执行无功补偿操作，由此实现对低压电网的实时监测，方便了建立低压电网的台账数据，提高了数据的丰富性和准确性，有利于电力生产部门对低压设备资料的细粒度使用。为了使本领域技术人员能进一步了解本发明的特征及技术内容，下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案进行详细描述。参见附图1，该图示出了本发明的一个系统实施例的结构框图。该实施例提供的低压电网监测系统包括监测中心101、无功补偿装置102、监控终端103和主控模块104，无功补偿装置 102与主控模块104连接，该装置根据监测中心下发到主控模块的指令进行无功补偿操作； 监控终端103与主控模块104连接，该终端根据监测中心下发到主控模块的指令向监测中心上传低压设备数据；监控终端103包括低压设备数据库1031、采集低压设备图形数据和空间数据的第一采集终端1032、以及采集低压设备状态数据的第二采集终端1033，第一采集终端1032和第二采集终端1033采集到数据后存储到低压设备数据库1031。上述实施例中的监测中心101是信息综合平台，能够下发指令到监控终端控制监控终端对低压设备进行数据收集，还可对监控终端上传的数据进行分析，做出进一步操作决定，比如根据监控终端的数据生成无功补偿指令，然后将该指令下发到无功补偿装置，由无功补偿装置对低压电网进行无功补偿操作。上述实施例中的无功补偿装置102主要目的在于提供无功功率消耗的补偿。当电网电压波形为正弦波且电压与电流同相位时，电阻性和电感性电气设备的特性不同电阻性电气设备如白炽灯、电热器等从电网上获得的功率P等于电压U和电流I的乘积，即 P = UXI，该功率为有功功率；电感性电气设备如电动机、变压器等，在运行过程中需要建立磁场，由此消耗的能量不能转化为有功功率，故称为无功功率Q。在现实应用中，无论是工业负荷还是民用负荷，大多数为感性负荷，感性负荷的存在必然涉及到无功功率的消耗。 提供无功功率补偿的途径通常包括两条一是由供电系统提供，但将造成输电线路及变压器损耗的增加，降低系统的使用效率；二是采用无功功率补偿装置进行补偿。具体选择无功补偿装置时，可根据实际需要的不同，采用MSC无功补偿装置(Mechanically Switched Capacitor，机械式投切电容器)、TSC无功补偿装置CThyristor Switched Capacitor，晶闸管投切电容器)，或者采用MSC+TSC无功补偿装置。上述实施例中的监控终端103用于收集低压设备数据。低压电网的设备按功能和类别划分，低压设备包括主线、支线、下户线、杆塔、杆上设备(如拉线、吊瓶等)、表箱等。 为了便于低压设备数据的收集和对低压设备的管理，需要先对低压设备建立统一的模型。 考虑到设备台帐的基础作用和日常使用频度最高等特点，本发明实施例采用图档一体化图形模式进行模型建立，即采集低压设备的图形数据和空间数据，图形数据用于表征低压设备的结构外观，包括低压设备的大小、形状、颜色等，方便直接对其进行操作，空间数据用于表征低压设备的地理位置以及低压设备与低压设备之间的连接关系，通过采集设备采集到图形数据和空间数据可即可在计算机上对低压设备进行仿真模拟，从而构建统一的操作基础。在对低压设备进行图形化显示，或从低压设备数据库中读出出来后，对低压设备可采用图形软件进行操作，比如选用AUTOCAD是作为前端GIS操作软件，利用CAD软件的基本绘图操作和Extended data(扩展数据)功能，结合二次开发和数据库技术实现设备信息显示。 CAD软件绘图功能齐全，操作简单，只是其对图元的属性操作较弱，界面扩充较为困难。这里的“二次开发”可通过CAD自定义属性数据的操作功能，使低压设备图形与设备空间数据对应关联，并通过图形或者文字方式完成修改，最后根据空间数据定位图形或查询图形。由此降低了人员操作复杂性，保证数据的完整和单一性。为了实现对低压电网的监测，除收集上述低压设备的图形数据、空间数据之类的静态数据外，还可收集低压电网设备的动态、实时性数据，比如低压电网的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因素、谐波检测等低压设备的运行状态数据，将这些数据收集好后存入低压设备数据库。通过低压设备数据库内的数据可实现对低压电网的动态监测，还可以根据预先设置的目标值，由系统自动记录配变异常状态，并实现告警，根据告警采取进一步的处理措施。附图2示出了低压设备数据库的存储方式数据库中以低压电网内的低压设备ID号为索引，对应图形数据和空间数据，以及多个状态数据。一个低压设备ID可能对应多个图形数据和空间数据，用于表征同一低压设备的不同角度图形或不同连接关系的空间属性，如图2中图形数据1、图形数据2，空间数据 1、空间数据2 ；也可能对应多个状态数据，用以表征不同时刻的状态，如图2中的状态数据 1、状态数据2等。由于图形数据和空间数据相对固定、状态数据处于不断变化中，在实际应用场合，可采用低压数据库中的数据进行分区存储，存储介质也因数据特性不同而不同，对于图形数据和空间数据选择只读存储器，对于状态数据选择可擦写可编程存储器。在上述实施例中监测中心周期性或定时向主控模块发送低压设备电网数据上报指令，主控模块接收到该指令后，启动监控终端对低压电网设备的数据进行收集，对于图形数据和空间数据，一次性收集后即可多次使用，主控模块接收到指令后仅需要读取低压设备数据库中的数据即可；对于状态数据，根据实际情况的需要，可以在主控模块接收到指令后马上控制第二采集终端进行状态数据采集，然后存储到低压设备数据库供主控模块读取。监测中心获取到需要的低压电网信息后，可对低压电网进行分析和管理。在一种情况下，如果分析的结果是低压电网需呀进行无功补偿，则通过主控模块向无功补偿装置下发无功补偿指令，无功补偿装置接收到这样的指令后执行无功补偿操作，从而实现低压电网的无功补偿。上述监测中心与主控模块之间的通信可采用GPRS方式进行，因为低压电网设备分布范围广泛，在实际应用过程中，建立有限电路的成本过高，利用现有的信号覆盖宽广的GPRS无线资源可低成本、方便快捷的实现相互通信。
本实施例提供的低压电网监测系统包括监测中心、无功补偿装置、监控终端和主控模块，无功补偿装置和监控终端通过主控模块与监测中心连接，监控终端根据监测中心下发的指令上报低压电网内的设备数据，无功补偿装置在通过主控模块获得监测中心的指令后执行无功补偿操作。与现有技术相比，本实施例通过构建包括低压设备的静态数据和动态数据的低压设备数据库，监控中心可根据需要下发指令实时监测低压电网情况，从而可建立低压电网的台账信息。而且，本实施例提供统一的低压设备数据库，保证了数据格式的标准化和兼容性，避免出现信息“孤岛”效应，有利于电力生产部门对低压设备资料的细粒度使用。此外，本实施例在监测中心的指令控制下通过第一采集终端和第二采集终端自动采集低压电网信息，采集的电网信息包括图形数据、空间数据以及状态数据，提高了数据的丰富性和准确性。为了实现防盗目的，上述实施例还可包括防盗装置105，该装置与主控模块连接。 防盗装置可以是一个电气线路装置，当发生盗窃等行为时，某些线路必然存在损坏，线路损坏后将引起信号的传递方式发生变化，由此即可通过信号的变化判断是否产生盗窃事件。 此外，还可采用其他防盗装置，比如图像摄像器、声音报警器、无线监测器等等。本发明并不限制具体的防盗装置结构，只要能够起到防盗作用即可实现本发明的一个优选的发明目的。以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
权利要求
1.一种低压电网监测系统，其特征在于，该系统包括监测中心、无功补偿装置、监控终端和主控模块，所述无功补偿装置与主控模块连接， 该装置根据监测中心下发到主控模块的指令进行无功补偿操作；所述监控终端与主控模块连接，该终端根据监测中心下发到主控模块的指令向监测中心上传低压设备数据；所述监控终端包括低压设备数据库、采集低压设备图形数据和空间数据的第一采集终端、以及采集低压设备状态数据的第二采集终端，第一采集终端和第二采集终端采集到数据后存储到低压设备数据库。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述监控中心获取低压设备数据后生成无功补偿指令，并将该指令通过主控模块下发到无功补偿装置以控制执行无功补偿操作。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括防盗装置，所述防盗装置与主控模块连接，该防盗装置通过主控模块向监测中心报警。
4.根据权利要求1至3中任何一项所述的系统，其特征在于，所述主控模块采用GPRS 方式与监测中心实现连接与通信。
全文摘要
本发明实施例提供了一种低压电网监测系统。该系统包括监测中心、无功补偿装置、监控终端和主控模块，无功补偿装置和监控终端通过主控模块与监测中心连接，监控终端根据监测中心下发的指令上报低压电网内的设备数据，无功补偿装置在通过主控模块获得监测中心的指令后执行无功补偿操作，监控终端包括低压设备数据库、采集低压设备图形数据和空间数据的第一采集终端，以及采集低压设备状态数据的第二采集终端，第一采集终端和第二采集终端采集到数据后存储到低压设备数据库。本发明实施例可实现对低压电网的实时监测，方便建立低压电网的台账数据，提高数据的丰富性和准确性。
文档编号H02J13/00GK102570478SQ201210009300
公开日2012年7月11日 申请日期2012年1月12日 优先权日2012年1月12日
发明者任恒杰, 宋超, 朱振洪 申请人:余姚市供电局