一种基于设备在线监测的电网调度管理系统的制作方法

本发明涉及电网负荷预测管理技术领域，具体的是一种基于设备在线监测的电网调度管理系统。

背景技术：

随着国民经济的快速发展，各地区电网的用电量在不断增长。出现了峰谷差较大、负荷率波动和高峰时段电力供应紧张、N-1方式下断面阻塞等一系列的问题，给电网安全稳定运行带来了不利影响。因此，许多局域电网共同面对的问题是如何在现有网架的基础上更进一步的挖掘电网输变电能力，在负荷高峰时段或N-1方式下断面阻塞时，确保电力负荷安全稳定地变送，为用户提供可靠的电能。

同时在电网中输电设备、变电设备和配电设备在使用的过程中难以进行有效的功率控制，例如在传输的过程中如果传输过大功率的电力时会导致电网中的设备出现过热，从而影响性能甚至会影响到整个电网的安全。再比如，为了保证整个电网的设备安全而限制在电网中电力的传输功率，这样虽然能够有效的降低电网设备中的过热问题，但是这样将会限制电网的电力传输效率从而使得浪费大量的传输裕量使得电网运输效率低下。

另一方面，在电力在传输的过程中受到的影响因素很多，不完全的或者不充分的因素考虑会导致在进行资源配置或者决策的过程中的不充分考量，会使得电力在电网中运输的过程中出现不平等的分配问题，或导致预估的电力分配不足以供该局域的内部用户使用或者分配的电量过载从而使得电网运行的不稳定。这也将导致电力在电网中分配的各种问题。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述问题，本发明旨在提供一种能够有效降低运行波动，同时提供最大热工作效率的局域电网管理系统，

一种基于设备在线监测的电网调度管理系统，适用于局域电网中，所述局域电网包括分别设置在所述局域电网中的多个电网设备，其中，

电网调度管理系统包括：

多个传感器，分别配置在所述电网设备上，用于监控所述电网设备的电网信息；

数据储存单元，分别连接每个所述传感器，用于分别储存每个所述传感器采集得到的关联于每个所述电网设备的电网信息；

预测单元，连接所述数据储存单元，所述预测单元中针对所有所述电网设备的热路模型，所述预测单元用于根据所述电网信息以及所述热路模型分别处理得到每个所述电网设备的预测信息；

所述预测信息用于表示第一时间段内对应的所述电网设备的电网运行状态信息。

进一步的，根据本发明的较佳的实施例中，所述传感器包括：多个温度传感器，每个所述温度传感器连接所述电网设备，并用于测量所述电网设备的接点温度；

多个气象信息采集装置，每个所述气象信息采集装置连接所述电网设备，并用于测量每个所述电网设备所在环境的日照强度、环境风速和环境湿度；

多个功率传感器，每个所述功率传感器连接所述电网设备，并用于测量每个所述电网设备的电流大小、电压大小、运行功率和频率。

进一步的，根据本发明的较佳的实施例中，所述预测单元包括：

存储部件，连接所述数据储存单元，所述存储部件内设有第一阈值和第二阈值；

第一比较部件，连接所述存储部件，用于根据所述电网信息对所述第一阈值进行比较并输出第一比较结果；

第二比较部件，连接所述存储部件，用于根据所述电网信息对所述第二阈值进行比较并输出第二比较结果；

第一热路模型分析部件，连接所述第一比较部件，用于根据所述第一比较结果、所述电网信息和所述热路模型分析出第一预测数据；

第二热路模型分析部件，连接所述第二比较部件，用于根据所述第二比较结果、所述电网信息和所述热路模型分析出第二预测数据；

数据分析部件，连接所述第一热路模型分析部件与所述第二热路模型分析部件，用于分析所述第一预测数据与所述第二预测数据，并输出所述预测信息。

进一步的，根据本发明的较佳的实施例中，所述第一阈值为所述局域电网中包含的电网导线的运行温度阈值；

所述第一阈值为70摄氏度。

进一步的，根据本发明的较佳的实施例中，所述第二阈值为所述语句电网中包含的变压器设备的油纸绝缘最高点温度；

所述第二阈值为98摄氏度。

进一步的，根据本发明的较佳的实施例中，所述电网调度系统还包括：

通信单元，与所述预测单元相连，所述通信单元用于传输所述预测信息；

存储单元，与所述通信单元相连，所述存储单元用于储存所述预测信息；

显示单元，与所述储存单元相连，所述显示单元用于向用户显示所述预测信息；

告警单元，与所述通信单元相连，所述告警单元用于向用户发出告警信息；

所述通信单元、所述储存单元、所述显示单元和所述告警单元包括在一后台主站内。

进一步的，根据本发明的较佳的实施例中，所述后台主站与所述预测单元通过无线方式进行连接。

进一步的，根据本发明的较佳的实施例中，所述电网设备包括输电设备，与所述输电设备相连的变电设备以及与所述输电设备相连的配电设备；

所述预测信息包括：

所述输电设备中的第一温度和/或第一动态限值；和/或

所述配电设备中的第二温度和/或第二动态限值；和/或

所述变电设备中的第三温度和/或第三动态限值。

本技术方案的有益效果是：通过气象数据的采集融合历史的气象信息以及电网的运行数据，在本发明中采集数据多、数据库全、分析计算的模型计算高、预测结果准确，使得在电网中的负荷管理准确，能够有效降低电网中的损耗，从而节能减排。

附图说明

图1为本发明较佳的实施例中，系统原理框图；

图2为本发明较佳的实施例中，预测单元中内部结构图。

具体实施方式

下方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作出创造性劳动的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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下方结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

针对现有技术中存在的上述问题，本发明旨在提供一种能够有效降低运行波动，同时提供最大热工作效率的局域电网管理系统，适用于局域电网中，局域电网包括分别设置在局域电网中的多个电网设备1，其特征在于，

电网调度管理系统包括：

多个传感器2，分别配置在电网设备1上，用于监控电网设备1的电网信息；

数据储存单元3，分别连接每个传感器2，用于分别储存每个传感器2采集得到的关联于每个电网设备1的电网信息；

预测单元4，连接数据储存单元3，预测单元4中针对所有电网设备1的热路模型，预测单元4用于根据电网信息以及热路模型分别处理得到每个电网设备1的预测信息；

预测信息用于表示第一时间段内对应的电网设备1的电网运行状态信息。

具体的，在上述较佳的实施例中，整个预测单元4内部配置有完整的电网的热路模型，热路模型是一种在现有技术中比较发达的一种完整的电力学常规采用的完整分析的技术手段。在现有的热路模型中，传统上的热路模型可以分成多种模型，一种是针对电网线路中导线的热路模型，另一种是针对电网线路中变压器设备的热路模型，还有一种是针对电网线路中的如跳闸、保险丝等控制器的热路模型。

具体的，在上述较佳的实施例中，第一时间段内指的是从当前时刻开始到未来的三天或者一周，时间跨度可以随着用户的需求而进行更改。

综上，本发明的技术方案中，提供了一种基于设备在线监测的局域电网调度管理系统，该管理系统融合传感器2采集的多种数据内容、通过热路模型等算法，解决了现有技术中数据量少、分析不全面的问题，实现了高精度、高稳定度的预测效果；在实际生产和生活中，大大地节约了设备资源，提高了资源利用率；真正意义上实现了能够最大化电网的电力运输效率，从而能够在实现复杂高精度的电网调度。

优选的，在本发明的优选的实施例中，传感器2包括：多个温度传感器2，每个温度传感器2连接电网设备1，并用于测量电网设备1的接点温度；

多个气象信息采集装置，每个气象信息采集装置连接电网设备1，并用于测量每个电网设备1所在环境的日照强度、环境风速和环境湿度；

多个功率传感器2，每个功率传感器2连接电网设备1，并用于测量每个电网设备1的电流大小、电压大小、运行功率和频率。

优选的，在本发明的优选的实施例中，预测单元4包括：

存储部件41，连接数据储存单元3，存储部件41内设有第一阈值和第二阈值；

第一比较部件42，连接存储部件，用于根据电网信息对第一阈值进行比较并输出第一比较结果；

第二比较部件43，连接存储部件，用于根据电网信息对第二阈值进行比较并输出第二比较结果；

第一热路模型分析部件45，连接第一比较部件42，用于根据第一比较结果、电网信息和热路模型分析出第一预测数据；

第二热路模型分析部件44，连接第二比较部件43，用于根据第二比较结果、电网信息和热路模型分析出第二预测数据；

数据分析部件46，连接第一热路模型分析部件45与第二热路模型分析部件46，用于分析第一预测数据与第二预测数据，并输出预测信息。

具体的，在上述较佳的实施例中，第一阈值和第二阈值为预设的温度阈值，并从电网信息中获取诸如变压器、线缆等设备的温度，通过第一比较部件42和第二比较部件43判断监控得到的温度信息是否已经超出电网设备1的耐压值，随后将判断结果输入第一热路模型分析部件45和第二热路模型分析部件44，并输出第一预测数据和第二预测数据，数据分析部件46则根据预测信息分析出相应的结果，并将结果传输出去。

优选的，在本发明的优选的实施例中，第一阈值为局域电网中包含的电网导线的运行温度阈值；

第一阈值为70摄氏度。

优选的，在本发明的优选的实施例中，第二阈值为语句电网中包含的变压器设备的油纸绝缘最高点温度；

第二阈值为98摄氏度。

优选的，在本发明的优选的实施例中，电网调度系统还包括：

通信单元51，与预测单元4相连，通信单元51用于传输预测信息；

储存单元52，与通信单元51相连，储存单元52用于储存预测信息；

显示单元53，与储存单元52相连，显示单元53用于向用户显示预测信息；

告警单元54，与通信单元51相连，告警单元54用于向用户发出告警信息；

通信单元51、储存单元52、显示单元53和告警单元54包括在一后台主站5内。

具体的，在上述较佳的实施例中，预测单元4的输出结果与后台主站5相连，后台主站5用于显示预测信息，以供使用者根据预测信息做出对应的控制操作，而控制操作执行完成之后电网中的数据又会通过传感器2进行采集并传送到预测单元4中，这将就能将整个控制循环构成一个闭合的控制循环，从而使得控制的电网高效。

具体的，在上述较佳的实施例中，如果在预测单元4将电网信息与第一阈值和第二阈值相互比较之后发现电网信息的范围超出了第一阈值和第二阈值范围，则后台主站5会根据预测单元4发送过来的预测信息进行报警。

优选的，在本发明的优选的实施例中，后台主站5与预测单元4通过无线方式进行连接。

优选的，在本发明的优选的实施例中，电网设备1包括输电设备，与输电设备相连的变电设备以及与输电设备相连的配电设备；

预测信息包括：

输电设备中的第一温度和/或第一动态限值；和/或

配电设备中的第二温度和/或第二动态限值；和/或

变电设备中的第三温度和/或第三动态限值。

具体的，在本发明的上述的较佳的实施例中，第一温度为输电设备中最热点的温度，第一动态限值则是在输电设备中任意的设备在使用的过程中能够保证不超过第一温度情况下的最大功率限值。第一动态限值除了由于输电设备本身因功率引起的发热之外，还会因为环境状态引起而改变输电设备的散热条件，从而会影响通过输电设备的功率。

具体的，在本发明的上述的较佳的实施例中，第二温度为配电设备3中最热点的温度，第二动态限值则是在配电设备中任意的设备在使用的过程中能够保证不超过第二温度情况下的最大功率限值。第二动态限值除了由于配电设备本身因功率引起的发热之外，还会因为环境状态引起而改变配电设备的散热条件，从而会影响通过配电设备的功率。

具体的，在本发明的上述的较佳的实施例中，第三温度为变电设备中最热点的温度，第三动态限值则是在变电设备中任意的设备在使用的过程中能够保证不超过第三温度情况下的最大功率限值。第三动态限值除了由于变电设备本身因功率引起的发热之外，还会因为环境状态引起而改变变电设备的散热条件，从而会影响通过变电设备的功率。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。