一种智能化输配电网故障预警管理系统的制作方法

本发明涉及输配电网故障处理的技术领域，尤其涉及一种智能化输配电网故障预警管理系统。

背景技术：

近年来，国内电力建设取得了重大突破，实现了电力线路铺设覆盖辐射国内各个地区，我国电力建设正式进入电力传输质量发展阶段，在电力线路铺设过程中，铺设位置大多处于偏远地区，特别是在山区，铺设难度大，影响因素多，线路传输很容易出现故障。

在电力传输过程中，电线铺设跨度大，电能传输损耗大，为了解决电能传输损耗大的问题，在输配电网中设立多级节点用于对电能降压，减少电能损耗，但是在输配电网各个节点中一旦出现故障，影响整个输电线路的输电稳定性，电力工作人员在抢修电力故障时，需要一一排查输电线路，非常费时，工作强度大，电力工作人员抢修效率低；并且在夏季和冬季，雨雪较多，加大了整个输电线路的承重负荷，对整个电力线路传输造成巨大的威胁。

技术实现要素：

针对传统电力员工抢修效率低，输配电网节点故障查询难度大的技术问题，本发明提出一种智能化输配电网故障预警管理系统。

为了解决上述问题，本发明的技术方案是这样实现的：

一种智能化输配电网故障预警管理系统，包括若干个输配电网节点，所述输配电网节点设置有电网监测模块、环境监测模块和节点监测模块，电网监测模块通过第一通讯单元与终端相连接，环境监测模块通过第二通讯单元与终端相连接，节点监测模块通过第三通讯单元与终端相连接，终端与云服务器相连接，云服务器分别向用户端、应急服务器和数据库传输数据；所述电网监测模块、环境监测模块和节点监测模块分别与自取电模块相连接，自取电模块与蓄电池相连接。

进一步地，所述电网监测模块包括处理器ⅰ、a/d信号转换器、零序电流互感器、短路电流互感器和电压互感器，零序电流互感器设置在三相输电线接地线路上，短路电流互感器设置在变压器输出电线上，电压互感器设置在各主变压器接地线路上，零序电流互感器、短路电流互感器和电压互感器分别通过a/d信号转换器与处理器相连接，处理器ⅰ分别与第一通讯单元和自取电模块相连接。

进一步地，所述环境监测模块包括处理器ⅱ、a/d信号转换器、雨雪传感器、重力传感器和风速传感器，雨雪传感器和风速传感器设置在架空线路中的杆塔上，重力传感器设置在架空线路中的绝缘子串上，雨雪传感器、风速传感器和重力传感器分别通过a/d信号转换器与处理器相连接，处理器ⅱ分别与第二通讯单元和自取电模块相连接。

进一步地，所述节点监测模块包括处理器ⅲ和gps定位模块，处理器ⅲ分别与gps定位模块、第三通讯模块和自取电模块相连接。

进一步地，所述第一通讯单元、第二通讯单元和第三通讯单元均为gprs通讯模块或4g通讯模块。

进一步地，一种智能化输配电网故障预警管理系统的工作方法，包括以下步骤：

1）.根据整体输配电网线路传输区域规划各输配电网节点，各输配电网节点分别为节点ⅰ、节点ⅱ、节点ⅲ……，根据各输配电网节点建立对应的信息统计薄；

2）.各输配电网节点内环境监测模块采集的环境监测参数信息、节点监测模块采集的节点位置信息和电网监测模块采集的电网监测信息通过无线网络传输到终端，终端将各项信息上传至云服务器，云服务器将各项信息存储至数据库；

3）.根据步骤2），云服务器对各输配电网节点环境监测参数统计分析，同时对环境监测参数与系统设定环境安全参数范围相比对，环境监测参数超出系统设定环境安全参数范围时，云服务器调取输配电网节点位置信息，云服务器向对应输配电网节点用户端发送调查指令，现场工作人员查询危险源，且现场工作人员通过用户端将危险源信息发送至云服务器；

4）.根据步骤2），云服务器对各输配电网节点发生电网故障监测信息进行分析，同时云服务器调取输配电网节点位置信息，云服务器向对应输配电网节点用户端发送调查指令，现场工作人员研究故障源和故障原因，且现场工作人员通过用户端将故障源和故障原因发送至云服务器；

5）.根据步骤3）和步骤4），管理人员通过终端对环境监测参数备案，并绘制环境各参数统计表，环境各参数统计表上传至云服务器，管理人员通过终端对电网故障监测信息中故障源、故障发生频率、故障发生原因和故障解决方案分类统计备案，并绘制故障发生备忘录，备忘录信息上传至云服务器；

6）.根据步骤5），管理人员对接收的环境各参数统计表、故障发生备忘录和现场工作人员调查信息综合分析建立故障应急机制；

7）.根据步骤6），通过故障应急机制构建故障应急平台，故障应急平台整合各个输配电网节点人力资源、救援设备资源和输配电网节点线路投切信息，若某个输配电网节点出现故障，输配电网节点故障信息通过无线网络传输到终端，终端将故障信息上传到云服务器，同时终端调取输配电网节点位置信息，云服务器向故障应急平台发送节点故障信息，故障应急平台对输配电网节点信息进行比对，同时调取云服务器中对应节点的应急方案，故障应急平台通过用户端向故障输配电网节点就近人员发送救援信息，并向变电站发送故障输配电网网节点线路投切指令。

本发明的有益效果：本发明通过环境监测模块、电网监测模块和节点监测模块分别采集输配电网中各个节点环境信息、故障信息和位置信息，终端对输配电网中各个节点环境信息、故障信息和位置信息综合分析，并形成故障应急机制，在发生故障时紧急启动应急方案，快速解决电网故障，提高输配电网各节点运行稳定性，同时整合各节点资源，对输配电网节点故障位置信息实时传输到终端，终端将节点位置信息传输到云服务器，云服务器将节点位置信息发送到用户端，用户端根据节点位置信息快速到达故障地点，提高输配电网节点故障修复效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为本发明的工作流程图。

图2为本发明的控制信号框图。

图中附图标记表示为，1为零序电流互感器，2为短路电流互感器，3为电压互感器，4为雨雪传感器，5为重力传感器，6为风速传感器，7为电网监测模块，8为gps定位模块，9为节点监测模块，10为环境监测模块，11为第一通讯单元，12为第三通讯单元，13为第二通讯单元，14为终端。

具体实施方式

下面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付出创造性劳动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。

如图2所示，一种智能化输配电网故障预警管理系统，包括若干个输配电网节点，所述输配电网节点设置有电网监测模块7、环境监测模块10和节点监测模块9，电网监测模块用于监测电网运行状态，电网监测模块7通过第一通讯单元11与终端14相连接，环境监测模块用于监测各个输配电网节点环境变化情况，环境监测模块10通过第二通讯单元13与终端14相连接，节点监测模块用于采集各输配电网节点位置信息，节点监测模块9通过第三通讯单元12与终端14相连接，第一通讯单元11、第二通讯单元13或第三通讯单元12均为gprs通讯模块或4g通讯模块，4g通讯模块采用zsd411-4g通讯模块，保证信号传输的稳定性。

所述终端14与云服务器相连接，云服务器分别向用户端、应急服务器和数据库传输数据，用户端为智能手机或记录仪；所述电网监测模块7、环境监测模块10和节点监测模块9分别与自取电模块相连接，自取电模块与蓄电池相连接。

所述电网监测模块7包括处理器ⅰ、a/d信号转换器、零序电流互感器1、短路电流互感器2和电压互感器3，零序电流互感器1采用akh-10/k零序电流互感器，零序电流互感器1设置在三相输电线接地线路上，短路电流互感器2设置在变压器输出电线上，电压互感器采用jdz-10电压互感器，电压互感器3设置在各主变压器接地线路上，零序电流互感器1、短路电流互感器2和电压互感器3分别通过a/d信号转换器与处理器相连接，处理器ⅰ分别与第一通讯单元11和自取电模块相连接，自取电模块从蓄电池取电，自取电模块向电网监测模块供电，保证电网监测模块中各监测设备正常监测。

所述环境监测模块10包括处理器ⅱ、a/d信号转换器、雨雪传感器4、重力传感器5和风速传感器6，雨雪传感器4采用jxbs-3001-ys雨雪传感器，风速传感器6采用jxbs-3001-fs风速传感器，雨雪传感器4和风速传感器6设置在架空线路中的杆塔上，重力传感器5采用tjh-3x重力传感器，重力传感器5设置在架空线路中的绝缘子串上，雨雪传感器4、风速传感器6和重力传感器5分别通过a/d信号转换器与处理器相连接，处理器ⅱ分别与第二通讯单元13和自取电模块相连接，自取电模块从蓄电池取电，自取电模块向环境监测模块供电，保证环境监测模块内各设备正常运行，保证监测参数的时效性。

所述节点监测模块9包括处理器ⅲ和gps定位模块8，处理器ⅲ分别与gps定位模块8、第三通讯模块12和自取电模块相连接，自取电模块从蓄电池取电，随后向节点监测模块9供电，保证节点监测模块正常运行。

一种智能化输配电网故障预警管理系统的工作方法，包括以下步骤：

1）.根据整体输配电网线路传输区域规划各输配电网节点，各输配电网节点分别为节点ⅰ、节点ⅱ、节点ⅲ……，根据各输配电网节点建立对应的信息统计薄；

2）.各输配电网节点内环境监测模块10采集的环境监测参数信息、节点监测模块9采集的节点位置信息和电网监测模块7采集的电网监测信息通过无线网络传输到终端14，终端14将各项信息上传至云服务器，云服务器将各项信息存储至数据库；

3）.根据步骤2），云服务器对各输配电网节点环境监测参数统计分析，同时对环境监测参数与系统设定环境安全参数范围相比对，环境监测参数超出系统设定环境安全参数范围时，云服务器调取输配电网节点位置信息，云服务器向对应输配电网节点用户端发送调查指令，现场工作人员查询危险源，且现场工作人员通过用户端将危险源信息发送至云服务器；

4）.根据步骤2），云服务器对各输配电网节点发生电网故障监测信息进行分析，同时云服务器调取输配电网节点位置信息，云服务器向对应输配电网节点用户端发送调查指令，现场工作人员研究故障源和故障原因，且现场工作人员通过用户端将故障源和故障原因发送至云服务器；

5）.根据步骤3）和步骤4），管理人员通过终端14对环境监测参数备案，并绘制环境各参数统计表，环境各参数统计表上传至云服务器，管理人员通过终端对电网故障监测信息中故障源、故障发生频率、故障发生原因和故障解决方案分类统计备案，并绘制故障发生备忘录，备忘录信息上传至云服务器；

6）.根据步骤5），管理人员对接收的环境各参数统计表、故障发生备忘录和现场工作人员调查信息综合分析建立故障应急机制；

7）.根据步骤6），通过故障应急机制构建故障应急平台，故障应急平台以以应急服务器为核心，采用windowsxp操作系统，故障应急平台整合各个输配电网节点人力资源、救援设备资源和输配电网节点线路投切信息，若某个输配电网节点出现故障，输配电网节点故障信息通过无线网络传输到终端14，终端14将故障信息上传到云服务器，同时终端14调取输配电网节点位置信息，云服务器向故障应急平台发送节点故障信息，故障应急平台对输配电网节点信息进行比对，同时调取云服务器中对应节点的应急方案，故障应急平台通过用户端向故障输配电网节点就近人员发送救援信息，并向变电站发送故障输配电网网节点线路投切指令。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。