一种构建配电网统一量测模型的方法与流程

本发明涉及配电网监测技术领域，特别涉及一种构建配电网统一量测模型的方法。

背景技术：

智能电网是一个以电力系统为对象，结合新型的控制技术、信息技术和管理技术，实现从输配电到用户所有环节的智能交流，能够科学系统地优化电力生产、传输和使用的自愈电网，智能电网的关键技术包括智能电网的量测、通信、信息管理、调度、电力电子和分布式能源接入等，其中，量测技术是智能电网基本的组成部件，先进的量测技术获得数据并将其转换成数据信息，以供智能电网的各个方面使用，目前业内还没有形成配电网的统一量测模型。

技术实现要素：

鉴以此，本发明提出一种构建配电网统一量测模型的方法，通过对变电站周围的环境进行数据采集以及对变电站的设备运行数据进行采集，构建统一量测模型后，对变电站的运行状态进行统一管理。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种构建配电网统一量测模型的方法，包括以下步骤：

步骤s1、采集雷击量测数据、环境监测量测数据以及设备运行量测数据；

步骤s2、构建第一量测模型，并输入雷击量测数据以及环境监测量测数据；

步骤s3、构建第二量测模型，并输入设备运行量测数据；

步骤s4、根据第一量测模型以及第二量测模型构建统一量测模型。

优选的，所述步骤s1采集雷击量测数据的具体步骤为：

步骤s11、采用光电管采集第一雷击次数；

步骤s12、采用电流互感器感应接地线采集第二雷击次数；

步骤s13、根据第一雷击次数以及第二雷击次数获得总雷击次数。

优选的，所述步骤s1的环境监测量测数据包括风速信息、降雨信息、温度信息以及湿度信息。

优选的，所述步骤s2的具体步骤为：

步骤s21、构建周围环境模型；

步骤s22、将总雷击次数按其发生的时间相应的映射到周围环境模型中；

步骤s23、将降雨信息按其发生的时间以降雨量的形式映射到周围环境模型中；

步骤s24、将风速信息、降雨信息、温度信息以及湿度信息的数值大小按其发生的时间映射到周围环境模型中。

优选的，所述步骤s1采集设备运行量测数据的具体步骤为：采集变压器的电压电流信息、采集母线侧的电压电流信息以及采集智能电表侧的电压电流信息。

优选的，所述步骤s3具体步骤为：

步骤s31、构建变压器-母线-智能电表组成的变电站模型；

步骤s32、将变压器的电压电流信息映射到变电站模型的变压器中；

步骤s33、将母线侧的电压电流信息映射到变电站模型的母线中；

步骤s34、将智能电表侧的电压电流信息映射到变电站模型的智能电表中。

优选的，所述步骤s4的具体步骤为：

步骤s41、对第一量测模型和第二量测模型进行时间同步处理；

步骤s42、以第二量测模型作为底层，将第一量测模型叠加到第二量测模型中形成统一量测模型。

优选的，还包括步骤s5、输入时间信息到统一量测模型中，统一量测模型将相应的雷击量测数据、环境监测量测数据以及设备运行量测数据进行可视化展示。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供了一种构建配电网统一量测模型的方法，采集变电站运行过程中的环境信息以及设备运行信息，其中环境信息包括雷击量测数据以及环境监测量测数据，并将采集的环境信息输入到所构建的第一量测模型中，构建起变电站的环境模型，同时构建第二量测模型，将设备运行量测数据输入到第二量测模型中，结合第一量测模型和第二量测模型可以得到统一量测模型，从而可以从统一量测模型中获取在不同环境信息下的变电站的设备运行状态，方便对电网的运行状态进行统一管理，并可以从而统一量测模型中了解各阶段下的电网状态情况，实现风险评估以及预警等功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种构建配电网统一量测模型的方法的流程图。

具体实施方式

为了更好理解本发明技术内容，下面提供一具体实施例，并结合附图对本发明做进一步的说明。

参见图1，本发明提供的一种构建配电网统一量测模型的方法，包括以下步骤：

步骤s1、采集雷击量测数据、环境监测量测数据以及设备运行量测数据；

步骤s2、构建第一量测模型，并输入雷击量测数据以及环境监测量测数据；

步骤s3、构建第二量测模型，并输入设备运行量测数据；

步骤s4、根据第一量测模型以及第二量测模型构建统一量测模型。

本实施例的一种构建配电网统一量测模型的方法，应用在配电网的智能管理中，在构建量测模型前，会事先采集环境信息以及设备信息，分别对环境信息和设备信息构建不同的量测模型，然后以两个量测模型相结合得到统一量测模型，从而可以根据统一量测模型了解当不同状态下的电网设备的运行信息，并可以以此来分析电网的运行状态，从而可以方便对变电站的运行状态进行统一管理。

其中，所采集的环境信息包括雷击量测数据以及环境监测量测数据，雷击量测数据用于记录相应时间内变电站的雷击次数，而环境监测量测数据则是用于采集附近环境的数据，用于后续判断在不同环境信息下的电网设备的运行状态，所构建的第一量测模型包括雷击量测数据和环境监测量测数据，第一量测模型相当于环境层，而第二量测模型包括的是设备运行量测数据，相当于设备运行层，将设备运行层和环境层结合后可以得到统一量测模型，从统一量测模型中可以获取在不同环境、雷击情况下的设备运行状态参数，从而可以实现封信评估以及预警等功能。

优选的，所述步骤s1采集雷击量测数据的具体步骤为：

步骤s11、采用光电管采集第一雷击次数；

步骤s12、采用电流互感器感应接地线采集第二雷击次数；

步骤s13、根据第一雷击次数以及第二雷击次数获得总雷击次数。

本实施例的雷击量测数据采用双采集的方式，第一雷击次数采用光电管进行采集，发生雷击时，光电管由于光电效应产生电流，从而表示第一雷击次数加一，而电流互感器采集的第二雷击次数则是采用电流感应原理，当发生雷击时，雷电从避雷线接地线引入大地，此时电流互感器感应的接地线上有电流通过后会产生感应电流，从而表示第二雷击次数加一，综合第一雷击次数和第二雷击次数可以降低雷击次数检测的误差，本实施例对于总雷击次数的获取采用的是取第一雷击次数和第二雷击次数的平均值后四舍五入得到。

优选的，所述步骤s1的环境监测量测数据包括风速信息、降雨信息、温度信息以及湿度信息。

通过对风速信息、降雨信息、温度信息以及湿度信息进行采集，可以对变电站周边的环境进行完整的模拟。

优选的，所述步骤s2的具体步骤为：

步骤s21、构建周围环境模型；

步骤s22、将总雷击次数按其发生的时间相应的映射到周围环境模型中；

步骤s23、将降雨信息按其发生的时间以降雨量的形式映射到周围环境模型中；

步骤s24、将风速信息、降雨信息、温度信息以及湿度信息的数值大小按其发生的时间映射到周围环境模型中。

通过构建周围环境模型，并将所采集的所有环境信息映射到周围环境模型中后，可以在环境模型中随时查看环境信息，其中，每一个环境信息都依照其采集的时间相应的进行映射，从而对于任意一个时间点或时间段，都可以了解到该时间内对应的雷击信息、降雨信息、风速信息、温度信息以及湿度信息。

优选的，所述步骤s1采集设备运行量测数据的具体步骤为：采集变压器的电压电流信息、采集母线侧的电压电流信息以及采集智能电表侧的电压电流信息。

所要采集的设备包括变压器、母线侧以及智能电表侧，通过采集上述三个部分的电压电流信息，可以了解到电能在运输过程中的变化。

优选的，所述步骤s3具体步骤为：

步骤s31、构建变压器-母线-智能电表组成的变电站模型；

步骤s32、将变压器的电压电流信息映射到变电站模型的变压器中；

步骤s33、将母线侧的电压电流信息映射到变电站模型的母线中；

步骤s34、将智能电表侧的电压电流信息映射到变电站模型的智能电表中。

将相应的变压器、母线以及智能电表构建在变电站模型中，然后将采集到的电压电流信息相应的映射到变电站模型中，通过变压器、母线以及智能电表侧的相关信息可以判断变电站的运行状态，将相关的电压电流信息映射到变电站模型后，可以查看到各个时间点内的变电站运行状态。

优选的，所述步骤s4的具体步骤为：

步骤s41、对第一量测模型和第二量测模型进行时间同步处理；

步骤s42、以第二量测模型作为底层，将第一量测模型叠加到第二量测模型中形成统一量测模型。

具体的，将第二量测模型作为底层后，将第一量测模型叠加到第二量测模型中，并形成统一量测模型，其中，在进行叠加前，先对第一量测模型和第二量测模型进行时间同步处理，从而使得两个模型时间一致，在获取统一量测模型后，可以从统一量测模型中获取某一时间节点时，在环境因素影响下的变电站运行状态，从而可以帮助工作人员了解变电站的运行状态，并对变电站进行风险评估以及雷电预警等。

优选的，还包括步骤s5、输入时间信息到统一量测模型中，统一量测模型将相应的雷击量测数据、环境监测量测数据以及设备运行量测数据进行可视化展示。

具体的，统一量测模型可以将相应的数据以可视化的形式展现出来，包括雷击信息、降雨量、风速大小、温湿度大小、变压器电压电流大小、母线侧电压电流大小以及智能电表侧电压大小，从而可以工作人员可以即时了解相应时间点内的环境信息以及设备运行信息。

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。