基于云平台的智能配电系统及方法与流程

本发明属于电网技术领域，尤其涉及基于云平台的智能配电系统及方法。

背景技术：

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

电网是电力网络的简称，通常是指联系发电与用电，由输电、变电、配电设备及相应的二次系统等组成的统一整体。而随着发展，由于分布式发电和小微电网概念的出现，将发电单元也一起纳入了电网的整体规划。现代电网已经成为了目前世界上结构最复杂、规模最大的人造系统和能量输送体系。

所谓智能配电网络，就是配电网的智能化，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、设备技术、控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。智能配电网络的核心内涵是实现电网的信息化、数字化、自动化和互动化，即"坚强的智能电网(strongsmartgrid)"。

智能配电网络可以提高能源效率、减少对环境的影响、提高供电的安全性和可靠性、减少输电网的电能损耗。随着智能电网的出现，现有技术面临着一系列的挑战，在电子自动化系统中，很多操作、控制和保护功能都需要优化，以达到最大的效率和可靠性。一个灵活的网络架构，需要确保在发、输、配电等各方面及时采集准确的信息，需要为用户网络提供持续可靠的操作。

从智能化电网的具体需求出发，解决智能化电网中目前面临的困难，提高电网管理水平。目前，大部分电网的智能化、数字化程度不高，管理模式相对被动，存在极高的随意性。

20世纪，世界上很多国家和地区相继开展了智能电网相关研究，而建设智能配电网络是一项极其复杂的系统工程，世界各国根据本国的电力工业特点，通过不同方向的研究与实践，形成了各自的技术方向和发展路线，反映了各自对于未来电网的不同思考。

发明人在研究中发现，目前国内电网发展现状，如图1所示的现有智能配电网络系统结构包括：

(1)业务系统，就像计算机的操作系统，他负责把晦涩的数据以我们所希望的形式呈现在我们面前，不用面对一个个无趣、冰冷、分布在各处的开关就可以掌握整个网络的运行状态。但是严格来说这些只是智能配电网络的外延，并不是智能配电网络的本体组成。

(2)通信平台，智能配电网络对外的接口，负责汇和采集各种参数，并提供构建业务系统的平台，是智能配电网络的关键组成，它的存在既可以隔离业务系统与电网系统，作为电网与外界的一道非常重要的防火墙，也是电网最正式的信息发布窗口，它能反映设计者对于电网性能的所有诉求，并以数字化的方式供其他系统调用，而内部的通信模块还担负着内部的通信需求。

(3)执行单元，最直接的功能实现的部分，系统功能的最终执行者和监测者，包括了各种开关、传感器、转换设备，储能设备，发电及输电设备，是作为电网的最基本存在。它有一定自发处理能力，并具有保存自觉智能化执行能力的单元，但是现有的智能配电网络局限性较大，没有较为灵活的适应性。

技术实现要素：

为克服上述现有技术的不足，本发明提供了基于云平台的智能配电系统，监控端能够为多种不同级别的站点，通过借助云端的数据处理能力，能够较佳地实现对多种不同级别站点的监控。

为实现上述目的，本发明一个方面的一个或多个实施例提供了如下技术方案：

基于云平台的智能配电系统，包括：客户端、云端和至少一个监控端；

所述监控端实时地对所监测站点处的相关数据进行检测并发送给云端；

所述客户端用于获取云端的数据，并能够向云端下达控制指令；

所述云端在收到监控端所发送的数据时，对所接收的数据进行解析，从而获取监控端编号信息和检测信息，之后根据监控端编号信息调取存储于数据库服务器中的相应数据的正常值范围数据，之后将监控端检测信息与相应数据的正常值范围数据进行比较，若监控端检测信息落入正常值范围则为数据正常，反之则为数据异常。

进一步的技术方案，所述云端在收到监控端所发送的数据时，若监控端检测信息没有落入正常值范围则为数据异常：

可自动调控的参数的异常时，控制设于监控端处的相关执行单元动作，从而实现对异常参数的自动调控；

不可自动调控参数的异常，自数据库服务器中搜索是否有用于解决该异常的决策数据，若存在相关联的决策数据，则应用服务器根据该决策数据对相应的执行单元进行控制，从而能够智能的对异常进行处理或隔离。

进一步的技术方案，所述云端若不存在相关联的决策数据时，则通过数据访问服务器主动向客户端发送异常信息，进行相应处理；并且，在处理完成后，通过客户端能够将处理结果与该异常信息进行关联并存储于数据库服务器中以形成决策数据，从而使得在下次再遇到该异常时，云端能够自主地进行处理。

本发明另一个方面的一个或多个实施例提供了如下技术方案：

基于云平台的智能配电系统的运用方法，包括；

对监控端进行编号，并将监控端所监控的站点的信息与该编号进行关联；

将某一监控端处所检测的数据的正常值范围输入至云端中，该正常值范围数据与该监控站点的编号进行关联；

实时地对所监控站点的相关数据进行处理并实时地发送给云端，其中，在数据上传过程中，将相应监控端的编号作为索引信息增加至上传的数据包中；

在收到监控端所发送的数据时，对所接收的数据进行解析，从而获取监控端编号信息和检测信息，之后根据监控端编号信息调取相应数据的正常值范围数据，之后将监控端检测信息与相应数据的正常值范围数据进行比较，若监控端检测信息落入正常值范围则为数据正常，反之则为数据异常。

进一步的技术方案，在数据存在异常时，存在以下情形：

可自动调控的参数异常时，控制设于监控端处的相关执行单元动作，从而实现对异常参数的自动调控；

不可自动调控参数异常是，搜索是否有用于解决该异常的决策数据，若存在相关联的决策数据，则根据该决策数据对相应的执行单元进行控制，从而能够智能的对异常进行处理或隔离。

进一步的技术方案，在数据存在异常时，在不存在相关联的决策数据时，则主动向客户端发送异常信息，进行相应处理；并且，在处理完成后，通过客户端能够将处理结果与该异常信息进行关联并以形成决策数据，从而使得在下次再遇到该异常时，云端能够自主地进行处理。

以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

1、本公开监控端能够为多种不同级别的站点，通过借助云端的数据处理能力，能够较佳地实现对多种不同级别站点的监控。

2、本公开在对参数异常处理时，能够根据不同的参数类型进行相应的处理，从而处理逻辑更加清晰。

3、本公开任一未知异常在解决后，该未知异常与针对其的解决方案能够进行关联并存储于云端中，这使得在下次再出现该异常时，云端能够根据先前的处理方案对相同的异常进行及时有效的处理，从而能够较大程度的发挥云端的数据处理能力，以实现对配电系统的智能监控。

4、本公开充分运用大数据分析和云端处理，通过大数据分析能够对监控模型进行完善，通过云端能够很好地实现数据的远程分析、计算、传输等。

5、本公开系统拓扑结构简单，应用接入灵活，满足用户在使用过程中的个性化需求，系统具有广泛的适用性。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为现有智能配电网络系统结构；

图2为本公开实施例中的一种基于云平台的智能配电系统的系统框图；

图3为本公开实施例中的监控端的系统框图；

图4为本公开实施例中云端的数据处理流程示意图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

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。

实施例一

本实施例公开了基于云平台的智能配电系统，如图2-3所示，本实施例提供了一种基于云平台的智能配电系统，其包括客户端、云端和监控端，监控端包括网关设备、检测单元和执行单元，网关设备用于实现检测单元和执行单元与云端间的数据交互，检测单元用于采集所监控站点的相关数据，执行单元用于执行云端所发送的控制指令；客户端用于获取云端的数据，并能够向云端下达控制指令。

本发明中，监控端能够有多个，监控端能够实时地对所监测站点处的相关数据进行检测并发送给云端，云端能够对数据进行集中处理。通过该种设计，使得本发明的智能配电系统能够具有较为广泛的适用性，其能够同时对多个站点提供监控服务，并且由于数据均在云端予以处理，故数据处理能力能够更为强大、稳定和精确。

其中，云端包括应用服务器、数据库服务器和数据访问服务器，应用服务器用于实现对数据或相关控制指令的处理，数据库服务器用于存储相关数据和相关决策，数据访问服务器用于提供客户端的数据交互接口。

本发明中，应用服务器能够对各种数据和指令进行统筹处理，数据库服务器能够对相关的数据和相关的决策进行存储从而便于调用，数据访问服务器能够以多种方式提供数据访问接口从而便于客户端的数据交互。

其中，客户端包括终端单元、app单元和第三方服务单元。终端单元能够向数据访问服务器发起数据请求，数据访问服务器能够根据终端单元的请求进行响应。第三方服务单元包括短信服务平台、微信服务平台和邮件服务平台，数据访问服务器能够自主向第三方服务单元推送或发送相关信息。从而使得使用者能够通过多种途径与云端进行联系。

终端单元能够向数据访问服务器发起数据请求，数据访问服务器能够根据终端单元的请求进行响应。

作为优选，app单元可采用组件化开发，可以根据客户需求定制特定功能，使用者可以对海量应用灵活选择。

作为优选，第三方服务单元包括短信服务平台、微信服务平台和邮件服务平台，数据访问服务器能够自主向第三方服务单元推送或发送相关信息。

其中，监控端处的检测单元包括多功能仪表、i/o模块、计量模块、综合保护模块、温湿度传感器、电力监控系统和图像采集模块。检测单元检测的数据为配电系统的实时参数。

本实施例中，多功能仪表采用acr330elh，从而能够较佳地实现三相(u、i、kw、kvar、kwh、kvarh、hz、cosφ)测量，thdi，thdu，最大需量，复费率电能统计等功能。

本实施例中，计量模块采用aew100，从而能够以无线的方式实现对所测的三相(u、i、kw、kvar、kwh、kvarh、hz、cosφ)测量数据，需量测量数据等的数据传输。

本实施例中，i/o模块用于实现开关量采集、继电器输出，soe事件记录等功能。

本实施例中，综合保护模块能够采用am5或am6系列的相关产品，从而能够较佳地实现对相关的线路的保护。

本实施例中，电力监控系统是指既有的电力监控系统，从而能够较佳地实现对原有监控站点的改造。

本实施例中，按照所监控站点的需求，检测单元还能够包括水浸传感器、烟雾传感器门磁开关等。

本实施例中，系统符合规范化的管理机制，推动管理模式的深入和构建，只有系统具备较高的整体性，才能将电网智能化管理落到实处。

实施例子二

结合图4所示，本实施例基于云平台的智能配电系统在实际运用时，能够包括以下步骤：

步骤一，系统布置。

在该步骤中，首先对云端和客户端进行软、硬件的搭建，之后新增任意监控端，只需要在所监控站点处布置相应的网关设备、检测单元和执行单元，并将所有的检测单元和执行单元通过网关设备接入云端即可。

另外，在新增任意监控端时，均对该监控端进行编号，并将监控端所监控的站点的如地理位置等信息与该编号进行关联。

步骤二，对于任一监控端所监测数据的参考值录入。

在该步骤中，将某一监控端处每一检测单元所检测的数据的正常值范围通过客户端输入至云端中，该正常值范围数据与该监控站点的编号进行关联，并存储于数据库服务器中。

例如，某一监控端处检测单元有计量模块、温湿度传感器，则通过客户端将该监控端处的正常用电量、正常温湿度输入至云端中。

步骤三，数据监控。

在该步骤中，监控端的检测单元实时地对所监控站点的相关数据进行处理并实时地发送给云端。

其中，在数据上传过程中，将相应监控端的编号作为索引信息增加至上传的数据包中。

步骤四，异常判定以及处理。

在该步骤中，应用服务器在收到监控端所发送的数据时，能够对所接收的数据进行解析，从而获取监控端编号信息和检测信息，之后监控端根据监控端编号信息调取存储于数据库服务器中的相应数据的正常值范围数据，之后将监控端检测信息与相应数据的正常值范围数据进行比较，若监控端检测信息落入正常值范围则为数据正常，反之则为数据异常。

在上述过程中，应用服务器能够将检测数据存储于数据库服务器中。

在数据存在异常时，存在以下情形：

(1)可自动调控的参数的异常，如温度异常、湿度异常等，此时应用服务器控制设于监控端处的如加热装置、散热装置、除湿装置、加湿装置等相关执行单元动作，从而实现对异常参数的自动调控。

(2)不可自动调控参数的异常，如当前电力负荷异常等。此时应用服务器能够自数据库服务器中搜索是否有用于解决该异常的决策数据。若存在相关联的决策数据，则应用服务器根据该决策数据对相应的执行单元进行控制，从而能够智能的对异常进行处理或隔离。

在不存在相关联的决策数据时，则云端通过数据访问服务器主动向客户端发送异常信息，从而能够及时地通知技术人员进行相应处理；并且，在处理完成后，通过客户端能够将处理结果与该异常信息进行关联并存储于数据库服务器中以形成决策数据，从而使得在下次再遇到该异常时，云端能够自主地进行处理。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。