基于电力专网构建的新能源远程集控中心通信系统的制作方法

1.本发明属于新能源远程集控中心通信领域，具体是基于电力专网构建的新能源远程集控中心通信系统。


背景技术：

2.在工业化进程的加快下，能源问题越来越成为全球关注并希望得到有效解决的问题，目前采用可再生能源的新能源发电技术，能够有效节约能源。针对新能源发电的管理和控制，现推出新能源远程集控中心，对分布在不同地理空间的站内设备进行远程检测和管控，能够让站内设备能够得到很好的运维保障。
3.但新能源远程集控中心每时每刻都从电力专网中获取大量的电力数据，海量的大数据使得新能源远程集控中心存在网络拥堵以及服务器存储和处理存在崩溃的状态，使得网络数据通信稳定性不足等问题。
4.为此，本发明提出了基于电力专网构建的新能源远程集控中心通信系统。


技术实现要素：

5.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出基于电力专网构建的新能源远程集控中心通信系统，该基于电力专网构建的新能源远程集控中心通信系统解决了电力专网中传输的电力数据过多，使得新能源远程集控中心存储和处理电力数据的效率较低的问题。
6.为实现上述目的，根据本发明的实施例提出基于电力专网构建的新能源远程集控中心通信系统，包括：多个区域电站、远程集控中心以及电力专网；
7.多个所述区域电站设置在不同地理位置，为将一次能源转化为二次能源的工厂；所述区域电站的类型包括风力电站、水力电站、光伏电站以及其他新能源电站；所述区域电站中设置有数据采集模块、数据校验模块、数据加密模块以及电站防火墙；
8.所述远程集控中心通过对区域电站产生的电力数据进行分析处理从而实现对区域电站的远程监控和管理；所述远程集控中心设置有集控中心防火墙、数据解密模块、发电类型判断模块以及多个通信服务器；
9.所述电力专网覆盖远程集控中心和区域电站的区域，用于对电力数据进行无线传输；电力专网在远程集控中心和区域电站的区域内建立通信基站，只传输电力专网的专用频率的载波信号。
10.进一步地，电力数据包括区域站内的设备运行状态参数和环境数据。
11.进一步地，所述数据采集模块用于对区域电站产生的电力数据进行采集，并将获取的电力数据发送至数据校验模块。
12.进一步地，所述数据校验模块用于对电力数据进行整合校验，并将其中含有的错误数据进行筛选，数据校验模块通过对电力数据进行多项式计算，并将得到的计数结果生成标签附在数据帧的后面；若标签内容表示该电力数据为错误数据，则根据不同电力数据
的性质对错误数据进行保留或者删除；所述数据校验模块将校验完毕的电力数据发送至数据加密模块。
13.进一步地，所述数据加密模块用于对电力数据进行加密；所述数据解密模块用于对电力数据进行解密。
14.进一步地，所述电站防火墙设置在区域电站的网络端口处，用于对攻击区域电站内网的数据进行隔离；所述集控中心防火墙设置在远程集控中心的网络端口处，用于对攻击远程集控中心内网的数据进行隔离。
15.进一步地，所述发电类型判断模块用于对接收到的电力数据属于何种发电类型数据进行判断；具体地，通过对接收到的包含电力数据的数据包ip地址进行判断，其中多个区域电站的授权ip地址以及区域电站所属类型记录在发电类型判断模块中的存储单元进行存储；当发电类型判断模块接收到电力数据时，发电类型判断模块将数据包的ip地址与存储单元中存储的授权ip地址进行比较，将地址匹配成功的电力数据发电至对应的通信服务器。
16.进一步地，所述通信服务器用于对相应发电类型的电力数据进行存储和分析处理，所述通信服务器通过设置神经网络模型对接收到的电力数据进行异常分析和诊断，并将处理结果发送至电力运维管理后台，工作人员根据对应的异常数据和诊断数据分派运维人员前往目标地点进行故障维修。
17.进一步地，根据不同发电类型的电力数据设置不同工作模式的通信服务器；远程集控中心在一个周期内对获取不同发电类型的电力数据的频次和对应频次的电力数据的数量进行统计，同时在该周期内对通信服务器处理相应发电类型的电力数据的速度进行检测，所述远程集控中心将周期时间标记为t，将周期内不同类型的电力数据的获取频次标记为fi，将周期内不同发电类型的电力数据的每次获取的数量标记为ni，将通信服务器在周期内处理相应类型电力数据的速度标记为vi，其中i表示发电类型编号；根据计算公式gd＝fi
×
ni
×
vi/t得到通信服务器的运行基数gdi，预设处理相应类型的电力数据的通信服务器的运行基数为gdsi；若gdi小于gdsi，则针对该类型的电力数据设置一套主通信服务器和备通信服务器来进行存储和分析处理；若gdi大于等于gdsi，则针对该类型的电力数据设置集群通信服务器，通过多通信服务器之间的连接对当前电力数据进行存储和分析处理。
18.进一步地，通信服务器的类型包括风力发电的通信服务器、水力发电的通信服务器、光伏发电的通信服务器以及其他新能源发电的通信服务器
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
20.本发明所述的基于电力专网构建的新能源远程集控中心通信系统设置有远程集控中心和多个区域电站，其中远程集控中心对多个区域电站进行监控管理，具体地，数据采集模块对区域电站产生的电力数据进行采集，数据校验模块对电力数据进行整合校验，可以将其中混合的错误数据筛选出来进行相应的标记和处理，从而帮助后期处理数据时能有效辨别错误数据或者删除错误数据而避免不必要的处理过程；数据加密模块对电力数据进行加密，电站防火墙对区域电站的内网信息安全进行保护；电力数据通过电力专网传输至远程集控中心，其中集控中心防火墙对远程集控中心的内网信息安全进出保护，数据解密模块对接收到的电力数据进行解密，发电类型判断模块通过将包含电力数据的数据包ip地址与存储的授权ip地址进行匹配从而判断电力数据的发电类型，将匹配成功的ip地址的电
力数据发送至对应的通信服务器，其中通信服务器通过设置神经网络模型对相同发电类型的电力数据进存储和处理；通信服务器根据电力数据的发电类型划分为不同类型的通信服务器，对不同发电类型的电力数据进行分类存储和分析处理，能更好的管理电力数据，也便于通信服务器对相同发电类型的电力数据的分析处理更加集中和专业化，有效提高了数据处理的专业化；根据计算通信服务器的运行基数，设置通信服务器的工作模式，即主备模式和集群模式；能够使得远程集控中心接收到海量的电力数据能够有效提高各通信服务器主机的利用率，同时有效分担网络负荷。
附图说明
21.图1为本发明中基于电力专网构建的新能源远程集控中心通信系统的结构示意图。
具体实施方式
22.下面将结合实施例对本发明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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
23.如图1所示，基于电力专网构建的新能源远程集控中心通信系统，包括：多个区域电站、远程集控中心以及电力专网；
24.在本技术中，多个所述区域电站设置在不同地理位置，为将一次能源转化为二次能源的工厂，其中二次能源指的是电能；根据新能源发电类型对区域电站的类型进行区分，即所述区域电站的类型包括风力电站、水力电站、光伏电站以及其他新能源电站；
25.其中风力电站指的是将自然风力转化为电能的电厂，水力电站指的是将水力转化为电能的电厂，以及光伏电站指的是将太阳能转化为电能的电厂；所述区域电站中设置有数据采集模块、数据校验模块、数据加密模块以及电站防火墙；
26.所述数据采集模块用于对区域电站产生的电力数据进行采集，并将获取的电力数据发送至数据校验模块；电力数据主要包括区域站内的设备运行状态参数和环境数据；
27.所述数据校验模块用于对所述数据采集模块发送的电力数据进行整合校验，并将其中含有的错误数据进行筛选，根据不同电力数据的性质对错误数据进行保留或者删除；其中错误数据可以为丢失不完整的数据，转化格式错误的数据等；其中数据校验模块通过对电力数据进行多项式计算，并将得到的计数结果生成标签附在数据帧的后面；若标签内容表示该电力数据为错误数据，则根据不同电力数据的性质对错误数据进行保留或者删除；所述数据校验模块将校验完毕的电力数据发送至数据加密模块；
28.所述数据加密模块用于对所述数据校验模块发送的电力数据进行加密；
29.所述电站防火墙设置在区域电站的网络端口处，用于对攻击区域电站内网的数据进行隔离，保障区域电站内网的信息安全。
30.在本技术中，所述远程集控中心通过对区域电站产生的电力数据进行分析处理从而实现对区域电站的远程监控和管理；其中，通过对区域电站的运行状态和视频监控数据的远程监控，能够及时发现区域电站的故障电力数据，并采取相应的解决措施；所述远程集
控中心设置有集控中心防火墙、数据解密模块、发电类型判断模块以及多个通信服务器；
31.所述集控中心防火墙设置在远程集控中心的网络端口处，用于对攻击远程集控中心内网的数据进行隔离，保障远程集控中心内网的信息安全；
32.所述数据解密模块用于对接收到的电力数据进行解密；
33.需要说明的是，在本发明的实施例中，电力数据的加密和解密可以通过量子安全加密方法进行；
34.所述发电类型判断模块用于对接收到的电力数据属于何种发电类型数据进行判断，可以有风力发电电力数据、水力发电电力数据、光伏发电电力数据以及其他新能源发电电力数据；具体地，可以通过追溯电力数据的来源，即属于哪个区域电站，从而判断电力数据属于何种发电类型，通过判断电力数据的发电类型，从而可以将相应发电类型的电力数据集合在一起进行分析，同类型数据能更有效的处理，提高工作效率；其中通过判断电力数据属于何种发电类型，从而后期可以对相应发电类型的电力设备和环境因素进行监测和分析；
35.在本实施例中，通过对接收到的包含电力数据的数据包ip地址进行判断，其中多个区域电站的授权ip地址以及区域电站所属类型记录在发电类型判断模块中的存储单元进行存储；当发电类型判断模块接收到电力数据时，发电类型判断模块将数据包的ip地址与存储单元中存储的所有授权ip地址进行比较，若其中有匹配地址，则发电类型判断模块将与存储单元中授权ip地址相匹配的包含电力数据的数据包发送至对应的通信服务器；
36.所述通信服务器用于对接收到的电力数据进行存储和分析处理；根据不同发电类型的电力数据，设置不同类型的通信服务器；具体地，通信服务器的类型包括风力发电的通信服务器、水力发电的通信服务器、光伏发电的通信服务器以及其他新能源发电的通信服务器；不同类型的通信服务器对不同发电类型的电力数据进行存储和分析处理；
37.所述通信服务器设置有数据存储单元和数据处理单元，其中数据存储单元用于对接收到的电力数据进行存储，数据处理单元用于对电力数据进行分析处理，具体地，数据处理单元设置有神经网络模型，用于对接收到的电力数据进行异常分析和诊断，在前期，获取相应发电类型的电力数据集以及异常电力数据的诊断数据集进行训练，构建神经网络模型；处理单元将接收到的电力数据输入神经网络模型判断当前电力数据是否异常，并给出相应的诊断数据；处理单元将判断结果发送至电力运维管理后台，工作人员根据对应的异常数据和诊断数据分派运维人员前往目标地点进行故障维修；
38.不同类型的通信服务器具有不同的工作模式，即根据不同发电类型的电力数据设置不同工作模式的通信服务器；工作模式主要包括主备模式和集群模式；具体地，远程集控中心在一个周期内对获取不同发电类型的电力数据的频次和对应频次的电力数据的数量进行统计，同时在该周期内对通信服务器处理相应发电类型的电力数据的速度进行检测，所述远程集控中心将周期时间标记为t，将周期内不同类型的电力数据的获取频次标记为fi，将周期内不同发电类型的电力数据的每次获取的数量标记为ni，将通信服务器在周期内处理相应类型电力数据的速度标记为vi，其中i表示发电类型编号；
39.根据计算公式gd＝fi
×
ni
×
vi/t得到通信服务器的运行基数gdi，预设处理相应类型的电力数据的通信服务器的运行基数为gdsi；若gdi小于gdsi，则针对该类型的电力数据设置一套主通信服务器和备通信服务器来进行存储和分析处理；其中主通信服务器用于
正常存储和分析处理电力数据，备通信服务器用于备用，即当主通信服务器发生故障时，可以及时启用备通信服务器；若gdi大于等于gdsi，则针对该类型的电力数据设置集群通信服务器，通过多通信服务器之间的连接对当前电力数据进行存储和分析处理。
40.在本技术中，所述电力专网覆盖远程集控中心和区域电站的区域，用于对电力数据进行无线传输；电力专网可以通过在远程集控中心和区域电站的区域内建立通信基站，只传输电力专网的专用频率的载波信号，区别于公网，同时电力专网也设置有公网连接端口，用于与公网进行有关数据的传输。
41.上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。
42.本发明的工作原理：本发明所述的基于电力专网构建的新能源远程集控中心通信系统设置有远程集控中心和多个区域电站，其中远程集控中心对多个区域电站进行监控管理，具体地，数据采集模块对区域电站产生的电力数据进行采集，数据校验模块对电力数据进行整合校验，数据加密模块对电力数据进行加密，电站防火墙对区域电站的内网信息安全进行保护；电力数据通过电力专网传输至远程集控中心，其中集控中心防火墙对远程集控中心的内网信息安全进出保护，数据解密模块对接收到的电力数据进行解密，发电类型判断模块通过将包含电力数据的数据包ip地址与存储的授权ip地址进行匹配从而判断电力数据的发电类型，将匹配成功的ip地址的电力数据发送至对应的通信服务器，通信服务器根据电力数据的发电类型划分为不同类型的通信服务器，并根据计算通信服务器的运行基数，设置通信服务器的工作模式，即主备模式和集群模式；其中通信服务器通过设置神经网络模型对相同发电类型的电力数据进存储和处理。
43.以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。