一种用于数字一体化智能环网柜运行管理系统及方法与流程

本发明属于环网柜领域，具体是一种用于数字一体化智能环网柜运行管理系统及方法。

背景技术：

1、环网柜是一组输配电气设备（高压开关设备）装在金属或非金属绝缘柜体内或做成拼装间隔式环网供电单元的电气设备，其核心部分采用负荷开关和熔断器，具有结构简单、体积小、价格低、可提高供电参数和性能以及供电安全等优点。它被广泛使用于城市住宅小区、高层建筑、大型公共建筑、工厂企业等负荷中心的配电站以及箱式变电站中。

2、由于环网柜大多安装在户外，具有组成间隔多、设计结构紧凑、绝缘要求高以及运行负荷重等特点，加之户外恶劣工作环境及复杂安装环境的影响，环网柜极易发生设备故障，但是当下对于环网柜故障预防措施主要为人工定期巡检和在线监测的方式，由于配电网中环网柜数量众多，安装地点往往在户外且十分分散，运行环境各不相同，导致人工定期巡检工作量大，很难做到及时发现故障征兆，容易错过最佳处理时机，在时效性上存在不足；

3、为此，我们提出一种用于数字一体化智能环网柜运行管理系统及方法。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种用于数字一体化智能环网柜运行管理系统及方法。

2、本发明所要解决的技术问题为：

3、如何基于多源数据实现对环网柜运行状态的智能化监测管理。

4、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

5、一种用于数字一体化智能环网柜运行管理系统，包括区域划分模块、数据采集模块、电力体量分析模块、管理终端、运管设定模块、监测统计模块、存储模块、运行监测模块、智能管理模块以及服务器，所述区域划分模块用于将环网柜的覆盖范围进行划分，划分得到环网柜的若干个管理区域；所述数据采集模块用于采集环网柜不同管理区域的电力使用数据，并经服务器发送至电力体量分析模块；所述电力体量分析模块用于对环网柜不同管理区域的电力体量进行分析，得到环网柜不同监测区域的电力体量值反馈至服务器，所述服务器将电力体量值发送至运管设定模块；所述存储模块用于存储环网柜前一个月的统计状态数据，并将环网柜对应的统计状态数据发送至监测统计模块；所述监测统计模块用于对环网柜进行监测统计，得到环网柜的运行监测值反馈至服务器，所述服务器将运行监测值发送至运管设定模块；

6、所述运管设定模块结合电力体量值和运行监测值用于对环网柜的运行管理等级进行设定，得到环网柜的预设温度上升速率、判定采集时长和运行监测次数反馈至服务器，所述服务器将预设温度上升速率发送至运行监测模块，所述服务器将判定采集时长和运行监测次数发送至数据采集模块；

7、所述数据采集模块结合运行监测次数用于在判定采集时长内采集环网柜的实时运行数据，并经服务器发送至运行监测模块；所述运行监测模块用于对环网柜的实时运行情况进行监测，生成运行异常信号或运行正常信号反馈至服务器，若服务器接收到运行正常信号，则不进行任何操作，若服务器接收到运行异常信号，则将运行异常信号发送至管理终端，所述管理终端接收到运行异常信号后，对指定的环网柜以及环网柜所连接的电力线路进行检查维护。

8、进一步地，电力使用数据为环网柜不同管理区域内的用电户数以及每户的用电量、电力线路长度以及电力线路的线路转接点数；

9、统计状态数据为环网柜前一个月的绝缘故障次数、元器件故障次数、机械故障次数和温升异常次数，以及环网柜所连接的电力线路的线路异常次数。

10、进一步地，所述电力体量分析模块的分析过程具体如下：

11、获取环网柜不同管理区域的用电户数，再获取环网柜不同管理区域内每户的用电量，每户的用电量相加求和得到环网柜不同管理区域的用电总量；

12、计算环网柜不同管理区域的第一电力监测值；

13、同时，获取环网柜不同管理区域内的电力线路长度，而后获取环网柜不同管理区域内电力线路的电力线路转接点数；

14、计算环网柜不同管理区域的第二电力监测值；

15、第一电力监测值结合第二电力监测值计算环网柜不同管理区域的电力体量值。

16、进一步地，所述监测统计模块的工作过程具体如下：

17、获取环网柜前一个月的绝缘故障次数、元器件故障次数和机械故障次数；

18、而后获取环网柜前一个月内的温升异常次数以及环网柜所连接的电力线路的线路异常次数；

19、计算环网柜的运行监测值。

20、进一步地，所述运管设定模块的设定过程具体如下：

21、获取环网柜的运行监测值以及环网柜不同监测区域的电力体量值；

22、获取服务器中存储的预设电力体量区间，预设电力体量区间对应不同的电力体量系数，将电力体量值与预设电力体量区间进行比对得到环网柜不同监测区域的电力体量系数；

23、运行监测值结合电力体量系数中的最大值计算环网柜不同监测区域的运管等级值；

24、运管等级值比对运管等级阈值，判定监测区域的运管等级为第三运管等级、第二运管等级或第一运管等级；

25、依据运管等级得到环网柜的预设温度上升速率、判定采集时长和运行监测次数。

26、进一步地，预设电力体量区间包括预设电力体量第三区间、预设电力体量第二区间和预设电力体量第一区间；

27、预设电力体量第三区间的上限值小于预设电力体量第二区间的下限值，预设电力体量第二区间的上限值小于预设电力体量第一区间的下限值；

28、预设电力体量第三区间对应的电力体量系数小于预设电力体量第二区间对应的电力体量系数，预设电力体量第二区间对应的电力体量系数小于预设电力体量第一区间对应的电力体量系数，电力体量值的取值与电力体量系数的取值成正比；

29、运管等级阈值包括第二运管等级阈值和第一运管等级阈值，第一运管等级阈值的取值大于第二运管等级阈值的取值；

30、第一运管等级的级别高于第二运管等级的级别，第二运管等级的级别高于第三运管等级的级别；

31、第一运管等级的预设温度上升速率小于第二运管等级的预设温度上升速率，第二运管等级的预设温度上升速率小于第三运管等级的预设温度上升速率；第一运管等级的判定采集时长长于第二运管等级的判定采集时长，第二运管等级的判定采集时长长于第三运管等级的判定采集时长；第一运管等级的运行监测次数大于第二运管等级的运行监测次数，第二运管等级的运行监测次数大于第三运管等级的运行监测次数；

32、预设温度上升速率的数值与运管等级的级别成反比，判定采集时长的数值与运管等级的级别成正比，运行监测次数的数值与运管等级的级别成正比，每次运行监测时的判定采集时长均相等。

33、进一步地，实时运行数据为环网柜每次运行监测时在判定采集时长内的实时温度值。

34、进一步地，所述运行监测模块的监测过程具体如下：

35、在判定采集时长内设定若干个时间点，同时获取环网柜在本次运行监测中不同时间点时的实时温度值；

36、遍历比对每个时间点的实时温度值后得到环网柜在本次运行监测中的最高温度值，记录最高温度值对应时间点的时间并记为高温时间；

37、而后获取环网柜本次运行监测的开始时间以及开始时间时环网柜的初始温度值；

38、计算得到环网柜在本次运行监测中的实时温度上升速率；

39、获取环网柜的运行监测次数，按照上述步骤计算环网柜多次运行监测时的实时温度上升速率；

40、若任意一次运行监测时的实时温度上升速率超过预设温度上升速率，则生成运行异常信号；

41、若所有次运行监测时的实时温度上升速率均不超过预设温度上升速率，则生成运行正常信号。

42、一种用于数字一体化智能环网柜运行管理方法，方法具体如下：

43、步骤s100，区域划分模块将环网柜的覆盖范围进行划分得到若干个管理区域，数据采集模块采集管理区域的电力使用数据发送至电力体量分析模块；

44、步骤s200，通过电力体量分析模块对环网柜不同管理区域的电力体量进行分析，得到环网柜不同监测区域的电力体量值发送至运管设定模块；

45、步骤s300，利用监测统计模块对环网柜进行监测统计，得到环网柜的运行监测值发送至运管设定模块；

46、步骤s400，运管设定模块结合电力体量值和运行监测值对环网柜的运行管理等级进行设定，得到环网柜的预设温度上升速率、判定采集时长和运行监测次数；

47、步骤s500，数据采集模块结合运行监测次数在判定采集时长内采集环网柜的实时运行数据，并利用运行监测模块对环网柜的实时运行情况进行监测，生成运行异常信号或运行正常信号。

48、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

49、本发明先通过区域划分模块将环网柜的覆盖范围进行划分得到若干个管理区域，而后一方面通过电力体量分析模块对环网柜不同管理区域的电力体量进行分析，得到环网柜不同监测区域的电力体量值发送至运管设定模块，再利用监测统计模块对环网柜进行监测统计，得到环网柜的运行监测值发送至运管设定模块，运管设定模块结合电力体量值和运行监测值对环网柜的运行管理等级进行设定，得到环网柜的预设温度上升速率、判定采集时长和运行监测次数，最终通过运行监测模块对环网柜的实时运行情况进行监测，生成运行异常信号或运行正常信号，本发明结合环网柜覆盖范围的电力使用情况以及环网柜的既往运行情况，从而得到环网柜的监测等级，依据监测等级得到判定环网柜运行正常与否的预设数据，从而实现对环网柜运行状态的精准监测。