一种分布式输电设备状态数据反馈系统及其方法技术方案

本发明专利技术提供了一种分布式输电设备状态数据反馈系统及其方法，系统包括：至少一个监测装置、至少一个小区监控平台、至少一个大区监控平台、一个总监控平台。本发明专利技术其能够提前发现问题，主动解决问题，并且能够实时高效地处理和反馈输电设备状态数据，故障预测准确高效。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式输电设备状态数据反馈系统及其方法
本专利技术属于智能电网领域，尤其涉及一种分布式输电设备状态数据反馈系统及其方法。
技术介绍
近年来，智能电网(SmartGrid，SG)不断发展。在SG研究和发展过程中，电网自身日趋庞大复杂，电压等级不断提升，对输电设备的实时性、稳定性、安全性提出了更高的要求。目前，各大电力企业为避免由于周期性巡检而造成的“到期必修”、“小病大治或无病亦治”，人工巡检而造成的效率低下，以及定期巡检而造成的“维修不足”的问题，纷纷采用输电设备状态实时在线监测技术。例如，中国专利申请201610555902.0公开了一种电力环境无线实时监控系统，包括电力环境数据采集终端、无线通信模块、基站和本地服务器，电力环境数据采集终端将所采集的环境状态量通过无线通信模块与本地服务器进行数据交互，本地服务器对电力环境数据采集终端进行调控，工作人员通过观察输电线路设备现场的视频图像，即可获取输电线路设备的现场状况，缩短了获取输电线路设备现场状况的时间周期。中国专利申请201610409150.7公开了一种无人机电力巡线影像数据采集及处理系统，可有效提高无人机电力巡线影像数据的处理效率和缺陷识别的准确度，减轻人工筛查的负担。中国专利申请201510727684.X公开了一种输变电智能监测监控维护保养系统及其使用方法，包括监测监测单元、信息处理电控单元和维护保养单元，采用微电脑控制的监测监测单元对塔架机构和输变电站内的电力设施设备进行实时监测监控，监测监控信息上传至信息处理电控单元的中央控制计算机，中央控制计算机集中控制通过地面维护保养部件对变电站内的设备设施进行地面维护保养、通过空中维护保养部件对塔架机构和输电线路进行空中维护保养，实现自动化操作、智能化程度高、节省了劳动力资源，避免了人工操作的安全风险，同时维护保养效率较高。虽然上述技术方案自动化、智能化程度高，并具有实时性，实现了“当修必修”，但是却存在如下技术问题：1、通过实时的在线监测，仅仅能够发现已经发生的异常状况，无法预测将要出现的异常状态，无法发现输电设备存在的隐患，也就无法提前排除该隐患，无法实现防患于未然，也就是说无法提前发现问题。2、通过自动化、智能化的在线监测，仅仅能够通知用户监测到的情况，具体的决策依然需要由用户给出，没有自动的决策功能和控制功能，也就是说无法主动解决问题。3、监测到的所有数据都发送给服务器进行集中处理，由于智能电网中的输电设备数量巨大并且分散分布，那么监测到的输电设备状态数据量是巨大的，这种集中式的处理方式即会造成较大的通信开销，也会导致时延，影响实时性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种分布式输电设备状态数据反馈系统及其方法，其能够提前发现问题，主动解决问题，并且能够实时高效地处理和反馈输电设备状态数据，故障预测准确高效。本专利技术所述的分布式输电设备状态数据反馈系统，其特征在于所述系统包括：至少一个监测装置、至少一个小区监控平台、至少一个大区监控平台、一个总监控平台，监测装置与对应的小区监控平台之间采用无线通信，小区监控平台与对应的大区监控平台之间采用有线或者无线通信，大区监控平台与总监控平台之间采用有线或者无线通信，其中：所述监测装置，用于对输电设备的状态进行监测，获得输电设备状态数据，并将所述输电设备状态数据传输给所述小区监控平台；所述小区监控平台，用于接收所述输电设备状态数据，将所述输电设备状态数据与预设的阈值进行比较，判断得到输电设备的状态，显示所述输电设备状态数据以及相应的状态，以及当相应的状态不是正常状态时，将所述输电设备状态数据以及相应的状态发送给相应的工作人员和大区监控平台；所述大区监控平台，用于接收输电设备状态数据和相应的状态，通过故障评估模型，对输电设备的运行风险进行提前预警，预测出输电设备将要发生的故障名称、故障位置、故障原因、故障概率，根据预测出来的故障名称、故障位置、故障原因、故障概率检索相应的检修决策，将预测出来的故障名称、故障位置、故障原因、故障概率以及所述检索到的相应的检修决策发送给相应的工作人员和相应的小区监控平台以及总监控平台，其中，输电设备发生故障的评估模型为：其中，P为输电设备发生故障的概率，f(t)为输电设备失效概率的密度函数，T为输电设备的总使用时长，t为输电设备当前的使用时长，Eave为输电设备历史统计平均发生故障的概率，βj为在第j种外界因素下输电设备发生故障的次数占历史上全部故障次数的百分比，αj为第j种外界因素的持续时间占历史上该第j种外界因素的总持续时间，Rj为在第j种外界因素下的输电设备修复率，j为大于等于1的整数，为输电设备的第i个近邻发生故障的概率，i为大于等于1的整数，a、b、c、d分别为权重因子；所述总监控平台，用于接收输电设备状态数据以及相应的状态，故障名称、故障位置、故障原因、故障概率以及相应的检修决策，并将上述接收到的内容进行统计分析。优选的，所述小区监控平台包括小区数据接收单元、小区处理单元、小区存储单元、小区警报单元、小区显示单元、小区数据发送单元，其中：小区数据接收单元，用于从监测装置接收输电设备状态数据，并将所述输电设备状态数据发送给小区处理单元、小区存储单元、小区显示单元；小区处理单元，用于将所述输电设备状态数据与预设的阈值进行比较，判断得到输电设备的状态；小区存储单元，用于存储输电设备状态数据以及相应的状态，以及输电设备各个状态的阈值；小区警报单元，用于当小区处理单元判断得到输电设备的状态不是正常状态时，将所述输电设备状态数据以及相应的状态发送给相应的工作人员；小区显示单元，用于显示输电设备状态数据以及相应的状态；小区数据发送单元，用于当小区处理单元判断得到输电设备的状态不是正常状态时，将所述输电设备状态数据以及相应的状态发送到大区监控平台。优选的，小区存储单元中还存储有小区检修策略，当判断得到输电设备的状态不是正常状态时，小区处理单元在小区存储单元中检索相应的小区检修策略，并将所述相应的小区检修策略发送给小区警报单元和小区显示单元，由小区警报单元将所述相应的小区检修策略发送给相应的工作人员，由小区显示单元显示所述相应的小区检修策略。优选的，大区监控平台包括大区数据接收单元、大区处理单元、大区存储单元、大区警报单元、大区显示单元、大区数据发送单元，其中：大区数据接收单元，用于从小区监控平台的小区数据发送单元接收输电设备状态数据以及相应的状态，并将所述输电设备状态数据以及相应的状态发送给大区处理单元、大区存储单元、大区显示单元、大区数据发送单元；大区处理单元，用于通过故障评估模型，对输电设备的运行风险进行提前预警，预测出输电设备将要发生的故障名称、故障位置、故障原因、故障概率，根据预测出来的故障名称、故障位置、故障原因、故障概率从大区存储单元中检索到相应的检修决策，将预测出来的故障名称、故障位置、故障原因、故障概率以及所述检索到的相应的检修决策发送到大区警报单元、大区显示单元、大区数据发送单元；小区存储单元，用于存储输电设备状态数据以及相应的状态，Eave、βj、αj、Rj、T、f(t)以及权重参数a、b、c、d，以及与故障名称、故障位置、故障原因、故障概率相关联的相应的检修决策；大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分布式输电设备状态数据反馈系统，其特征在于所述系统包括：至少一个监测装置、至少一个小区监控平台、至少一个大区监控平台、一个总监控平台，监测装置与对应的小区监控平台之间采用无线通信，小区监控平台与对应的大区监控平台之间采用有线或者无线通信，大区监控平台与总监控平台之间采用有线或者无线通信，其中：所述监测装置，用于对输电设备的状态进行监测，获得输电设备状态数据，并将所述输电设备状态数据传输给所述小区监控平台；所述小区监控平台，用于接收所述输电设备状态数据，将所述输电设备状态数据与预设的阈值进行比较，判断得到输电设备的状态，显示所述输电设备状态数据以及相应的状态，以及当相应的状态不是正常状态时，将所述输电设备状态数据以及相应的状态发送给相应的工作人员和大区监控平台；所述大区监控平台，用于接收输电设备状态数据和相应的状态，通过故障评估模型，对输电设备的运行风险进行提前预警，预测出输电设备将要发生的故障名称、故障位置、故障原因、故障概率，根据预测出来的故障名称、故障位置、故障原因、故障概率检索相应的检修决策，将预测出来的故障名称、故障位置、故障原因、故障概率以及所述检索到的相应的检修决策发送给相应的工作人员和相应的小区监控平台以及总监控平台，其中，输电设备发生故障的评估模型为：...

【技术特征摘要】
1.一种分布式输电设备状态数据反馈系统，其特征在于所述系统包括：至少一个监测装置、至少一个小区监控平台、至少一个大区监控平台、一个总监控平台，监测装置与对应的小区监控平台之间采用无线通信，小区监控平台与对应的大区监控平台之间采用有线或者无线通信，大区监控平台与总监控平台之间采用有线或者无线通信，其中：所述监测装置，用于对输电设备的状态进行监测，获得输电设备状态数据，并将所述输电设备状态数据传输给所述小区监控平台；所述小区监控平台，用于接收所述输电设备状态数据，将所述输电设备状态数据与预设的阈值进行比较，判断得到输电设备的状态，显示所述输电设备状态数据以及相应的状态，以及当相应的状态不是正常状态时，将所述输电设备状态数据以及相应的状态发送给相应的工作人员和大区监控平台；所述大区监控平台，用于接收输电设备状态数据和相应的状态，通过故障评估模型，对输电设备的运行风险进行提前预警，预测出输电设备将要发生的故障名称、故障位置、故障原因、故障概率，根据预测出来的故障名称、故障位置、故障原因、故障概率检索相应的检修决策，将预测出来的故障名称、故障位置、故障原因、故障概率以及所述检索到的相应的检修决策发送给相应的工作人员和相应的小区监控平台以及总监控平台，其中，输电设备发生故障的评估模型为：其中，P为输电设备发生故障的概率，f(t)为输电设备失效概率的密度函数，T为输电设备的总使用时长，t为输电设备当前的使用时长，Eave为输电设备历史统计平均发生故障的概率，βj为在第j种外界因素下输电设备发生故障的次数占历史上全部故障次数的百分比，αj为第j种外界因素的持续时间占历史上该第j种外界因素的总持续时间，Rj为在第j种外界因素下的输电设备修复率，j为大于等于1的整数，为输电设备的第i个近邻发生故障的概率，i为大于等于1的整数，a、b、c、d分别为权重因子；所述总监控平台，用于接收输电设备状态数据以及相应的状态，故障名称、故障位置、故障原因、故障概率以及相应的检修决策，并将上述接收到的内容进行统计分析。2.根据权利要求1所述的分布式输电设备状态数据反馈系统，其特征在于：所述小区监控平台包括小区数据接收单元、小区处理单元、小区存储单元、小区警报单元、小区显示单元、小区数据发送单元，其中：小区数据接收单元，用于从监测装置接收输电设备状态数据，并将所述输电设备状态数据发送给小区处理单元、小区存储单元、小区显示单元；小区处理单元，用于将所述输电设备状态数据与预设的阈值进行比较，判断得到输电设备的状态；小区存储单元，用于存储输电设备状态数据以及相应的状态，以及输电设备各个状态的阈值；小区警报单元，用于当小区处理单元判断得到输电设备的状态不是正常状态时，将所述输电设备状态数据以及相应的状态发送给相应的工作人员；小区显示单元，用于显示输电设备状态数据以及相应的状态；小区数据发送单元，用于当小区处理单元判断得到输电设备的状态不是正常状态时，将所述输电设备状态数据以及相应的状态发送到大区监控平台。3.根据权利要求2所述的分布式输电设备状态数据反馈系统，其特征在于：小区存储单元中还存储有小区检修策略，当判断得到输电设备的状态不是正常状态时，小区处理单元在小区存储单元中检索相应的小区检修策略，并将所述相应的小区检修策略发送给小区警报单元和小区显示单元，由小区警报单元将所述相应的小区检修策略发送给相应的工作人员，由小区显示单元显示所述相应的小区检修策略。4.根据权利要求1所述的分布式输电设备状态数据反馈系统，其特征在于：大区监控平台包括大区数据接收单元、大区处理单元、大区存储单元、大区警报单元、大区显示单元、大区数据发送单元，其中：大区数据接收单元，用于从小区监控平台的小区数据发送单元接收输电设备状态数据以及相应的状态，并将所述输电设备状态数据以及相应的状态发送给大区处理单元、大区存储单元、大区显示单元、大区数据发送单元；大区处理单元，用于通过故障评估模型，对输电设备的运行风险进行提前预警，预测出输电设备将要发生的故障名称、故障位置、故障...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海，王法虚，朱念杰，杨雨欣，管悦，王振海，李志年，尹海宁，李兆欣，陈军港，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司诸城市供电公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：山东,37