基于负荷智能集群优化的配变台区智能管控系统技术方案

本申请公开了一种基于负荷智能集群优化的配变台区智能管控系统。该系统包括：数据采集分析模块，用于执行电能采集；设备状态实时检测模块，用于监控设备状态；现场环境检测模块，用于监控现场环境；配变台区电气设备故障检测模块，用于检测配变台区的电气设备故障；电能质量实时控制模块，用于调控电能质量；故障台区定位模块，用于定位抢修故障配电台区。本申请解决了每个配变台区均处于孤立运行状态的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
基于负荷智能集群优化的配变台区智能管控系统
本申请涉及电力领域，具体而言，涉及一种基于负荷智能集群优化的配变台区智能管控系统。
技术介绍
由于配电需求所致，国内10kV至400V的配网变压器分布于全国各个位置，各个地区配变台区的建设标准存在差异，使配变台区安装设备的种类及数量不同，并且有些配变台区分布于交通条件、现场环境、人为保护意识等较差的地区，如果使负责运维的每一台均能到达国家电网公司要求运行指标，需不断增加运维人员，但由于资金问题该方式不可行。并且即使每人负责维护一台变压器，但由于配电网用电负荷的多变性及电气设备无法24小时连续监测，只能使设备故障率降低及供电质量改善，很难做到配电设备的常年无故障运行。目前国内外在配网自动化还是主要集中的两个方面：10kV及以上配网，终端用户电表集中计量，10kV专变已经纳入到负控系统、10kV公变及终端负荷纳入电量集抄系统。但是，对于分布最广和最为复杂的0.4kV配电线路及高端用户群及对于低压配电线路的全面保护、全面自动化及集群优化管理方面，国内外都还没有相关研究，也都没有好的手段进行全面自动化管理。这部分配电线路往往是最容易发生故障、且线损发生最主要环节。传统的两头自动化模式非常容易忽略配网运行的潜在故障，且一旦发生故障不易快速恢复。其次，配电变压器是低压配电网的主要设备，在低压配电系统中建设用量巨大，其运行的经济效益直接影响到整个电力系统的经济效益。在城乡10kV及以下的配电网中，配电变压器的损耗约占线路损耗的三分之一，农村配电变压器的损耗约占到整个电力系统损耗的60％左右，采用智能配变台区一体化管理后实现配电变压器经济运行，具有很大的节电潜力，进而收到很好的经济效益。再次，由于现场的实际问题如现场环境多变、设备故障频发、人为破坏、电能质量较差等原因使配变台区供电很难实现安全、稳定、高效的电能输送。整套系统实现远程配变台区检测，通过配变台区智能管控系统随时查看配变台区现场环境及设备运行状态，真正意义上实现无人值守，大大节省运维人员工作量，使人员成本控制到最低。针对相关技术中当前国内外针对低压配变台区均无采用智能化+物联网方式管理，每个配变台区均处于孤立运行状态的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本申请的主要目的在于提供一种基于负荷智能集群优化的配变台区智能管控系统，以解决每个配变台区均处于孤立运行状态问题。通过配变台区所有设备24小时连续监测及数据分析、数据无线远传、后台高速计算机的数据处理及闭环控制等部分，做到设备异常预警、严重异常保护、设备运行参数动态调节、实时采集配变台区所有重要数据并进行大数据处理，使整个配变台区所有设备安全、稳定、高效运行。通过基于负荷智能集群优化的配变台区智能管控系统的台区负荷群的全面集群管理作为低压负荷一体化管控及标准化台区达标的有效手段，从公变台区的运行管理方面进行探讨，通过基于负荷智能集群优化的配电网台区自治管理系统，采用先进的一体化低压继电保护控制技术和三相平衡技术实现用电的高安全可靠，采用基于知识推理和人工智能的群体优化技术，实现最优路径和最优节能的台区自治管理，系统具备独特的高冗余的多路径自主选择通信策略来达到信息的全系统共享。实现公共配电台区全面无故障运行。为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种基于负荷智能集群优化的配变台区智能管控系统。根据本申请的基于负荷智能集群优化的配变台区智能管控系统包括：数据采集分析模块，用于执行电能采集；设备状态实时检测模块，用于监控设备状态；现场环境检测模块，用于监控现场环境；配变台区电气设备故障检测模块，用于检测配变台区的电气设备故障；电能质量实时控制模块，用于调控电能质量；故障台区定位模块，用于定位抢修故障配电台区。进一步地，所述数据采集分析模块包括：监测数据单元和用户用电信息监测单元，所述监测数据单元，用于监测交流模拟量和电能量数据；所述用户用电信息监测单元，用于采集电能表数据、监测电能计量装置工况、监测供电电能质量。进一步地，所述设备状态实时检测模块包括：负荷管控单元和配电监测单元，所述负荷管控单元，用于控制所述配变台区的负荷；所述配电监测单元，用于统计电能质量。进一步地，所述故障台区定位模块包括：告警发送单元，用于在配变台区中的设备和电缆发生异常预警时发送告警信息；导航线路单元，用于对配变台区提供路径导航、导入线路布置图。进一步地，所述现场环境检测模块包括：第一传感器单元，用于通过温度传感器、湿度传感器实时对户外配电箱、配电站和箱变的温、湿度信息进行监测；第二传感器单元，用于通过图像传感器监视配电台区运行情况，并件运行情况通过信息或图片的形式发送。进一步地，所述电能质量实时控制模块包括：手动控制单元，用于通过手动对配变台区无功补偿、对配变台区三相负荷不平衡调节以及对配变台区采用有源滤波混合模式；动态控制单元，用于通过自动对配变台区无功补偿、对配变台区三相负荷不平衡调节以及对配变台区采用有源滤波混合模式。进一步地，所述配变台区电气设备故障检测模块包括：第一故障检测单元，用于实时检测台区进线开关和馈线开关状态；第二故障检测单元，用于实时检测电容器和/或滤波器运行状态，以及智能配变终端运行状况；第三故障检测单元，用于过压保护、过流保护、过负荷保护、欠压保护、过热保护。进一步地，系统还包括：配变监控终端和预设有应用程序的移动终端，所述配变监控终端通过无线接入后台服务器，所述配变监控终端设置有人机交互界面；所述移动终端通过无线与配变监控终端连接，用于与配变监控终端同步监控信息。进一步地，系统还包括：安全防护模块，所述安全防护模块包括：防盗单元，用于对变压器台区关键设施配电变压器等进行实时监测，并上传异常信息；防窃电单元，用于对配电台区用电信息进行实时在线监测，并上传异常信息；信息安全单元，用于对配电台区的数据进行存储、传输或者加解密。进一步地，系统还包括：设备监控模块，所述设备监控模块包括：电能表监控单元，用于监测公共配电台区智能电能表；配电变压器监控单元，用于监测配电变压器油温和瓦斯浓度；无功补偿控制器监控单元，用于监测无功补偿控制器的运行参数；剩余电流动作保护器监控单元，用于监测剩余电流动作保护器运行状态和剩余电流数值。在本申请实施例中，采用物联网的方式，通过数据采集分析模块、设备状态实时检测模块、现场环境检测模块、配变台区电气设备故障检测模块、电能质量实时控制模块以及故障台区定位模块，达到了基于物联网的配变台区智能管控目的，从而实现了实时采集配变台区所有重要数据并进行大数据处理，使整个配变台区所有设备安全、稳定、高效运行的技术效果，进而解决了每个配变台区均处于孤立运行状态的技术问题。在本申请实施例中，配变台区所有设备实时数据采集及异常保护，异常信息主动发送，并具备异常情况处理建议及异常台区定位功能。在本申请实施例中，实时模拟量、电能量、设备运行信息、进出线状态采集统计，分析单台配变台区电压波动率；无功补偿装置投运情况；输出电流情况，并以曲线图、柱状图、饼状图等形式直观显示。在本申请实施例中，通过调节配变台区自动化调节装置的运行参数，实现电能质量治理(2～31次谐波滤除、容感性无功补偿、三相负荷不平衡自动调节功能)的全周期实时控制，输出电能质量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于负荷智能集群优化的配变台区智能管控系统，其特征在于，包括：数据采集分析模块，用于执行电能采集；设备状态实时检测模块，用于监控设备状态；现场环境检测模块，用于监控现场环境；配变台区电气设备故障检测模块，用于检测配变台区的电气设备故障；电能质量实时控制模块，用于调控电能质量；故障台区定位模块，用于定位抢修故障配电台区。

【技术特征摘要】
1.一种基于负荷智能集群优化的配变台区智能管控系统，其特征在于，包括：数据采集分析模块，用于执行电能采集；设备状态实时检测模块，用于监控设备状态；现场环境检测模块，用于监控现场环境；配变台区电气设备故障检测模块，用于检测配变台区的电气设备故障；电能质量实时控制模块，用于调控电能质量；故障台区定位模块，用于定位抢修故障配电台区。2.根据权利要求1所述的配变台区智能管控系统，其特征在于，所述数据采集分析模块包括：监测数据单元和用户用电信息监测单元，所述监测数据单元，用于监测交流模拟量和电能量数据；所述用户用电信息监测单元，用于采集电能表数据、监测电能计量装置工况、监测供电电能质量。3.根据权利要求1所述的配变台区智能管控系统，其特征在于，所述设备状态实时检测模块包括：负荷管控单元和配电监测单元，所述负荷管控单元，用于控制所述配变台区的负荷；所述配电监测单元，用于统计电能质量。4.根据权利要求1所述的配变台区智能管控系统，其特征在于，所述故障台区定位模块包括：告警发送单元，用于在配变台区中的设备和电缆发生异常预警时发送告警信息；导航线路单元，用于对配变台区提供路径导航、导入线路布置图。5.根据权利要求1所述的配变台区智能管控系统，其特征在于，所述现场环境检测模块包括：第一传感器单元，用于通过温度传感器、湿度传感器实时对户外配电箱、配电站和箱变的温、湿度信息进行监测；第二传感器单元，用于通过图像传感器监视配电台区运行情况，并件运行情况通过信息或图片的形式发送。6.根据权利要求1所述的配变台区智能管控系统，其特征在于，所述电能质量实时控制模块包括：手动控制单元，用于通过手动对配变台区...

【专利技术属性】
技术研发人员：温立彬，陈淑波，李东明，娄国娇，常亮，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网内蒙古东部电力有限公司兴安供电公司，北京中科创世科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11