基于可视化的区域供电风险评估系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及配电网自动化技术领域，提出了基于可视化的区域供电风险评估系统及方法，一种基于可视化的区域供电风险评估系统包括检测终端，检测终端与上位机通信连接，检测终端包括主控电路，主控电路包括均与主控芯片连接的电流采集电路和无线通信电路，无线通信电路用于与上位机连接，电流采集电路包括电路结构相同的三路，分别为A相电流采集电路、B相电流采集电路和C相电流采集电路。通过上述技术方案，解决了现有技术中区域供电风险评估准确度低的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于可视化的区域供电风险评估系统及方法
本专利技术涉及配电网自动化
，具体的，涉及基于可视化的区域供电风险评估系统及方法。
技术介绍
随着电网规模的日益扩大，各种智能设备的使用，当前的配电网呈现出智能化和复杂化的特点。目前各类工厂的数量不断增加，随着科学技术的进步，这些工厂所使用的机器设备也趋于复杂化。尤其是带有大量容性以及感性负载的机器，使得电网中的谐波以及潮流变化更加复杂化，电网的稳定运行面临着巨大的考验。电力系统的运行风险评估能够对电网风险设备及时预警，对高风险地区和设备提前维护，可以降低停电风险。目前，电力系统的运行风险评估主要采用概率评估方法研究电力系统的不确定性，不能实现对电力系统运行状况的实时判断，导致评估结果有偏差。
技术实现思路
本专利技术提出基于可视化的区域供电风险评估系统及方法，解决了现有技术中区域供电风险评估准确度低的问题。本专利技术的技术方案如下：一种基于可视化的区域供电风险评估系统包括检测终端，所述检测终端与上位机通信连接，所述检测终端包括主控电路，所述主控电路包括均与主控芯片连接的电流采集电路和无线通信电路，所述无线通信电路用于与上位机连接，所述电流采集电路包括电路结构相同的三路，分别为A相电流采集电路、B相电流采集电路和C相电流采集电路，所述A相电流采集电路包括依次连接的电压跟随器U4A和运算放大器U4B，所述电压跟随器U4A的同相输入端用于连接外部电流传感器，所述电压跟随器U4A的输出端连接所述运算放大器U4B的同相输入端，<br>所述运算放大器U4B的同相输入端还与基准源电路连接，所述运算放大器U4B的反相输入端通过R245接地，所述运算放大器U4B的输出端通过R246反馈至反相输入端，且所述运算放大器U4B的输出端与所述主控芯片连接，所述基准源电路包括稳压源芯片TL431、电阻R218和电阻R219，稳压源芯片TL431的阴极与直流电源一连接，稳压源芯片TL431的阳极接地，稳压源芯片TL431参考端与阴极连接，电阻R218和电阻R219形成的串联支路并联在稳压源芯片TL431的阴极和阳极之间，电阻R218与电阻R219连接的一端与所述运算放大器U4B的输出端连接。进一步，还包括电源电路、电池和电源切换电路，所述电源切换电路包括二极管D1和二极管D2，所述二极管D1的阳极与电源电路的输出端连接，所述二极管D2的阳极与电池的输出端连接，所述二极管D1的阴极和所述二极管D2的阴极连接，且所述二极管D2的阴极连接至主控电路的供电端。进一步，所述电源电路通过用电接口与交流电源连接，所述用电接口和所述交流电源之间设置有交流电源检测电路，所述交流电源检测电路包括整流电路一、电阻分压电路二、电阻分压电路三、过压检测电路、欠压检测电路、开关管一和继电器电路，所述整流电路一的输入端与交流电源连接，所述整流电路一的输出端并联所述电阻分压电路二和电阻分压电路三，所述电阻分压电路二的输出电压大于所述电阻分压电路三的输出电压，所述电阻分压电路二的输出端接入所述过压检测电路，所述电阻分压电路三的输出端接入所述欠压检测电路，所述过压检测电路的输出端与所述欠压检测电路的输出端连接，所述过压检测电路的输出端与所述开关管一的基极连接，所述开关管一的射极接地，所述继电器电路的线圈连接在所述开关管一的集电极和直流电源二之间，所述继电器电路的常开触点连接在交流电源和用电接口之间。进一步，所述电阻分压电路二包括电位器WR2，所述电位器WR2的两个固定端与所述整流电路一的输出端并联，所述电位器WR2的滑动端接入所述过压检测电路，所述电阻分压电路三包括电位器WR3，所述电位器WR3的两个固定端与所述整流电路一的输出端并联，所述电位器WR3的滑动端接入所述欠压检测电路。进一步，所述过压检测电路包括依次连接的非门U1A、非门U1B和二极管D12，所述非门U1A的输入端与所述电阻分压电路二的输出端连接，所述二极管D12的阴极接入开关管一的基极。进一步，所述欠压检测电路包括依次连接的非门U2A和二极管D13，所述非门U2A的输入端与所述电阻分压电路三的输出端连接，所述二极管D13的阴极接入开关管一的基极。进一步，所述整流电路一包括依次连接的二极管D11、电阻R11和电容C11，所述二极管D11的阳极与交流电源L线连接，所述电容C11的一端与交流电源N线连接。进一步，还包括整流电路二，所述整流电路二包括依次连接的电容C13、半桥整流电路、稳压管DW和电容C12，所述电容C13的一端与交流电源连接，所述电容C13的两端形成直流电源二的输出电压。一种基于可视化的区域供电风险评估方法，包括获得目标配电网的拓扑结构信息，根据目标配电网的拓扑结构信息得到目标设备的供电范围；获得目标设备的工作状态，目标设备的工作状态来自检测终端；根据目标设备的供电范围和工作状态确定风险设备集；显示目标配电网的拓扑结构，并在风险设备集对应的拓扑节点上显示风险预警信息。本专利技术的工作原理及有益效果为：区域供电线路中的主要设备为变压器和开关，因此在供电风险评估中，将变压器和开关作为目标设备。如图1所示，本专利技术通过在目标设备周围设置检测终端，检测目标设备工作时三相是否平衡、是否过载，如果在设定的时间长度内，目标设备均工作在三相不平衡或过载状态，则判断为亚健康状态，检测终端将这一信息发送给上位机，后台管理人员通过上位机可以及时了解到目标设备的亚健康状态、及时进行维护，避免目标设备的工作状态进一步恶化、从而造成停电风险。本专利技术通过在目标设备周围设置检测终端，及时发现目标设备的亚健康状态，有利于提高供电风险评估的准确性，在停电故障发生之前及时采取预防措施。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1为本专利技术供电风险评估系统电路原理框图；图2为本专利技术中电流采集电路原理图；图3为本专利技术中基准源电路原理图；图4为本专利技术中主控芯片电路原理图；图5为本专利技术中无线通信电路原理图；图6为本专利技术中电源电路原理图；图7为本专利技术中电压转换电路原理图；图8为本专利技术中交流电源检测电路原理图；图9为本专利技术方法流程图；图中：1-主控电路，101-主控芯片，102-电流采集电路，1021-A相电流采集电路，1022-B相电流采集电路，1023-C相电流采集电路，103-无线通信电路，104-基准源电路，105-电压转换电路，2-电源电路，3-电池，4-电源切换电路，5-用电接口，6-交流电源检测电路，61-整流电路一，62-电阻分压电路二，63-电阻分压电路三，64-过压检测电路，65-欠压检测电路，66-开关管一，67-继电器电路，68-整流电路二。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中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专利技术一部分实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于可视化的区域供电风险评估系统，其特征在于，包括检测终端，所述检测终端与上位机通信连接，所述检测终端包括主控电路(1)，所述主控电路(1)包括均与主控芯片(101)连接的电流采集电路(102)和无线通信电路(103)，所述无线通信电路(103)用于与上位机连接，所述电流采集电路(102)包括电路结构相同的三路，分别为A相电流采集电路(1021)、B相电流采集电路(1022)和C相电流采集电路(1023)，/n所述A相电流采集电路(1021)包括依次连接的电压跟随器U4A和运算放大器U4B，所述电压跟随器U4A的同相输入端用于连接外部电流传感器，所述电压跟随器U4A的输出端连接所述运算放大器U4B的同相输入端，/n所述运算放大器U4B的同相输入端还与基准源电路(104)连接，所述运算放大器U4B的反相输入端通过R245接地，所述运算放大器U4B的输出端通过R246反馈至反相输入端，且所述运算放大器U4B的输出端与所述主控芯片(101)连接，/n所述基准源电路(104)包括稳压源芯片TL431、电阻R218和电阻R219，稳压源芯片TL431的阴极与直流电源一连接，稳压源芯片TL431的阳极接地，稳压源芯片TL431参考端与阴极连接，电阻R218和电阻R219形成的串联支路并联在稳压源芯片TL431的阴极和阳极之间，电阻R218与电阻R219连接的一端与所述运算放大器U4B的输出端连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于可视化的区域供电风险评估系统，其特征在于，包括检测终端，所述检测终端与上位机通信连接，所述检测终端包括主控电路(1)，所述主控电路(1)包括均与主控芯片(101)连接的电流采集电路(102)和无线通信电路(103)，所述无线通信电路(103)用于与上位机连接，所述电流采集电路(102)包括电路结构相同的三路，分别为A相电流采集电路(1021)、B相电流采集电路(1022)和C相电流采集电路(1023)，
所述A相电流采集电路(1021)包括依次连接的电压跟随器U4A和运算放大器U4B，所述电压跟随器U4A的同相输入端用于连接外部电流传感器，所述电压跟随器U4A的输出端连接所述运算放大器U4B的同相输入端，
所述运算放大器U4B的同相输入端还与基准源电路(104)连接，所述运算放大器U4B的反相输入端通过R245接地，所述运算放大器U4B的输出端通过R246反馈至反相输入端，且所述运算放大器U4B的输出端与所述主控芯片(101)连接，
所述基准源电路(104)包括稳压源芯片TL431、电阻R218和电阻R219，稳压源芯片TL431的阴极与直流电源一连接，稳压源芯片TL431的阳极接地，稳压源芯片TL431参考端与阴极连接，电阻R218和电阻R219形成的串联支路并联在稳压源芯片TL431的阴极和阳极之间，电阻R218与电阻R219连接的一端与所述运算放大器U4B的输出端连接。


2.根据权利要求1所述的基于可视化的区域供电风险评估系统，其特征在于，还包括电源电路(2)、电池(3)和电源切换电路(4)，
所述主控电路(1)还包括供电端，所述电源切换电路(4)包括二极管D1和二极管D2，所述二极管D1的阳极与电源电路(2)的输出端连接，所述二极管D2的阳极与电池(3)的输出端连接，所述二极管D1的阴极和所述二极管D2的阴极连接，且所述二极管D2的阴极连接至主控电路(1)的供电端。


3.根据权利要求2所述的基于可视化的区域供电风险评估系统，其特征在于，所述电源电路(2)通过用电接口(5)与交流电源连接，所述用电接口(5)和所述交流电源之间设置有交流电源检测电路(6)，
所述交流电源检测电路(6)包括整流电路一(61)、电阻分压电路二(62)、电阻分压电路三(63)、过压检测电路(64)、欠压检测电路(65)、开关管一(66)和继电器电路(67)，
所述整流电路一(61)的输入端与交流电源连接，所述整流电路一(61)的输出端并联所述电阻分压电路(62)二和电阻分压电路三(63)，所述电阻分压电路二(62)的输出电压大于所述电阻分压电路三(63)的输出电压，
所述电阻分压电路二(62)的输出端接入所述过压检测电路(64)，所述电阻分...

【专利技术属性】
技术研发人员：周永超，樊磊，王代远，郭成涛，白云飞，李利军，刘辉，朱庆洋，赵轶，贺蓉，李曈，张志磊，崔青，
申请(专利权)人：国网河北省电力有限公司石家庄供电分公司，北京中恒博瑞数字电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13