一种电网内配电负荷监控系统技术方案

本发明专利技术提供一种电网内配电负荷监控系统，涉及电力网络负荷监控领域，负荷监控服务器与用电户监控终端通信连接，用电户监控终端设有设置在用电户内的电流互感器、电压互感器、电能表、时间模块、储存器、通信模块以及数据处理器；用电户监控终端实时采集用电户负荷信息，还基于负荷监控服务器的控制指令，将采集的用电户负荷信息以及负荷信息所对应的负荷采集时间上传至负荷监控服务器；负荷监控服务器对获取的信息进行储存，并根据监控人员的监控指令进行显示，还对获取的信息进行预测，预测用电户负荷状态，如果出现异常则进行报警。有效的对各个供电区域的用电负荷进行有效的监控，在出现异常时能够及时发现，并及时提示给监控人员。人员。人员。

【技术实现步骤摘要】
一种电网内配电负荷监控系统


[0001]本专利技术涉及电力网络负荷监控领域，尤其涉及一种电网内配电负荷监控系统。

技术介绍

[0002]电力负荷是电能用户的用电设备在某一时刻向电力系统取用的电功率的总和，也称为用电负荷。根据电力用户的不同负荷特征，电力负荷可区分为各种工业负荷、农业负荷、交通运输业负荷和人民生活用电负荷等。电力负荷可以用电功率表示。在交流电路中,电功率包含有功功率,又称为有功负荷;无功功率称为无功负荷又称无功电力。
[0003]电力负荷是电网稳定运行的一个重要的参数，如果某个区域负荷增加过大，会导致电力设备运行超负荷，电力设备长时间超负荷容易引起故障，进而影响电力网络的稳定运行。这就是需要对各个供电区域的用电负荷进行有效的监控，保证电力网络稳定，保证人们的生产生活正常进行。那么如何能够有效的对各个供电区域的用电负荷进行有效的监控，在出现异常时能够及时发现，并及时提示给监控人员，进行处理避免异常扩大造成影响整个电网是当前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种电网内配电负荷监控系统，能够有效的对各个供电区域的用电负荷进行有效的监控，在出现异常时能够及时发现，并及时提示给监控人员。
[0005]电网内配电负荷监控系统包括：负荷监控服务器和用电户监控终端；负荷监控服务器与用电户监控终端通信连接，并向用电户监控终端发送控制指令；用电户监控终端设有设置在用电户内的电流互感器、电压互感器、电能表、时间模块、储存器、通信模块以及数据处理器；用电户监控终端实时采集用电户负荷信息，并储存到储存器内，用电户监控终端还基于负荷监控服务器的控制指令，将采集的用电户负荷信息以及负荷信息所对应的负荷采集时间上传至负荷监控服务器；负荷监控服务器对获取的信息进行储存，并根据监控人员的监控指令进行显示，还对获取的信息进行预测，预测用电户负荷状态，如果出现异常则进行报警。
[0006]优选地，负荷监控服务器配置用电户负荷监控模型，将采集的用电户负荷信息的负荷采集时间与电户负荷监控模型进行比较，得到第一负荷状态比对信息；负荷监控服务器从第一负荷状态比对信息中预测用电户负荷状态；负荷监控服务器将用电户负荷信息与预测用电户负荷信息进行比对，得到第二负荷状态比对信息，若第二负荷状态比对信息超过预设的用电负荷阈值，则生成负荷状态异常警示。
[0007]优选地，负荷监控服务器对同一用电户的实时用电户负荷信息和对应的预测用电户负荷信息进行计算，将实时用电户负荷信息减去对应的预测用电户负荷信息的方式求得第二负荷状态比对信息；
若第二负荷状态比对信息为正数，且大于预设的用电负荷阈值后，生成负荷状态异常警示。
[0008]优选地，负荷监控服务器调取历史用电户负荷信息，从历史用电户负荷信息中获取历史正常用电户负荷信息；从历史正常用电户负荷信息中获取负荷采集时间段信息；负荷监控服务器根据历史正常用电户负荷信息和负荷采集时间段信息获取待训练负荷状态集；对待训练负荷状态集进行训练后，得到用电户负荷监控模型。
[0009]优选地，负荷监控服务器还用于从负荷采集时间段信息中划分待处理负荷时间点；从每一待处理负荷时间点中筛选重复出现的用电负荷数据；对用电负荷数据采用负荷信息延伸处理，得到待训练负荷状态集。
[0010]优选地，负荷监控服务器对待训练负荷状态集进行归一化处理，得到待划分训练集；根据预设的负荷监控规则，对待划分训练集进行划分，得到待回归训练集；负荷监控服务器采用包括有一个输入层和若干隐藏层的BP神经网络对待回归电负荷训练集进行回归预测，得到用电户负荷监控模型；基于随机生成模块、初始化隐藏层和输出层的权重矩阵；结合均方误差作为损失函数，采用梯度下降来逐步优化用电户负荷监控模型。
[0011]优选地，负荷监控服务器对处理完的数据，即待划分训练集进行重新排序后，进行数据分割处理，基于训练模型和测试模型，形成负荷信息训练集和负荷信息测试集，再随机划分负荷信息训练集和负荷信息，得到待回归电负荷训练集。
[0012]优选地，负荷监控服务器获取已经划分好的训练模型，在每个训练回合中，先进行前馈计算，接着利用MSE计算误差，再用误差反向进行传播计算，从而更新参数，每训练完一次，用MSE计算预测模块与训练模型之间的误差，根据误差的结果对训练模型进行调整；利用训练满足要求的用电户负荷监控模型对训练模型进行模型测试，获取对应的预测模块，计算预测模块与训练模型之间的误差，针对电负荷拟合要求进行调整优，直至达到要求为止。
[0013]优选地，负荷监控服务器根据监控调取指令向用电户监控终端发送控制指令，获取用电户负荷信息以及负荷信息所对应的负荷采集时间；负荷监控服务器利用用电户负荷监控模型并结合当前轮询周期用电户负荷信息的平均值，作为预测用电户负荷信息。
[0014]优选地，负荷监控服务器在获取到监控调取指令后，判断与用电户监控终端之间的网络延迟是否超过预设延迟阈值；若是，则根据控制指令中的数据类型标识信息，确定历史用电户负荷信息；利用用电户负荷监控模型结合历史用电户负荷信息预测当前轮询周期内的用电户负荷信息平均值，得到预测用电户负荷信息。
[0015]从以上技术方案可以看出，本专利技术具有以下优点：本专利技术提供的电网内配电负荷监控系统中负荷监控服务器可以基于用电户负荷信息预测负荷采集时间内，用电负荷是否存在超出最大用电负荷的情况。能够有效的对各个供电区域的用电负荷进行有效的监控，在出现异常时能够及时发现，并及时提示给监控人员。
[0016]本专利技术通过预先训练用电户负荷监控模型，能够在位于用电户内的监控用电户监控终端获取得到用电户负荷信息后，使用用电户负荷监控模型对用电户负荷信息进行检测，进而能够根据检测的结果判断当前的某一用电户的用电负荷在对应的预测结果进行比对，本专利技术通过比对获取到用电户是否有超有阈值状态，进而生成负荷状态异常警示，能够使监控人员对用电户进行监控，及时查看处理。
[0017]本专利技术利用已有的用电户负荷信息和用电户负荷监控模型，完成轮询采集周期内，通信延迟的问题。负荷监控服务器在获取到实际用电户负荷信息时，存储到本地数据库。本专利技术能够确保负荷监控服务器响应速度的及时性，统一性；避免了因网络问题影响用电户的监控，保障电力网络的稳定运行。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为电网内配电负荷监控系统示意图；图2为用电户监控终端示意图。
具体实施方式
[0020]如图1和2是本专利技术提供的电网内配电负荷监控系统中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的模块而非按照实际实施时的模块数目及功能，其实际实施时各模块的功能、数量及作用可为一种随意的改变，且其模块的功能和用途本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电网内配电负荷监控系统，其特征在于，包括：负荷监控服务器和用电户监控终端；负荷监控服务器与用电户监控终端通信连接，并向用电户监控终端发送控制指令；用电户监控终端设有设置在用电户内的电流互感器、电压互感器、电能表、时间模块、储存器、通信模块以及数据处理器；用电户监控终端实时采集用电户负荷信息，并储存到储存器内，用电户监控终端还基于负荷监控服务器的控制指令，将采集的用电户负荷信息以及负荷信息所对应的负荷采集时间上传至负荷监控服务器；负荷监控服务器对获取的信息进行储存，并根据监控人员的监控指令进行显示，还对获取的信息进行预测，预测用电户负荷状态，如果出现异常则进行报警。2.根据权利要求1所述的电网内配电负荷监控系统，其特征在于，负荷监控服务器配置用电户负荷监控模型，将采集的用电户负荷信息的负荷采集时间与电户负荷监控模型进行比较，得到第一负荷状态比对信息；负荷监控服务器从第一负荷状态比对信息中预测用电户负荷状态；负荷监控服务器将用电户负荷信息与预测用电户负荷信息进行比对，得到第二负荷状态比对信息，若第二负荷状态比对信息超过预设的用电负荷阈值，则生成负荷状态异常警示。3.根据权利要求2所述的电网内配电负荷监控系统，其特征在于，负荷监控服务器对同一用电户的实时用电户负荷信息和对应的预测用电户负荷信息进行计算，将实时用电户负荷信息减去对应的预测用电户负荷信息的方式求得第二负荷状态比对信息；若第二负荷状态比对信息为正数，且大于预设的用电负荷阈值后，生成负荷状态异常警示。4.根据权利要求1所述的电网内配电负荷监控系统，其特征在于，负荷监控服务器调取历史用电户负荷信息，从历史用电户负荷信息中获取历史正常用电户负荷信息；从历史正常用电户负荷信息中获取负荷采集时间段信息；负荷监控服务器根据历史正常用电户负荷信息和负荷采集时间段信息获取待训练负荷状态集；对待训练负荷状态集进行训练后，得到用电户负荷监控模型。5.根据权利要求4所述的电网内配电负荷监控系统，其特征在于，负荷监控服务器还用于从负荷采集时间段信息中划分待处理负荷时间点；从每一待处理负荷时间点中筛选重复出现的用电负荷数据；对用电负荷数据采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵刚，曲萌珺，王燕，韩笑妍，李群山，孙丽君，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司胶州市供电公司，
类型：发明
国别省市：