阅读说明：本技术 一种用于电网实时运行的安全监控系统 (safety monitoring system for real-time operation of power grid ) 是由 何超林 梁寿愚 方文崇 刘映尚 张昆 胡荣 周志烽 朱文 李映辰 王义昌 张喜铭 于 2019-09-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于电网实时运行的安全监控系统,包括数据监控单元、安全监控单元、处理器、显示单元、存储单元、执行单元、数据标记单元、地图单元、应急处理单元、供电获取单元和路径计算单元；本发明借助安全监控单元来对电网运行数据进行分析,并自动获取到在何处位置产生电网异常,之后将电网的异常位置借助处理器传输到数据标记单元,数据标记单元将异常位置标记在供电地图内,并借助相应的供电获取单元和路径计算单元,对异常位置进行分析,得到对应异常位置的最短距离Lk、拥堵占比Zk和受限面积Sxk,之后借助这几个因素计算得到每一个对应异常位置的抢修值Qxk,并根据抢修值利用执行单元对异常位置进行抢修。(the invention discloses a safety monitoring system for real-time operation of a power grid, which comprises a data monitoring unit, a safety monitoring unit, a processor, a display unit, a storage unit, an execution unit, a data marking unit, a map unit, an emergency processing unit, a power supply acquisition unit and a path calculation unit, wherein the data monitoring unit is used for monitoring the operation of the power grid; the method comprises the steps of analyzing power grid operation data by means of a safety monitoring unit, automatically acquiring the position where the power grid is abnormal, transmitting the abnormal position of the power grid to a data marking unit by means of a processor, marking the abnormal position in a power supply map by the data marking unit, analyzing the abnormal position by means of a corresponding power supply acquisition unit and a path calculation unit to obtain the shortest distance Lk, the congestion ratio Zk and the limited area Sxk corresponding to the abnormal position, calculating the emergency repair value Qxk corresponding to each abnormal position by means of the factors, and performing emergency repair on the abnormal position by using an execution unit according to the emergency repair values.)

一种用于电网实时运行的安全监控系统

技术领域

本发明属于安全监控领域，涉及一种电网运行监控技术，具体是一种用于电网实时运行的安全监控系统。

背景技术

CN105116291A公开了一种基于电网运行稳态监控信息的故障诊断系统及方法，系统包括数据接口、数据接收预处理、设备状态在线监视、信号分析整合、故障逻辑诊断和故障告警控制共六大模块，各模块间通过功能分工及相互协同，共同完成电网在线故障诊断；诊断方法为从电网调控中心监控系统获取电网运行稳态监控信息，按照预设过滤规则对信息进行初检，并整理成一次设备故障分析数据信息，同时结合一次设备量测采样、突变及拓扑结构变化，采用局部网络拓扑分析方法和基于逻辑的故障诊断方法，实现故障在线诊断。本发明提供的诊断系统实时性好、诊断范围全面，诊断方法实现简单灵活，具有广泛的实用性及适应性。

但是当前涉及到的电网运行监控技术，基本上都是在监控电网何处出现错误，很少涉及到在电网运行出现较大范围运行错误时，一些异常及时维修的情况，针对多处的电网运行异常，如何判定该首先抢修何处位置；基于此，本发明提出一种技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于电网实时运行的安全监控系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种用于电网实时运行的安全监控系统，包括数据监控单元、安全监控单元、处理器、显示单元、存储单元、执行单元、数据标记单元、地图单元、应急处理单元、供电获取单元和路径计算单元；

其中，所述数据监控单元用于采集电网运行数据；所述数据监控单元用于将电网运行实时数据传输到安全监控单元，所述安全监控单元接收数据监控单元传输的若干个电网运行数据，并对电网运行数据进行数据跟随操作得到错误信号；

所述安全监控单元用于在产生错误信号时获取到产生错误信号的位置，并将其标记为异常位置Yk，k＝1...n；所述安全监控单元用于将异常位置Yk传输到数据标记单元；

所述地图单元内存储有供电区域的供电地图，所述数据标记单元用于将异常位置Yk标记在地图单元内的供电地图上；

所述供电获取单元内还内置有供电信息，供电信息具体为该片供电区域的具体线路对应的供电范围；所述供电获取单元用于对地图单元内的异常位置Yk进行范围处理得到受限面积Sxk；

所述供电获取单元用于将对应异常位置Yk的受限面积Sxk传输到应急处理单元，所述应急处理单元接收供电获取单元传输的受限面积Sxk；

所述路径计算单元内置有该供电区域的供电维修点位置，所述路径计算单元用于结合地图单元进行维修离率分析得到最短距离Lk和拥堵占比Zk；

所述路径计算单元用于将最短距离Lk和拥堵占比Zk传输到应急处理单元，所述应急处理单元用于进行抢修分析，抢修分析的具体步骤为：

S100：获取到异常位置Yk，及其对应的最短距离Lk、拥堵占比Zk和受限面积Sxk；

S200：之后获取到对应异常位置Yk的产生时间，将产生时间标记为Tck；

S300：利用公式计算所有异常位置Yk的抢修值Qxk；抢修值Qxk的计算公式为：

所述应急处理单元用于按照Qxk的值依次将对应Yk的异常位置标记为抢修位置，所述应急处理单元用于将抢修位置传输到处理器，所述处理器用于将抢修位置传输到执行单元执行对应抢修位置的维修，执行单元在抢修位置维修完毕后返回对应抢修位置的完成信号，所述执行单元将完成信号传输到处理器，所述处理器将对应抢修位置的完成信号返回到应急处理单元，所述应急处理单元用于将地图单元内的异常位置消除掉。

进一步地，所述数据跟随操作具体包括：

步一：首先获取到电网运行数据，并将其标记为电网运行数据Di，i＝1...n；

步二：每间隔预设时间T1获取一次电网运行数据Di的实时值，得到若干组电网运行数据的实时值，并将其标记为实时运行数据Sij，i＝1...n，j＝1...m；其中Sij表示为电网运行数据Di的第j组值；

步三：令i＝1；获取到对应的实时运行数据S1j；

步四：对实时运行数据S1j进行处理；具体处理为：

S1：令最新的实时运行数据为S1m；

S2：获取到最新的实时运行数据的前X1组数据；则此时得到S1,m-X1到S1,m组实时运行数据；计算得到X1+1组实时运行数据的均值，将其标记为G；

S3：利用公式计算得到X1+1组实时运行数据的稳值W；

步五：令i＝i+1，重复步四到步五，知道缞所有的实时运行数据处理完；得到稳值组Wi，i＝1...n；

步六：获取到Wi≥X2值的个数，X2为预设值；

步七：获取到Wi≥X2值的个数占Wi总个数的比例，当该比例超过预设比例时产生错误信号。

进一步地，所述范围处理的具体步骤为：

S10：获取到所有供电地图上的异常位置Yk；

S20：令k＝1，获取到对应的异常位置Y1；

S30：根据供电信息获取到该异常位置Y1的供电范围，并计算受限面积，受限面积计算方式为：

S31：获取到对应异常位置Y1的供电范围；

S32：将供电范围的最边缘用户标记为单独的点；

S33：依次连接所有点形成封闭区域；

S34：计算到该封闭区域的面积，并将该面积标记为受限面积Sx；

S40：令k＝k+1，获取到对应的异常位置Yk+1；

S50：重复步骤S30-S50，直到计算到所有异常位置Yk的受限面积，将该受限面积标记为Sxk，k＝1...n，且Sxk与Yk一一对应。

进一步地，所述维修离率分析具体为：

SS1：首先获取到供电维修点位置；

SS2：获取到异常位置Yk，令k＝1，获取到对应异常位置Y1；

SS3：根据地图信息获取到供电维修点位置到异常位置Y1的最短路径，获取到该路径的最短距离将该距离标记为L；

SS4：获取到该条最短路径，对该最短路径进行拥堵分析，具体分析步骤为：

SS41：获取到距离当下前X3天每天的拥堵时长，拥堵判定为车辆在通过该最短路径时的平均速度低于预设速度时，判断其为拥堵，将在不同时间的低于预设速度的时间标记为拥堵时长；拥堵时长的量纲为小时；

SS42：利用拥堵时长除以12得到拥堵占比，此处不采取夜间时间的时间进行计算，因为部分闲散时间很少出现拥堵，故此处除以12来计算拥堵占比Z；

SS5：令k＝k+1，获取到对应异常位置Yk+1；

SS6：重复步骤SS3-SS6，得到所有异常位置Yk的最短距离Lk和拥堵占比Zk，k＝1...n；Lk、Zk与Yk一一对应。

进一步地，所述处理器还用于将抢修位置传输到显示单元进行实时显示。

进一步地，所述处理器用于将对应抢修位置的完成信号打上时间戳传输到存储单元，存储单元接收带有完成信号和时间戳的抢修位置并进行实时存储。

本发明的有益效果：

本发明借助安全监控单元来对电网运行数据进行分析，并自动获取到在何处位置产生电网异常，之后将电网的异常位置借助处理器传输到数据标记单元，数据标记单元将异常位置标记在供电地图内，并借助相应的供电获取单元和路径计算单元，对异常位置进行分析，得到对应异常位置的最短距离Lk、拥堵占比Zk和受限面积Sxk，之后借助这几个因素计算得到每一个对应异常位置的抢修值Qxk，并根据抢修值利用执行单元对异常位置进行抢修，并在抢修完成后在供电地图内将该异常位置消除掉；从而实现对若干个异常位置进行一一抢修，避免维修人员在不知道具体情况的时候如何去对多处异常位置进行维修；本发明简单有效，且易于实用。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的系统框图。

具体实施方式

如图1所示，一种用于电网实时运行的安全监控系统，包括数据监控单元、安全监控单元、处理器、显示单元、存储单元、执行单元、数据标记单元、地图单元、应急处理单元、供电获取单元和路径计算单元；

其中，所述数据监控单元用于借助SCADA系统对电网运行数据进行实时监控，借助SCADA系统内的前置采集子系统采集到电网运行数据；电网运行数据为供电网络在实际运行过程中产生的数据，具体可包括电网的实时数据、电网参数数据、发电和负荷数据等；所述数据监控单元用于将电网运行实时数据传输到安全监控单元，所述安全监控单元接收数据监控单元传输的若干个电网运行数据，并对电网运行数据进行数据跟随操作，具体数据跟随操作包括：

步一：首先获取到电网运行数据，并将其标记为电网运行数据Di，i＝1...n；

步二：每间隔预设时间T1获取一次电网运行数据Di的实时值，得到若干组电网运行数据的实时值，并将其标记为实时运行数据Sij，i＝1...n，j＝1...m；其中Sij表示为电网运行数据Di的第j组值；

步三：令i＝1；获取到对应的实时运行数据S1j；

步四：对实时运行数据S1j进行处理；具体处理为：

S1：令最新的实时运行数据为S1m；

S2：获取到最新的实时运行数据的前X1组数据；则此时得到S1,m-X1到S1,m组实时运行数据；计算得到X1+1组实时运行数据的均值，将其标记为G；

S3：利用公式计算得到X1+1组实时运行数据的稳值W；

步五：令i＝i+1，重复步四到步五，知道缞所有的实时运行数据处理完；得到稳值组Wi，i＝1...n；

步六：获取到Wi≥X2值的个数，X2为预设值；

步七：获取到Wi≥X2值的个数占Wi总个数的比例，当该比例超过预设比例时产生错误信号；

所述安全监控单元用于在产生错误信号时获取到产生错误信号的位置，并将其标记为异常位置Yk，k＝1...n；所述安全监控单元用于将异常位置Yk传输到数据标记单元；

所述地图单元内存储有供电区域的供电地图，所述数据标记单元用于将异常位置Yk标记在地图单元内的供电地图上；

所述供电获取单元内还内置有供电信息，供电信息具体为该片供电区域的具体线路对应的供电范围，即具体哪条线路为哪个范围的用户进行供电；所述供电获取单元用于对地图单元内的异常位置Yk进行范围处理，范围处理的具体步骤为：

S10：获取到所有供电地图上的异常位置Yk；

S20：令k＝1，获取到对应的异常位置Y1；

S30：根据供电信息获取到该异常位置Y1的供电范围，并计算受限面积，受限面积计算方式为：

S31：获取到对应异常位置Y1的供电范围；

S32：将供电范围的最边缘用户标记为单独的点；

S33：依次连接所有点形成封闭区域；

S34：计算到该封闭区域的面积，并将该面积标记为受限面积Sx；

S40：令k＝k+1，获取到对应的异常位置Yk+1；

S50：重复步骤S30-S50，直到计算到所有异常位置Yk的受限面积，将该受限面积标记为Sxk，k＝1...n，且Sxk与Yk一一对应；

所述供电获取单元用于将对应异常位置Yk的受限面积Sxk传输到应急处理单元，所述应急处理单元接收供电获取单元传输的受限面积Sxk；

所述路径计算单元内置有该供电区域的供电维修点位置，所述路径计算单元用于结合地图单元进行维修离率分析，维修离率分析具体为：

SS1：首先获取到供电维修点位置；

SS2：获取到异常位置Yk，令k＝1，获取到对应异常位置Y1；

SS3：根据地图信息获取到供电维修点位置到异常位置Y1的最短路径，获取到该路径的最短距离将该距离标记为L；此处可借助第三方地图获取，具体可借助百度地图等；

SS4：获取到该条最短路径，对该最短路径进行拥堵分析，该处借助第三方地图的交通数据，具体分析步骤为：

SS41：获取到距离当下前X3天每天的拥堵时长，拥堵判定为车辆在通过该最短路径时的平均速度低于预设速度时，判断其为拥堵，将在不同时间的低于预设速度的时间标记为拥堵时长；拥堵时长的量纲为小时；

SS42：利用拥堵时长除以12得到拥堵占比，此处不采取夜间时间的时间进行计算，因为部分闲散时间很少出现拥堵，故此处除以12来计算拥堵占比Z；

SS5：令k＝k+1，获取到对应异常位置Yk+1；

SS6：重复步骤SS3-SS6，得到所有异常位置Yk的最短距离Lk和拥堵占比Zk，k＝1...n；Lk、Zk与Yk一一对应；

所述路径计算单元用于将最短距离Lk和拥堵占比Zk传输到应急处理单元，所述应急处理单元用于进行抢修分析，抢修分析的具体步骤为：

S100：获取到异常位置Yk，及其对应的最短距离Lk、拥堵占比Zk和受限面积Sxk；

S200：之后获取到对应异常位置Yk的产生时间，将产生时间标记为Tck；

S300：利用公式计算所有异常位置Yk的抢修值Qxk；抢修值Qxk的计算公式为：

式中因为产生时间和受限面积对抢修值影响不同，故此处加入影响值进行均衡；

所述应急处理单元用于按照Qxk的值依次将对应Yk的异常位置标记为抢修位置，所述应急处理单元用于将抢修位置传输到处理器，所述处理器用于将抢修位置传输到执行单元执行对应抢修位置的维修，执行单元在抢修位置维修完毕后返回对应抢修位置的完成信号，所述执行单元将完成信号传输到处理器，所述处理器将对应抢修位置的完成信号返回到应急处理单元，所述应急处理单元用于将地图单元内的异常位置消除掉；

所述处理器还用于将抢修位置传输到显示单元进行实时显示；

所述处理器用于将对应抢修位置的完成信号打上时间戳传输到存储单元，存储单元接收带有完成信号和时间戳的抢修位置并进行实时存储。

一种用于电网实时运行的安全监控系统，首先借助安全监控单元来对电网运行数据进行分析，并自动获取到在何处位置产生电网异常，之后将电网的异常位置借助处理器传输到数据标记单元，数据标记单元将异常位置标记在供电地图内，并借助相应的供电获取单元和路径计算单元，对异常位置进行分析，得到对应异常位置的最短距离Lk、拥堵占比Zk和受限面积Sxk，之后借助这几个因素计算得到每一个对应异常位置的抢修值Qxk，并根据抢修值利用执行单元对异常位置进行抢修，并在抢修完成后在供电地图内将该异常位置消除掉；从而实现对若干个异常位置进行一一抢修，避免维修人员在不知道具体情况的时候如何去对多处异常位置进行维修；本发明简单有效，且易于实用。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。