用戶用電數(shù)據(jù)實時監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用戶用電數(shù)據(jù)實時監(jiān)控系統(tǒng)，包括：同步相量測量裝置，用于同步采集電網(wǎng)變電站側(cè)用戶線路的實時數(shù)據(jù)，所述實時數(shù)據(jù)包括三相基波、頻率和基波正序相量；故障錄波裝置，用于在出現(xiàn)故障時采集出現(xiàn)故障處用戶線路的動態(tài)實時數(shù)據(jù)。本發(fā)明通過將同步相量測量裝置和故障錄波裝置的結(jié)合使用，可以完整的采集用戶的實時用電數(shù)據(jù)，監(jiān)控用戶線路的運行狀態(tài)，從而為電力安全生產(chǎn)以及高鐵等重要用戶的安全穩(wěn)定運行提供堅實的保障。
【專利說明】用戶用電數(shù)據(jù)實時監(jiān)控系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種用戶用電數(shù)據(jù)實時監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]2011年7月23日發(fā)生的特大動車事故，給人民的生命財產(chǎn)造成了巨大損失，給社會造成了極其不好的影響，因此，對于電力系統(tǒng)而言，為高鐵、民航等重要用戶提供正常供電顯得尤為重要。
[0003]現(xiàn)有的電力系統(tǒng)米用SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition,數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng))系統(tǒng)來采集用戶的用電數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)對現(xiàn)場運行設(shè)備的監(jiān)視和控制。SCADA系統(tǒng)是指能夠進行信息采集、處理和控制的自動化系統(tǒng)，通過人機系統(tǒng)的屏幕和調(diào)度模擬盤對電網(wǎng)運行狀態(tài)進行在線監(jiān)視，具有記錄、超限告警、打印制表、故障追憶、本系統(tǒng)自檢和遠動通道狀態(tài)的監(jiān)測等功能。
[0004]現(xiàn)有的SCADA系統(tǒng)受制于前端裝置，采集量僅包括基礎(chǔ)的電量、電壓、電流等數(shù)據(jù)，無法對更能真實反映線路運行狀況的三相基波、頻率、基波正序相量等數(shù)據(jù)進行采集，因此，當高鐵等用戶出現(xiàn)重大故障時，系統(tǒng)無法提供真實反映線路運行狀況的數(shù)據(jù)，并且，由于數(shù)據(jù)庫處理能力有限等原因，導致現(xiàn)有的SCADA系統(tǒng)只能按照固定的周期進行數(shù)據(jù)的采集和存儲，因此，其所提供的數(shù)據(jù)也可能并不是故障發(fā)生時間點的真實數(shù)據(jù)。
[0005]也就是說，現(xiàn)有技術(shù)中的SCADA系統(tǒng)不能對能夠真實反映線路運行狀況的三相基波、頻率、基波正序相量等數(shù)據(jù)進行實時采集，不利于故障的判斷以及處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種用戶用電數(shù)據(jù)實時監(jiān)控系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中不能對更能真實反映線路運行狀況的三相基波、頻率、基波正序相量等數(shù)據(jù)進行實時采集，不利于故障的判斷以及處理的問題。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0008]一種用戶用電數(shù)據(jù)實時監(jiān)控系統(tǒng)，包括:
[0009]同步相量測量裝置，用于同步采集電網(wǎng)變電站側(cè)線路的實時數(shù)據(jù)，所述實時數(shù)據(jù)包括三相基波、頻率和基波正序相量；
[0010]故障錄波裝置，用于在出現(xiàn)故障時記錄出現(xiàn)故障處線路的動態(tài)實時數(shù)據(jù)。
[0011]優(yōu)選的，所述系統(tǒng)還包括:
[0012]與所述同步相量測量裝置相連的數(shù)據(jù)處理裝置和電力數(shù)據(jù)網(wǎng)服務(wù)器，用于對所述同步相量測量裝置采集的數(shù)據(jù)進行處理或篩選。
[0013]優(yōu)選的，所述系統(tǒng)還包括:
[0014]前置采集裝置，用于接收所述同步相量測量裝置和故障錄波裝置采集的數(shù)據(jù)。
[0015]優(yōu)選的，所述系統(tǒng)還包括:[0016]與所述前置采集裝置相連的數(shù)據(jù)存儲裝置，用于存儲同步相量測量裝置和故障錄波裝置采集的數(shù)據(jù)。
[0017]優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)存儲裝置為海迅實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。
[0018]優(yōu)選的，通過電力數(shù)據(jù)網(wǎng)服務(wù)器與所述同步相量測量裝置相連的數(shù)據(jù)處理裝置與所述前置采集裝置相連。
[0019]優(yōu)選的，所述故障錄波裝置通過主機和關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理器與所述前置采集裝置相連。
[0020]優(yōu)選的，所述故障錄波裝置在出現(xiàn)故障時通過起動裝置自啟動。
[0021]優(yōu)選的，所述系統(tǒng)包括多個同步相量測量裝置，分別設(shè)置于電網(wǎng)變電站用戶供電專線側(cè)，所述同步相量測量裝置的個數(shù)大于三個。
[0022]優(yōu)選的，所述系統(tǒng)包括多個故障錄波裝置，分別設(shè)置于電網(wǎng)變電站用戶供電專線側(cè)，所述故障錄波器的個數(shù)大于三個。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點:
[0024]本發(fā)明所提供的用戶用電數(shù)據(jù)實時監(jiān)控系統(tǒng)，通過同步相量測量裝置同步采集電網(wǎng)變電站側(cè)線路的實時數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對電網(wǎng)的運行狀態(tài)的實時預測和監(jiān)控并且，通過故障錄波裝置在出現(xiàn)故障時記錄出現(xiàn)故障處線路的動態(tài)實時數(shù)據(jù)，可以有效彌補出現(xiàn)故障前后同步相量測量裝置缺失或出現(xiàn)異常的數(shù)據(jù)，從而保證了數(shù)據(jù)的完整性。
[0025]由此可知，本發(fā)明所提供的用戶用電數(shù)據(jù)實時監(jiān)控系統(tǒng)，通過將同步相量測量裝置和故障錄波裝置的結(jié)合使用，可以完整的采集用戶的實時數(shù)據(jù)，監(jiān)控用戶線路的運行狀態(tài)，從而為電力安全生產(chǎn)以及高鐵等重要用戶的安全穩(wěn)定運行提供堅實的保障。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0027]圖1為本發(fā)明實施例提供的用戶用電數(shù)據(jù)實時監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0028]正如【背景技術(shù)】所述，現(xiàn)有的SCADA系統(tǒng)受制于前端裝置，采集量僅包括基礎(chǔ)的電量、電壓、電流等數(shù)據(jù)，無法對更能真實反映線路運行狀況的三相基波、頻率、基波正序相量等數(shù)據(jù)進行采集，因此，當高鐵等用戶出現(xiàn)重大故障時，無法提供真實反映線路運行狀況的數(shù)據(jù)，并且，由于數(shù)據(jù)庫處理能力有限等原因，導致現(xiàn)有的SCADA系統(tǒng)只能按照5分鐘的固定周期進行數(shù)據(jù)的采集和存儲，因此，其所提供的數(shù)據(jù)也可能并不是故障發(fā)生時間點的真實數(shù)據(jù)。
[0029]現(xiàn)有的SCADA系統(tǒng)，對于高鐵等重要用戶的負荷數(shù)據(jù)之所以按照5分鐘的周期進行采樣，數(shù)據(jù)庫的處理能力有限是一個重要的原因。對于高鐵、民航等重要用戶來說，事故往往發(fā)生在毫厘之間，傳統(tǒng)的周期采樣并不能提供完整的線路全信息數(shù)據(jù)的細微變化，所以實時采樣是未來的趨勢，而實時采樣與周期采樣相比，數(shù)據(jù)采集規(guī)模將呈現(xiàn)數(shù)百倍的差另IJ，由于實時采樣具有采集周期短、數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)冗余大等特點，因此，如何實現(xiàn)高鐵等重要用戶的海量實時采樣數(shù)據(jù)存儲也是電力系統(tǒng)專注的重點。
[0030]也就是說，現(xiàn)有技術(shù)中的SCADA系統(tǒng)不能對更能真實反映線路運行狀況的三相基波、頻率、基波正序相量等數(shù)據(jù)進行實時采集，不利于故障的判斷以及處理。
[0031]基于此，本發(fā)明提供了一種用戶用電數(shù)據(jù)實時監(jiān)控系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，包括:
[0032]同步相量測量裝置，用于同步采集電網(wǎng)變電站側(cè)線路的實時數(shù)據(jù)，所述實時數(shù)據(jù)包括三相基波、頻率和基波正序相量；
[0033]故障錄波裝置，用于在出現(xiàn)故障時記錄出現(xiàn)故障處線路的動態(tài)實時數(shù)據(jù)。
[0034]本發(fā)明提供的用戶用電數(shù)據(jù)實時監(jiān)控系統(tǒng)，通過同步相量測量裝置同步采集電網(wǎng)變電站側(cè)線路的實時數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對電網(wǎng)的運行狀態(tài)的實時預測和監(jiān)控，并且，通過故障錄波裝置在出現(xiàn)故障時記錄出現(xiàn)故障處線路的動態(tài)實時數(shù)據(jù)，可以有效彌補出現(xiàn)故障前后同步相量測量裝置缺失或出現(xiàn)異常的數(shù)據(jù)，從而保證了數(shù)據(jù)的完整性。
[0035]由此可知，本發(fā)明所提供的用戶用電數(shù)據(jù)實時監(jiān)控系統(tǒng)，通過同步相量測量裝置和故障錄波裝置的結(jié)合使用，可以完整的采集用戶的實時數(shù)據(jù)，監(jiān)控用戶線路的運行狀態(tài)，從而為電力安全生產(chǎn)以及高鐵等重要用戶的安全穩(wěn)定運行提供堅實的保障。
[0036]以上是本發(fā)明的核心思想，為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0037]在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。
[0038]其次，本發(fā)明結(jié)合示意圖進行詳細描述，在詳述本發(fā)明實施例時，為便于說明，表示器件結(jié)構(gòu)的剖面圖會不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應(yīng)限制本發(fā)明保護的范圍。此外，在實際制作中應(yīng)包含長度、寬度及深度的三維空間尺寸。
[0039]本實施例提供了一種用戶用電數(shù)據(jù)實時監(jiān)控系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，包括多個同步相量測量裝置11和故障錄波裝置21，其中，同步相量測量裝置11分別設(shè)置于電網(wǎng)變電站用戶供電專線側(cè)，用于同步采集電網(wǎng)變電站側(cè)線路的實時數(shù)據(jù)，所述實時數(shù)據(jù)包括三相基波、頻率和基波正序相量；故障錄波裝置21，用于在出現(xiàn)故障時記錄出現(xiàn)故障處線路的動態(tài)實時數(shù)據(jù)。
[0040]本實施例中，同步相量測量裝置11為基于GPS同步時鐘的相量測量裝置，英文名稱為Phasor Measurement Unit，簡稱PMU，同步相量測量裝置11設(shè)置在高鐵等重要用戶的供電專線側(cè)，同步采集電網(wǎng)供電站側(cè)的關(guān)鍵節(jié)點的三相基波電壓、三相基波電流、序量值、開關(guān)狀態(tài)等具有實時時標的矢量值。這些同步相量數(shù)據(jù)的采集密度不需要同原始波形一樣，就可對電網(wǎng)的運行狀態(tài)進行實時精準的預測和監(jiān)控，從而可以為輸電線路的低頻振蕩及故障分析等提供詳實而同步的數(shù)據(jù)。
[0041]同步相量測量裝置11采集到電網(wǎng)變電站側(cè)線路的三相基波、頻率和基波正序相量等實時數(shù)據(jù)后，通過與同步相量測量裝置11相連的數(shù)據(jù)處理裝置12和電力數(shù)據(jù)網(wǎng)服務(wù)器13，對所述數(shù)據(jù)進行處理或篩選，然后通過路由器31和交換機32等裝置將數(shù)據(jù)發(fā)送至前置采集裝置33，所述前置采集裝置33接收處理或篩選后的同步相量測量裝置11采集的數(shù)據(jù)，并將所述數(shù)據(jù)存儲到與其相連的數(shù)據(jù)存儲裝置34中。
[0042]但是，在發(fā)生故障時，電流巨幅變化超過電流飽和值，可能會出現(xiàn)電流曲線變平的現(xiàn)象，從而導致同步相量測量裝置11采集到的數(shù)據(jù)失真，因此，本實施中采用故障錄波裝21提供在出現(xiàn)故障時出現(xiàn)故障處線路的動態(tài)實時數(shù)據(jù)，故障錄波裝置21能夠提供故障前后幾秒內(nèi)的動態(tài)快速波形數(shù)據(jù)，其錄波數(shù)據(jù)可以達到每秒千次以上，因此，故障錄波裝置21采集的數(shù)據(jù)可以有效彌補出現(xiàn)故障前后同步相量測量裝置11缺失或出現(xiàn)異常的數(shù)據(jù)，從而保證了數(shù)據(jù)的完整性。
[0043]線路出現(xiàn)故障時，故障錄波裝置21通過起動裝置自啟動進行數(shù)據(jù)的采集，通過ANS (Analysis Station，分析站)主機22和關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理器23，對所述數(shù)據(jù)進行處理或篩選，然后通過路由器31和交換機32等裝置發(fā)送至前置采集裝置33，所述關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理器23與所述前置采集裝置33相連，所述前置采集裝置33接收處理或篩選后的故障錄波裝置21采集的數(shù)據(jù)，并將所述數(shù)據(jù)存儲到與其相連的數(shù)據(jù)存儲裝置34中。
[0044]本實施例中的數(shù)據(jù)存儲裝置34為海迅實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，當然，在其他實施例中也可以采用其他數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，由于通過同步相量測量裝置11和故障錄波裝置21采集到的數(shù)據(jù)量比較大，因此，需要采用專門的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)來處理海量實時數(shù)據(jù)。而海迅實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)由于具有非常高的存儲速度、查詢檢索效率以及數(shù)據(jù)壓縮比，完全能夠滿足高鐵等重要用戶全部用電信息的存儲展示，其分布式架構(gòu)體系可以支持性能和容量的平滑升級，因此，可以為高鐵等重要用戶保留完整的用電信息，為故障分析和預警提供數(shù)據(jù)保障。
[0045]電力二次系統(tǒng)中，安全防護分區(qū)可分為實施控制區(qū)安全區(qū)1、非控制生產(chǎn)區(qū)I1、生產(chǎn)管理區(qū)安全區(qū)III和管理信息區(qū)安全區(qū)IV，本實施例中在安全區(qū)I內(nèi)設(shè)置同步相量測量裝置11和故障錄波裝置21，在安全區(qū)III設(shè)置前置采集裝置33和數(shù)據(jù)存儲裝置34，所述前置采集裝置33接收同步相量測量裝置11采集的數(shù)據(jù)和故障錄波裝置21采集的數(shù)據(jù)，并將采集的數(shù)據(jù)存儲在實時數(shù)據(jù)庫存儲裝置34中。
[0046]其中，前置采集裝置33接收同步相量測量裝置11采集的數(shù)據(jù)和故障錄波裝置21采集的數(shù)據(jù)時，需要用到同步相量測量裝置11和故障錄波裝置21中的主站數(shù)據(jù)發(fā)送單元的IP地址和端口號，其中，同步相量測量裝置中的主站數(shù)據(jù)發(fā)送單元的IP地址為:10.23.0.134，端口為:9012 ;故障錄波裝置中的主站數(shù)據(jù)發(fā)送單元的IP地址為:10.23.0.135，端口為:9013。
[0047]本實施例提供的用戶用電數(shù)據(jù)實時監(jiān)控系統(tǒng)，通過同步相量測量裝置同步采集電網(wǎng)變電站側(cè)線路的實時數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對電網(wǎng)的運行狀態(tài)的實時預測和監(jiān)控并且，通過故障錄波裝置在出現(xiàn)故障時記錄出現(xiàn)故障處線路的動態(tài)實時數(shù)據(jù)，可以有效彌補出現(xiàn)故障前后同步相量測量裝置缺失或出現(xiàn)異常的數(shù)據(jù)，從而保證了數(shù)據(jù)的完整性。
[0048]由此可知，本實施例所提供的用戶用電數(shù)據(jù)實時監(jiān)控系統(tǒng)，通過同步相量測量裝置和故障錄波裝置的結(jié)合使用，可以完整的采集用戶的實時數(shù)據(jù)，監(jiān)控用戶線路的運行狀態(tài)，從而為電力安全生產(chǎn)以及高鐵等重要用戶的安全穩(wěn)定運行提供堅實的保障。
[0049]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的裝置而言，由于其與實施例公開的方法相對應(yīng)，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。
[0050]對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用戶用電數(shù)據(jù)實時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括: 同步相量測量裝置，用于同步采集電網(wǎng)變電站側(cè)用戶線路的實時數(shù)據(jù)，所述實時數(shù)據(jù)包括三相基波、頻率和基波正序相量； 故障錄波裝置，用于在出現(xiàn)故障時采集出現(xiàn)故障處用戶線路的動態(tài)實時數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括: 與所述同步相量測量裝置相連的數(shù)據(jù)處理裝置和電力數(shù)據(jù)網(wǎng)服務(wù)器，用于對所述同步相量測量裝置采集的數(shù)據(jù)進行處理或篩選。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括: 前置采集裝置，用于接收處理或篩選后的所述同步相量測量裝置和故障錄波裝置采集的數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括: 與所述前置采集裝置相連的數(shù)據(jù)存儲裝置，用于存儲同步相量測量裝置和故障錄波裝置采集的數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)存儲裝置為海迅實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，通過電力數(shù)據(jù)網(wǎng)服務(wù)器與所述同步相量測量裝置相連的數(shù)據(jù)處理裝置與所述前置采集裝置相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述故障錄波裝置通過ANS主機和關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理器與所述前置采集裝置相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述故障錄波裝置在出現(xiàn)故障時通過起動裝置自啟動。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括多個同步相量測量裝置，分別設(shè)置于電網(wǎng)變電站用戶供電專線側(cè)，所述同步相量測量裝置的個數(shù)大于三個。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括多個故障錄波裝置，分別設(shè)置于電網(wǎng)變電站用戶供電專線側(cè)，所述故障錄波器的個數(shù)大于三個。
【文檔編號】H02J13/00GK103633743SQ201310671547
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月10日
【發(fā)明者】薛大立, 陳榮柱, 周宗庚, 潘偉, 王飛, 楊一冰, 余知真, 葉茜茜, 周雨晨, 施正釵, 孫景釕, 戴瑞海, 劉主光, 鄭洪波 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)浙江省電力公司, 國網(wǎng)浙江省電力公司溫州供電公司