本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)風(fēng)險防控及分析技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電力系統(tǒng)隱患及跳閘風(fēng)險分析系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近年來，電力設(shè)施遭受外力破壞的案件十分突出。輸電導(dǎo)線、變壓器、塔材被盜等案件頻發(fā)；綠化工程與輸配電線路之間的“線樹矛盾”突出；電力設(shè)施保護(hù)區(qū)內(nèi)違章建房、違章施工、違章作業(yè)已成為供電安全生產(chǎn)的重大隱患;人為過失和“無知”行為破壞電力設(shè)施事件時有發(fā)生；一些地方有關(guān)部門違章審批，人為造成電力設(shè)施與其他設(shè)施互相妨礙的現(xiàn)象日益增多；對電力生產(chǎn)乃至社會公共安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。加強(qiáng)對電力設(shè)施的保護(hù)，已到了刻不容緩的程度。

專利號為201110324577.4的發(fā)明專利公開了屬于計算機(jī)軟件系統(tǒng)領(lǐng)域的基于電力gis的變電站虛擬三維系統(tǒng)的應(yīng)用。它分為以下步驟：全景數(shù)據(jù)生成、全景配置、全景展示和全景交互。本發(fā)明的有益效果為：1)增強(qiáng)了gis系統(tǒng)在電力行業(yè)的應(yīng)用能力，同時提高了電力危險操作的安全性與規(guī)范性。2)滿足了工作人員進(jìn)行操作預(yù)演的需求。3)有助于提高電力gis中設(shè)備及場景的可視化能力；4)能夠滿足電力企業(yè)及其廣大用戶對電網(wǎng)“安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、高效、經(jīng)濟(jì)運行”的現(xiàn)代化要求。

專利號為201110357964.8的專利公開了電網(wǎng)離散供電信息的多維平臺數(shù)據(jù)挖掘方法及系統(tǒng)，該方法包括：接收模式選定指令，該模式選定指令中包含用戶選定的應(yīng)用模式信息；根據(jù)模式選定指令中的應(yīng)用模式信息收集對象數(shù)據(jù)；根據(jù)對象業(yè)務(wù)規(guī)約確定所收集的對象數(shù)據(jù)間的邏輯關(guān)聯(lián)關(guān)系；根據(jù)圖形地理空間信息以及該邏輯關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn)行關(guān)聯(lián)重組得到系統(tǒng)數(shù)據(jù)架構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明方案，在選定了應(yīng)用模式之后，可以應(yīng)用本發(fā)明方案直接得到與該應(yīng)用模式相關(guān)聯(lián)的信息數(shù)據(jù)，無需人工對大量的采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和整理，可以對用戶需要了解的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析展示，提高了電網(wǎng)監(jiān)控效率。

上述管理方法或應(yīng)用系統(tǒng)，其目的均在于改進(jìn)變電站及供電網(wǎng)的管理手段，但為更好實現(xiàn)對電力隱患和風(fēng)險的綜合分析，最好將電力設(shè)施各類信息進(jìn)行大數(shù)據(jù)整合，即實現(xiàn)多個系統(tǒng)的互聯(lián)使用，才能得到綜合性的有益效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于提供一種電力系統(tǒng)隱患及跳閘風(fēng)險分析系統(tǒng)，通過對電力信息的采集及數(shù)據(jù)的實時分析，可以防止因系統(tǒng)隱患及跳閘風(fēng)險造成設(shè)備損壞，提高運行維護(hù)效率。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種電力系統(tǒng)隱患及跳閘風(fēng)險分析系統(tǒng)，包括輸配電信息查詢單元和隱患分析單元，兩者之間通過數(shù)據(jù)傳輸單元連接；所述輸配電信息查詢單元包括檢測模塊、調(diào)度模塊與顯示模塊，所述顯示模塊分別與所述檢測模塊、所述調(diào)度模塊連接；所述隱患分析單元包括控制模塊以及分別與所述控制模塊連接的數(shù)據(jù)處理模塊、分析模塊；所述調(diào)度模塊通過串行數(shù)據(jù)端口連接電力gis系統(tǒng)和電力調(diào)度系統(tǒng)，所述顯示模塊實現(xiàn)輸配電線路走徑及周邊環(huán)境的信息查詢，所述分析模塊對電力系統(tǒng)隱患及跳閘風(fēng)險進(jìn)行綜合分析，制定隱患治理和預(yù)防跳閘的對策。

進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)傳輸單元包括專用光纖數(shù)據(jù)端口或無線傳輸單元。

進(jìn)一步地，所述檢測模塊包括數(shù)據(jù)采集器以及分別與所述數(shù)據(jù)采集器連接的讀取模塊、傳感模塊，所述讀取模塊包括設(shè)置于各個輸電線路變壓器節(jié)點的數(shù)字化電表，所述傳感模塊包括設(shè)置于輸電線路上的導(dǎo)體傳感器。

進(jìn)一步地，所述調(diào)度模塊包括網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器及其連接的數(shù)據(jù)庫單元。

進(jìn)一步地，所述控制模塊包括掌上智能終端，所述掌上智能終端設(shè)置多通道數(shù)據(jù)接口，并可運行pc通用系統(tǒng)和離線工具包。

進(jìn)一步地，所述分析模塊包括單片機(jī)組件及其連接的輸出電路，所述單片機(jī)組件包括單片機(jī)芯片及數(shù)據(jù)存儲器，所述輸出電路包括雙向網(wǎng)絡(luò)通信接口。

進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)處理模塊包括數(shù)據(jù)集中器、模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片與濾波放大電路，所述數(shù)據(jù)處理模塊連接所述單片機(jī)組件。

進(jìn)一步地，所述顯示模塊包括人機(jī)交互界面，所述顯示模塊上設(shè)置光伏陣列，所述光伏陣列連接直流蓄電池。

進(jìn)一步地，所述無線傳輸單元包括gsm數(shù)傳模塊與cdma數(shù)傳模塊。

本系統(tǒng)根據(jù)其各組成部件的原理，可以提供一種電力系統(tǒng)隱患及跳閘風(fēng)險分析方法，包括如下步驟：

1)通過輸配電信息查詢單元進(jìn)行電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)讀取，包括電能記錄參數(shù)讀取和實時電場效應(yīng)讀取，分別由讀取模塊和傳感模塊來完成，并由數(shù)據(jù)采集器將數(shù)據(jù)進(jìn)行采集歸類；

2)由調(diào)度模塊根據(jù)讀取的具體參數(shù)類別，調(diào)用電力gis系統(tǒng)信息和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)信息，并將信息傳輸至后續(xù)隱患分析單元；

3)工作人員通過顯示模塊實現(xiàn)對各類數(shù)據(jù)信息的讀取和查詢；

4)由數(shù)據(jù)處理模塊對各類數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一處理，并由分析模塊將處理后的各類數(shù)據(jù)參數(shù)同標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對；

5)分析模塊根據(jù)比對后的數(shù)據(jù)，調(diào)取控制模塊離線工具包的相關(guān)子程序，生成隱患治理和預(yù)防跳閘的對策。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明通過輸配電信息查詢單元進(jìn)行電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)的讀取，并由隱患分析單元生成隱患治理和預(yù)防跳閘的對策，通過輸配電gis等功能，實現(xiàn)輸配電線路走徑、周邊環(huán)境信息查看等功能，系統(tǒng)可以利用gis、輸配線路走徑、跳閘信息、周邊環(huán)境等信息，對架空線路、電纜管廊等隱患和風(fēng)險進(jìn)行綜合分析，制定隱患治理和預(yù)防跳閘的對策，提高輸配電精益化管理水平。所以，本發(fā)明不僅可以通過對電力配網(wǎng)的實時監(jiān)控，防止因過負(fù)荷、電場異常等系統(tǒng)隱患原因造成設(shè)備損壞，提高供電可靠性，還可以通過對跳閘風(fēng)險等分析，進(jìn)行最優(yōu)分析對側(cè)方案的制定，可以減少一線配電人員的勞動量，提高職工的勞動效率，為增強(qiáng)企業(yè)競爭力提供重要的保障作用,值得廣泛推廣與使用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

實施例一

一種電力系統(tǒng)隱患及跳閘風(fēng)險分析系統(tǒng)，包括輸配電信息查詢單元和隱患分析單元，兩者之間通過數(shù)據(jù)傳輸單元1連接；輸配電信息查詢單元包括檢測模塊3、調(diào)度模塊4與顯示模塊5，顯示模塊5分別與檢測模塊3、調(diào)度模塊4連接；隱患分析單元包括控制模塊6以及分別與控制模塊6連接的數(shù)據(jù)處理模塊7、分析模塊8；調(diào)度模塊4通過串行數(shù)據(jù)端口9連接電力gis系統(tǒng)10和電力調(diào)度系統(tǒng)11，顯示模塊實現(xiàn)輸配電線路走徑及周邊環(huán)境的信息查詢，分析模塊對電力系統(tǒng)隱患及跳閘風(fēng)險進(jìn)行綜合分析，制定隱患治理和預(yù)防跳閘的對策。數(shù)據(jù)傳輸單元包括專用光纖數(shù)據(jù)端口。檢測模塊3包括數(shù)據(jù)采集器12以及分別與數(shù)據(jù)采集器12連接的讀取模塊13、傳感模塊14，讀取模塊包括設(shè)置于各個輸電線路變壓器節(jié)點的數(shù)字化電表，傳感模塊包括設(shè)置于輸電線路上的導(dǎo)體傳感器。調(diào)度模塊4包括網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器15及其連接的數(shù)據(jù)庫單元16?？刂颇K包括掌上智能終端，掌上智能終端設(shè)置多通道數(shù)據(jù)接口，并可運行pc通用系統(tǒng)和離線工具包。分析模塊8包括單片機(jī)組件17及其連接的輸出電路18，單片機(jī)組件包括單片機(jī)芯片及數(shù)據(jù)存儲器，輸出電路包括雙向網(wǎng)絡(luò)通信接口。數(shù)據(jù)處理模塊7包括數(shù)據(jù)集中器19、模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片20與濾波放大電路2，數(shù)據(jù)處理模塊連接單片機(jī)組件。顯示模塊包括人機(jī)交互界面。

本發(fā)明首先可以通過與地理信息系統(tǒng)gis的互聯(lián)，實現(xiàn)gis信息的準(zhǔn)確實時讀取。gis在電網(wǎng)系統(tǒng)上的應(yīng)用方式，是將電力企業(yè)的電力設(shè)備、變電站、輸配電網(wǎng)絡(luò)、電力用戶與電力負(fù)荷和生產(chǎn)及管理等核心業(yè)務(wù)連接形成電力信息化的生產(chǎn)管理的綜合信息系統(tǒng)。它提供的電力設(shè)備設(shè)施信息、電網(wǎng)運行狀態(tài)信息、電力技術(shù)信息、生產(chǎn)管理信息、電力市場信息與山川、河流、地勢、城鎮(zhèn)、公路街道、樓群，以及氣象、水文、地質(zhì)、資源等自然環(huán)境信息集中于統(tǒng)一系統(tǒng)中，通過gis可查詢有關(guān)數(shù)據(jù)、圖片、圖象、地圖、技術(shù)資料、管理知識等。

本發(fā)明在具體實施時，首先需要進(jìn)行電力輸配電系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集，即通過輸配電信息查詢單元進(jìn)行電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)讀取，包括電能記錄參數(shù)讀取和實時電場效應(yīng)讀取，分別由讀取模塊和傳感模塊來完成，并由數(shù)據(jù)采集器將數(shù)據(jù)進(jìn)行采集歸類。智能電能表直接對電能記錄參數(shù)進(jìn)行讀取，而反映輸配電穩(wěn)定度的系統(tǒng)參數(shù)，可以通過讀取電場場強(qiáng)波動來實現(xiàn)，這里采用的是可以進(jìn)行場強(qiáng)測量的導(dǎo)體傳感器，傳感器的基本原理是：處于電場中的導(dǎo)體傳感器表面會產(chǎn)生感應(yīng)電荷，根據(jù)測量電場的不同頻率，由取樣電路根據(jù)特定算法，將感應(yīng)電荷轉(zhuǎn)換成與待測電場強(qiáng)度有一定對應(yīng)關(guān)系的電流或電壓信號，對信號進(jìn)行分析，就可測得電場強(qiáng)度。數(shù)據(jù)采集器可以存儲場強(qiáng)采樣算法，通過讀取傳感器的多個導(dǎo)體傳感器的有序取樣數(shù)據(jù)，形成符合本發(fā)明條件的電力系統(tǒng)實時參數(shù)。

調(diào)度模塊主要通過對各個系統(tǒng)的互聯(lián)，提供了標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的對比平臺，便于后續(xù)的分析比對，有利于形成符合標(biāo)準(zhǔn)運行規(guī)律的分析方案。由于各種電力系統(tǒng)參數(shù)存在單位、類型不一的情況，所以在分析模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)分析之前，需要有數(shù)據(jù)處理單元負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)進(jìn)行通用轉(zhuǎn)換，以電流信號為例，需要并對電流信號進(jìn)行濾波放大，作為初步處理；濾波放大后的電流信號由單片機(jī)控制進(jìn)行a/d轉(zhuǎn)換，對數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理；最后控制輸出電路將其與國標(biāo)值一同送入分析模塊進(jìn)行比對，其中，濾波放大可以采用阻容耦合式放大電路，具體芯片可采用lm358，因為lm358內(nèi)部有兩個獨立的運算放大器，既適用于單電源使用，也可采用雙電源的工作模式。在雙電源的工作模式下的電源電壓工作范圍為±1.5至±15v，項目采用±5v，其運算放大器有較好的工作性能，其差摸輸入電壓范圍為電源電壓的范圍。

分析模塊的單片機(jī)芯片可選用c8051f410，通過集成了豐富的模擬和數(shù)字資源，是完全意義上的低功耗系統(tǒng)級的微控制模塊，主要有以下特征：速度提高：使用siliconlabs的專利cip-51微控制模塊核。cip-51完全兼容典型51單片機(jī)指令集，采用標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的51單片機(jī)相比，使用cip-51內(nèi)核的單片機(jī)采用流水線結(jié)構(gòu)，大大提高了指令執(zhí)行速度；硬件資源豐富：具備上電復(fù)位及電壓監(jiān)視等功能；自帶24.5mhz高精度可編程的內(nèi)部振蕩器；擁有32kb的片內(nèi)flash存儲器，2304字節(jié)片內(nèi)ram；4個16位通用定時器、看門狗定時器、12位可編程dac、24個i/o口；內(nèi)置ad轉(zhuǎn)換器：自帶12位逐次逼近寄存器型(sar)adc，采樣率最高可到200ksps；單片機(jī)24個外部端口都可以通過一個27通道的多路模擬開關(guān)選擇器配置為adc的輸入；adc的基準(zhǔn)電壓可根據(jù)需要由編程選擇內(nèi)部基準(zhǔn)或外部基準(zhǔn)。

分析模塊根據(jù)比對后的數(shù)據(jù)，調(diào)取控制模塊離線工具包的相關(guān)子程序，生成隱患治理和預(yù)防跳閘的對策。工作人員在使用本系統(tǒng)時，可以通過掌上智能終端，實現(xiàn)對各類數(shù)據(jù)信息的讀取和查詢；同時，還可以直接讀取分析模塊最終生成的對策方案。掌上智能終端可以運行對數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納分析的統(tǒng)計報表，并通過子程序的調(diào)用，生成綜合方案，子程序是以離線軟件工具包的形式存在。離線工具包以軟件包形式在pc機(jī)上運行，在系統(tǒng)工作站端下載安裝后可離線獨立運行。掌上智能終端支持xp/win7/win8/win10/unix/linux等全部國網(wǎng)認(rèn)可的操作系統(tǒng)。采用軟件包的形式，且支持獨立運行于各類辦公電腦，增進(jìn)了使用便攜性。

實施例二

一種電力系統(tǒng)隱患及跳閘風(fēng)險分析系統(tǒng)，與實施例一的不同之處在于,數(shù)據(jù)傳輸單元采用的是無線傳輸單元，包括gsm數(shù)傳模塊與cdma數(shù)傳模。cdma和gsm均是目前已經(jīng)應(yīng)用成熟與穩(wěn)定的2g通信的主流制式，在通信質(zhì)量上，cdma的通信質(zhì)量要高于gsm，在相同環(huán)境下語音通信，cdma的雜音要比gsm小很多，在手機(jī)輻射上，cdma采用了出色的功率控制技術(shù)，也要比gsm小；然而，gsm在信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性上，采用時分多址的數(shù)字移動通信模式，在應(yīng)用范圍以及簡單的短信傳輸上，在成本與應(yīng)用范圍上均具有優(yōu)勢，所以在本發(fā)明中應(yīng)根據(jù)具體情況，擇優(yōu)選取。

實施例三

一種電力系統(tǒng)隱患及跳閘風(fēng)險分析系統(tǒng)，與實施例一的不同之處在于,顯示模塊上設(shè)置光伏陣列，光伏陣列連接直流蓄電池,可以通過太陽能供源，從而增加系統(tǒng)的持續(xù)性和安全可靠性。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將認(rèn)識到，使用本發(fā)明的方案還可以實現(xiàn)許多可選的實施例。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。