一种电力电网运行状态监控与通信系统及方法

摘要

本发明公开了一种电力电网运行状态监控与通信系统及方法，监控系统包括采集客户端、终端服务器、数据存储器及数据采集节点，数据采集节点包括信号收发器、地理信息处理器、信号控制器；信号收发器获取设定区域内的若干个信号，通过地理信息处理器中的信号强度最大值来决定此信号的位置信息，随后通过信号控制器来处理信号并通过信号收发器发送至采集客户端，其通信系统包括电力信息处理单元、电力信息通信单元、电力信息获取单元和隔离单元；隔离单元包括下向隔离单元和反向隔离单元。本发明提供的系统及方法，采用监控系统之间通过电力信息通信单元和隔离单元进行信息交互，确保电力信息传输交互安全，实现电力信息传输的可靠性、完整性、保密性和不可抵赖性。

主权项

一种电力电网运行状态监控与通信系统，其特征在于：包括若干个监控系统，所述监控系统包括采集客户端、终端服务器和数据存储器，其中采集客户端通过连接一个区域内各个电网变电设备来获取其220KV 变电设备无功电压、安稳限额、220KV 主变N‐1 状态或电网非正常状态信号，且连接至所述终端服务器，数据存储器与终端服务器连接；还包括与所述采集客户端连接的数据采集节点，它包括一个信号收发器，用于接收其周围的一个设定区域内的所述220KV 变电设备无功电压、安稳限额、220KV 主变N‐1 状态或电网非正常状态信号；一个地理信息处理器，用于确认所述设定区域内的新变电设备的位置信息；一个信号控制器，用于对来自所述设定区域内的全部变电设备的所述220KV 变电设备无功电压、安稳限额、220KV 主变N‐1 状态或电网非正常状态信号进行数据处理；其中，信号收发器分别连接至信号控制器和地理信息处理器，通过信号收发器获取所述设定区域内的若干个信号，通过地理信息处理器中对应于信号强度最大值来决定此信号的位置信息，随后通过所述信号控制器来处理所接收到的信号并通过信号收发器发送至采集客户端；所述数据采集节点对新变电设备的信号获取是通过与其地理位置最接近的已知变电设备以电力线载波方式或无线方式获得，其中所述已知变电设备的地理位置信息是预设于所述地理信息处理器的一个可读存储介质中；还包括一个终端服务器连接的输出装置，用于对来自所述数据采集节点的数据进行可视化的显示；所述地理信息处理器是由一个GPS 接收器和处理芯片耦合组成；所述终端服务器包括：一个处理器，设计用以获取来自数据采集节点的无功功率和有功功率值，通过来进行判定变电设备的无功电压状态，其中λ 为功率因数，P 有功功率值，Q 无功功率值；至少监测电网输电线稳定性，电网输电线线损或电网输电线能效，根据220kV 主变N‑1 状态分析进行分类处理，其中所述分类处理包括了1 类满足N‑1，2 类不满足N‑1，过流倍数为1‑1.3，3 类过流倍数为1.3‑1.5 以及4 类过流倍数为超1.5 倍；所述监控系统相互之间通过通信系统通讯连接，所述通信系统包括电力信息处理单元、电力信息通信单元、隔离单元和电力信息获取单元；所述隔离单元包括正向隔离单元和反向隔离单元；所述电力信息获取单元向所述电力信息通信单元单向传输电力信息时采用所述正向隔离单元；所述电力信息通信单元向所述电力信息获取单元单向传输电力信息时采用反向隔离单元；所述电力信息获取单元包括与用电设备相连的用电设备信息获取模块、与发电设备相连的发电设备信息获取模块、与输电设备相连的输电设备信息获取模块和与配电设备相连的配电设备信息获取模块；所述电力信息处理单元用于存储和处理智能电网中的各种电力信息；所述电力信息获取单元用于获取发电设备、输电设备、配电设备和用电设备的电力信息，并将获取到的电力信息通过所述隔离单元和电力信息通信单元与所述电力信息处理单元进行交互；所述用电设备信息获取模块进一步用于将用电设备的用电需求和用电设备的类别信息通过所述隔离单元和电力信息通信单元传输到所述电力信息处理单元，并接收所述电力信息处理单元发送的功率、电价及配电情况；所述发电设备信息获取模块进一步用于获取所述电力信息处理单元汇总的某区域内的多个用电设备的用电申请得出的总用电需求，并判断所述发电设备的总发电量是否能够满足总用电需求，如果能满足总用电需求，则将发电信息传送到所述电力信息处理单元，并控制发电设备将能源传递给与所述发电设备相连的输电设备；如果不能满足用电需求，则将不能满足信息发送给所述电力信息处理单元。