[发明专利]一种基于物联网的配电网实时故障研判系统

说明书

本发明涉及配网运维技术领域，具体涉及一种基于物联网的配电网实时故障研判系统,包括线路节点监测器、用电信息采集器、公变监测器、集中器和服务器，线路节点监测器安装在配电网母线以及支线始端，用电信息采集器安装在用户进线处，公变监测器安装在配电网的变压器出线处，线路节点监测器、用电信息采集器以及公变监测器均具有无线通信模块，集中器与服务器通信连接，服务器运行有故障研判神经网络，故障研判神经网络的输出作为配电网实时故障研判结果。本发明的实质性效果是：实时监测配电网的运行状态，故障研判神经网络能够对配电网的故障进行研判，提高配电网的安全性。

技术领域

本发明涉及配网运维技术领域，具体涉及一种基于物联网的配电网实时故障研判系统。

背景技术

目前配电网中装有各种数据采集终端，但这些数据采集终端所采集的数据以及采集目的各不相同。尤其是近年来配电网内采用了大量的智能设备。智能设备的大量使用，不仅提高了配电网运行的效率，同时也带来了新的故障风险源。虽然能够采集到大量的配电网运行数据，却不能构成对配电网的运行情况的全面监控，无法进行故障的识别和记录。不能为配电网的安全运行提供保障，出现故障后也难以回溯故障数据，导致目前配电网的安全性较低。因而需要研制一种能够掌握配电网工作状态的故障研判系统。

中国专利CN108594076B，公开日2020年8月25日，一种配电网停电故障研判方法，包括：筛选停电失压用户并获取所述停电失压用户的配电网拓扑；针对停电失压用户建立蚁群，根据配电网拓扑建立总体路径矩阵；对蚁群分布进行判断以确定蚁群搜索的子路径矩阵，以此作为子信息素矩阵；利用蚁群算法进行故障搜索，对蚁群中的所有蚂蚁进行路径搜索，并同步更新子信息素矩阵的元素数值；以所有蚂蚁均已判断为终止条件，子信息素矩阵中元素最大值即为停电故障点。其技术方案在不增加硬件投入成本的情况，提升了故障定位的速度和准确度。但其不能充分收集和应用配电网的检测数据，不能可靠全面掌握配电网的状态，安全性不够高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：目前缺少配电网运行实时监测及故障研判技术方案的问题。提出了一种基于物联网的配电网实时故障研判系统，本系统能够监测配电网的运行状态，并给出故障研判的结果。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种基于物联网的配电网实时故障研判系统，包括若干个线路节点监测器、若干个用电信息采集器、若干个公变监测器、若干个集中器和服务器，所述线路节点监测器安装在配电网母线以及支线始端，所述线路节点监测器监测母线以及支线的电流、电压以及温度信息，所述用电信息采集器安装在用户进线处，所述用电信息采集器采集用户的用电功率、进线处的电压以及进线处的温度，所述公变监测器安装在配电网的变压器出线处，所述公变监测器监测变压器次级线圈的电压、电流以及温度，所述线路节点监测器、用电信息采集器以及公变监测器均具有无线通信模块，若干个无线通信模块与一个集中器通信连接，若干个所述集中器均与服务器通信连接，所述服务器周期性通过集中器收集所述线路节点监测器、用电信息采集器以及公变监测器采集到的监测数据，所述服务器运行有故障研判神经网络，经人工标注配电网故障后的监测数据作为样本数据，所述故障研判神经网络由样本数据训练获得，所述服务器将周期性收集到的监测数据输入所述故障研判神经网络，故障研判神经网络的输出作为配电网实时故障研判结果。通过线路节点监测器、用电信息采集器以及公变监测器实时监测配电网的运行状态，故障研判神经网络能够根据监测数据对配电网出现或即将出现的故障进行研判，提高配电网的安全性。而且，当发生故障停电时，能够根据线路监测器、用电信息采集器以及公变监测器检测到的电压，判断故障停电范围，初步判断故障点，为后续快速处置故障恢复供电提供支持。

作为优选，若干个所述集中器之间建立通信连接，所述通信连接为单向通信环，单向通信环以传递令牌控制通信权限，无线通信模块以周期T1将监测数据发送给集中器，集中器以周期T2将收集到的监测数据发送到服务器，到达周期T2时，具有令牌的集中器向服务器发送数据，具有令牌的集中器发送完成后将令牌传送给单向通信环中的下一个集中器。通过令牌方式传递向服务器发送数据的权限，能够降低服务器带宽的需求，降低通信堵塞发生的概率。