本發(fā)明涉及智能電網(wǎng)，具體地說，涉及一種智能電網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)：

1、智能電網(wǎng)就是電網(wǎng)的智能化，是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過先進(jìn)的傳感和測量技術(shù)、先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)、先進(jìn)的控制方法以及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標(biāo)，其主要特征包括自愈、激勵和保護(hù)用戶、抵御攻擊、提供滿足用戶需求的電能質(zhì)量、容許各種不同發(fā)電形式的接入、啟動電力市場以及資產(chǎn)的優(yōu)化高效運(yùn)行。并且隨著智能電網(wǎng)的運(yùn)行，由于自然環(huán)境的影響以及輸電線路自然的老化，會使電網(wǎng)出現(xiàn)異常故障的現(xiàn)象，從而中斷電網(wǎng)供電，造成不必要的損失。

2、目前的現(xiàn)有技術(shù)中，針對電網(wǎng)線路故障的解決方案一般為對電網(wǎng)的整條線路進(jìn)行監(jiān)測，需要工作人員進(jìn)行逐步排查，在排查過程中，工作人員需要到達(dá)現(xiàn)場對電網(wǎng)線路進(jìn)行多點(diǎn)檢測，工作人員對每個基站進(jìn)行電壓檢測，將會浪費(fèi)大量時間，效率低下，不能夠?qū)收蠀^(qū)域和長度進(jìn)行準(zhǔn)確定位，若檢測設(shè)備出現(xiàn)異常，不能夠準(zhǔn)確區(qū)分電網(wǎng)線路工作狀況，影響維修進(jìn)程，因此，我們提出一種智能電網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)及其方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種智能電網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)及其方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述技術(shù)問題的解決，本發(fā)明的目的之一在于，提供智能電網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)，包括節(jié)點(diǎn)檢測模塊、損壞反饋模塊、備用電網(wǎng)切換模塊和預(yù)警定位模塊；

3、所述節(jié)點(diǎn)檢測模塊通過在電網(wǎng)線路上建立多組檢測節(jié)點(diǎn)，采用電壓檢測設(shè)備對多個檢測節(jié)點(diǎn)的電壓進(jìn)行實時檢測，若電壓異常，則輸出損壞信號，若電壓正常，則輸出正常信號；

4、所述損壞反饋模塊接收到節(jié)點(diǎn)檢測模塊發(fā)出的損壞信號后，并接收損壞節(jié)點(diǎn)后方的檢測節(jié)點(diǎn)發(fā)出的信號，若信號為損壞信號，則電網(wǎng)的檢測節(jié)點(diǎn)處出現(xiàn)故障，若信號為正常電壓信號，則電壓檢測設(shè)備出現(xiàn)故障；

5、所述備用電網(wǎng)切換模塊在接收損壞反饋模塊的檢測節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障的信號時，切換備用電網(wǎng)，接收反饋損壞節(jié)點(diǎn)后方的檢測節(jié)點(diǎn)發(fā)出的信號，若信號為正常電壓信號，則故障區(qū)域為前一段節(jié)點(diǎn)檢測線段，若信號為異常電壓信號，則通過備用電網(wǎng)切換模塊切換當(dāng)期備用電網(wǎng)工作，通過接收下一檢測節(jié)點(diǎn)的電壓信號，對當(dāng)前節(jié)點(diǎn)檢測線段進(jìn)行判斷；

6、所述預(yù)警定位模塊通過損壞反饋模塊反饋的信號，判定電壓檢測設(shè)備故障或者電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)線路故障，若為電壓檢測設(shè)備故障，則發(fā)出間斷預(yù)警信號，若為電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)線路故障，則發(fā)出連續(xù)預(yù)警信號，并通過備用電網(wǎng)切換模塊對故障區(qū)域和長度進(jìn)行定位。

7、優(yōu)選的，所述備用電網(wǎng)切換模塊包括本地監(jiān)控單元、通信單元、遠(yuǎn)程控制單元以及切換開關(guān)單元，所述本地監(jiān)控單元對檢測節(jié)點(diǎn)的電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和監(jiān)控，所述通信單元負(fù)責(zé)控制備用電網(wǎng)切換模塊與外界網(wǎng)絡(luò)之間信息交互，所述遠(yuǎn)程控制單元用于遠(yuǎn)程控制切換開關(guān)單元切換備用電網(wǎng)。

8、優(yōu)選的，所述本地監(jiān)控單元采用rs-485通訊接口與主控芯片連接，并且在本地監(jiān)控單元內(nèi)配備模數(shù)轉(zhuǎn)換器，通過兩種方式實現(xiàn)對檢測節(jié)點(diǎn)的電壓數(shù)據(jù)的實時采集和監(jiān)控。

9、優(yōu)選的，所述通信單元采用tcp/ip進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送，tcp負(fù)責(zé)在數(shù)據(jù)傳輸前建立連接，并在數(shù)據(jù)傳輸過程中確保數(shù)據(jù)的順序和完整性，ip負(fù)責(zé)把數(shù)據(jù)包從源地址路由到目的地址。

10、優(yōu)選的，所述遠(yuǎn)程控制單元利用tcp/ip的逆向通信為基礎(chǔ)傳送信道，把對應(yīng)的控制信號傳遞至切換開關(guān)單元，所述切換開關(guān)單元對每段備用電網(wǎng)進(jìn)行獨(dú)立控制，且每段備用電網(wǎng)的地址唯一。

11、優(yōu)選的，所述預(yù)警定位模塊包括聲音預(yù)警單元和定位顯示單元，所述聲音預(yù)警單元在接收到電網(wǎng)線路故障信號時，發(fā)出聲音預(yù)警，所述定位顯示單元把電網(wǎng)線路上的各個檢測節(jié)點(diǎn)圖像化，通過備用電網(wǎng)切換模塊檢測出對應(yīng)的故障節(jié)點(diǎn)，在圖像上直觀地反映出來。

12、優(yōu)選的，所述聲音預(yù)警單元根據(jù)損壞反饋模塊檢測結(jié)果發(fā)出不同預(yù)警信號，若電壓檢測設(shè)備出現(xiàn)故障，則發(fā)出間斷預(yù)警信號，若為檢測節(jié)點(diǎn)故障，則發(fā)出連續(xù)預(yù)警信號。

13、優(yōu)選的，所述定位顯示單元包括采集子單元、圖像分析子單元和建模子單元，所述采集子單元通過圖像采集設(shè)備獲取電網(wǎng)線路各個區(qū)域的圖像信息，所述圖像分析子單元通過邊緣檢測算法識別所述圖像信息中的線路邊緣信息，通過特征提取算法獲取圖像信息中的檢測節(jié)點(diǎn)，進(jìn)而獲取檢測節(jié)點(diǎn)的位置信息，所述建模子單元根據(jù)所述線路邊緣信息和檢測節(jié)點(diǎn)的位置信息建立電網(wǎng)模型。

14、優(yōu)選的，所述建模子單元包括以下步驟：

15、對采集到的線路邊緣信息和檢測節(jié)點(diǎn)位置信息進(jìn)行平滑處理；

16、將檢測節(jié)點(diǎn)位置信息從圖像坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到工程坐標(biāo)系，同時，對線路邊緣信息進(jìn)行相應(yīng)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換；

17、基于檢測節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換的位置信息創(chuàng)建相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，同時，根據(jù)線路轉(zhuǎn)換的邊緣信息創(chuàng)建連接節(jié)點(diǎn)的線段；

18、根據(jù)支撐點(diǎn)轉(zhuǎn)換的位置信息確定節(jié)點(diǎn)之間的連接關(guān)系，根據(jù)線路轉(zhuǎn)換的邊緣信息確定起始節(jié)點(diǎn)和終止節(jié)點(diǎn)，建立節(jié)點(diǎn)與線段之間的關(guān)系以建立電網(wǎng)模型。

19、本發(fā)明的目的之二在于，提供了智能電網(wǎng)監(jiān)測方法，包括上述中任意一項所述的智能電網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)，包括以下步驟：

20、s1、通過節(jié)點(diǎn)檢測模塊在電網(wǎng)線路上建立多組檢測點(diǎn)，采用電壓檢測設(shè)備對多個檢測節(jié)點(diǎn)的電壓進(jìn)行實時檢測，若電壓異常，則輸出損壞信號，若電壓正常，則輸出正常信號；

21、s2、損壞反饋模塊依據(jù)損壞節(jié)點(diǎn)后方的檢測節(jié)點(diǎn)發(fā)出的信號對故障點(diǎn)進(jìn)行判斷，若信號為損壞信號，則電網(wǎng)的檢測節(jié)點(diǎn)處出現(xiàn)故障，若信號為正常電壓信號，則電壓檢測設(shè)備出現(xiàn)故障；

22、s3、通過備用電網(wǎng)切換模塊切換對應(yīng)檢測節(jié)點(diǎn)的備用電網(wǎng)，根據(jù)后續(xù)檢測節(jié)點(diǎn)的電壓信號對故障節(jié)點(diǎn)和長度進(jìn)行判斷，若信號為正常電壓信號，則故障區(qū)域為前一段節(jié)點(diǎn)檢測線段，若信號為異常電壓信號，則通過備用電網(wǎng)切換模塊切換當(dāng)期備用電網(wǎng)工作，依次類推，向下判斷；

23、s4、通過預(yù)警定位模塊對不同類型的故障發(fā)出相應(yīng)的預(yù)警信號，并通過構(gòu)建電網(wǎng)模型把故障區(qū)域和長度直觀地表現(xiàn)出來。

24、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

25、1.當(dāng)檢測節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時，通過備用電網(wǎng)切換模塊把該檢測節(jié)點(diǎn)的備用電網(wǎng)啟用，接收反饋損壞節(jié)點(diǎn)后方的檢測節(jié)點(diǎn)發(fā)出的信號，若信號為正常電壓信號，則故障區(qū)域為前一段節(jié)點(diǎn)檢測線段，若信號為異常電壓信號，則通過備用電網(wǎng)切換模塊切換當(dāng)前備用電網(wǎng)工作，通過接收下一檢測節(jié)點(diǎn)的電壓信號，對當(dāng)前節(jié)點(diǎn)檢測線段進(jìn)行判斷，借此判斷出電網(wǎng)線路中的故障區(qū)域以及長度，實現(xiàn)對故障點(diǎn)的準(zhǔn)確定位。

26、2.當(dāng)損壞反饋模塊接收到節(jié)點(diǎn)檢測模塊發(fā)出的損壞信號后，并接收損壞節(jié)點(diǎn)后方的檢測節(jié)點(diǎn)發(fā)出的信號，若信號為損壞信號，則電網(wǎng)的檢測節(jié)點(diǎn)處出現(xiàn)故障，若信號為正常電壓信號，則電壓檢測設(shè)備出現(xiàn)故障，借此實現(xiàn)對電網(wǎng)線路故障類型的判斷，從而推動后續(xù)維修工作的進(jìn)行。

27、3.通過預(yù)警定位模塊的聲音預(yù)警單元根據(jù)損壞反饋模塊檢測結(jié)果發(fā)出不同預(yù)警信號，若電壓檢測設(shè)備出現(xiàn)故障，則發(fā)出間斷預(yù)警信號，若為檢測節(jié)點(diǎn)故障，則發(fā)出連續(xù)預(yù)警信號，借此實現(xiàn)對電網(wǎng)線路故障類型的直觀判斷，以及通過定位顯示單元把電網(wǎng)線路上的各個檢測節(jié)點(diǎn)圖像化，通過備用電網(wǎng)切換模塊檢測出對應(yīng)的故障節(jié)點(diǎn)以及區(qū)域長度，在圖像上直觀地反映出來。