一种全效电能优化装置集控检测管理系统的制作方法

1.本发明属于电网监控领域，涉及物联网技术，具体是一种全效电能优化装置集控检测管理系统。


背景技术：

2.在配电系统中，为减少配电网向负荷提供大量无功电流而造成线路功率损耗，在各负荷点均须配置相应电压等级的无功补偿装置，以提高电网输电能力，降低输电损耗。配电网的无功补偿，已成为保证电网安全经济运行不可缺少的重要环节。另外，随着大功率电力电子设备的大量投入，注入电网的谐波日益增多，电网污染日趋严重，电网品质严重恶化，传统的静态补偿及静态无源滤波装置已无法满足改善电网电能质量要求，动态无功补偿与谐波治理的问题日益突出；上述问题均需安装全效电能优化装置解决；目前全效电能优化装置已投入使用，但目前的方案中往往存在无法监测全效电能优化装置异常情况，即当全效电能优化装置出现故障时，无法及时发现的问题；
3.为此，提出一种全效电能优化装置集控检测管理系统。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种全效电能优化装置集控检测管理系统，该一种全效电能优化装置集控检测管理系统通过设置数据收集模块实时监测电网数据，并设置了状态监控模块实时监控全效电能优化装置的工作状态，通过集控模块实时监控电网数据以及全效电能优化装置的工作状态；在电网数据长时间异常的情况以及全效电能优化装置一个工作周期结束后，监测数据依然异常时，发送报警信号至管理客户端，解决了全效电能优化装置难以及时发现异常的问题。
5.为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种全效电能优化装置集控检测管理系统，包括数据收集模块、全效电能优化装置、电子地图、状态监控模块、集控模块以及管理客户端；
6.所述数据收集模块用于收集电网中的电能数据；
7.所述数据收集模块包括三相电流监测单元、电流状态监测单元、谐波电流监测单元以及电压波动监测单元；
8.其中，所述三相电流监测单元主要用于实时监测电网中三相电流是否平衡；所述三相电流监测单元实时将三相电流的数值发送至集控模块；
9.其中，所述电流状态监测单元主要用于实时监测电网处于感性或容性状态；所述电流状态监测单元实时将电网状态发送至集控模块；
10.其中，谐波电流监测单元主要用于实时监测电网中产生的谐波电流的大小；所述谐波电流监测单元实时将谐波电流的大小发送至集控模块；
11.其中，电压波动监测单元主要用于实时监测电网中的电压变化；所述电压波动监测单元实时将电压变化情况发送至集控模块；
12.其中，所述全效电能优化装置主要用于补偿三相不平衡、电网无功、谐波电流以及电压波动；其中，所述补偿三相不平衡、电网无功、谐波电流以及电压波动分别对应于三相电流监测单元、电流状态监测单元、谐波电流监测单元以及电压波动监测单元所监测的功能；
13.在电网中的不同位置均放置一个全效电能优化装置；为所有全效电能优化装置编号，并在电子地图中展示每台全效电能优化装置的位置及编号；
14.在一个优选的实施例中，在每个全效电能优化装置监测的范围内，设置一组三相电流监测单元、电流状态监测单元、谐波电流监测单元以及电压波动监测单元；且每组三相电流监测单元、电流状态监测单元、谐波电流监测单元以及电压波动监测单元在发送至集控模块的监测数据中，添加对应的全效电能优化装置的编号；
15.所述电子地图主要用于标注电网中每个全效电能优化装置的位置以及向管理人员展示导航路线；所述电子地图具有可视化功能；
16.其中，所述状态监控模块主要用于实时监控全效电能优化装置的状态；
17.所述状态监控模块与全效电能优化装置为一一对应关系；即为每个全效电能优化装置配置一个状态监控模块；所述状态监控模块与对应电能优化装置以及集控模块以电气方式连接；每个所述状态监控模块实时监控对应的全效电能优化装置的启动以及关闭；并在全效电能优化装置启动时，发送启动信号至集控模块；所述启动信号包括对应全效电能优化装置的编号以及效电能优化装置启动的功能；在全效电能优化装置关闭时，发送关闭信号至集控模块；所述关闭信号包括对应全效电能优化装置的编号以及效电能优化装置关闭的功能；
18.所述集控模块主要用于集中监测每台全效电能优化装置的运行功能；
19.所述集控模块判断每个全效电能优化装置的功能是否正常包括以下方式：
20.方式一：所述集控模块在分析来自每组三相电流监测单元、电流状态监测单元、谐波电流监测单元以及电压波动监测单元中的若干个监测数据中，判断出电网出现三相不平衡、电网无功、谐波电流以及电压波动中的若干个问题时，开启计时；且在经过时长阈值t后，根据此时的监测数据判断问题是否依然存在；若依然存在，判断发送报警信号至管理客户端；否则，不做处理；所述时长阈值t根据实际经验设置；
21.方式二：所述集控模块接收每个状态监测模块发送的全效电能优化装置的运行状态；
22.在接收到某个全效电能优化装置的启动信号时，根据全效电能优化装置的编号，监测对应编号的全效电能优化装置所对应的数据收集模块；并根据全效电能优化装置启动的功能，开始监控对应的监测单元发送的监测数据；
23.在接收到对应全效电能优化装置的对应功能的关闭信号后，所述集控模块分析在接收到启动信号及关闭信号的时间内，监控的监测数据的变化范围是否大于变化范围阈值；其中变化范围阈值根据不同的功能设置不同的阈值；且所述变化范围阈值根据实际经验设置；
24.当变化范围小于变化范围阈值时，发送报警信号至管理客户端；否则不做处理；
25.所述报警信号包括全效电能优化装置编号以及报警信息；
26.其中，所述管理客户端用于提醒工作人员前往检查出现异常的全效电能优化装
置；所述电子地图可以为管理客户端的一个功能；在管理客户端接收到警报信号时，根据出现异常的全效电能优化装置编号，在电子地图中获取对应的位置，并调取管理人员位置，为管理人员规划导航线路。
27.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
28.本发明通过设置数据收集模块实时监测电网数据，并设置了状态监控模块实时监控全效电能优化装置的工作状态，通过集控模块实时监控电网数据以及全效电能优化装置的工作状态；在电网数据长时间异常的情况以及全效电能优化装置一个工作周期结束后，监测数据依然异常时，发送报警信号至管理客户端，解决了全效电能优化装置难以及时发现异常的问题。
附图说明
29.图1为本发明的原理图。
具体实施方式
30.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
31.如图1所示，一种全效电能优化装置集控检测管理系统，包括数据收集模块、全效电能优化装置、电子地图、状态监控模块、集控模块以及管理客户端；
32.其中，所述数据收集模块主要用于收集电网中的电能数据；
33.所述数据收集模块包括三相电流监测单元、电流状态监测单元、谐波电流监测单元以及电压波动监测单元；所述三相电流监测单元、电流状态监测单元、谐波电流监测单元以及电压波动监测单元与集控模块以电气方式连接；
34.其中，所述三相电流监测单元主要用于实时监测电网中三相电流是否平衡；在一个优选的实施例中，当三相电流相互差距不超过20％时，判定三相电流为平衡；否则，判断三相电流为不平衡；所述三相电流监测单元实时将三相电流的数值发送至集控模块；
35.其中，所述电流状态监测单元主要用于实时监测电网处于感性或容性状态；所述电网处于感性或容性状态通过监测电网电流超前或滞后电压的状态来判断；当电压相位超前电流相位是，判定电网处于感性状态；否则，判定电网处于容性状态；所述电流状态监测单元实时将电网状态发送至集控模块；
36.其中，谐波电流监测单元主要用于实时监测电网中产生的谐波电流的大小；在一个优选的实施例中，谐波电流可通过谐波分析仪进行监测；所述谐波电流监测单元实时监测电网中的谐波电流的大小；所述谐波电流监测单元实时将谐波电流的大小发送至集控模块；
37.其中，电压波动监测单元主要用于实时监测电网中的电压变化；通过对电网中电压实时监测，当电压发生单相可三相骤升或骤降等问题，且骤升在额定110％内，骤降在额定50％内，宽度在2s以内时，判定电压出现波动；所述电压波动监测单元实时将电压变化情况发送至集控模块；
38.其中，所述全效电能优化装置主要用于补偿三相不平衡、电网无功、谐波电流以及电压波动；其中，所述补偿三相不平衡、电网无功、谐波电流以及电压波动分别对应于三相电流监测单元、电流状态监测单元、谐波电流监测单元以及电压波动监测单元所监测的功能；
39.在一个优选的实施例中，在电网中的不同位置均放置一个全效电能优化装置；所述全效电能优化装置可自动监测所在电网位置的补偿三相不平衡、电网无功、谐波电流以及电压波动的发生情况；
40.为所有全效电能优化装置编号，并在电子地图中展示每台全效电能优化装置的位置及编号；
41.在一个优选的实施例中，在每个全效电能优化装置监测的范围内，设置一组三相电流监测单元、电流状态监测单元、谐波电流监测单元以及电压波动监测单元；且每组三相电流监测单元、电流状态监测单元、谐波电流监测单元以及电压波动监测单元在发送至集控模块的监测数据中，添加对应的全效电能优化装置的编号；
42.所述电子地图主要用于标注电网中每个全效电能优化装置的位置以及向管理人员展示导航路线；所述电子地图具有可视化功能；
43.在一个优选的实施例中，所述电子地图通过卫星地图获取到电网所在位置的地图数据；并在电子地图中标注出每个全效电能优化装置的位置；并在电子地图中向管理人员展示每个全效电能优化装置的编号；
44.其中，所述状态监控模块主要用于实时监控全效电能优化装置的状态；
45.在一个优选的实施例中，所述状态监控模块与全效电能优化装置为一一对应关系；即为每个全效电能优化装置配置一个状态监控模块；所述状态监控模块与对应电能优化装置以及集控模块以电气方式连接；每个所述状态监控模块实时监控对应的全效电能优化装置的启动以及关闭；并在全效电能优化装置启动时，发送启动信号至集控模块；所述启动信号包括对应全效电能优化装置的编号以及效电能优化装置启动的功能；在全效电能优化装置关闭时，发送关闭信号至集控模块；所述关闭信号包括对应全效电能优化装置的编号以及效电能优化装置关闭的功能；
46.所述集控模块主要用于集中监测每台全效电能优化装置的运行功能；
47.在一个优选的实施例中，所述集控模块实时接收来自每个数据收集模块发送的监测数据以及来自每个状态监控模块发送的全效电能优化装置的状态；并根据接收的监测数据以及全效电能优化装置的状态判断每个全效电能优化装置的功能是否正常；
48.具体的，所述集控模块判断每个全效电能优化装置的功能是否正常包括以下方式：
49.方式一：所述集控模块在分析来自每组三相电流监测单元、电流状态监测单元、谐波电流监测单元以及电压波动监测单元中的若干个监测数据中，判断出电网出现三相不平衡、电网无功、谐波电流以及电压波动中的若干个问题时，开启计时；且在经过时长阈值t后，根据此时的监测数据判断问题是否依然存在；若依然存在，判断发送报警信号至管理客户端；否则，不做处理；所述时长阈值t根据实际经验设置；
50.方式二：所述集控模块接收每个状态监测模块发送的全效电能优化装置的运行状态；
51.在接收到某个全效电能优化装置的启动信号时，根据全效电能优化装置的编号，监测对应编号的全效电能优化装置所对应的数据收集模块；并根据全效电能优化装置启动的功能，开始监控对应的监测单元发送的监测数据；
52.在接收到对应全效电能优化装置的对应功能的关闭信号后，所述集控模块分析在接收到启动信号及关闭信号的时间内，监控的监测数据的变化范围是否大于变化范围阈值；其中变化范围阈值根据不同的功能设置不同的阈值；且所述变化范围阈值根据实际经验设置；
53.当变化范围小于变化范围阈值时，发送报警信号至管理客户端；否则不做处理；
54.所述报警信号包括全效电能优化装置编号以及报警信息；
55.其中，所述管理客户端用于提醒工作人员前往检查出现异常的全效电能优化装置；
56.在一个优选的实施例中，所述管理客户端接收到警报信号，发起响铃提醒管理人员；
57.进一步的，所述电子地图可以为管理客户端的一个功能；在管理客户端接收到警报信号时，根据出现异常的全效电能优化装置编号，在电子地图中获取对应的位置，并调取管理人员位置，为管理人员规划导航线路。
58.本发明的工作原理：
59.数据收集模块用于收集电网中的电能数据；
60.所述全效电能优化装置用于补偿三相不平衡、电网无功、谐波电流以及电压波动；
61.电子地图用于标注电网中每个全效电能优化装置的位置以及向管理人员展示导航路线；
62.状态监控模块用于实时监控全效电能优化装置的状态；
63.集控模块用于集中监测每台全效电能优化装置的运行功能；
64.所述管理客户端用于提醒工作人员前往检查出现异常的全效电能优化装置。
65.上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。
66.以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。