一种基于物联网的台区电力数据智能管理系统及方法与流程

专利2025-04-27  15


本发明涉及电力数据智能管理,具体为一种基于物联网的台区电力数据智能管理系统及方法。


背景技术:

1、在电力系统中台区通常是指一个特定的区域,一个台区通常可以包含多个电力设备,如开关设备、变压器、配电设备等,这些电力设备通过协同工作,为台区内的用户提供稳定、安全的电力供应,物联网技术可以同互联网连接和通信技术,将各种物理设备、传感器、软件和数据互相连接,使用物联网技术应用于台区电力数据智能管理,可以实时监测台区内各个电力设备的运行状态和电力负荷状态,实现远程的控制和调节,而且通过物联网技术还可以实现对台区电力数据的自动采集和分析,总的来说,使用物联网技术应用于台区的电力数据进行智能管理,不仅仅提高电力系统的运行效率,还能大幅度提高供电的可靠性。

2、在台区中存在着众多电力设备,这些电力设备通过相应的输电线路向用电单位进行供电,但是在台区向用电单位进行供电时,电力设备可能会出现或者损坏大导致电力设备无法正常使用,这时为了不影响用电单位的正常用电,就需要其他电力设备去分担无法正常使用电力设备的供电任务,但是各个电力设备的供电负载是不同的,同时用电单位在各个时刻的供电需求也是不同的,过高的供电负载可能会导致电力设备的损害,过低的供电负载可能会导致对用电单位的供电不足,这些都可能会引发一系列的安全问题。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于物联网的台区电力数据智能管理系统及方法,以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种基于物联网的台区电力数据智能管理方法,方法包括:

3、步骤s100:构建台区电力数据智能管理云平台,获取台区中各个电力设备的各个历史维修记录,基于各个电力设备的各个历史维修记录,对处于台区的各个电力设备之间的故障关联性进行分析;

4、步骤s200:从台区的各个电力设备的各个历史维修记录中,提取出各个电力设备的各项设备数据,并对电力设备在各项设备数据的不同数据范围下的设备状态进行分析,得到台区中的电力设备的特征设备数据;

5、步骤s300:对当前周期内台区的各个电力设备进行监测,获取当前周期内各个电力设备的各项设备数据,基于电力设备的特征设备数据和不同电力设备之间的故障关联性,对当前周期内各个电力设备进行故障风险评估,得到当前周期内台区的特征电力设备数据;

6、步骤s400:获取台区负责供电的用电单位,并对用电单位在各个历史周期内的历史用电数据进行获取,计算当前周期内各个用电单位对台区的第一供电需求量;

7、步骤s500:基于当前周期内台区的特征电力设备数据,并结合用电单位的第一供电需求量,对台区向用电单位的供电策略进行智能调整,并对台区内的电力设备进行智能监测。

8、进一步的,步骤s100包括:

9、步骤s101:构建台区电力数据智能管理云平台,获取台区中各个电力设备的各个历史维修记录;

10、步骤s102:设置单位时长,从历史维修记录中提取出电力设备故障的时间点,并作为历史维修记录的时间点,对时间点在第a个电力设备的第b个历史维修记录时间点之前的各个电力设备的历史维修记录进行获取,当各个电力设备的历史维修记录与第a个电力设备的第b个历史维修记录时间点之间的距离时长大于单位时长,将第a个电力设备的第b个历史维修记录,记为第a个电力设备所在台区的第一历史维修记录;

11、步骤s103:在第a个电力设备所在台区内,获取在第a个电力设备的第一历史维修记录时间点之后的各个电力设备的历史维修记录,当各个电力设备的历史维修记录中,存在两个历史维修记录时间点之间相距时长大于单位时长,获取其中与第a个电力设备的第一历史维修记录距离时长最近的电力设备的历史维修记录,记为特征历史维修记录;

12、步骤s104:获取特征历史维修记录与第a个电力设备的第一历史维修记录之间的距离时长,并记为第a个电力设备的第一历史维修记录的第一特征时长;

13、步骤s105:获取第a个电力设备的各个第一历史维修记录的第一特征时长,获取第a个电力设备第ε个第一历史维修记录的第一数据采集时段其中,为第a个电力设备的各个第一历史维修记录对应的时间点,为第a个电力设备第ε个第一历史维修记录的第一特征时长;

14、步骤s106:对第a个电力设备所在台区内各个电力设备进行获取,当其中存在第θ个电力设备对应历史维修记录时间点,在第a个电力设备的第ε个第一历史维修记录的第一数据采集时段内时,将第θ个电力设备记为第a个电力设备在第一数据采集时段内的第二标记电力设备,获取第a个电力设备在第一数据采集时段内各个第二标记电力设备并汇集,得到第a个电力设备在第一数据采集时段内的电力设备集合;

15、步骤s107:获取第a个电力设备在各个第一数据采集时段内的电力设备集合,对第a个电力设备在各个第一数据采集时段内电力设备集合取交集,得到第a个电力设备的第一被动电力设备,判定第a个电力设备与第一被动电力设备存在故障关联;

16、步骤s108:获取台区内各个电力设备的第一被动电力设备并进行汇集,得到台区中电力设备对应的第一电力设备数据;

17、上述步骤中获取电力设备的第一被动电力设备,是考虑到了在实际生活中台区中有些电力设备是可能会相互作用影响的,有时候电力设备的数据是正常的,但是会因为受到其他电力设备的影响,从而导致电力设备故障,这就使得电力设备故障存在关联性,本步骤正是考虑了这一点才对电力设备的第一被动电力设备进行获取,从而大大提升了对电力设备预测的准确度。

18、进一步的,步骤s200包括:

19、步骤s201:获取的台区中各个电力设备的各个历史维修记录,从历史维修记录中提取出电力设备的各项设备数据;

20、步骤s202:获取台区中第f个电力设备的各个历史维修记录,从台区中第f个电力设备的各个历史维修记录中,提取出第f个电力设备的各项设备数据对应数值,获取第f个电力设备的第g项设备数据的最大值gmax,获取第f个电力设备的第g项设备数据的最小值gmin,获取由工作人员预设第一设备数据精度值n;获取第f个电力设备的第g项设备数据的第一数据差值gd-value=gmax-gmin;

21、步骤s203:计算第f个电力设备的第g项设备数据的第一数据值获取第f个电力设备的第g项设备数据的第k个数据范围

22、计算第f个电力设备的的第一数据比例值

23、

24、其中,ssum为第f个电力设备的历史维修记录总个数;为在第f个电力设备的第g项设备数据对应数值在第k个数据范围内,第f个电力设备对应的历史维修记录总个数;

25、步骤s204:设置第一数据比例值阈值,当第f个电力设备的的第一数据比例值大于阈值,并且第f个电力设备的第g项数据的第k-1个数据范围对应的第一数据比例值,小于第一数据比例值阈值,将第f个电力设备的第g项数据的第k个数据范围,作为第f个电力设备的第g项数据对应的特征数据范围;

26、步骤s205:获取台区中各个电力设备中各项设备数据对应的特征数据范围并进行汇集,得到台区中电力设备的特征设备数据。

27、进一步的,步骤s300包括:

28、步骤s301:对当前周期内台区内各个电力设备进行监测,获得当前周期内台区各个电力设备各项设备数据;

29、步骤s302:获取台区中电力设备的特征设备数据,从中提取出台区第ε个电力设备的各项设备数据,当前周期内台区第ε个电力设备第β项设备数据对应数值,大于特征数据范围内第β项设备数据的最大值时,判定第ε个电力设备在当前周期内存在发生故障风险,并将第ε个电力设备记为目标电力设备;

30、步骤s303:获取台区中电力设备对应的第一电力设备数据,从中提取出台区的第ε个电力设备的各个第一被动电力设备,将第ε个电力设备的第一被动电力设备,记为第二目标电力设备;

31、步骤s304:获取台区在当前周期内各个目标电力设备,和目标电力设备对应的第二目标电力设备,将台区在当前周期内的各个目标电力设备和各个目标电力设备对应的第二目标电力设备进行汇集,得到当前周期内台区的特征电力设备数据。

32、进一步的,步骤s400包括:

33、步骤s401:获取台区中的各个用电单位,从各个用电单位在各个历史周期内的历史用电数据中,提取出各个用电单位在各个历史周期内对应的用电量;

34、步骤s402:对第z个用电单位各个历史周期内的用电量进行汇集,得到第z个用电单位的用电量集合,计算第z个用电单位内第τ个历史周期的特征数据变化值m:

35、

36、其中,为第z个用电单位在第τ个历史周期内的用电量;为第z个用电单位在第τ个历史周期内的用电量;

37、步骤s403:获取第z个用电单位在各个历史周期内的特征数据变化值,从第z个用电单位的用电量集合中,获取第z个用电单位在各个历史周期内用电量的中位数lmedian,记为特征用电量;计算第z个用电单位在当前周期内向台区的第一供电需求量rz:

38、rz=lmedian×mmax+lmedian;

39、其中,mmax为第z个用电单位各个历史周期内特征数据变化值的最大值;

40、步骤s404:将各个用电单位在当前周期内向台区的第一供电需求量记录并汇集,得到当前周期内用电单位的特征用电数据。

41、进一步的,步骤s500包括:

42、步骤s501:从当前周期内台区的特征电力设备数据中,提取出当前周期内台区中的目标电力设备和对应第二目标电力设备,获取当前周期内各个目标电力设备和第二目标电力设备所处电力线路,并对电力线路负责供电的用电单位进行获取;

43、步骤s502:当台区中第σ个电力线路中存在目标电力设备和第二目标电力设备,对第σ个电力线路进行线路调整,线路调整过程为,获取目标电力设备和第二目标电力设备停止运行时,第σ个电力线路减少的供电量,并从当前周期内用电单位的特征用电数据中,获取第σ个电力线路负责供电的用电单位的第一供电需求量,获取第σ个电力线路在当前周期启动的各个备用电力设备,对第σ个电力线路中存在目标电力设备和第二目标电力设备进行设备维修,并将各个备用电力设备与台区的第σ个电力线路进行台区连接。

44、为了更好的实现上述方法还提出了台区电力数据智能管理系统,智能管理系统包括电力设备预测模块、用电单位模块、智能管理模块;

45、电力设备预测模块,用于对当前周期内各个电力设备进行故障风险评估,得到当前周期内台区的特征电力设备数据;

46、用电单位模块,用于对各个用电单位在各个历史周期内的历史用电数据进行获取,计算当前周期内各个用电单位对台区的第一供电需求量;

47、智能管理模块,用于对台区内负责供电的用电单位的供电策略进行智能调整,并对台区内的电力设备进行智能监测。

48、进一步的,电力设备预测模块包括电力设备影响单元、设备数据单元、电力设备预测单元;

49、电力设备影响单元,用于对获取台区中各个电力设备的所处台区进行获取,并基于各个电力设备的各个历史维修记录,对处于台区的各个电力设备之间的故障关联性进行分析;

50、设备数据单元,用于从台区中各个电力设备的各个历史维修记录中,提取出各个电力设备的各项设备数据,并对电力设备在各项设备数据的不同数据范围下的设备状态进行分析;

51、电力设备预测单元,用于对当前周期内各个电力设备进行故障风险评估,得到当前周期内台区的特征电力设备数据。

52、进一步的,用电单位模块包括第一供电需求量单元、特征用电数据单元;

53、第一供电需求量单元,用于对取用电单位在各个历史周期内的特征数据变化值进行获取,计算用电单位在当前周期内向台区的第一供电需求量;

54、特征用电数据单元,用于将获取各个台区单位在当前周期内向台区的第一供电需求量记录并汇集,得到当前周期内用电单位的特征用电数据。

55、进一步的,智能管理模块包括智能管理单元;

56、智能管理单元,用于获取当前周期内各个目标电力设备和第二目标电力设备所处电力线路,并对电力线路负责供电的用电单位进行获取,对台区在当前周期内向用电单位进行供电的各个电力线路进行电力线路调整,并对台区内的各个电力设备进行智能管理。

57、与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:本发明可以实现对台区中电力设备的安全监测,并根据台区中不同电力设备之间的影响关系,去辅助判断台区中电力设备的设备状态,使得对电力设备的设备状态的判定更加准确,并考虑电力设备在维修时,电力设备负责供电的用电单位也会受到影响,从用电单位出发对台区中各个电力线路进行调整,从而最大程度的保证用电单位的正常用电。


技术特征:

1.一种基于物联网的台区电力数据智能管理方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的台区电力数据智能管理方法,其特征在于,所述步骤s100包括:

3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的台区电力数据智能管理方法,其特征在于,所述步骤s200包括:

4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的台区电力数据智能管理方法,其特征在于,所述步骤s300包括:

5.根据权利要求4所述的一种基于物联网的台区电力数据智能管理方法,其特征在于,所述步骤s400包括:

6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的台区电力数据智能管理方法,其特征在于,所述步骤s500包括:

7.应用权利要求1-6中任意一项所述的一种基于物联网的台区电力数据智能管理方法的台区电力数据智能管理系统,其特征在于,所述智能管理系统包括电力设备预测模块、用电单位模块、智能管理模块;

8.根据权利要求7所述的台区电力数据智能管理系统,其特征在于,所述电力设备预测模块包括电力设备影响单元、设备数据单元、电力设备预测单元;

9.根据权利要求7所述的台区电力数据智能管理系统,其特征在于,所述用电单位模块包括第一供电需求量单元、特征用电数据单元;

10.根据权利要求7所述的台区电力数据智能管理系统,其特征在于,所述智能管理模块包括智能管理单元;


技术总结
本发明涉及电力数据智能管理技术领域,具体为一种基于物联网的台区电力数据智能管理系统及方法,包括对处于台区的各个电力设备之间的故障关联性进行分析;从台区的各个电力设备的各个历史维修记录中,提取出各个电力设备的各项设备数据,并对电力设备在各项设备数据的不同数据范围下的设备状态进行分析,得到台区中的电力设备的特征设备数据;对当前周期内各个电力设备进行故障风险评估;计算当前周期内各个用电单位对台区的第一供电需求量;基于当前周期内台区的特征电力设备数据,并结合用电单位的第一供电需求量,对台区向用电单位的供电策略进行智能调整,并对台区内的电力设备进行智能监测。

技术研发人员:刘卫滨
受保护的技术使用者:江苏桩联联新能源科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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