电网运行与应急指挥的方法以及电力指挥系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种电网运行与应急指挥的方法以及电力指挥系统。该电网运行与应急指挥的方法包括：获取监测区域内电力设备的拓扑结构和用户信息；利用拓扑结构和用户信息建立电网结构模型；按照电网结构模型利用地理信息系统GIS输出电网的运行状态。本发明的技术方案通过电力GIS把电网的空间地理分布情况及其具体地理位置以及电力设备具有的属性进行数值化存储和展现，同时可以采用各种信息化手段和方法进行快速的逻辑、拓扑、空间分析，并把分析的结果以图形、图元和数据的方式表达出来，整合了不同的电网信息，便于电力的统一管理调度，为各项电力业务的决策提供数据基础，提高了电力企业的管理效率。
【专利说明】电网运行与应急指挥的方法以及电力指挥系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力领域，具体而言，涉及一种电网运行与应急指挥的方法以及电力指挥系统。
【背景技术】
[0002]2010年以来，电力企业逐步推行三集五大管理，逐步形成了“大规划、大建设、大运行、大生产、大营销”的管理体系，推行专业化管理，也逐步建立了相应的管理系统，起到了相应的作用。
[0003]以上管理系统相比传统的电力管理方式，在推进数据融合，减少数据孤岛方面有了很大的进步，但是还是存在着数据共享不够，系统之间集成度不够的情况，存在一定程度重复建设造成资金浪费，更加严重的是由于电力信息沟通不及时，给电力业务的开展带来不便和延迟，有可能导致重大的损失。也就是目前对电力系统的监测和管理暂时还缺乏在新的管理职能、组织机构、配合关系之下的新型业务管理系统。造成这种状态的主要原因是由于电网的建设还没有真正形成统一的规范，不同系统之间互相关联的环节可能不是系统的责任主体真正关心的数据，在数据维护上存在一定的随意性，基本只能保证数据的完整性，而不能保持数据的一致性，准确性，及时性
[0004]以电网运行与应急指挥为例，现有的方法为:调度部门通过调度系统发现了多起变电站开关的变位，但是调度系统未涉及线路的具体走向、联络和分支情况，不能及时对故障进行定位和隔离，也不清楚这些线路所带用户的多少，是否带有重要用户，统计以上信息需要分别通知生产部门和营销部门，生产部门和营销部门需要在各自的管理系统中，手动查找到相应的线路，再查看线路走向和用户的信息，反馈给调度部门。生产部门安排查线的工作，寻找故障点，告诉调度部门之后，综合营销的信息，决定倒负荷的方式，安排开关的投切，最后等待生产部门完成抢修工作，再度通知调度和营销部门，合闸送电并通知安抚用户。整个过程需要各部门之间的配合，存在一定的脱节，而且耗费了大量的抢修时间。
[0005]因此现有的电网运行与应急指挥方法和电力指挥系统不能有效地整合不同电网信息，导致电网的管理效率低，针对该问题，目前尚未提出有效的解决方案。
【发明内容】
[0006]本发明旨在提供一种电网运行与应急指挥的方法以及电力指挥系统，以解决现有技术中由于信息共享不畅导致电网管理效率低的问题。
[0007]为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种电网运行与应急指挥的方法。该电网运行与应急指挥的方法包括:获取监测区域内电力设备的拓扑结构和用户信息；利用拓扑结构和用户信息建立电网结构模型；按照电网结构模型利用地理信息系统GIS输出电网的运行状态。
[0008]进一步地，在按照电网结构模型利用地理信息系统GIS输出电网的运行状态之后还包括:实时获取电力终端设备上传的电力设备状态数据；根据电力设备状态数据判断电网的运行状态是否出现变化；利用GIS系统输出变化后的电网的运行状态。
[0009]进一步地，根据电力设备状态数据判断电网的运行状态是否出现变化包括:利用电力设备状态数据分析电网是否存在故障；当确定电网存在故障时，利用电网结构模型确定故障影响的区域和用户，利用GIS系统输出变化后的电网的运行状态包括:在GIS系统中标识故障点，并输出故障影响的区域。
[0010]进一步地，在确定电网存在故障之后还包括:获取故障点的历史数据；利用历史数据初步分析故障类型和故障处理手段。
[0011]进一步地，在利用电网结构模型确定故障影响的区域和用户之后还包括:获取故障处理人员的位置信息；确定距离故障点最近的空闲故障处理人员，并向空闲故障处理人员发送报修指令和初步分析得出的故障类型和故障处理手段。
[0012]进一步地，在向空闲故障处理人员发送报修指令之后还包括:实时接收故障处理人员的维修反馈信息；根据反馈信息生成相应的电网运行事件并保存。
[0013]进一步地，实时接收故障处理人员的维修反馈信息包括:利用800兆集群电话和/或手机短息方式接收维修反馈信息。
[0014]进一步地，获取故障处理人员的位置信息包括:通过GPS设备实时获取故障处理人员的位置信息。
[0015]根据本发明的另一个方面，提供了一种电力指挥系统。该电力指挥系统系统包括:获取模块，用于获取监测区域内电力设备的拓扑结构和用户信息；建模模块，用于利用拓扑结构和用户信息建立电网结构模型；输出模块，按照电网结构模型利用地理信息系统GIS输出电网的运行状态。
[0016]进一步地，该电力指挥系统还包括:数据接收模块，用于实时获取电力终端设备上传的电力设备状态数据；判断模块，根据电力设备状态数据判断电网的运行状态是否出现变化；输出模块，还用于利用GIS系统输出变化后的电网的运行状态。
[0017]应用本发明的技术方案，通过电力GIS把电网的空间地理分布情况及其具体地理位置以及电力设备具有的属性进行数值化存储和展现，同时可以采用各种信息化手段和方法进行快速的逻辑、拓扑、空间分析，并把分析的结果以图形、图元和数据的方式表达出来。本发明通过GIS系统的强大的可视化展现能力和空间、拓扑分析能力，进行快速计算和定位，整合不同的电网信息，便于电力的统一管理调度，为各项电力业务的决策提供数据基础，提高了电力企业的管理效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0019]图1是根据本发明实施例的电力指挥系统的示意图；
[0020]图2是根据本发明实施例的电网运行与应急指挥的方法的示意图；
[0021]图3是根据本发明实施例的电网运行与应急指挥的方法的故障监测及处理示意图。
【具体实施方式】
[0022]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0023]本发明实施例提供了一种电力指挥系统系统，图1是根据本发明实施例的电力指挥系统的示意图，如图1所示，该电力指挥系统包括:获取模块11，用于获取监测区域内电力设备的拓扑结构和用户信息；建模模块13，用于利用拓扑结构和用户信息建立电网结构模型；输出模块15,按照电网结构模型利用地理信息系统(Geographic Informat1nSystem, GIS)输出电网的运行状态。
[0024]电力系统GIS可以把空间地理分布情况及其具体地理位置的电力设备具有的属性进行数值化存储和展现，同时可以采用各种信息化手段和方法进行快速的逻辑、拓扑、空间分析，并把分析的结果以图形、图元和数据的方式表达出来。本发明通过GIS系统的强大的可视化展现能力和空间、拓扑分析能力，进行快速计算和定位，整合不同的电网信息，便于电力的统一管理调度，为各项电力业务的决策提供数据基础，提高了电力企业的管理效率。
[0025]优选地，本发明实施例的电力指挥系统还可以包括:数据接收模块(图中未示出)，用于实时获取电力终端设备上传的电力设备状态数据；判断模块(图中未示出)，根据电力设备状态数据判断电网的运行状态是否出现变化；上述输出模块，还用于利用GIS系统输出变化后的电网的运行状态。从而实时跟踪电力设备的运行状态，使GIS显示的电网运行状态可以实时更新，反应当前电网的实际情况。以上电力终端可以为配电终端、RTU(RemoteTerminal Unit，远程终端控制系统)、用电信息采集终端，当然以上电力设备状态数据也可以通过 SCADA (Supervisory Control And Data Acquisit1n,数据采集与监视控制系统)等已有系统的数据接口获得。
[0026]以上判断模块还可以具体用于:利用电力设备状态数据分析电网是否存在故障；当确定电网存在故障时，利用电网结构模型确定故障影响的区域和用户，从而输出模块还可以用于在GIS系统中标识故障点，并输出故障影响的区域。
[0027]进一步地，判断模块在确定电网存在故障后，可以通过读取电网历史时间获取故障点的历史数据；利用历史数据初步分析故障类型和故障处理手段，为维修过程提供初步依据。
[0028]本发明实施例的电力指挥系统还可以包括:报修模块，用于在利用电网结构模型确定故障影响的区域和用户之后，获取故障处理人员的位置信息；确定距离故障点最近的空闲故障处理人员，并向空闲故障处理人员发送报修指令和初步分析得出的故障类型和故障处理手段。从而及时向维修人员提供故障处理的初步信息。
[0029]以上维修人员可以使用两种方式来进行通知，一种方法通知距离故障最近的维修站点，由维修站点派工处理，另一种方式是直接通知移动的维修队伍，比如利用安装在维修车辆或由维修人员直接携带的GPS设备实时获取故障处理人员的位置，利用获取的位置信号通知最适合处理当前故障的人员。
[0030]以上故障类型可能包括用户故障、开关变位故障、配变故障等，比如用户故障包括:用户变化、用户名称、用户地址、用户重要等级、用户联系方式等，开关变位故障包括:开关编号、开关状态、线路编号、所属厂站、电流及电压采集数据等，配变故障包括:配变编号、配变名称、关口编号、电表编号、采集时间等。利用以上信息，可以对故障快速定位，迅速处理。
[0031]本发明实施例的电力指挥系统还可以对维修的过程和维修结果进行反馈，因此本发明实施例的电力指挥系统还可以包括:维修事件生成模块，用于在向空闲故障处理人员发送报修指令之后，实时接收故障处理人员的维修反馈信息；根据反馈信息生成相应的电网运行事件并保存。具体地，可以利用800兆集群电话和/或手机短息方式接收维修反馈信息。
[0032]除了以上的功能之外本发明实施例的电力指挥系统还可以作为电力系统的综合管理平台，利用扩展模块，实现电力系统的信息共享和综合管理，电力指挥系统还可以具体包括:
[0033]电网资源模块，把来自生产系统、调度系统、营销系统的电网模型进行融合，建立上级变电站-上级变压器-上级母线-上级出线开关-线路-下级进线开关-下级母线-下级变压器-下级变电站或开闭所的电网结构模型，建立线路-线路段(可能包括若干架空线路、若干电缆段)模型，再建立主线-支线(可包括支持若干级支线)模型，最后再建立线路-用户模型。以这三个模型综合成全电网模型；
[0034]客户管理模块，分类展现了各类用户，包括重要用户，大客户，防汛用户的属性，地理分布和电源关系等信息；
[0035]实时数据处理模块，展现了各类电网数据过载，电厂出力，还包括变电、输电、配电视频信息，抢修车辆实时轨迹，800兆集群电话实时轨迹；
[0036]停电计划模块，集成展现来自调度专业停电计划和生产专业的工作票管理；
[0037]报表分析模块，以报表的方式展现来自调度、生产、营销等专业，以及专业交叉所生成的报表；
[0038]系统配置模块，用于用户对GIS的图层的配置。
[0039]本发明的电力指挥系统，为调度、生产、营销等三大专业提供了一个统一的语境，快速通知故障发生，分析故障影响范围，快速提供故障处理资源，提供参考的处理方法，并实时反映抢修力量的位置和抢修过程，面对故障的快速反应能力，提高了电力企业面对恶劣天气的能力和客户服务水平。
[0040]本发明实施例还提供了一种电网运行与应急指挥的方法法，该电网运行与应急指挥的方法可以通过本发明上述实施例所提供的任一种电力指挥系统来执行，图2是根据本发明实施例的电网运行与应急指挥的方法的示意图，如图所示，该电网运行与应急指挥的方法包括:
[0041]步骤S21，获取监测区域内电力设备的拓扑结构和用户信息；
[0042]步骤S23，利用拓扑结构和用户信息建立电网结构模型；
[0043]步骤S25，按照电网结构模型利用地理信息系统GIS输出电网的运行状态。
[0044]利用以上步骤可以构建包含“金字塔切图”的GIS系统，从而建立了变电站-线路-开关的整体电网模型以及设备与用户的关系。
[0045]在步骤S25之后还可以包括:实时获取电力终端设备上传的电力设备状态数据；根据电力设备状态数据判断电网的运行状态是否出现变化；利用GIS系统输出变化后的电网的运行状态。以上电力设备状态数据反映了如开关变位、符合变化、暂态事件发生等一系列电网运行状态，从中可以判断是否出现故障等信息。
[0046]上述根据电力设备状态数据判断电网的运行状态是否出现变化具体可以包括:利用电力设备状态数据分析电网是否存在故障；当确定电网存在故障时，利用电网结构模型确定故障影响的区域和用户。从而利用GIS系统输出变化后的电网的运行状态可以包括:在GIS系统中标识故障点，并输出故障影响的区域。从开关变位的信息，依据电网模型，解析到影响的变电站、线路。依据线路所带的用户，分析该停电影响的重要用户、低压用户和防汛用户。依据线路所经过的区域，分析影响的地理范围。
[0047]在确定电网存在故障之后还可以包括:获取故障点的历史数据；从而利用历史数据初步分析故障类型和故障处理手段。设备的状态评价信息，设备的历史故障信息，设备周边的危险点信息，故障测距信息，实时信息等等，辅助进行故障分析，指导故障点查找。
[0048]在利用电网结构模型确定故障影响的区域和用户之后还可以包括:获取故障处理人员的位置信息；确定距离故障点最近的空闲故障处理人员，并向空闲故障处理人员发送报修指令和初步分析得出的故障类型和故障处理手段。从而依据故障点、故障的原因、故障的类别，按照原先设定的预案，初步确定抢修方法。配置抢修队伍，抢修物资。
[0049]在向空闲故障处理人员发送报修指令之后还可以包括:实时接收故障处理人员的维修反馈信息；根据反馈信息生成相应的电网运行事件并保存。该步骤可以实现查看奔赴抢修现场的车辆的实时轨迹，评估到达时间，并根据单兵视频，实时查看抢修过程的功能。
[0050]以上实时接收故障处理人员的维修反馈信息可以包括:利用800兆集群电话和/或手机短息方式接收维修反馈信息。以上获取故障处理人员的位置信息可以包括:通过GPS设备实时获取故障处理人员的位置信息。
[0051]通过以上步骤，可以通过迅速告诉用户发生了什么？影响了什么？谁能去处理？处理什么？如何处理？到了哪里？ 一系列“5W1H”的方法，实现了指挥系统愉快的用户体验，电力公司可以总揽抢修态势，提高生产抢修的工作效率。
[0052]图3是根据本发明实施例的电网运行与应急指挥的方法的故障监测及处理示意图，根据图3，一旦确认开关变位是由故障引起的，首先进行故障告警。告诉用户发生了什么？从开关变位的信息，依据电网模型，解析到影响的变电站、线路。依据线路所带的用户，分析该停电影响的重要用户、低压用户和防汛用户。依据线路所经过的区域，分析影响的地理范围。以上是告诉用户影响了什么？依据GPS车辆、800兆集群电话、手机短信等设备，力口上线路与抢修的关系，快速寻找最近或者最恰当的队伍，到线路进行查找故障。以上是告诉用户谁能去处理？依据变电站、线路的视频信息，设备的状态评价信息，设备的历史故障信息，设备周边的危险点信息，故障测距信息，实时信息，等等，辅助进行故障分析，指导故障点查找。以上是在追寻处理什么？依据故障点、故障的原因、故障的类别，按照原先设定的预案，初步确定抢修方法。配置抢修队伍，抢修物资。以上是告诉用户如何处理？依据GPS设备和800兆集群电话的定位功能，查看奔赴抢修现场的车辆的实时轨迹，评估到达时间，并根据单兵视频，实时查看抢修过程。这是告诉用户，到了哪里？进展如何？
[0053]应用本发明的技术方案，通过电力GIS把电网的空间地理分布情况及其具体地理位置以及电力设备具有的属性进行数值化存储和展现，同时可以采用各种信息化手段和方法进行快速的逻辑、拓扑、空间分析，并把分析的结果以图形、图元和数据的方式表达出来。本发明通过GIS系统的强大的可视化展现能力和空间、拓扑分析能力，进行快速计算和定位，整合不同的电网信息，便于电力的统一管理调度，为各项电力业务的决策提供数据基础，提高了电力企业的管理效率。
[0054]显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
[0055]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种电网运行与应急指挥的方法，其特征在于，包括: 获取监测区域内电力设备的拓扑结构和用户信息； 利用所述拓扑结构和所述用户信息建立电网结构模型； 按照所述电网结构模型利用地理信息系统Gis输出电网的运行状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在按照所述电网结构模型利用地理信息系统GIS输出电网的运行状态之后还包括: 实时获取电力终端设备上传的电力设备状态数据； 根据所述电力设备状态数据判断所述电网的运行状态是否出现变化； 利用所述GIS系统输出变化后的电网的运行状态。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于， 根据所述电力设备状态数据判断所述电网的运行状态是否出现变化包括: 利用所述电力设备状态数据分析电网是否存在故障； 当确定所述电网存在故障时，利用所述电网结构模型确定故障影响的区域和用户， 利用所述GIS系统输出 变化后的电网的运行状态包括: 在GIS系统中标识故障点，并输出所述故障影响的区域。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在确定所述电网存在故障之后还包括: 获取故障点的历史数据； 利用所述历史数据初步分析故障类型和故障处理手段。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在利用所述电网结构模型确定故障影响的区域和用户之后还包括: 获取故障处理人员的位置信息； 确定距离故障点最近的空闲故障处理人员，并向所述空闲故障处理人员发送报修指令和初步分析得出的故障类型和故障处理手段。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在向所述空闲故障处理人员发送报修指令之后还包括: 实时接收故障处理人员的维修反馈信息； 根据所述反馈信息生成相应的电网运行事件并保存。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，实时接收故障处理人员的维修反馈信息包括: 利用800兆集群电话和/或手机短息方式接收所述维修反馈信息。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，获取故障处理人员的位置信息包括: 通过GPS设备实时获取故障处理人员的位置信息。
9.一种电力指挥系统，其特征在于，包括: 获取模块，用于获取监测区域内电力设备的拓扑结构和用户信息； 建模模块，用于利用所述拓扑结构和所述用户信息建立电网结构模型； 输出模块，按照所述电网结构模型利用地理信息系统GIS输出电网的运行状态。
10.根据权利要求9所述的电力指挥系统，其特征在于，还包括: 数据接收模块，用于实时获取电力终端设备上传的电力设备状态数据； 判断模块，根据所述电力设备状态数据判断所述电网的运行状态是否出现变化；所述输 出模块，还用于利用所述GIS系统输出变化后的电网的运行状态。
【文档编号】G06Q10/06GK104077641SQ201310105362
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2013年3月28日 优先权日:2013年3月28日
【发明者】叶妍, 周霖, 陈媛媛, 郭轶, 朱岩岩, 王兆峰, 王培培 申请人:国家电网公司, 北京市电力公司, 北京华商电力科技中心