電力調(diào)度中心的監(jiān)控方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，具體是電力調(diào)度中心的監(jiān)控方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 電力調(diào)度中心根據(jù)電力系統(tǒng)當(dāng)前運(yùn)行狀況和預(yù)計(jì)的變化進(jìn)行判斷、決策和指揮。 電力調(diào)度的主要職責(zé)保證電網(wǎng)連續(xù)、穩(wěn)定、正常運(yùn)行，按照資源優(yōu)化配置的原則，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化 調(diào)度、節(jié)能調(diào)度，最大限度滿足用戶的用電需要。電力調(diào)度系統(tǒng)是指當(dāng)居民用電超過一個(gè)限 度的時(shí)候，適當(dāng)?shù)陌哑髽I(yè)用電限制并輸送給顯&用電。為了在保證電力調(diào)度和電力供應(yīng)的 時(shí)間段中，提高對(duì)于突發(fā)事件的應(yīng)急情況的解決速度，進(jìn)一步來確保電力供應(yīng)的安全運(yùn)行 水平，在電力調(diào)控中安裝工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)。設(shè)備的監(jiān)視主耍包括主變壓器、斷路器、電壓 互感器、電流互感器、高壓室開關(guān)、主控室的電源盤及控制盤盤面等。通過在監(jiān)視對(duì)象處安 裝攝像機(jī)、感應(yīng)探頭等裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)一二次設(shè)備及其運(yùn)行情況的監(jiān)視，如：主變壓器、開關(guān)是 否有外部損傷，主變壓器油位及控制盤上的表頭、燈光信號(hào)是否正常等。但是監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的設(shè) 備出現(xiàn)故障時(shí)也無法及時(shí)維修。
[0003] 而且隨著生活水平的不斷提高，居民用電占電網(wǎng)總負(fù)荷的比例正在不斷增加。由 于居民用電具有時(shí)間上集中的特點(diǎn)，因此將導(dǎo)致電網(wǎng)負(fù)荷在短時(shí)間內(nèi)劇烈波動(dòng)，出現(xiàn)用電 高峰。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)應(yīng)對(duì)高峰負(fù)荷的措施主要是依靠增加發(fā)電裝機(jī)容量和提升電網(wǎng)設(shè)備輸 配電能力來實(shí)現(xiàn)，從而使得發(fā)電側(cè)和電網(wǎng)側(cè)設(shè)備利用效率低下，嚴(yán)重浪費(fèi)了資源。由此可 見，電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)對(duì)于電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)節(jié)具有重要意義。目前，現(xiàn)有技術(shù)中所使用的主流的電 網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)方法有：回歸分析預(yù)測(cè)法（包括線性回歸和非線性回歸類方法），時(shí)間序列預(yù)測(cè) 法，灰色預(yù)測(cè)法，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)法等。但是，現(xiàn)有技術(shù)中的電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)方法（例如，以回歸 類方法為例）一般都具有計(jì)算量龐大，實(shí)時(shí)性欠佳等缺點(diǎn)，因此難以對(duì)居民用戶的電網(wǎng)負(fù) 荷進(jìn)行較好的預(yù)測(cè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供提高監(jiān)控效率、能預(yù)測(cè)用電高峰的電力調(diào)度中心的監(jiān)控方 法，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案： 電力調(diào)度中心的監(jiān)控方法，由數(shù)據(jù)的獲取、監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的設(shè)備故障的監(jiān)控、用電高峰的預(yù) 測(cè)組成，具體如下所述： 步驟一、數(shù)據(jù)的獲?。韩@取來自電力調(diào)度中心每個(gè)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，所述監(jiān)控?cái)?shù)據(jù) 包括所述每個(gè)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的電壓、電流、變壓器輸出功率；對(duì)獲取的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行選擇，得到 關(guān)注數(shù)據(jù)；生成與關(guān)注數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的三維圖形數(shù)據(jù)；在電力調(diào)度中心的顯示屏上顯示與三維 圖形數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的三維圖形； 步驟二、監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的設(shè)備故障的監(jiān)控： 采集監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)全部數(shù)據(jù)；對(duì)比數(shù)據(jù)中的異常，對(duì)比過程中沒有 發(fā)現(xiàn)異常，就會(huì)將設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過圖形、表格、頁面的形式顯示出來；分析并顯示故障 原因：將異常的數(shù)據(jù)與故障范本一一比對(duì)后，找到相似度最高的故障范本，再將該故障范本 調(diào)用并顯示出來；通知相關(guān)人員并修復(fù)故障； 步驟三、用電高峰的預(yù)測(cè)： 1) 根據(jù)預(yù)設(shè)的溫度閾值對(duì)用電量數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，并確定待預(yù)測(cè)時(shí)間段內(nèi)的用電量數(shù)據(jù) 的類別；在待預(yù)測(cè)時(shí)間段內(nèi)采集所有待測(cè)用電設(shè)備的指定類別的用電量數(shù)據(jù)； 2) 建立條件隨機(jī)場(chǎng)模型，并將所采集的用電量數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練樣本估計(jì)得到用電量的條 件概率分布函數(shù)；所述條件概率分布函數(shù)包括：對(duì)條件隨機(jī)場(chǎng)模型進(jìn)行初始化設(shè)置，即將 特征權(quán)重參數(shù)A的初始值設(shè)置為0;將所采集的用電量數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練樣本輸入初始化設(shè)置 后的條件隨機(jī)場(chǎng)模型中進(jìn)行迭代計(jì)算，并使用最大似然參數(shù)估計(jì)算法估算得到所述特征權(quán) 重參數(shù)A的值，從而得到用電量的條件概率分布函數(shù)，
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 電力調(diào)度中心的監(jiān)控方法，其特征在于，由數(shù)據(jù)的獲取、監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的設(shè)備故障的監(jiān) 控、用電高峰的預(yù)測(cè)組成，具體如下所述： 步驟一、數(shù)據(jù)的獲?。韩@取來自電力調(diào)度中心每個(gè)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，所述監(jiān)控?cái)?shù)據(jù) 包括所述每個(gè)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的電壓、電流、變壓器輸出功率；對(duì)獲取的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行選擇，得到 關(guān)注數(shù)據(jù)；生成與關(guān)注數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的三維圖形數(shù)據(jù)；在電力調(diào)度中心的顯示屏上顯示與三維 圖形數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的三維圖形； 步驟二、監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的設(shè)備故障的監(jiān)控： 采集監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)全部數(shù)據(jù)；對(duì)比數(shù)據(jù)中的異常，對(duì)比過程中沒有 發(fā)現(xiàn)異常，就會(huì)將設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過圖形、表格、頁面的形式顯示出來；分析并顯示故障 原因：將異常的數(shù)據(jù)與故障范本一一比對(duì)后，找到相似度最高的故障范本，再將該故障范本 調(diào)用并顯示出來；通知相關(guān)人員并修復(fù)故障； 步驟三、用電高峰的預(yù)測(cè)： 1) 根據(jù)預(yù)設(shè)的溫度閾值對(duì)用電量數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，并確定待預(yù)測(cè)時(shí)間段內(nèi)的用電量數(shù)據(jù) 的類別；在待預(yù)測(cè)時(shí)間段內(nèi)采集所有待測(cè)用電設(shè)備的指定類別的用電量數(shù)據(jù)； 2) 建立條件隨機(jī)場(chǎng)模型，并將所采集的用電量數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練樣本估計(jì)得到用電量的條 件概率分布函數(shù)；所述條件概率分布函數(shù)包括：對(duì)條件隨機(jī)場(chǎng)模型進(jìn)行初始化設(shè)置，即將 特征權(quán)重參數(shù)A的初始值設(shè)置為O ;將所采集的用電量數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練樣本輸入初始化設(shè)置 后的條件隨機(jī)場(chǎng)模型中進(jìn)行迭代計(jì)算，并使用最大似然參數(shù)估計(jì)算法估算得到所述特征權(quán) 重參數(shù)A的值，從而得到用電量的條件概率分布函數(shù)，
其中，p (y IX，A )為用電量的條件概率分布函數(shù)，X為當(dāng)前用電量，y為預(yù)期用電量，入 為特征權(quán)重參數(shù)，Z(X)為歸一化因子，f為特征向量； 3) 根據(jù)所述用電量的條件概率分布函數(shù)和當(dāng)前用電量，預(yù)測(cè)下一預(yù)測(cè)時(shí)間段的預(yù)期用 電量和是否出現(xiàn)用電高峰；預(yù)先設(shè)置用電量閾值Pa和用電量高峰的概率閾值Pt ;根據(jù)用電 量的條件概率分布函數(shù)計(jì)算預(yù)期用電量的取值大于Pa的概率；當(dāng)預(yù)期用電量的取值大于 Pa的概率大于或等于用電量高峰的概率閾值Pt時(shí)，判斷下一預(yù)測(cè)時(shí)間段內(nèi)將出現(xiàn)用電高 峰； 4) 當(dāng)預(yù)測(cè)到將出現(xiàn)用電高峰時(shí)，向監(jiān)控節(jié)點(diǎn)發(fā)送報(bào)警信息與控制信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力調(diào)度中心的監(jiān)控方法，其特征在于，所述步驟一中三維 圖形數(shù)據(jù)包括三維圖元數(shù)據(jù)、顏色透明度編碼數(shù)據(jù)、動(dòng)畫顯示數(shù)據(jù)和/或背景渲染數(shù)據(jù)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了電力調(diào)度中心的監(jiān)控方法，由數(shù)據(jù)的獲取、監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的設(shè)備故障的監(jiān)控、用電高峰的預(yù)測(cè)組成，獲取來自電力調(diào)度中心每個(gè)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，生成與關(guān)注數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的三維圖形數(shù)據(jù)。采集監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)、對(duì)比數(shù)據(jù)中的異常、分析并顯示故障原因、通知相關(guān)人員并修復(fù)故障。本發(fā)明使用了條件隨機(jī)場(chǎng)理論對(duì)各監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的用電設(shè)備建立數(shù)學(xué)模型，并以此預(yù)測(cè)總用電量的趨勢(shì)，通過預(yù)測(cè)用電高峰的時(shí)間段，提前采取措施合理調(diào)節(jié)用電量，以達(dá)到削減高峰、平衡電力供需關(guān)系的目的，從而達(dá)到緩解電網(wǎng)負(fù)荷的目的。本發(fā)明提高監(jiān)控效率、確保電網(wǎng)安全地運(yùn)行。
【IPC分類】G06Q10-04, G06Q50-06
【公開號(hào)】CN104820874
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510251988
【發(fā)明人】吳彬, 王海霞, 潘光午, 王強(qiáng)
【申請(qǐng)人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)山東禹城市供電公司
【公開日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年5月18日