電網運行與應急指揮的方法以及電力指揮系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種電網運行與應急指揮的方法以及電力指揮系統。該電網運行與應急指揮的方法包括：獲取監測區域內電力設備的拓撲結構和用戶信息；利用拓撲結構和用戶信息建立電網結構模型；按照電網結構模型利用地理信息系統GIS輸出電網的運行狀態。本發明的技術方案通過電力GIS把電網的空間地理分布情況及其具體地理位置以及電力設備具有的屬性進行數值化存儲和展現，同時可以采用各種信息化手段和方法進行快速的邏輯、拓撲、空間分析，并把分析的結果以圖形、圖元和數據的方式表達出來，整合了不同的電網信息，便于電力的統一管理調度，為各項電力業務的決策提供數據基礎，提高了電力企業的管理效率。
【專利說明】電網運行與應急指揮的方法以及電力指揮系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及電力領域，具體而言，涉及一種電網運行與應急指揮的方法以及電力指揮系統。
【背景技術】
[0002]2010年以來，電力企業逐步推行三集五大管理，逐步形成了“大規劃、大建設、大運行、大生產、大營銷”的管理體系，推行專業化管理，也逐步建立了相應的管理系統，起到了相應的作用。
[0003]以上管理系統相比傳統的電力管理方式，在推進數據融合，減少數據孤島方面有了很大的進步，但是還是存在著數據共享不夠，系統之間集成度不夠的情況，存在一定程度重復建設造成資金浪費，更加嚴重的是由于電力信息溝通不及時，給電力業務的開展帶來不便和延遲，有可能導致重大的損失。也就是目前對電力系統的監測和管理暫時還缺乏在新的管理職能、組織機構、配合關系之下的新型業務管理系統。造成這種狀態的主要原因是由于電網的建設還沒有真正形成統一的規范，不同系統之間互相關聯的環節可能不是系統的責任主體真正關心的數據，在數據維護上存在一定的隨意性，基本只能保證數據的完整性，而不能保持數據的一致性，準確性，及時性
[0004]以電網運行與應急指揮為例，現有的方法為:調度部門通過調度系統發現了多起變電站開關的變位，但是調度系統未涉及線路的具體走向、聯絡和分支情況，不能及時對故障進行定位和隔離，也不清楚這些線路所帶用戶的多少，是否帶有重要用戶，統計以上信息需要分別通知生產部門和營銷部門，生產部門和營銷部門需要在各自的管理系統中，手動查找到相應的線路，再查看線路走向和用戶的信息，反饋給調度部門。生產部門安排查線的工作，尋找故障點，告訴調度部門之后，綜合營銷的信息，決定倒負荷的方式，安排開關的投切，最后等待生產部門完成搶修工作，再度通知調度和營銷部門，合閘送電并通知安撫用戶。整個過程需要各部門之間的配合，存在一定的脫節，而且耗費了大量的搶修時間。
[0005]因此現有的電網運行與應急指揮方法和電力指揮系統不能有效地整合不同電網信息，導致電網的管理效率低，針對該問題，目前尚未提出有效的解決方案。
【發明內容】
[0006]本發明旨在提供一種電網運行與應急指揮的方法以及電力指揮系統，以解決現有技術中由于信息共享不暢導致電網管理效率低的問題。
[0007]為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種電網運行與應急指揮的方法。該電網運行與應急指揮的方法包括:獲取監測區域內電力設備的拓撲結構和用戶信息；利用拓撲結構和用戶信息建立電網結構模型；按照電網結構模型利用地理信息系統GIS輸出電網的運行狀態。
[0008]進一步地，在按照電網結構模型利用地理信息系統GIS輸出電網的運行狀態之后還包括:實時獲取電力終端設備上傳的電力設備狀態數據；根據電力設備狀態數據判斷電網的運行狀態是否出現變化；利用GIS系統輸出變化后的電網的運行狀態。
[0009]進一步地，根據電力設備狀態數據判斷電網的運行狀態是否出現變化包括:利用電力設備狀態數據分析電網是否存在故障；當確定電網存在故障時，利用電網結構模型確定故障影響的區域和用戶，利用GIS系統輸出變化后的電網的運行狀態包括:在GIS系統中標識故障點，并輸出故障影響的區域。
[0010]進一步地，在確定電網存在故障之后還包括:獲取故障點的歷史數據；利用歷史數據初步分析故障類型和故障處理手段。
[0011]進一步地，在利用電網結構模型確定故障影響的區域和用戶之后還包括:獲取故障處理人員的位置信息；確定距離故障點最近的空閑故障處理人員，并向空閑故障處理人員發送報修指令和初步分析得出的故障類型和故障處理手段。
[0012]進一步地，在向空閑故障處理人員發送報修指令之后還包括:實時接收故障處理人員的維修反饋信息；根據反饋信息生成相應的電網運行事件并保存。
[0013]進一步地，實時接收故障處理人員的維修反饋信息包括:利用800兆集群電話和/或手機短息方式接收維修反饋信息。
[0014]進一步地，獲取故障處理人員的位置信息包括:通過GPS設備實時獲取故障處理人員的位置信息。
[0015]根據本發明的另一個方面，提供了一種電力指揮系統。該電力指揮系統系統包括:獲取模塊，用于獲取監測區域內電力設備的拓撲結構和用戶信息；建模模塊，用于利用拓撲結構和用戶信息建立電網結構模型；輸出模塊，按照電網結構模型利用地理信息系統GIS輸出電網的運行狀態。
[0016]進一步地，該電力指揮系統還包括:數據接收模塊，用于實時獲取電力終端設備上傳的電力設備狀態數據；判斷模塊，根據電力設備狀態數據判斷電網的運行狀態是否出現變化；輸出模塊，還用于利用GIS系統輸出變化后的電網的運行狀態。
[0017]應用本發明的技術方案，通過電力GIS把電網的空間地理分布情況及其具體地理位置以及電力設備具有的屬性進行數值化存儲和展現，同時可以采用各種信息化手段和方法進行快速的邏輯、拓撲、空間分析，并把分析的結果以圖形、圖元和數據的方式表達出來。本發明通過GIS系統的強大的可視化展現能力和空間、拓撲分析能力，進行快速計算和定位，整合不同的電網信息，便于電力的統一管理調度，為各項電力業務的決策提供數據基礎，提高了電力企業的管理效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0019]圖1是根據本發明實施例的電力指揮系統的示意圖；
[0020]圖2是根據本發明實施例的電網運行與應急指揮的方法的示意圖；
[0021]圖3是根據本發明實施例的電網運行與應急指揮的方法的故障監測及處理示意圖。
【具體實施方式】
[0022]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。
[0023]本發明實施例提供了一種電力指揮系統系統，圖1是根據本發明實施例的電力指揮系統的示意圖，如圖1所示，該電力指揮系統包括:獲取模塊11，用于獲取監測區域內電力設備的拓撲結構和用戶信息；建模模塊13，用于利用拓撲結構和用戶信息建立電網結構模型；輸出模塊15,按照電網結構模型利用地理信息系統(Geographic Informat1nSystem, GIS)輸出電網的運行狀態。
[0024]電力系統GIS可以把空間地理分布情況及其具體地理位置的電力設備具有的屬性進行數值化存儲和展現，同時可以采用各種信息化手段和方法進行快速的邏輯、拓撲、空間分析，并把分析的結果以圖形、圖元和數據的方式表達出來。本發明通過GIS系統的強大的可視化展現能力和空間、拓撲分析能力，進行快速計算和定位，整合不同的電網信息，便于電力的統一管理調度，為各項電力業務的決策提供數據基礎，提高了電力企業的管理效率。
[0025]優選地，本發明實施例的電力指揮系統還可以包括:數據接收模塊(圖中未示出)，用于實時獲取電力終端設備上傳的電力設備狀態數據；判斷模塊(圖中未示出)，根據電力設備狀態數據判斷電網的運行狀態是否出現變化；上述輸出模塊，還用于利用GIS系統輸出變化后的電網的運行狀態。從而實時跟蹤電力設備的運行狀態，使GIS顯示的電網運行狀態可以實時更新，反應當前電網的實際情況。以上電力終端可以為配電終端、RTU(RemoteTerminal Unit，遠程終端控制系統)、用電信息采集終端，當然以上電力設備狀態數據也可以通過 SCADA (Supervisory Control And Data Acquisit1n,數據采集與監視控制系統)等已有系統的數據接口獲得。
[0026]以上判斷模塊還可以具體用于:利用電力設備狀態數據分析電網是否存在故障；當確定電網存在故障時，利用電網結構模型確定故障影響的區域和用戶，從而輸出模塊還可以用于在GIS系統中標識故障點，并輸出故障影響的區域。
[0027]進一步地，判斷模塊在確定電網存在故障后，可以通過讀取電網歷史時間獲取故障點的歷史數據；利用歷史數據初步分析故障類型和故障處理手段，為維修過程提供初步依據。
[0028]本發明實施例的電力指揮系統還可以包括:報修模塊，用于在利用電網結構模型確定故障影響的區域和用戶之后，獲取故障處理人員的位置信息；確定距離故障點最近的空閑故障處理人員，并向空閑故障處理人員發送報修指令和初步分析得出的故障類型和故障處理手段。從而及時向維修人員提供故障處理的初步信息。
[0029]以上維修人員可以使用兩種方式來進行通知，一種方法通知距離故障最近的維修站點，由維修站點派工處理，另一種方式是直接通知移動的維修隊伍，比如利用安裝在維修車輛或由維修人員直接攜帶的GPS設備實時獲取故障處理人員的位置，利用獲取的位置信號通知最適合處理當前故障的人員。
[0030]以上故障類型可能包括用戶故障、開關變位故障、配變故障等，比如用戶故障包括:用戶變化、用戶名稱、用戶地址、用戶重要等級、用戶聯系方式等，開關變位故障包括:開關編號、開關狀態、線路編號、所屬廠站、電流及電壓采集數據等，配變故障包括:配變編號、配變名稱、關口編號、電表編號、采集時間等。利用以上信息，可以對故障快速定位，迅速處理。
[0031]本發明實施例的電力指揮系統還可以對維修的過程和維修結果進行反饋，因此本發明實施例的電力指揮系統還可以包括:維修事件生成模塊，用于在向空閑故障處理人員發送報修指令之后，實時接收故障處理人員的維修反饋信息；根據反饋信息生成相應的電網運行事件并保存。具體地，可以利用800兆集群電話和/或手機短息方式接收維修反饋信息。
[0032]除了以上的功能之外本發明實施例的電力指揮系統還可以作為電力系統的綜合管理平臺，利用擴展模塊，實現電力系統的信息共享和綜合管理，電力指揮系統還可以具體包括:
[0033]電網資源模塊，把來自生產系統、調度系統、營銷系統的電網模型進行融合，建立上級變電站-上級變壓器-上級母線-上級出線開關-線路-下級進線開關-下級母線-下級變壓器-下級變電站或開閉所的電網結構模型，建立線路-線路段(可能包括若干架空線路、若干電纜段)模型，再建立主線-支線(可包括支持若干級支線)模型，最后再建立線路-用戶模型。以這三個模型綜合成全電網模型；
[0034]客戶管理模塊，分類展現了各類用戶，包括重要用戶，大客戶，防汛用戶的屬性，地理分布和電源關系等信息；
[0035]實時數據處理模塊，展現了各類電網數據過載，電廠出力，還包括變電、輸電、配電視頻信息，搶修車輛實時軌跡，800兆集群電話實時軌跡；
[0036]停電計劃模塊，集成展現來自調度專業停電計劃和生產專業的工作票管理；
[0037]報表分析模塊，以報表的方式展現來自調度、生產、營銷等專業，以及專業交叉所生成的報表；
[0038]系統配置模塊，用于用戶對GIS的圖層的配置。
[0039]本發明的電力指揮系統，為調度、生產、營銷等三大專業提供了一個統一的語境，快速通知故障發生，分析故障影響范圍，快速提供故障處理資源，提供參考的處理方法，并實時反映搶修力量的位置和搶修過程，面對故障的快速反應能力，提高了電力企業面對惡劣天氣的能力和客戶服務水平。
[0040]本發明實施例還提供了一種電網運行與應急指揮的方法法，該電網運行與應急指揮的方法可以通過本發明上述實施例所提供的任一種電力指揮系統來執行，圖2是根據本發明實施例的電網運行與應急指揮的方法的示意圖，如圖所示，該電網運行與應急指揮的方法包括:
[0041]步驟S21，獲取監測區域內電力設備的拓撲結構和用戶信息；
[0042]步驟S23，利用拓撲結構和用戶信息建立電網結構模型；
[0043]步驟S25，按照電網結構模型利用地理信息系統GIS輸出電網的運行狀態。
[0044]利用以上步驟可以構建包含“金字塔切圖”的GIS系統，從而建立了變電站-線路-開關的整體電網模型以及設備與用戶的關系。
[0045]在步驟S25之后還可以包括:實時獲取電力終端設備上傳的電力設備狀態數據；根據電力設備狀態數據判斷電網的運行狀態是否出現變化；利用GIS系統輸出變化后的電網的運行狀態。以上電力設備狀態數據反映了如開關變位、符合變化、暫態事件發生等一系列電網運行狀態，從中可以判斷是否出現故障等信息。
[0046]上述根據電力設備狀態數據判斷電網的運行狀態是否出現變化具體可以包括:利用電力設備狀態數據分析電網是否存在故障；當確定電網存在故障時，利用電網結構模型確定故障影響的區域和用戶。從而利用GIS系統輸出變化后的電網的運行狀態可以包括:在GIS系統中標識故障點，并輸出故障影響的區域。從開關變位的信息，依據電網模型，解析到影響的變電站、線路。依據線路所帶的用戶，分析該停電影響的重要用戶、低壓用戶和防汛用戶。依據線路所經過的區域，分析影響的地理范圍。
[0047]在確定電網存在故障之后還可以包括:獲取故障點的歷史數據；從而利用歷史數據初步分析故障類型和故障處理手段。設備的狀態評價信息，設備的歷史故障信息，設備周邊的危險點信息，故障測距信息，實時信息等等，輔助進行故障分析，指導故障點查找。
[0048]在利用電網結構模型確定故障影響的區域和用戶之后還可以包括:獲取故障處理人員的位置信息；確定距離故障點最近的空閑故障處理人員，并向空閑故障處理人員發送報修指令和初步分析得出的故障類型和故障處理手段。從而依據故障點、故障的原因、故障的類別，按照原先設定的預案，初步確定搶修方法。配置搶修隊伍，搶修物資。
[0049]在向空閑故障處理人員發送報修指令之后還可以包括:實時接收故障處理人員的維修反饋信息；根據反饋信息生成相應的電網運行事件并保存。該步驟可以實現查看奔赴搶修現場的車輛的實時軌跡，評估到達時間，并根據單兵視頻，實時查看搶修過程的功能。
[0050]以上實時接收故障處理人員的維修反饋信息可以包括:利用800兆集群電話和/或手機短息方式接收維修反饋信息。以上獲取故障處理人員的位置信息可以包括:通過GPS設備實時獲取故障處理人員的位置信息。
[0051]通過以上步驟，可以通過迅速告訴用戶發生了什么？影響了什么？誰能去處理？處理什么？如何處理？到了哪里？ 一系列“5W1H”的方法，實現了指揮系統愉快的用戶體驗，電力公司可以總攬搶修態勢，提高生產搶修的工作效率。
[0052]圖3是根據本發明實施例的電網運行與應急指揮的方法的故障監測及處理示意圖，根據圖3，一旦確認開關變位是由故障引起的，首先進行故障告警。告訴用戶發生了什么？從開關變位的信息，依據電網模型，解析到影響的變電站、線路。依據線路所帶的用戶，分析該停電影響的重要用戶、低壓用戶和防汛用戶。依據線路所經過的區域，分析影響的地理范圍。以上是告訴用戶影響了什么？依據GPS車輛、800兆集群電話、手機短信等設備，力口上線路與搶修的關系，快速尋找最近或者最恰當的隊伍，到線路進行查找故障。以上是告訴用戶誰能去處理？依據變電站、線路的視頻信息，設備的狀態評價信息，設備的歷史故障信息，設備周邊的危險點信息，故障測距信息，實時信息，等等，輔助進行故障分析，指導故障點查找。以上是在追尋處理什么？依據故障點、故障的原因、故障的類別，按照原先設定的預案，初步確定搶修方法。配置搶修隊伍，搶修物資。以上是告訴用戶如何處理？依據GPS設備和800兆集群電話的定位功能，查看奔赴搶修現場的車輛的實時軌跡，評估到達時間，并根據單兵視頻，實時查看搶修過程。這是告訴用戶，到了哪里？進展如何？
[0053]應用本發明的技術方案，通過電力GIS把電網的空間地理分布情況及其具體地理位置以及電力設備具有的屬性進行數值化存儲和展現，同時可以采用各種信息化手段和方法進行快速的邏輯、拓撲、空間分析，并把分析的結果以圖形、圖元和數據的方式表達出來。本發明通過GIS系統的強大的可視化展現能力和空間、拓撲分析能力，進行快速計算和定位，整合不同的電網信息，便于電力的統一管理調度，為各項電力業務的決策提供數據基礎，提高了電力企業的管理效率。
[0054]顯然，本領域的技術人員應該明白，上述的本發明的各模塊或各步驟可以用通用的計算裝置來實現，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成的網絡上，可選地，它們可以用計算裝置可執行的程序代碼來實現，從而，可以將它們存儲在存儲裝置中由計算裝置來執行，或者將它們分別制作成各個集成電路模塊，或者將它們中的多個模塊或步驟制作成單個集成電路模塊來實現。這樣，本發明不限制于任何特定的硬件和軟件結合。
[0055]以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種電網運行與應急指揮的方法，其特征在于，包括: 獲取監測區域內電力設備的拓撲結構和用戶信息； 利用所述拓撲結構和所述用戶信息建立電網結構模型； 按照所述電網結構模型利用地理信息系統Gis輸出電網的運行狀態。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在按照所述電網結構模型利用地理信息系統GIS輸出電網的運行狀態之后還包括: 實時獲取電力終端設備上傳的電力設備狀態數據； 根據所述電力設備狀態數據判斷所述電網的運行狀態是否出現變化； 利用所述GIS系統輸出變化后的電網的運行狀態。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于， 根據所述電力設備狀態數據判斷所述電網的運行狀態是否出現變化包括: 利用所述電力設備狀態數據分析電網是否存在故障； 當確定所述電網存在故障時，利用所述電網結構模型確定故障影響的區域和用戶， 利用所述GIS系統輸出 變化后的電網的運行狀態包括: 在GIS系統中標識故障點，并輸出所述故障影響的區域。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，在確定所述電網存在故障之后還包括: 獲取故障點的歷史數據； 利用所述歷史數據初步分析故障類型和故障處理手段。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，在利用所述電網結構模型確定故障影響的區域和用戶之后還包括: 獲取故障處理人員的位置信息； 確定距離故障點最近的空閑故障處理人員，并向所述空閑故障處理人員發送報修指令和初步分析得出的故障類型和故障處理手段。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，在向所述空閑故障處理人員發送報修指令之后還包括: 實時接收故障處理人員的維修反饋信息； 根據所述反饋信息生成相應的電網運行事件并保存。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，實時接收故障處理人員的維修反饋信息包括: 利用800兆集群電話和/或手機短息方式接收所述維修反饋信息。
8.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，獲取故障處理人員的位置信息包括: 通過GPS設備實時獲取故障處理人員的位置信息。
9.一種電力指揮系統，其特征在于，包括: 獲取模塊，用于獲取監測區域內電力設備的拓撲結構和用戶信息； 建模模塊，用于利用所述拓撲結構和所述用戶信息建立電網結構模型； 輸出模塊，按照所述電網結構模型利用地理信息系統GIS輸出電網的運行狀態。
10.根據權利要求9所述的電力指揮系統，其特征在于，還包括: 數據接收模塊，用于實時獲取電力終端設備上傳的電力設備狀態數據； 判斷模塊，根據所述電力設備狀態數據判斷所述電網的運行狀態是否出現變化；所述輸 出模塊，還用于利用所述GIS系統輸出變化后的電網的運行狀態。
【文檔編號】G06Q10/06GK104077641SQ201310105362
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2013年3月28日 優先權日:2013年3月28日
【發明者】葉妍, 周霖, 陳媛媛, 郭軼, 朱巖巖, 王兆峰, 王培培 申請人:國家電網公司, 北京市電力公司, 北京華商電力科技中心