企業(yè)配用電安全智能診斷與決策支持系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及智能診斷與決策系統(tǒng)領(lǐng)域，具體是一種企業(yè)配用電安全智能診斷與決策支持系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]企業(yè)尤其是大型電力、冶金、煤炭等國民經(jīng)濟(jì)命脈生產(chǎn)企業(yè)是電力能源的主要用戶，停電事故、漏電危險(xiǎn)、電能質(zhì)量低下等隱患不可避免的對電力設(shè)施安全、現(xiàn)場操作人員安全、大規(guī)模生產(chǎn)安全構(gòu)成威脅。
[0003]傳統(tǒng)的電氣設(shè)備檢測手段，一般每個(gè)監(jiān)測點(diǎn)分別配置一套數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與診斷系統(tǒng)，不僅增加了系統(tǒng)整體成本，診斷的結(jié)果也具有片面性，只能起到局部調(diào)節(jié)的作用，整體效果較差。而且，通信手段多采用有線的RS485連接方式，現(xiàn)場施工時(shí)存在著布線困難、施工周期長，成本高等缺點(diǎn)。在線監(jiān)測系統(tǒng)中，由于電磁環(huán)境干擾嚴(yán)重，必須將電纜完全屏蔽以防止外界干擾，有些區(qū)域甚至禁止使用電纜以防止爆炸。
[0004]因此，建立一個(gè)可靠的無線數(shù)據(jù)傳感網(wǎng)絡(luò)已成為在線監(jiān)測系統(tǒng)的一個(gè)迫切的需求。目前的在線監(jiān)測系統(tǒng)處理信息的方式單一，輸出結(jié)果簡單，僅能起到報(bào)警的作用，缺乏更加科學(xué)全面的診斷結(jié)果，并不能給予用戶具有指導(dǎo)性的意見。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明的目的是提供一種企業(yè)配用電安全智能診斷與決策支持系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，以企業(yè)配用電網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行為主要目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對企業(yè)配用電網(wǎng)絡(luò)的有效控制與監(jiān)測，提升電力消耗企業(yè)對于電能的精細(xì)化使用管理，為供電部門提供可用規(guī)劃配置預(yù)案。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
企業(yè)配用電安全智能診斷與決策支持系統(tǒng)，其特征在于:劃分為數(shù)據(jù)采集與傳輸層、數(shù)據(jù)處理層、智能診斷層、決策支持層四個(gè)層次，其中:
數(shù)據(jù)采集與傳輸層采用分布式互聯(lián)的具有多種參量檢測功能的無線傳感器節(jié)點(diǎn)，完成多類數(shù)據(jù)的采集；
數(shù)據(jù)處理層采用分布式多傳感器數(shù)據(jù)融合處理，充分利用不同時(shí)間和空間的多傳感器信息資源，采用計(jì)算機(jī)技術(shù)對按時(shí)序獲得的多傳感器觀測信息在產(chǎn)生式規(guī)則下加以自動(dòng)分析、綜合、支配和使用，獲得被測對象的一致性解釋與描述，以完成所需的決策和估計(jì)任務(wù)；
智能診斷層包括企業(yè)配用電網(wǎng)絡(luò)模型、仿真系統(tǒng)、專家系統(tǒng)、數(shù)據(jù)挖掘四部分，其中企業(yè)配用電網(wǎng)絡(luò)模型結(jié)合企業(yè)實(shí)際配用電線路建立企業(yè)配用電網(wǎng)絡(luò)模型，在給定接線方式和運(yùn)行條件后根據(jù)無線傳感器節(jié)點(diǎn)采集的電氣量進(jìn)行潮流計(jì)算，采用牛頓-拉夫遜法、高斯一塞德爾法、P-Q分解法計(jì)算出各條線路的潮流分布情況，并實(shí)時(shí)顯示；仿真系統(tǒng)在企業(yè)進(jìn)行電力調(diào)度時(shí)，通過仿真系統(tǒng)進(jìn)行模擬調(diào)度，來驗(yàn)證方案的可行性，排除潛在的安全隱患，當(dāng)新的設(shè)備加入或者舊的設(shè)備退出配用電網(wǎng)絡(luò)時(shí)，通過仿真系統(tǒng)模擬運(yùn)行，借此觀察設(shè)備變動(dòng)對系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的影響，確保安全實(shí)施；專家系統(tǒng)針對電力系統(tǒng)安全、故障診斷構(gòu)建專家知識庫，然后專家系統(tǒng)采用合適的推理機(jī)進(jìn)一步分析推理，綜合評價(jià)企業(yè)電力網(wǎng)絡(luò)的安全狀態(tài)，安全狀態(tài)從低到高依次為SL1、SL2、SL3、SL4，其中SLl代表嚴(yán)重警告，SL2代表預(yù)警，SL3代表安全狀態(tài)一般，SL4代表安全狀態(tài)良好；數(shù)據(jù)挖掘結(jié)合歷史數(shù)據(jù)深入分析與電能質(zhì)量相關(guān)的指標(biāo)，挖掘企業(yè)的用電規(guī)律，分析其內(nèi)在關(guān)聯(lián)，根據(jù)企業(yè)的實(shí)際用電現(xiàn)狀，提出電能質(zhì)量的具體優(yōu)化方案；
決策支持層首先利用企業(yè)配用電網(wǎng)絡(luò)模型計(jì)算出的各條線路潮流分布情況，通過實(shí)時(shí)顯示使得企業(yè)管理人員可以全面直觀的掌握電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，為制定規(guī)劃方案、電力調(diào)度提供決策支持；同時(shí)通過仿真系統(tǒng)模擬運(yùn)行，為配用電方案的可行性提供了一個(gè)驗(yàn)證平臺(tái)，更好的為管理者提供決策支持，確保配用電安全；同時(shí)利用構(gòu)建的專家系統(tǒng)綜合評價(jià)企業(yè)電力網(wǎng)絡(luò)的安全狀態(tài)，并據(jù)此制定相關(guān)安全策略，提供相應(yīng)的安全預(yù)案供企業(yè)參考；最后利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)挖掘企業(yè)的用電規(guī)律，根據(jù)企業(yè)的實(shí)際用電現(xiàn)狀，提出電能質(zhì)量的具體優(yōu)化方案，最終為企業(yè)實(shí)現(xiàn)配用電安全提供決策支持。
[0007]本發(fā)明采用分布靈活的無線傳感器節(jié)點(diǎn)實(shí)施電流、電壓、諧波、溫度等數(shù)據(jù)采集，異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)合現(xiàn)有電力光纜進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，決策級數(shù)據(jù)融合技術(shù)對多類異質(zhì)傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。智能診斷與決策支持系統(tǒng)，首先建立企業(yè)電力網(wǎng)絡(luò)的模型，提供各條線路的潮流分布圖，便于企業(yè)掌握整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀況；其次，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)解環(huán)、合環(huán)等相關(guān)的仿真，為企業(yè)驗(yàn)證配用電方案的可行性提供決策支持；再者，結(jié)合企業(yè)實(shí)際的電力網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)制定安全策略，提供相應(yīng)的故障應(yīng)急處理預(yù)案供企業(yè)參考；最后，深入分析企業(yè)電能質(zhì)量的相關(guān)指標(biāo)，挖掘其內(nèi)在關(guān)聯(lián)，提出具體優(yōu)化方案。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖。
[0009]圖2為本發(fā)明專家系統(tǒng)安全狀態(tài)劃分示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]如圖1所示。企業(yè)配用電安全智能診斷與決策支持系統(tǒng)的構(gòu)建劃分為四個(gè)層次:即數(shù)據(jù)采集與傳輸層、數(shù)據(jù)處理層、智能診斷層、決策支持層，符合典型物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用架構(gòu):
1、數(shù)據(jù)采集與傳輸層:企業(yè)配用電環(huán)境需要進(jìn)行全面的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，主要涉及:高低壓側(cè)A、B、C三相電壓、A、B、C、N四線電流；低壓側(cè)三相不平衡電流，三相諧波電壓/諧波電流、頻率；功率因數(shù)、正反向有功、正反向無功、電度表電量；配變電容器溫度；配變高，低壓側(cè)開關(guān)狀態(tài)、油溫、油位、計(jì)量箱門狀態(tài)等開關(guān)量。采用分布式互聯(lián)的具有多種參量檢測功能的新型傳感器節(jié)點(diǎn)，可以完成多類數(shù)據(jù)的采集，降低成本，提高靈活性與可靠性。
[0011]2、數(shù)據(jù)處理層:系統(tǒng)采用分布式多傳感器數(shù)據(jù)融合處理，充分利用不同時(shí)間和空間的多傳感器信息資源，采用計(jì)算機(jī)技術(shù)對按時(shí)序獲得的多傳感器觀測信息在產(chǎn)生式規(guī)則下加以自動(dòng)分析、綜合、支配和使用，獲得被測對象的