智能数据采集系统在农电配网中的应用研究荆瑞

发表时间:2020/7/21   来源:《当代电力文化》2020年第1期   作者:荆瑞
[导读] 现如今,我国经济迅速发展,人们生活水平有很大提升
        摘要:现如今,我国经济迅速发展,人们生活水平有很大提升,对电能的需求也越来越高。数据采集系统是农电配网的重要构成部分,如何通过数据采集系统高效、准确地获取农电配网中的各项运行数据,关系着农电配网运行的稳定性和供电质量。为此,根据农电配网特点,研究智能数据采集系统在农电配网中的应用,为农电配网的智能化建设提供参考。
        关键词:智能数据采集系统;农电配网;应用研究
        引言
        随着科学技术的发展,电力数据系统不断更新进步,电力数据的采集运用越来越广泛,其在控制系统中起到了重要作用,在控制生产过程中,需要及时检测到生产设备的温度、电流、压力、湿度、计量值等。同时,还需要对任一参数进行随机抽查,选取某一时间断内的数据进行数据转换并提取出来分析,做出相应改善措施,从而提高生产的品质,建立良好的经济效益。电力数据系统的发展,带动数据采集的广泛应用,不论在哪种生产环节中,数据的采集和处理将直接影响着生产品质和所得的经济效益。
        1智能采集装置的研究目的和意义
        随着电力建设不断投入,配网规模日益庞大。在《南方电网公司关于全面推进“十三五”改革发展的若干意见》中提出:“围绕服务城镇化建设,提高供电可靠性,提高配网智能化水平,做强配网。以先进技术标准引领配电网发展,着力构建强大有序、灵活可靠的配电网架构,全面提升配网装备水平。打造国际先进的中心城市(区)高可靠性配电网,大幅提升自动化水平和通信支撑能力,实现配电网可观可控。”因此,应建立一个实时、准确、清晰、可靠的数据采集系统,将现场数据传输至属地运维中心。目前,配网运行设备现场数据往往通过人工定期监测来获得,此方法不但耗费大量人力成本,效率过低,而且现场数据获得不够清晰、准确、及时、可靠,严重制约了供电的可靠性与稳定性。
        配网运行设备数据智能采集装置正是在这样的市场需求背景下研制开发的,装置采集内容包括电压、电流和温度信息,电压、电流信息能够反映用户用电负荷信息及设备运行状态,温度信息能够显示运行设备的健康状况,通过电流和温度数据相关性分析,能够对运行设备的故障进行深度预警,预防故障的发生。
        电流和温度数据之间关系联系紧密,相互耦合和独立构成有机整体,通过监测和分析电流、电压数据,能够实现配网运行设备的状态巡检和故障预警。
        2电力数据采集系统设计
        (1)物理层。根据采集周期,不同Device都有能力对千余条数据完成缓存。对数据进行更新之前,本系统必须在Device中对不同时段的电力数据进行采集。
        (2)访问层。和Device彼此的交互。涵盖两个不同的部分,连接模块应当要和Device构建良好的Socket连接;而消息访问模块封装必须要和Device达成某种传输协议,从而和Device之间来对数据包进行传输或是发送。
        (3)数据采集层。多线程机制,更多地会反映在数据采集层上。①主线程应当对系统予以设置:通过读取Device相关的配置信息,如ID标示、IP地址以及端口,将其分配至信息列表中;构建监听或是采集线程;②IP地址资源并不多,Device开启后每间隔某个时段,IP地址、端口便会马上地改变。有时,还会有不同的Device节点掺加至数据网络中。监听线程,能够对不同Device上传输的网络地址进行侦听,确保系统、Device彼此的通信连接;③数据采集线程能够从不同Device中来对电力数据进行采集、存储。
        3使用智能终端提升数据采集、数据整理的效率
        3.1智能终端
        智能终端形似普通的平板电脑,但其功能却是集数码照相、GPS采集、数据记录、数据维护管理于一体。该智能终端内置全球定位系统(GPS)和北斗卫星导航系统(BDS)双芯片,对设备的定位快速、准确,定位精度小于3m。

在进行数据采集时,工作人员只需要携带1台此智能终端到现场,即可用其对配电网设备进行拍照,采集经纬度坐标,采集设备型号、参数等信息。采集的照片、经纬度坐标及设备信息自动记录在智能终端中,并能够通过WIFI上传到数据服务器集中保存。
        3.2服务器
        服务器中预先存储了符合GIS数据规范的模板文件。系统可根据采集终端上传的资产信息、地理信息、设备图像信息、坐标信息自动绘制线路图等,极大地提高了清理数据的效率和准确性。利用采集的GPS坐标生成线路走径图,并导出AutoCAD图形格式供第三方应用,既方便供电所核查采集设备的正确性,同时也为供电所后期的生产运行和工程管理提供了方便。
        通过在各供电所的实际应用。该系统有以下几个优点:
        (1)采集的效率很高:使用智能终端可以极大地简化人工的采集操作,采集的效率可以提升很多。每一个设备的数据采集、记录的工作大概需要2-3分钟,一个人一天就可以完成150多个设备的定位、拍照等数据采集的工作。
        (2)用到的设备少:采集的人员只需要携带一台智能终端就可以轻松完成所有的采集工作。
        (3)数据的完整性很好:由于智能终端可以记录和维护设备和经纬度、照片与设备之间的关系,所以数据的完整性会很好,这就很好地避免了记录出错的问题。
        (4)使数据的整理变得简单:数据采集完成可以直接上传到服务器,而且能够从服务器中导出符合GIS数据规范的模板文件,这能够省去人工录入的数据环节,不但可以减低出错的可能性,还能够使工作效率大大的提升。
        4电力数据信息化处理方法与对策
        (1)电力数据采集处理的过程中需要一支有素养、具备高度专业水平的技术研发队伍,这些专业性人才需要对系统的维护分析,并且能够具备顺应市场进步所需的数据对系统升级和改造技能。还需要技术人员能够具备对数据系统网络的管理能力,技术与维护密不可分,作为电力数据信息化建设队伍中的一员,需要具备技术和维护这两方面的能力,使系统设计和网络维护两方面能够相互协调。
        (2)电力数据系统安全问题至关重要,没有一个安全性的系统对于企业将是无法预知的风险,这是一个不可忽视的问题。这需要电力数据技术员从各个方面进行安全维护,对设备系统的日、月检修保证着数据采集的正常进行;要采用有安全保障的硬件系统,防止外界入侵窃取数据信息;运用专项软件对系统不定期的进行升级和维护,防止病毒和木马的入侵,保证电力数据系统有一个安全可靠的运行环境;电力数据技术员要定期的对信息数据的提取与备份,防止因意外情况的产生而导致数据的遗失,会给企业带来不可估量的损失;严格按照规章制度来执行电力数据系统的操作,规范数据技术员的行为准则和工作职责,防止人为因素导致的数据信息损失。
        结语
        随着信息技术的快速发展,农电配网的智能化也在不断加快。数据采集系统是电力企业进行电网监测与管理的重要工具,其智能化程度需要不断增强。智能数据采集系统对农电配网的监测与管理带来了诸多好处,不仅使电力公司进行农电配网的数据收集变得更高效、准确,提高了电网管理水平,还减少了人力、物力的投入。随着技术的不断发展,未来的智能数据采集系统必将更加智能化。
        参考文献
        [1]谭红岩.配电网故障定位的算法研究[D].西南交通大学,2012:19-23.
        [2]张少彬.配电网馈线自动化系统故障定位的研究及应用[D].国防科技大学,2009:49-50.
        [3]姚海燕,刘永胜.县级供电企业实现配网自动化通讯方式探讨[J].科协论坛,2012(5):23-25.
        [4]侯春生.配网自动化存在的问题及对策研究[J].硅谷,2011,7(9):25-26.
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