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专利号: 2024109313255
申请人: 山东盛世博程电力工程有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于电力计量标准的智能安全监管系统,其特征在于:包括:电力监管区域划分模块、电力企业数据采集模块、电力数据储存隔离模块、电力负荷运行监测模块、电力质量分析监测模块、电力能源消耗监测模块、安全监管模型建立模块、电力监管安全判断模块,以及分级预警输出显示模块;

所述电力监管区域划分模块,基于电力监控系统的安全需求,将电力监控区域划分为各监测子区域i,其中i=1,2,3,...,i,...n;

所述电力企业数据采集模块,通过电力物联网设备采集电力企业各监测子区域的电力数据,包括电力负荷数据、电力质量数据和能源消耗数据,并将各监测子区域的电力数据传输至电力数据储存隔离模块;

所述电力数据储存隔离模块,接收电力企业数据采集模块传输的各监测子区域的电力数据,将电力数据储存至数据库中,并限制对数据库的访问权限,只允许经过授权的用户访问数据;

所述电力负荷运行监测模块,授权访问电力数据储存隔离模块中储存隔离的电力数据,通过负荷运行数学模型计算得出各监测子区域的电力负荷系数判断是否正常,并将电力负荷系数传输至安全监管模型建立模块;

所述电力负荷运行监测模块中,通过负荷运行数学模型计算得出各监测子区域的电力负荷系数判断是否正常的具体内容如下:步骤S01:计算各监测子区域电力负荷的频率调节效应系数,计算公式为:

其中Ki表示各监测子区域电力负荷的频率调节效应系数,Fi1表示

各监测子区域系统频率额定值为fi1时的负荷,Fi2表示各监测子区域系统频率额定值由fi1下降到fi2时负荷由Fi1下降到Fi2;

步骤S02:计算各监测子区域的电力负荷系数,计算公式为: 其中Pli

表示各监测子区域的电力负荷系数,Ki表示各监测子区域电力负荷的频率调节效应系数,Δfi表示各监测子区域高峰低谷负荷差值,fimax表示各监测子区域高峰负荷最大值;

步骤S03:将步骤S02中计算得出的各监测子区域的电力负荷系数Pli与预设的电力负荷阈值α进行对比,若电力负荷系数Pli小于预设的电力负荷阈值α,则判断电力负荷运行正常,若电力负荷系数Pli大于或等于预设的电力负荷阈值α,则判断电力负荷运行异常,并将电力负荷系数传输至安全监管模型建立模块、判断结果传输至分级预警输出显示模块;

所述电力质量分析监测模块,授权访问电力数据储存隔离模块中储存隔离的电力数据,通过质量分析数学模型计算得出各监测子区域的电力质量系数判断是否正常,并将电力质量系数传输至安全监管模型建立模块;

所述电力质量分析监测模块中,通过质量分析数学模型计算得出各监测子区域的电力质量系数判断是否正常的具体内容如下:步骤S01:计算各监测子区域的电压偏差,计算公式为: 其中vi表

示各监测子区域的电压偏差,vi实际表示各监测子区域的实际电压值,v标准表示系统标准电压值;

步骤S02:计算各监测子区域的电流不平衡度,计算公式为: 其

中λi表示各监测子区域的电流不平衡度,Iimax表示各监测子区域最大相电流,Iimin表示各监测子区域最小相电流;

步骤S03:计算各监测子区域的电力质量系数,计算公式为:

其中Pqi表示各监测子区域的电力质量系数,fi表示各监测子区域的电网频率,vi表示各监测子区域的电压偏差,λi表示各监测子区域的电流不平衡度;

步骤S04:将步骤S03中计算得出的各监测子区域的电力质量系数Pqi与预设的电力质量阈值θ进行对比,若电力质量系数Pqi大于预设的电力质量阈值θ,则判断电力系统运行正常,若电力质量系数Pqi小于或等于预设的电力质量阈值θ,则判断电力系统运行异常,并将电力质量系数传输至安全监管模型建立模块、判断结果传输至分级预警输出显示模块;

所述电力能源消耗监测模块,授权访问电力数据储存隔离模块中储存隔离的电力数据,通过能源监测数学模型计算得出各监测子区域的电力能源消耗系数判断是否正常,并将电力能源消耗系数传输至安全监管模型建立模块;

所述电力能源消耗监测模块中,通过能源监测数学模型计算得出各监测子区域的电力能源消耗系数判断是否正常的具体内容如下:步骤S01:各监测子区域的能耗组件为j个,其中j=1,2,3,...,j,...m;

步骤S02:计 算各监测子区 域的电 力能源消耗 系数,计算公式为 :

其中Eei表示各监测子区域的电力能源消耗系数,

a和b表示能源耗量特性系数,Wij表示各监测子区域内各个组件的输出有功功率,Wimin表示各监测子区域内最小输出有功功率,e表示常数;

步骤S03:将步骤S02中计算得出的各监测子区域的电力能源消耗系数Eei与预设的电力能源消耗阈值ε进行对比,若电力能源消耗系数Eei小于预设的电力能源消耗阈值ε,则判断电力能源消耗正常,若电力能源消耗系数Eei大于或等于预设的电力能源消耗阈值ε,则判断电力能源消耗异常,并将电力能源消耗系数传输至安全监管模型建立模块、判断结果传输至分级预警输出显示模块;

所述安全监管模型建立模块,基于各监测子区域的电力负荷系数、电力质量系数和电力能源消耗系数建立安全监管模型计算各监测子区域的电力安全综合指数,并传输至电力监管安全判断模块;

所述电力监管安全判断模块,接收安全监管模型建立模块传输的各监测子区域的电力安全综合指数,判断是否存在风险,并将判断结果传输至分级预警输出显示模块;

所述分级预警输出显示模块,依据接收的判断结果,对风险区域进行分级预警,并将预警信息输出显示至用户终端。

2.根据权利要求1所述的一种基于电力计量标准的智能安全监管系统,其特征在于:所述电力企业数据采集模块中,电力负荷数据包括各监测子区域系统频率额定值为fi1时的负荷、各监测子区域系统频率额定值由fi1下降到fi2时的负荷、各监测子区域高峰低谷负荷差值以及各监测子区域高峰负荷最大值,电力质量数据包括各监测子区域的实际电压值、系统标准电压值、各监测子区域最大相电流、各监测子区域最小相电流以及各监测子区域的电网频率,能源消耗数据包括各监测子区域内各个组件的输出有功功率和各监测子区域内最小输出有功功率。

3.根据权利要求1所述的一种基于电力计量标准的智能安全监管系统,其特征在于:所述电力数据储存隔离模块中,基于网络协议建立数据接收接口,接口与电力企业数据采集模块进行通信,接收各监测子区域的电力数据,将电力数据储存至数据库中,通过用户名和密码授权认证限制对数据库的访问权限。

4.根据权利要求1所述的一种基于电力计量标准的智能安全监管系统,其特征在于:所述安全监管模型建立模块基于各监测子区域的电力负荷系数、电力质量系数和电力能源消耗系数建立安全监管模型计算各监测子区域的电力安全综合指数,计算公式为:其中Di表示各监测子区域的电力安全综合指数,Pli表示各监

测子区域的电力负荷系数,

Pqi表示各监测子区域的电力质量系数,Eei表示各监测子区域的电力能源消耗系数,k1、k2和k3表示常数。

5.根据权利要求1所述的一种基于电力计量标准的智能安全监管系统,其特征在于:所述电力监管安全判断模块,接收安全监管模型建立模块传输的各监测子区域的电力安全综合指数Di,若电力安全综合指数Di大于预设的电力运行标准阈值σ,则判断结果为无风险,电力安全综合指数小于或等于预设的电力运行标准阈值σ,则判断结果为存在风险。

6.根据权利要求1所述的一种基于电力计量标准的智能安全监管系统,其特征在于:所述分级预警输出显示模块,接收电力负荷运行监测模块、电力质量分析监测模块、电力能源消耗监测模块以及电力监管安全判断模块传输的判断结果,对各监测子区域进行电力风险分级预警,并将预警结果输出显示至用户终端。