[發明專利]一種基于智能網關的園區供用電設備遠程監測及控制方法

在審

• 申請號: 202110239314.7
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN113036915A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 周興華;鐘小強;潘明明;田世明;李義民;游元通;李源非;蔡期塬;孟祥飛;張慧敏;吳乃月;袁成勇
• 申請（專利權）人: 國網福建省電力有限公司廈門供電公司;北京中恒博瑞數字電力科技有限公司;國網福建省電力有限公司經濟技術研究院;中國電力科學研究院有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H04L12/46;H04L29/06;H04W4/38;H04W84/18;H04W88/16
• 代理公司: 石家莊元匯專利代理事務所(特殊普通合伙) 13115
• 代理人: 張梅申

本發明涉及一種基于智能網關的園區供用電設備遠程監測及控制方法，屬于配電網故障診斷技術領域，本方法基于物聯網智能網關、HPLC+VPN技術和邊緣計算，該方法包括：步驟一：園區供用電設備全狀態信息數據采集與融合；步驟二：構建多級低壓物聯網通訊網絡自組網；步驟三：利用采集的數據開展邊緣計算的設備運行狀態實時分析；步驟四：通過步驟三的結果對園區配電室電能質量遠程監測及控制，本方法采用基于物聯網智能網關實現數據融合，通過對園區供用電設備進行智能化改造，實時監測園區供用電設備、環境和電能質量全息感知，能夠保障園區用戶安全生產，降低用戶的用能成本和經營風險，同時為園區的安全高效穩定運行提供了一種新的參考方法。

技術領域

本發明屬于配電網故障診斷技術領域，涉及到一種監測及控制方法，具體為基于智能網關的園區供用電設備遠程監測及控制方法。

背景技術

園區以高新企業用戶為主，在未來的城市規劃過程中占據著越來越重要的地位，如何實現園區內供用電設備遠程監控分析及遠程控制是一個重要問題，目前的園區供用電設備仍存在著智能感知不足,電能質量、設備異動、運行異常等監測不足的問題，從而影響園區的安全高效運行。

發明內容

本發明為了解決上述問題，設計了一種基于智能網關的園區供用電設備遠程監測及控制方法，可以保證園區內供電設備安全高效經濟運行。

本發明的具體技術方案是：

一種基于智能網關的園區供用電設備遠程監測及控制方法，本方法基于物聯網智能網關、HPLC+VPN技術和邊緣計算，該方法包括：

步驟一：園區供用電設備全狀態信息數據采集與融合；

步驟二：構建多級低壓物聯網通訊網絡自組網；

步驟三：利用采集的數據開展邊緣計算的設備運行狀態實時分析；

步驟四：通過步驟三的結果對園區配電室電能質量遠程監測及控制。

步驟一包括：

在園區內各開閉所、配電室、環網柜和電纜分支箱安裝電纜觸頭溫度、環境溫濕度、門禁開關、電纜溝水浸水位和室內煙感傳感器與物聯網智能網關以及LTU裝置；對園區內配電變壓器安裝觸頭溫度、環境溫濕度、桿塔傾斜傳感器以及居民智能電表電壓和電流曲線監測裝置；對園區中壓電纜線路安裝溫度傳感器和絕緣監測裝置，架空線安裝故障指示器，10kV線路分段/聯絡開關安裝綜保裝置。

步驟二中，通過安裝HPLC通信單元與自動化檢測系統兩部分，以園區內眾多的高壓、中壓與低壓電力線作為網絡接入

HPLC通信單元距離的計算公式如下：

d＝10^∧((abs(RSSI)-A)/(10*n)) (2-1)

其中，d為發射端和接收端間距離，RSSI為信號接收強度，A為發射端與接收端相距1米時的信號強度，n為環境衰減因子；

若設備與HPLC裝置距離較遠，導致HPLC傳輸數據質量較低，可以通過4G/5G無線通信技術進行數據傳輸，數據傳輸中SNR的計算公式如下：

其中，SNR為信噪比，signal為正常輸入信號，noise為噪聲信號；

搭建VPN虛擬專用網。

步驟三包括：基于步驟二的HPLC、VPN技術構建多級低壓物聯網通訊網絡自組網技術，在異構計算系統上，應用邊緣計算對數據進行并行計算。

步驟四包括，

①通過對園區供用電設備故障歷史信息數據進行處理與存取，建立歷史故障信息庫，包括電壓電流幅值、波形、功率因素；