本發(fā)明涉及智能電網，具體為一種基于物聯網的智能電網監(jiān)管系統(tǒng)及方法。

背景技術：

1、隨著電力的不斷發(fā)展，我國對改造配電網的項目之分重視，不斷推進智能電網建設。然而人口數量基數龐大的同時，人們對用電的需求量也越來越大。

2、為解決配電網供電不足問題、促進智能互聯、推動裝備提升與科技創(chuàng)新、加快構建現代配電網。目前現有技術是將不同的電力系統(tǒng)連接起來，利用強電力系統(tǒng)補償弱電力系統(tǒng)，從而實現電力資源的共享和交換。

3、然而在強電力系統(tǒng)將電力傳輸給弱電力系統(tǒng)時，存在一定的電力損耗，造成了資源的浪費；同時當多個電力系統(tǒng)發(fā)生供電不足時，如何匹配電力系統(tǒng)進行供電補償仍存在問題；不僅如此如何解決匹配出的電力系統(tǒng)無法滿足供電補償條件的現象也成為一大問題。

技術實現思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于物聯網的智能電網監(jiān)管系統(tǒng)及方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

2、為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供如下技術方案：一種基于物聯網的智能電網監(jiān)管方法，包括以下步驟：

3、步驟s100：采集目標供電網絡內各電力系統(tǒng)的供電信息，形成電網信息集；采集電網信息集中各電力系統(tǒng)的歷史供電記錄，分別形成各電力系統(tǒng)的歷史記錄集；將電網信息集中任意發(fā)生供電故障的電力系統(tǒng)設為目標故障點，則獲取所有和目標故障點實現互聯的電力系統(tǒng)，形成系統(tǒng)互聯集；

4、上述步驟電網信息集中各電力系統(tǒng)均滿足電壓等級相同、頻率相同、穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能匹配、控制保護系統(tǒng)匹配、電源和負載匹配等條件，滿足這些條件的各電力系統(tǒng)可實現互聯和電力資源共享；其中每一個電力系統(tǒng)均存在互聯的其他電力系統(tǒng)，而電網信息集中也包括各電力系統(tǒng)的供電區(qū)域信息和電力系統(tǒng)之間的互聯情況；

5、步驟s200：捕捉目標故障點和系統(tǒng)互聯集中各電力系統(tǒng)的歷史供電記錄，分析目標故障點對各電力系統(tǒng)的供電異常變化程度；對供電異常變化程度低于異常變化閾值的各電力系統(tǒng)進行提取，根據各電力系統(tǒng)到目標故障點的電力損耗分別分析各電力系統(tǒng)對目標故障點的供電補償能力，進一步根據供電補償能力確認滿足對目標故障點進行能量補償條件的電力系統(tǒng)；

6、步驟s300：將不滿足能量補償條件的電力系統(tǒng)設為待補償點，分別分析各電力系統(tǒng)對待補償點的供電補償能力，并根據供電補償能力自適應制定目標故障點的最佳能量補償方案；

7、步驟s400：根據最佳能量補償方案實時監(jiān)測各電力系統(tǒng)進行能量傳輸時目標故障點的供電情況，并根據供電情況實時調整最佳能量補償方案中各電力系統(tǒng)的能量傳輸需求。

8、進一步的，步驟s200中分析目標故障點對各電力系統(tǒng)的供電異常變化程度具體步驟包括：

9、步驟s201：捕捉目標故障點和系統(tǒng)互聯集中各電力系統(tǒng)的歷史供電記錄，則以時間節(jié)點為橫坐標，電力負荷為縱坐標分別構建相應各電力系統(tǒng)的歷史電力變化圖；分別捕捉各歷史電力變化圖中各時間節(jié)點的電力負荷，則當任意相鄰時間節(jié)點所組成的時間段中對應電力負荷產生的斜率高于斜率閾值α或電力負荷大于電力平衡值β時，表示在任意相鄰時間段內各歷史電力變化圖對應的各電力系統(tǒng)存在供電異常的可能性；對各歷史電力變化圖中存在供電異常可能性的電力變化軌跡進行標記，分別形成各歷史電力變化圖中的異常變化軌跡；

10、上述步驟中當電力負荷驟增或電力負荷很大時，電力系統(tǒng)極易發(fā)生供電不足的現象，而供電不足則極易導致電力系統(tǒng)發(fā)生無法挽回的故障；同時一個歷史電力變化圖可形成多個異常變化軌跡；

11、步驟s202：利用余弦相似算法分別對目標故障點中的各異常變化軌跡進行分類，將軌跡相似度大于相似度閾值γ的各異常變化軌跡歸為一類；獲取分類后的各類異常變化軌跡對應的時間段，分別形成各類異常變化軌跡的異常時間集合；根據各類異常時間集合捕捉系統(tǒng)互聯集中各電力系統(tǒng)對應的電力變化軌跡，確認各電力系統(tǒng)分別在各類異常時間集合中出現異常變化軌跡的概率，形成概率集合l={l1,l2,…,ln}，其中l(wèi)1,l2,…,ln表示各電力系統(tǒng)分別在目標故障點的第1,2,…,n類異常時間集時出現異常變化軌跡的概率；

12、基于目標故障點的各類異常時間段分別分析系統(tǒng)互聯集中各電力系統(tǒng)發(fā)生異常的概率，有利于根據各異常概率分別確認各類異常時間段時各電力系統(tǒng)的異常穩(wěn)定性；

13、步驟s203：將概率集合l中任意一類異常時間集對應出現異常變化軌跡的概率li作為參考概率，則利用計數器捕捉|li-lj|小于閾值δ時lj的個數ri；其中l(wèi)j表示概率集合l中除li的任意一類異常時間集對應出現異常變化軌跡的概率，進一步分別確認目標故障點存在供電異常可能性時各電力系統(tǒng)的供電異常變化程度；其中σ表示各電力系統(tǒng)對目標故障點的供電影響因子；

14、當概率|li-lj|小于閾值δ的個數ri占比很大時，表示各電力系統(tǒng)對應異常穩(wěn)定性很高，不易受目標故障點影響，此時對任意一類異常時間集對應出現異常變化軌跡的概率li設置相應的權重，進一步確認各電力系統(tǒng)的供電異常變化程度；

15、通過分析各電力系統(tǒng)的概率集合中各類異常時間集對應概率之間的差值，對各概率設置相應的權重，進一步分析概率集合的穩(wěn)定性得到各電力系統(tǒng)的供電異常變化程度，有利于分析目標故障點發(fā)生電力負荷異常時各電力系統(tǒng)的異常規(guī)律性，提高后續(xù)對電力系統(tǒng)是否滿足供電補償能力的判斷力。

16、進一步的，步驟s200中根據各電力系統(tǒng)到目標故障點的電力損耗分別分析各電力系統(tǒng)對目標故障點的供電補償能力，進一步根據供電補償能力確認滿足對目標故障點進行能量補償條件的電力系統(tǒng)的具體步驟包括：

17、步驟s210：分別對供電異常變化程度x小于異常變化閾值ε的各電力系統(tǒng)進行提取，則分別獲取提取到的各電力系統(tǒng)和目標故障點之間的電網傳輸距離，并根據各電網傳輸距離計算得到各電力系統(tǒng)到目標故障點的電力損耗值為q；

18、步驟s220：基于各電力系統(tǒng)分別在任意類異常時間集中出現異常變化軌跡時對應各電力負荷的變化均值，得到各電力系統(tǒng)在第1,2,…,n類異常時間集對應的電力負荷變化集合h；進一步獲取目標故障點在任意類異常時間集中對應電力負荷的變化均值，形成電力負荷變化集合*h；則根據各電力系統(tǒng)對應的電力負荷變化集合h、電力損耗值q、供電異常變化程度x和目標故障點對應的電力負荷變化集合*h構建各電力系統(tǒng)的供電補償能力模型g=x*(h-q-*h)；

19、步驟s230：獲取目標故障點的能量補償條件區(qū)間(g1,g2)，則當供電補償能力模型g>g1時，將供電補償能力模型g<g2中對應值最大的電力系統(tǒng)作為滿足對目標故障點進行能量補償條件的電力系統(tǒng)，反之，若g<g1時，則進入步驟s300；

20、其中不同的電力系統(tǒng)對應的能量補償條件區(qū)間不同，它們由供電故障頻率決定。

21、進一步的，步驟s300包括：

22、步驟s310：將g<g1中供電補償能力值最大的電力系統(tǒng)設為待補償點，則分別獲取所有和待補償點實現互聯的電力系統(tǒng)，形成互聯集合；分別獲取互聯集合中各電力系統(tǒng)對待補償點的電力損耗值q1和各電力系統(tǒng)對應的電力負荷變化集合h’，進一步確認互聯集合中各電力系統(tǒng)對待補償點的供電補償能力u=h’-q1-h；

23、有利于解決存在電力結余的電力系統(tǒng)無法達到完全補償目標故障點的供電能力的問題，實現電力系統(tǒng)和電力系統(tǒng)之間的自適應供電補償；

24、步驟s320：提取供電補償能力u最大的電力系統(tǒng)，此時，若u+g>g1時，則利用待補償點和所述電力系統(tǒng)對目標故障點進行供電補償，并將所述電力系統(tǒng)→待補償點→目標故障點作為目標故障點的最佳能量補償方案；反之，則進入步驟s300，循環(huán)疊加，直至滿足目標故障點的能量補償條件，若仍無法滿足，則反饋給相關人員；

25、通過實現電力資源的共享和交換，避免某一地區(qū)的電力過剩或不足，從而提高電力資源的利用效率，降低電力建設和運行成本。

26、智能電網監(jiān)管系統(tǒng)，系統(tǒng)包括：數據采集模塊、數據庫、異常分析模塊、方案制定模塊和電力監(jiān)管模塊；

27、通過數據采集模塊采集目標供電網絡內各電力系統(tǒng)的供電信息，形成電網信息集；采集電網信息集中各電力系統(tǒng)的歷史供電記錄，分別形成各電力系統(tǒng)的歷史記錄集；將電網信息集中任意發(fā)生供電故障的電力系統(tǒng)設為目標故障點，則獲取所有和目標故障點實現互聯的電力系統(tǒng)，形成系統(tǒng)互聯集；

28、通過異常分析模塊捕捉目標故障點和系統(tǒng)互聯集中各電力系統(tǒng)的歷史供電記錄，分析目標故障點對各電力系統(tǒng)的供電異常變化程度；對供電異常變化程度低于異常變化閾值的各電力系統(tǒng)進行提取，根據各電力系統(tǒng)到目標故障點的電力損耗分別分析各電力系統(tǒng)對目標故障點的供電補償能力，進一步根據供電補償能力確認滿足對目標故障點進行能量補償條件的電力系統(tǒng)；

29、通過方案制定模塊將不滿足能量補償條件的電力系統(tǒng)設為待補償點，分別分析各電力系統(tǒng)對待補償點的供電補償能力，并根據供電補償能力自適應制定目標故障點的最佳能量補償方案；

30、通過電力監(jiān)管模塊根據最佳能量補償方案實時監(jiān)測各電力系統(tǒng)進行能量傳輸時目標故障點的供電情況，并根據供電情況實時調整最佳能量補償方案中各電力系統(tǒng)的能量傳輸需求。

31、進一步的，數據采集模塊包括信息采集單元、歷史記錄采集單元和互聯采集單元；

32、信息采集單元用于采集目標供電網絡內各電力系統(tǒng)的供電信息；歷史記錄采集單元用于采集電網信息集中各電力系統(tǒng)的歷史供電記錄；互聯采集單元用于將電網信息集中任意發(fā)生供電故障的電力系統(tǒng)設為目標故障點，則獲取所有和目標故障點實現互聯的電力系統(tǒng)。

33、進一步的，異常分析模塊包括異常程度分析單元、模型分析單元和數據判斷單元；

34、異常程度分析單元用于捕捉目標故障點和系統(tǒng)互聯集中各電力系統(tǒng)的歷史供電記錄，分析目標故障點對各電力系統(tǒng)的供電異常變化程度；模型分析單元用于對供電異常變化程度低于異常變化閾值的各電力系統(tǒng)進行提取，根據各電力系統(tǒng)到目標故障點的電力損耗分別分析各電力系統(tǒng)對目標故障點的供電補償能力；數據判斷單元用于根據供電補償能力確認滿足對目標故障點進行能量補償條件的電力系統(tǒng)。

35、進一步的，方案制定模塊包括互聯采集單元、能力分析單元和方案制定單元；

36、互聯采集單元用于將不滿足能量補償條件的電力系統(tǒng)設為待補償點，分別獲取所有和待補償點實現互聯的電力系統(tǒng)；能力分析單元用于分析各電力系統(tǒng)對待補償點的供電補償能力；所述方案制定單元用于根據供電補償能力自適應制定目標故障點的最佳能量補償方案。

37、進一步的，電力監(jiān)管模塊包括供電監(jiān)管單元和數據調整單元；

38、供電監(jiān)管單元用于根據最佳能量補償方案實時監(jiān)測各電力系統(tǒng)進行能量傳輸時目標故障點的供電情況；數據調整單元用于根據供電情況實時調整最佳能量補償方案中各電力系統(tǒng)的能量傳輸需求。

39、與現有技術相比，本發(fā)明所達到的有益效果是：

40、本發(fā)明通過分析各電力系統(tǒng)的概率集合中各類異常時間集對應概率之間的差值，對各概率設置相應的權重，進一步分析概率集合的穩(wěn)定性得到各電力系統(tǒng)的供電異常變化程度，有利于分析目標故障點發(fā)生電力負荷異常時各電力系統(tǒng)的異常規(guī)律性，提高后續(xù)對電力系統(tǒng)是否滿足供電補償能力的判斷力；通過實現電力資源的共享和交換，避免某一地區(qū)的電力過?；虿蛔?，從而提高電力資源的利用效率，降低電力建設和運行成本。