一种基于智能仿真的牵引站运维管理系统的制作方法

1.本发明涉及牵引站技术领域，具体涉及一种基于智能仿真的牵引站运维管理系统。


背景技术：

2.现有输电电网存在维护成本高，可扩展性差，缺乏安全、有效的系统监控等问题，为解决此类问题，目前智能牵引站运行维护电能质量，大多采用人工监控或者视频监控，主要负责统计变电一次设备和二次设备的电能计量数据，并对电力设备进行故障排查和维护。但是人工监控效率较低、误差较大、危险性高，无法保证牵引站电能质量；视频监控容易受环境影响造成误差，而且对摄像机要求较高，不易维护。因此，传统技术中的牵引站在运维管理时为保证电能质量的监控难度大、故障排查效率低。


技术实现要素：

3.针对现有技术所存在的上述缺点，本发明的目的在于提供一种基于智能仿真的牵引站运维管理系统，本发明通过虚拟仿真技术完成对故障设备的虚拟化调试和对故障位置的快速定位，从而能够安全有效地进行牵引站的维护工作，既能保证牵引站的电能质量满足其稳定运行，还能够清晰看出变电设备的故障位置，提高了牵引站电能质量运维的工作效率和精度。
4.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
5.一种基于智能仿真的牵引站运维管理系统，包括：
6.运维主控模块、虚拟仿真模块、通讯模块、存储模块、故障定位模块、监管终端、控制网络模块、远程主站、牵引站和检测单元；
7.其中，所述运维主控模块用于对整个系统进行调度和控制，产生的控制数据通过控制网络模块传输到远程主站，由远程主站实现对牵引站的控制，并通过故障定位模块进行故障定位；
8.所述虚拟仿真模块用于获取牵引站检测的输出数据，并通过输出数据虚拟仿真牵引站的整体电能质量；
9.所述通讯模块用于将牵引站内检测采集到的输出数据，经分类传输至虚拟仿真模块中形成电能质量预测数据；
10.所述存储模块用于存储来自运维主控模块的调控记录和牵引站采集到的输出数据；
11.所述故障定位模块用于对牵引站电力系统中的故障设备进行定位；
12.所述监管终端用于实时获取来自运维主控模块的调控数据，并可自主接入远程主站对牵引站进行调控；
13.所述控制网络模块用于整个系统的能源供应和提供数据传输通道；
14.所述远程主站用于接收来自控制网络模块或监管终端的调控命令，并控制牵引站
电力系统中的设备进行相应调控；
15.所述牵引站用于将主变的高压电转为v直流电供电力车辆驱动使用；
16.所述检测单元用于采集牵引站电力系统中设备输出数据。
17.进一步的，所述牵引站与检测单元信号连接，且检测单元与通讯模块信号连接，所述通讯模块与虚拟仿真模块信号连接，且虚拟仿真模块与运维主控模块信号连接，所述运维主控模块与存储模块电性连接，且运维主控模块通过控制网络模块与远程主站信号连接。
18.进一步的，所述虚拟仿真模块和通讯模块均与控制网络模块信号连接，所述远程主站与牵引站信号连接，所述运维主控模块与故障定位模块信号连接，且故障定位模块与远程主站信号连接，所述监管终端通过远程主站与牵引站信号连接。
19.进一步的，所述检测单元包括数据库、噪声检测模块、局部放电检测模块、电能质量监测模块和电场功率检测模块；
20.其中，所述数据库用于实时获取牵引站的电力系统中电力状态数据；
21.所述噪声检测模块用于实时检测牵引站电力系统中设备所产生的噪声数据；
22.所述局部放电检测模块用于实时检测牵引站电力系统中供电线路的放电功率数据；
23.所述电能质量监测模块用于实时检测牵引站电力系统中设备以及供电线路的电能质量状态；
24.所述电场功率检测模块用于实时检测牵引站电力系统中设备的电场功率数据；
25.所述检测单元包括数据库、噪声检测模块、局部放电检测模块、电能质量监测模块和电场功率检测模块均与通讯模块信号连接。
26.进一步的，所述运维主控模块包括数据采集模块、调控模块和判断模块；
27.所述数据采集模块用于采集来自检测单元中对牵引站的电力系统的运行状态数据，和来自虚拟仿真模块中针对电能质量所虚拟仿真的电力系统的运行状态数据；
28.所述判断模块用于对比实时采集的电力系统中的电能质量和虚拟仿真的电力系统的电能质量数据；
29.所述调控模块用于根据判断模块所选择的电能质量数据较优的运行方式，若实时采集的电力系统中的电能质量比虚拟仿真的电力系统的电能质量数据较优，则保持稳定运行，若虚拟仿真的电力系统的电能质量比实时采集的电力系统中的电能质量数据较优，则根据虚拟仿真数据发布牵引站的调控指令。
30.进一步的，所述数据采集模块与判断模块信号连接，且判断模块与调控模块信号连接。
31.进一步的，所述数据采集模块包括设备信息模块、线路信息模块和系统信息模块，
32.其中，所述设备信息模块用于识别来自虚拟仿真模块中对电力系统中设备运行状态的检测数据；
33.所述线路信息模块用于识别来自虚拟仿真模块中对电力系统中供电线路供能状态的检测数据；
34.所述系统信息模块用于识别来自虚拟仿真模块中对电力系统中电能质量检测系统运行状态的检测数据。
35.有益效果
36.采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：
37.本发明的一种基于智能仿真的牵引站运维管理系统，通过虚拟仿真技术完成对故障设备的虚拟化调试和对故障位置的快速定位，从而能够安全有效地进行牵引站的维护工作，既能保证牵引站的电能质量满足其稳定运行，还能够清晰看出变电设备的故障位置，提高了牵引站电能质量运维的工作效率和精度，同时，还具备通过虚拟化调试技术，为调试工作提供可靠的调试依据，避免出现因调试工作而导致牵引站电能质量下降的问题。
附图说明
38.图1为一种基于智能仿真的牵引站运维管理系统的系统示意图；
39.图2为一种基于智能仿真的牵引站运维管理系统中运维主控模块的系统示意图；
40.图3为一种基于智能仿真的牵引站运维管理系统的运行流程图。
41.图例说明：
42.1、运维主控模块；2、虚拟仿真模块；3、通讯模块；4、存储模块；5、故障定位模块；6、监管终端；7、控制网络模块；8、远程主站；9、牵引站；10、检测单元；101、数据库；102、噪声检测模块；103、局部放电检测模块；104、电能质量监测模块；105、电场功率检测模块；11、数据采集模块；12、调控模块；13、判断模块；110、设备信息模块；112、线路信息模块；113、系统信息模块。
具体实施方式
43.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
44.下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
45.实施例1
46.请参阅图1-3所示，一种基于智能仿真的牵引站运维管理系统，包括：运维主控模块1、虚拟仿真模块2、通讯模块3、存储模块4、故障定位模块5、监管终端6、控制网络模块7、远程主站8、牵引站9和检测单元10；
47.其中，运维主控模块1用于对整个系统进行调度和控制，产生的控制数据通过控制网络模块7传输到远程主站8，由远程主站8实现对牵引站9的控制，并通过故障定位模块5进行故障定位；虚拟仿真模块2用于获取牵引站9检测的输出数据，并通过输出数据虚拟仿真牵引站9的整体电能质量；通讯模块3用于将牵引站9内检测采集到的输出数据，经分类传输至虚拟仿真模块2中形成电能质量预测数据；存储模块4用于存储来自运维主控模块1的调控记录和牵引站9采集到的输出数据；故障定位模块5用于对牵引站9电力系统中的故障设备进行定位；监管终端6用于实时获取来自运维主控模块1的调控数据，并可自主接入远程主站8对牵引站9进行调控；控制网络模块7用于整个系统的能源供应和提供数据传输通道；远程主站8用于接收来自控制网络模块7或监管终端6的调控命令，并控制牵引站9电力系统中的设备进行相应调控；牵引站9用于将主变的高压电转为1500v直流电供电力车辆驱动使
用；检测单元10用于采集牵引站9电力系统中设备输出数据。
48.牵引站9与检测单元10信号连接，且检测单元10与通讯模块3信号连接，通讯模块3与虚拟仿真模块2信号连接，且虚拟仿真模块2与运维主控模块1信号连接，运维主控模块1与存储模块4电性连接，且运维主控模块1通过控制网络模块7与远程主站8信号连接。
49.虚拟仿真模块2和通讯模块3均与控制网络模块7信号连接，远程主站8与牵引站9信号连接，运维主控模块1与故障定位模块5信号连接，且故障定位模块5与远程主站8信号连接，监管终端6通过远程主站8与牵引站9信号连接。
50.检测单元10包括数据库101、噪声检测模块102、局部放电检测模块103、电能质量监测模块104和电场功率检测模块105；
51.其中，数据库101用于实时获取牵引站9的电力系统中电力状态数据；噪声检测模块102用于实时检测牵引站9电力系统中设备所产生的噪声数据；局部放电检测模块103用于实时检测牵引站9电力系统中供电线路的放电功率数据；电能质量监测模块104用于实时检测牵引站9电力系统中设备以及供电线路的电能质量状态；电场功率检测模块105用于实时检测牵引站9电力系统中设备的电场功率数据；检测单元10包括数据库101、噪声检测模块102、局部放电检测模块103、电能质量监测模块104和电场功率检测模块105均与通讯模块3信号连接。
52.运维主控模块1包括数据采集模块11、调控模块12和判断模块13；数据采集模块11用于采集来自检测单元10中对牵引站9的电力系统的运行状态数据，和来自虚拟仿真模块2中针对电能质量所虚拟仿真的电力系统的运行状态数据；判断模块13用于对比实时采集的电力系统中的电能质量和虚拟仿真的电力系统的电能质量数据；调控模块12用于根据判断模块13所选择的电能质量数据较优的运行方式，若实时采集的电力系统中的电能质量比虚拟仿真的电力系统的电能质量数据较优，则保持稳定运行，若虚拟仿真的电力系统的电能质量比实时采集的电力系统中的电能质量数据较优，则根据虚拟仿真数据发布牵引站9的调控指令。
53.数据采集模块11与判断模块13信号连接，且判断模块13与调控模块12信号连接。
54.数据采集模块11包括设备信息模块110、线路信息模块112和系统信息模块113，
55.其中，设备信息模块110用于识别来自虚拟仿真模块2中对电力系统中设备运行状态的检测数据；线路信息模块112用于识别来自虚拟仿真模块2中对电力系统中供电线路供能状态的检测数据；系统信息模块113用于识别来自虚拟仿真模块2中对电力系统中电能质量检测系统运行状态的检测数据。
56.本实施例中，牵引站9在日常运行时，通过检测单元10中的噪声检测模块102、局部放电检测模块103、电能质量监测模块104和电场功率检测模块105，实时检测牵引站9电力系统中设备所产生的噪声数据、供电线路的放电功率数据、设备以及供电线路的温度状态和电场功率数据，并将采集到的牵引站9输出数据通过通讯模块3分类传输至虚拟仿真模块2和运维主控模块1中，虚拟仿真模块2将牵引站9的电能质量虚拟化处理，然后检测单元对虚拟化设备进行检测，把检测到的数据保存在存储模块4上，调整过的虚拟设备通过运维主控模块1中的判断模块13，判断是否能够稳定运行和与实时采集到的电能质量状态进行对比，判断为否则重新进行调整，判断为是就可以通过远程主站8进行对应处理，使牵引站9的电力系统持续运行，当牵引站9中电力系统的设备出现故障，则会导致电能质量下降，从而
被检测单元10所检测到并通过通讯模块3传输至虚拟仿真模块2中进行虚拟设备调试，以快速定位故障设备，并且运维主控模块1可将牵引站9的运行状态通过可视化转化后，将电能质量的各项数据通过图像实时转发至监管人员的监管终端6中，监管人员也可通过监管终端6通过远程主站8实时调整牵引站9内电力系统中相关设备的运行状态。
57.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种基于智能仿真的牵引站运维管理系统，其特征在于，包括：运维主控模块(1)、虚拟仿真模块(2)、通讯模块(3)、存储模块(4)、故障定位模块(5)、监管终端(6)、控制网络模块(7)、远程主站(8)、牵引站(9)和检测单元(10)；其中，所述运维主控模块(1)用于对整个系统进行调度和控制，产生的控制数据通过控制网络模块(7)传输到远程主站(8)，由远程主站(8)实现对牵引站(9)的控制，并通过故障定位模块(5)进行故障定位；所述虚拟仿真模块(2)用于获取牵引站(9)检测的输出数据，并通过输出数据虚拟仿真牵引站(9)的整体电能质量；所述通讯模块(3)用于将牵引站(9)内检测采集到的输出数据，经分类传输至虚拟仿真模块(2)中形成电能质量预测数据；所述存储模块(4)用于存储来自运维主控模块(1)的调控记录和牵引站(9)采集到的输出数据；所述故障定位模块(5)用于对牵引站(9)电力系统中的故障设备进行定位；所述监管终端(6)用于实时获取来自运维主控模块(1)的调控数据，并可自主接入远程主站(8)对牵引站(9)进行调控；所述控制网络模块(7)用于整个系统的能源供应和提供数据传输通道；所述远程主站(8)用于接收来自控制网络模块(7)或监管终端(6)的调控命令，并控制牵引站(9)电力系统中的设备进行相应调控；所述牵引站(9)用于将主变的高压电转为1500v直流电供电力车辆驱动使用；所述检测单元(10)用于采集牵引站(9)电力系统中设备输出数据。2.根据权利要求1所述的基于智能仿真的牵引站运维管理系统，其特征在于：所述牵引站(9)与检测单元(10)信号连接，且检测单元(10)与通讯模块(3)信号连接，所述通讯模块(3)与虚拟仿真模块(2)信号连接，且虚拟仿真模块(2)与运维主控模块(1)信号连接，所述运维主控模块(1)与存储模块(4)电性连接，且运维主控模块(1)通过控制网络模块(7)与远程主站(8)信号连接。3.根据权利要求1所述的基于智能仿真的牵引站运维管理系统，其特征在于：所述虚拟仿真模块(2)和通讯模块(3)均与控制网络模块(7)信号连接，所述远程主站(8)与牵引站(9)信号连接，所述运维主控模块(1)与故障定位模块(5)信号连接，且故障定位模块(5)与远程主站(8)信号连接，所述监管终端(6)通过远程主站(8)与牵引站(9)信号连接。4.根据权利要求1所述的基于智能仿真的牵引站运维管理系统，其特征在于：所述检测单元(10)包括数据库(101)、噪声检测模块(102)、局部放电检测模块(103)、电能质量监测模块(104)和电场功率检测模块(105)；其中，所述数据库(101)用于实时获取牵引站(9)的电力系统中电力状态数据；所述噪声检测模块(102)用于实时检测牵引站(9)电力系统中设备所产生的噪声数据；所述局部放电检测模块(103)用于实时检测牵引站(9)电力系统中供电线路的放电功率数据；所述电能质量监测模块(104)用于实时检测牵引站(9)电力系统中设备以及供电线路的电能质量状态；所述电场功率检测模块(105)用于实时检测牵引站(9)电力系统中设备的电场功率数
据；所述检测单元(10)包括数据库(101)、噪声检测模块(102)、局部放电检测模块(103)、电能质量监测模块(104)和电场功率检测模块(105)均与通讯模块(3)信号连接。5.根据权利要求1所述的基于智能仿真的牵引站运维管理系统，其特征在于：所述运维主控模块(1)包括数据采集模块(11)、调控模块(12)和判断模块(13)；所述数据采集模块(11)用于采集来自检测单元(10)中对牵引站(9)的电力系统的运行状态数据，和来自虚拟仿真模块(2)中针对电能质量所虚拟仿真的电力系统的运行状态数据；所述判断模块(13)用于对比实时采集的电力系统中的电能质量和虚拟仿真的电力系统的电能质量数据；所述调控模块(12)用于根据判断模块(13)所选择的电能质量数据较优的运行方式，若实时采集的电力系统中的电能质量比虚拟仿真的电力系统的电能质量数据较优，则保持稳定运行，若虚拟仿真的电力系统的电能质量比实时采集的电力系统中的电能质量数据较优，则根据虚拟仿真数据发布牵引站(9)的调控指令。6.根据权利要求5所述的基于智能仿真的牵引站运维管理系统，其特征在于：所述数据采集模块(11)与判断模块(13)信号连接，且判断模块(13)与调控模块(12)信号连接。7.根据权利要求5所述的基于智能仿真的牵引站运维管理系统，其特征在于：所述数据采集模块(11)包括设备信息模块(110)、线路信息模块(112)和系统信息模块(113)，其中，所述设备信息模块(110)用于识别来自虚拟仿真模块(2)中对电力系统中设备运行状态的检测数据；所述线路信息模块(112)用于识别来自虚拟仿真模块(2)中对电力系统中供电线路供能状态的检测数据；所述系统信息模块(113)用于识别来自虚拟仿真模块(2)中对电力系统中电能质量检测系统运行状态的检测数据。

技术总结
本发明涉及牵引站技术领域，具体涉及一种基于智能仿真的牵引站运维管理系统，包括：运维主控模块、虚拟仿真模块、通讯模块、存储模块、故障定位模块、监管终端、控制网络模块、远程主站、牵引站和检测单元。本发明通过虚拟仿真技术完成对故障设备的虚拟化调试和对故障位置的快速定位，从而能够安全有效地进行牵引站的维护工作，既能保证牵引站的电能质量满足其稳定运行，还能够清晰看出变电设备的故障位置，提高了牵引站电能质量运维的工作效率和精度，同时，还具备通过虚拟化调试技术，为调试工作提供可靠的调试依据，避免出现因调试工作而导致牵引站电能质量下降的问题。导致牵引站电能质量下降的问题。


技术研发人员：董鹤楠 李欣 韩子娇 孙峰 李平 刘闯 吴耀军 朱钰 郝建成 李家珏 李胜辉 武清华 程绪可 郑志勤 张冠锋
受保护的技术使用者：北京国网信通埃森哲信息技术有限公司 国网思极数字科技(北京)有限公司
技术研发日：2021.12.07
技术公布日：2022/3/8