一种电力大数据模拟分析管理系统

技术领域

本发明涉及电力工程技术领域，具体为一种电力大数据模拟分析管理系统。

背景技术

电力大数据是指在电力领域中产生的大量、多样化的数据。这些数据涵盖了电力生产、传输、配电、消费等各个环节，包括实时监测数据、历史运行数据、负荷数据、设备状态数据等。电力大数据的积累和分析可以提供深入的洞察，有助于电力系统的优化、故障诊断、能源管理以及未来趋势的预测，而电力大数据模拟分析管理系统用于收集、处理、分析和管理电力领域中的大量数据的系统。这种系统结合了电力工程、数据科学、信息技术和管理技术，旨在提供对电力系统运行、效率和优化的深入洞察。

现有技术中电力大数据模拟分析管理系统一般得到的数据较为杂乱，并且不能随意调用每一个时间段的报表，因此调取有用的数据较难，同时也不能够对一些异常数据进行标注警示，从而导致了不能根据异常数据进行电力系统的修改，造成了不能有效地分配资源，降低了能源利用率，增加了能源的浪费。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种电力大数据模拟分析管理系统，解决了能够随意调用每一个时间段的报表，调取有用的数据较难，同时不能根据异常数据进行电力系统的修改，造成了不能有效地分配资源，降低了能源利用率，增加了能源的浪费的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种电力大数据模拟分析管理系统，包括中央控制模块，所述中央控制模块与操作界面相连，所述中央控制模块用于控制整个系统，所述操作界面用于对系统的操控，所述操作界面与限权管理模块相连，所述限权管理模块用于系统的登录和使用，所述中央控制模块与监控模块相连，所述监控模块用于对电力装置的监测和控制，所述监控模块与数据采集模块相连，所述数据采集模块用于对电力装置的数据进行采集，所述监控模块与保护模块相连，所述保护模块用于对电力装置及系统的保护，所述监控模块与时间模块相连，所述时间模块用于同步记录时间，所述中央控制模块与存储模块相连，所述存储模块用于对数据的储存和报表的生成，所述中央控制模块与显示模块相连，所述显示模块用于将数据转化成肉眼可视的图案或者文字。

优选的，所述操作界面包括菜单栏、工具栏、操作区和向导配置单元，所述菜单栏位于应用程序顶部的水平区域，包含了各种操作、功能和选项的菜单，所述工具栏位于应用程序界面的上方或下方，通常包含一系列常用的工具按钮，用于快速访问常用功能或操作，所述操作区是用户界面的主要区域，用于显示应用程序的内容和交互元素，所述导向配置单元为快速上手配置，应用此向导能够按照提示快速完成配置，建议初装者使用。

优选的，所述限权管理模块包括用户名和密码单元和修改密码单元，所述用户名和密码单元的输出端与安全令牌的输入端相连，所述用户名和密码单元用于客户通过输入用户名和密码登录系统，所述安全令牌用于在用户和系统之间进行安全通信，所述安全令牌的输出端与单点登录单元的输入端相连，所述单点登录单元用于允许用户通过一次认证访问多个相关联的应用和系统，而不需要每次都输入用户名和密码，所述修改密码单元的输出端与用户名和密码单元的输入端相连，所述修改密码单元用于更改登录密码。

优选的，所述监控模块包括逆变器监控单元和电力检测单元和监测单元，所述逆变器监控单元和电力检测单元的输出端均与数据分析单元的输入端相连，所述逆变器监控单元用于监测、管理和控制逆变器的运行，所述电力检测单元用于确保电力系统的正常运行、提高能源效率、保障设备安全，并为能源管理和优化提供数据支持，所述数据分析单元用于对逆变器监控单元和电力检测单元的数据进行分析，判断数据是否正常，所述数据分析单元的输出端与标记单元的输入端相连，所述标记单元用于对正常数据和异常数据进行标记，所述监测单元用于监测所属的变电站，所属的设备，所属CAC，监测装置名称，检测装置型号等信息进行监测和查看。

优选的，所述保护模块包括负荷运行管理单元、机组温度控制单元、电压互感器单元、保护盘和远程安全监测单元，所述负荷运行管理单元用于进行负荷运行的管理操作，所述机组温度控制单元用于对电力机组的温度进行控制，所述电压互感器单元用于进行电压互感器设置的管理操作，所述保护盘用于测量电力系统中高电压的装置，通常用于将高电压变换为较低电压，以便进行监测、测量和保护，所述远程安全监测单元用于通过远程技术手段，对特定区域、设备、系统或环境中的安全状况进行实时监控、分析和管理的过程。

优选的，所述保护盘包括继电器、差动保护单元、过流保护单元、过压和欠压保护单元、频率保护单元、故障指示和记录单元和通信接口，所述继电器用于监测电流、电压、频率等参数，所述差动保护单元用于检测电流差异，以防止电力设备受到电流不平衡造成的损害，所述过流保护单元监测电流是否超过了设定的额定值，如果电流超过了预定的阈值，保护盘会切断电路，以防止设备过载，所述过压和欠压保护单元用于保护功能监测电压是否超过或低于预定的范围，所述频率保护单元用于监测电力系统的频率是否偏离正常范围，所述故障指示和记录单元用于记录电力系统的故障事件，并指示故障发生的位置和原因，所述通信接口用于方便将故障信息发送给监控中心或运维人员，以实现实时监测和响应。

优选的，所述时间模块包括实时时钟模块、计时器和定时器、时钟显示、时间戳记录、时间同步和网络时间协议，所述实时时钟模块用于在断电的情况下也能保持时间，所述计时器和定时器用于创建计时器和定时器功能，所述时钟显示用于创建各种时钟显示，如数字时钟、模拟时钟、LED时钟等，所述时间戳记录用于将特定事件或数据条目与确切的日期和时间相关联，一般用于数据记录和日志中，所述时间同步用于从一个参考时钟同步到其他设备，确保整个系统的时间一致性，所述网络时间协议用于同步多台计算机的时间。

优选的，所述存储模块包括读取记录单元、保存单元、警告标记单元和删除单元，所述读取记录单元能够读取数据采集模块采集到的数据，并进行记录，所述保存单元用于保存数据并生成报表，所述警告标记单元用于对异常数据进行警告，所述删除单元用于对保存数据的删除。

优选的，所述时间模块分别与存储模块，用于对存储模块的数据进行时间的同步。

优选的，所述时间模块与显示模块相连，用于显示同步时间。

本发明提供了一种电力大数据模拟分析管理系统。具备以下有益效果：

1、本发明通过监控模块对电力设备中的数据进行监控和电力的检测，并能够将异常数据进行标记，同时能够通过时间模块和存储模块的配合将实时数据标记上时间进行存储，并能够通过存储模块将数据随时生成报表，从而能够实现随时对数据进行调用并能够根据异常数据，对电力系统进行对应修改，从而能有效地分配资源，提高能源利用率，减少了能源的浪费。

2、本发明通过保护模块的设置，能够远程对电气设备的负荷运行、机组温度和电压等设备的监测管理，从而能够很好保护电气设备，从而能够增加电气设备的使用寿命，同时通过电气设备的异常数据，分析出电气设备出现问题的地方，从而方便对电气设备进行检修，进而能够提高检修效率，不耽误电能使用。

附图说明

图1为本发明的框架图；

图2为本发明中操作界面的框架图；

图3为本发明中限权管理的框架图；

图4为本发明中监控模块的框架图；

图5为本发明中保护模块的框架图；

图6为本发明中保护盘的框架图；

图7为本发明中时间模块的框架图；

图8为本发明中存储模块的框架图。

其中，1、中央控制模块；2、操作界面；201、菜单栏；202、工具栏；203、操作区；204、向导配置单元；3、限权管理模块；301、用户名和密码单元；302、安全令牌；303、单点登录单元；304、修改密码单元；4、监控模块；401、逆变器监控单元；402、电力检测单元；403、数据分析单元；404、标记单元；405、监测单元；5、数据采集模块；6、保护模块；601、负荷运行管理单元；602、机组温度控制单元；603、电压互感器单元；604、保护盘；6041、继电器；6042、差动保护单元；6043、过流保护单元；6044、过压和欠压保护单元；6045、频率保护单元；6046、故障指示和记录单元；6047、通信接口；605、远程安全监测单元；7、时间模块；701、实时时钟模块；702、计时器和定时器；703、时钟显示；704、时间戳记录；705、时间同步；706、网络时间协议；8、存储模块；801、读取记录单元；802、保存单元；803、警告标记单元；804、删除单元；9、显示模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。

实施例：

请参阅附图1，本发明实施例提供一种电力大数据模拟分析管理系统，包括中央控制模块1，中央控制模块1与操作界面2相连，中央控制模块1用于控制整个系统，操作界面2用于对系统的操控，操作界面2与限权管理模块3相连，限权管理模块3用于系统的登录和使用，中央控制模块1与监控模块4相连，监控模块4用于对电力装置的监测和控制，监控模块4与数据采集模块5相连，数据采集模块5用于对电力装置的数据进行采集，监控模块4与保护模块6相连，保护模块6用于对电力装置及系统的保护，监控模块4与时间模块7相连，时间模块7用于同步记录时间，中央控制模块1与存储模块8相连，存储模块8用于对数据的储存和报表的生成，中央控制模块1与显示模块9相连，显示模块9用于将数据转化成肉眼可视的图案或者文字，时间模块7分别与存储模块8，用于对存储模块8的数据进行时间的同步，时间模块7与显示模块9相连，用于显示同步时间；

具体的，操作界面2能够操控系统从而能够调取数据或者控制设备，限权管理模块3能够进行系统的登录，进而能够使用系统，并能够使得系统的安全性得到保证，通过监控模块4能够对设备进行监测和控制，并能够对异常数据进行标记，从而方便使用者看到数据的异常，通过保护模块6能够控制设备的负荷运行、机组的温度和电压等，从而能够起到保护设备的作用，并能够实现进行远程的控制，通过时间模块7能够对监测的数据或者储存的数据提供实时时间，从而能够方便通过时间段进行数据的调用，通过存储模块8能够对数据进行读取，同时能够保存数据，并能够对异常数据进行标记，从而能够对存储的数据进行标记，进而能够看到历史异常数据。

操作界面2包括菜单栏201、工具栏202、操作区203、和向导配置单元204，菜单栏201位于应用程序顶部的水平区域，包含了各种操作、功能和选项的菜单，工具栏202位于应用程序界面的上方或下方，通常包含一系列常用的工具按钮，用于快速访问常用功能或操作，操作区203是用户界面的主要区域，用于显示应用程序的内容和交互元素，向导配置单元204为快速上手配置，应用此向导能够按照提示快速完成配置，建议初装者使用；

具体的，菜单栏201中的菜单可以包括文件操作、编辑功能、视图选项、帮助文档等，菜单栏的内容和布局由UI单元控制，用户可以通过点击菜单来执行相应的操作，工具栏202的按钮和布局也由UI单元控制，操作区203中包括了多个功能按钮，用户可以通过这些按钮进入到对应的功能操作界面，也可以点击进入光伏电站各设备的参数设置界面，向导配置单元204为快速上手配置，应用此向导能够按照提示快速完成配置，建议初装者使用，同时用来配置从站登录主站时所用的账户，和数据库的用户没有任何关系。

限权管理模块3包括用户名和密码单元301和修改密码单元304，用户名和密码单元301的输出端与安全令牌302的输入端相连，用户名和密码单元301用于客户通过输入用户名和密码登录系统，安全令牌302用于在用户和系统之间进行安全通信，安全令牌302的输出端与单点登录单元303的输入端相连，单点登录单元303用于允许用户通过一次认证访问多个相关联的应用和系统，而不需要每次都输入用户名和密码，修改密码单元304的输出端与用户名和密码单元301的输入端相连，修改密码单元304用于更改登录密码；

具体的，用户通过用户名和密码单元301登录之后会通过安全令牌302增加安全性，并能够通过单点登录单元303使得用户只需在登录过程中进行一次认证，之后访问其他系统时会自动被认可，同时通过修改密码单元304能够进行密码的修改，步骤为：首先输入原先的登录密码，用于验证是操作者本人在修改密码，再输入操作者想修改的新的登录密码，最后将新的登录密码重新录入一遍，以防止新密码的录入错误。

监控模块4包括逆变器监控单元401和电力检测单元402和监测单元405，逆变器监控单元401和电力检测单元402的输出端均与数据分析单元403的输入端相连，逆变器监控单元401用于监测、管理和控制逆变器的运行，电力检测单元402用于确保电力系统的正常运行、提高能源效率、保障设备安全，并为能源管理和优化提供数据支持，数据分析单元403用于对逆变器监控单元401和电力检测单元402的数据进行分析，判断数据是否正常，数据分析单元403的输出端与标记单元404的输入端相连，标记单元404用于对正常数据和异常数据进行标记，监测单元405用于监测所属的变电站，所属的设备，所属CAC，监测装置名称，检测装置型号等信息进行监测和查看；

具体的，通过逆变器监控单元401对逆变器的监测参数包括了光伏侧电压、电网频率、输出功率、累计电度、直流电源电压、直流电流、逆变器输出电压、逆变器输出电流、A/B/C相电压/电流/有功功率、控制板温度、转换效率等，系统会对各参数进行实时监控，当参数正常时，指示灯显示为绿色，当参数异常时，指示灯显示为红色，用户通过系统相关指令进入电控制屏界面，用户通过系统相关指令进入变电站智能化电力检测单元402界面，通过系统的统一画面对相关的信息进行了解，用户可根据自身需求从系统中获取变电站智能化电力检测单元402相关操作步骤，依照系统提示进行相关功能设置，便可更快捷的完成自身相关操作需求。

保护模块6包括负荷运行管理单元601、机组温度控制单元602、电压互感器单元603、保护盘604和远程安全监测单元605，负荷运行管理单元601用于进行负荷运行的管理操作，机组温度控制单元602用于对电力机组的温度进行控制，电压互感器单元603用于进行电压互感器设置的管理操作，保护盘604用于测量电力系统中高电压的装置，通常用于将高电压变换为较低电压，以便进行监测、测量和保护，远程安全监测单元605用于通过远程技术手段，对特定区域、设备、系统或环境中的安全状况进行实时监控、分析和管理的过程；

具体的，操作人员通过负荷运行管理单元601进行负荷运行的管理操作，在该操作界面上操作人员输入相应的数据信息进行操作设置，输入数据信息参数后，点击界面上的按钮进行负荷运行的操作处理，机组温度控制单元602中的机组温度参数包括了定子绕组及铁芯、上导推力轴瓦、机组上导轴瓦、机组下导轴瓦、下导油槽温度、空冷器冷风温度、空冷器热风温度、空冷器出水测温度、空冷器进水测温度、1号主变压器温度、2号主变压器温度、[41B]站用变温度等，操作人员通过电压互感器单元603进行电压互感器设置的管理操作，在该操作界面上操作人员输入相应的数据信息进行操作设置，输入数据信息参数后，点击界面上的按钮进行电压互感器设置的操作处理，用户通过系统相关指令进入保护盘604设置界面，通过系统的统一画面对相关的信息进行了解，用户可根据自身需求从系统中获取保护盘设置相关操作步骤，依照系统提示进行相关功能设置，便可更快捷的完成自身相关操作需求，并且通过窗口，用户可以非常直观的了解到，保护盘设置的具体内容，针对实际的需求，在页面内，进行相应的功能设置，进入远程安全监测单元605面后，我们可以点击不同的功能按钮，进行相应的操作；详细操作如下：

清空接收区：点击清空接收区按钮，进行清空接收区操作；

停止显示：点击停止显示按钮，进行停止显示操作；

关闭串口：点击关闭串口按钮，进行关闭串口操作；

选择文件：点击选择文件按钮，进行选择文件操作；

保存图片：点击保存图片按钮，进行保存图片操作；

更改：点击更改按钮，进行更改操作；

关闭服务器：点击关闭服务器按钮，进行关闭服务器操作；

发送信息：点击发送信息按钮，进行发送信息操作；

清空重选：点击清空重选按钮，进行清空重选操作；

手动发送：点击手动发送按钮，进行手动发送操作。

保护盘604包括继电器6041、差动保护单元6042、过流保护单元6043、过压和欠压保护单元6044、频率保护单元6045、故障指示和记录单元6046和通信接口6047，继电器6041用于监测电流、电压、频率等参数，差动保护单元6042用于检测电流差异，以防止电力设备受到电流不平衡造成的损害，过流保护单元6043监测电流是否超过了设定的额定值，如果电流超过了预定的阈值，保护盘会切断电路，以防止设备过载，过压和欠压保护单元6044用于保护功能监测电压是否超过或低于预定的范围，频率保护单元6045用于监测电力系统的频率是否偏离正常范围，故障指示和记录单元6046用于记录电力系统的故障事件，并指示故障发生的位置和原因，通信接口6047用于方便将故障信息发送给监控中心或运维人员，以实现实时监测和响应；

具体的，保护盘中的继电器6041用于监测电流、电压、频率等参数。一旦电力系统中的这些参数超出了正常范围，继电器会触发保护动作，例如切断电路或通知操作人员，差动保护单元6042可以通过监测电流的进出来判断电流是否平衡，从而防止故障，过流保护单元6043能够监测电流是否超过了设定的额定值，如果电流超过了预定的阈值，保护盘会切断电路，以防止设备过载，过压和欠压保护单元6044用于监测电压是否超过或低于预定的范围，过高或过低的电压都可能对电力设备造成损害，因此保护盘会触发适当的保护措施，频率保护单元6045用于监测电力系统的频率是否偏离正常范围，频率异常可能表明电力系统出现问题，因此保护盘会采取措施以保护设备，故障指示和记录单元6046用于保护盘通常会记录电力系统的故障事件，并指示故障发生的位置和原因，以便运维人员分析问题并采取适当的修复措施。

时间模块7包括实时时钟模块701、计时器和定时器702、时钟显示703、时间戳记录704、时间同步705和网络时间协议706，实时时钟模块701用于在断电的情况下也能保持时间，计时器和定时器702用于创建计时器和定时器功能，时钟显示703用于创建各种时钟显示，如数字时钟、模拟时钟、LED时钟等，时间戳记录704用于将特定事件或数据条目与确切的日期和时间相关联，一般用于数据记录和日志中，时间同步705用于从一个参考时钟同步到其他设备，确保整个系统的时间一致性，网络时间协议706用于同步多台计算机的时间；

具体的，实时时钟模块701通常包括一个独立的电源，用于保持时钟电路的运行，它在许多应用中都很重要，如计算机主板、嵌入式系统、家用电器等，计时器和定时器702用于创建计时器和定时器功能，计时器可以测量经过的时间，而定时器可以设置一个时间间隔后触发某个事件。这在各种应用中都很有用，如烘烤食品、运动计时、自动控制等，时钟显示703可以用于创建各种时钟显示，如数字时钟、模拟时钟、LED时钟等，这些时钟可以用于家庭、办公室、汽车等场景，时间戳记录704帮助跟踪事件的发生顺序和时间，时间同步705用于从一个参考时钟同步到其他设备，确保整个系统的时间一致性，网络时间协议706可以通过NTP协议获取网络时间，确保计算机之间的时间同步。

存储模块8包括读取记录单元801、保存单元802、警告标记单元803、和删除单元804，读取记录单元801能够读取数据采集模块5采集到的数据，并进行记录，保存单元802用于保存数据并生成报表，警告标记单元803用于对异常数据进行警告，删除单元804用于对保存数据的删除；

具体的，利用保存单元802能够实现点击“文件保存”按钮，弹出数据报表保存设置窗口，通过下拉框和文件夹列表框，选择该报表需要存储的目标位置，输入文件名，选择保存类型，点击“保存”按钮即可完成报表的保存操作，调度员通过历史报表，便于查看整个变电站一天、一月或者一年中每个时段的运行情况以及变电站的负荷率、总有功等信息量，通过警告标记单元803进行数据的警告，通过删除单元804能够对数据进行删除。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。