CN103091591A - 一种高压电抗器的实时监控方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高压电抗器的实时监控方法和系统。其中的方法包括：在高压电抗器的指定的通风道中均设置一组串联的、使用光导纤维制成的传感器；所述传感器采集所述高压电抗器的电信号，并将所采集的电信号通过传输光纤发送给信号处理器；所述信号处理器对所接收到的电信号进行处理，获取所述高压电抗器的运行状态信息，并根据所述高压电抗器的运行状态信息对所述高压电抗器进行实时监控。应用本发明可以方便地对高压电抗器的电信号进行采集和传输，以得到高压电抗器的运行状态信息，从而可以对高压电抗器进行有效的实时监控。
Description
技术领域
本申请涉及高压电抗器技术领域，尤其涉及一种高压电抗器的实时监控方法和系统。
背景技术
随着我国电网建设的不断扩大，输送容量和电压不断提高，技术水平大大提升，目前我们已经开始进入建设智能电网的时代。高压电抗器作为电力系统中较为重要的一种电气设备，在现有技术中一直都没有一种合适的监控和保护机制，还处于一种空白的状态。
截至目前为止，高压电抗器的监控和保护机制之所以还处于一种空白的状态，其原因在于：在对高压电抗器进行保护之前，需要实时获取该高压电抗器的运行状态信息，然后才能对该高压电抗器进行实时监控，并对该高压电抗器进行相应的保护，使得高压电抗器在出现故障时能够及时退出运行，以防止事故的扩大，危机系统中的其它设备。而要获取该高压电抗器的运行状态信息，一般需要先采集该高压电抗器的电信号，然后根据所采集的电信号来判断该高压电抗器的运行状态信息。然而，所需采集的高压电抗器的电信号一般属于微弱信号，而由于高压电抗器的特殊结构和运行状态的原因，导致处于运行状态的高压电抗器的周边一般都具有很高的电压和很强的电场。因此，所需采集的电信号将会淹没在这种高电压、高电磁环境中；而且，上述电信号的传输过程也将受到高电压、高电磁环境的极大干扰，所以该电信号与高压之间的绝缘隔离问题也无法解决。
综上可知，由于高压电抗器的结构和运行状态的特殊性，在高压电抗器的高电压、高电磁环境下，高压电抗器的电信号的采集和传输都存在很大的困难，因此如果使用常规的监控方式将无法对高压电抗器的电信号进行的采集和传输，以得到高压电抗器的运行状态信息，因而难以对高压电抗器进行有效的实时监控。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种高压电抗器的实时监控方法和系统，从而可以对高压电抗器进行有效的实时监控。
本发明的技术方案具体是这样实现的：
一种高压电抗器的实时监控方法，该方法包括：
A、在高压电抗器的指定的通风道中均设置一组串联的、使用光导纤维制成的传感器；
B、所述传感器采集所述高压电抗器的电信号，并将所采集的电信号通过传输光纤发送给信号处理器；
C、所述信号处理器对所接收到的电信号进行处理，获取所述高压电抗器的运行状态信息，并根据所述高压电抗器的运行状态信息对所述高压电抗器进行实时监控。
较佳的，所述高压电抗器的指定的通风道中的各组传感器之间使用串联的方式连接。
较佳的，所述电信号为随时间而变化的电压信号和/或电流信号。
较佳的，所述电信号为由光纤传感器所测得的温度信号转换而成的光强信号。
较佳的，所述步骤C还进一步包括：
所述信号处理器实时显示并存储所获取的所述高压电抗器的运行状态信息。
较佳的，在所述步骤C之后，该方法还进一步包括：
D、当所述高压电抗器的电信号的值大于预先设定的阈值时，所述信号处理器发送报警信息。
较佳的，当所述电信号为由光纤传感器所测得的温度信号转换而成的光强信号时，所述预先设定的阈值为预先设定的定温报警值。
较佳的，在所述步骤D之后，该方法还进一步包括：
E、当所述高压电抗器恢复正常工作时，所述信号处理器根据所接收的停止报警指令停止发送报警信息。
本发明还提高了一种高压电抗器的实时监控系统，该系统包括：信号处理器、传输光纤和至少一组以串联方式设置在高压电抗器的通风道中的传感器；其中，
所述传感器，用于采集所述高压电抗器的电信号，并将所采集的电信号发送给所述传输光纤维；
所述传输光纤维，用于将所述传感器203所采集的电信号传输给所述信号处理器；
所述信号处理器，用于对所接收到的电信号进行处理，获取所述高压电抗器的运行状态信息，并根据所述高压电抗器的运行状态信息对所述高压电抗器进行实时监控。
较佳的，所述高压电抗器的指定的通风道中的各组传感器之间使用串联的方式连接。
较佳的，所述信号处理器，还用于实时显示并存储所获取的所述高压电抗器的运行状态信息。
较佳的，所述信号处理器，还用于当所述高压电抗器的电信号的值大于预先设定的阈值时，发送报警信息。
较佳的，所述信号处理器，还用于当所述高压电抗器恢复正常工作时，根据所接收的停止报警指令停止发送报警信息。
较佳的，所述信号处理器包括：高速信号处理模块、高频脉冲激光模块、光波分复用模块、多个光电探测器模块和与所述多个光电探测器模块一一对应的多个放大器模块；
所述高频脉冲激光模块，用于根据接收到的工作指令向所述光波分复用模块输出高频脉冲激光；
所述光波分复用模块，用于将所述高频脉冲激光模块输出的激光输出给传输光纤，并将传输光纤输入的激光信号分别发送给各个光电探测器模块；
所述光电探测器模块，用于将接收到的激光信号转换成相应的电信号，将转换后的电信号发送给与其相连的放大器模块；
所述放大器模块，用于对所接收的电信号进行放大后发送给所述高速信号处理模块；
所述高速信号处理模块，用于向所述高频脉冲激光模块发送工作指令；对所接收到的电信号进行处理，获取所述高压电抗器的运行状态信息，并根据所述高压电抗器的运行状态信息对所述高压电抗器进行实时监控。
较佳的，所述高压电抗器的实时监控系统还进一步包括：工控机；
所述信号处理器，将所获取的所述高压电抗器的运行状态信息发送给所述工控机；
所述工控机，用于实时显示并存储所述高压电抗器的运行状态信息。
较佳的，所述工控机，还用于当所述高压电抗器的电信号的值大于预先设定的阈值时，发送报警信息。
较佳的，所述工控机，还用于当所述高压电抗器恢复正常工作时，根据所接收的停止报警指令停止发送报警信息。
较佳的，所述信号处理器和所述工控机之间通过RS485、RS232接口或网口连接。
由上述技术方案可见，本发明中在高压电抗器的指定的通风道中均设置了由光导纤维制成的传感器，用于采集所述高压电抗器的电信号并将所采集的电信号通过传输光纤发送给信号处理器；而所述信号处理器则对所接收到的电信号进行处理，获取所述高压电抗器的运行状态信息，并根据所述高压电抗器的运行状态信息对所述高压电抗器进行实时监控，从而可方便地对所述高压电抗器的电信号进行的采集和传输，以得到高压电抗器的运行状态信息，从而可以对高压电抗器进行有效的实时监控。
附图说明
图1是本发明实施例中的高压电抗器的实时监控方法的流程示意图。
图2为本发明实施例中的高压电抗器的实时监控系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。
在本发明的技术方案中，提出了一种高压电抗器的实时监控方法。
图1是本发明实施例中的高压电抗器的实时监控方法的流程示意图。如图1所示，本发明实施例中的高压电抗器的实时监控方法包括如下所述步骤：
步骤101，在高压电抗器的指定的通风道中均设置一组串联的、使用光导纤维制成的传感器。
在目前所使用的高压电抗器上，一般都设置有一个或多个通风道。为了采集高压电抗器的电信号，在本发明的实施例中，将利用高压电抗器的通风道的空间分布，在高压电抗器的指定的通风道中均设置一组串联的传感器，所述高压电抗器的指定的通风道中的各组传感器之间也使用串联的方式连接。其中，所述传感器使用光导纤维制成。
步骤102，传感器采集所述高压电抗器的电信号，并将所采集的电信号通过传输光纤发送给信号处理器。
在高压电抗器的通风道中设置传感器之后，所述传感器即可实时采集所述电抗器的电信号，并将所采集的电信号通过传输光纤发送给信号处理器。其中，所述电信号可以是随时间而变化的电压信号和/或电流信号，例如，所述电信号可以是由光纤传感器所测得的温度信号转换而成的光强信号。
在本步骤，由于所述传感器是由光导纤维制成的，而且传感器所采集的电信号将通过传输光纤中进行传输，因此传感器所采集的电信号可以转换成激光信号在传输光纤中以激光的形式进行传输，而激光信号在高电压、高电磁环境下并不会受到很大的干扰，所以可以有效地规避了电信号的采集和传输过程与高压电抗器之间的绝缘问题，而且也进一步降低了由于增加了传感器而带来的被测设备（即高压电抗器）绝缘性能降低的风险。另外，由于上述各组传感器之间是使用串联的方式连接，所采集的电信号将沿着传输光纤进行传输，从而可将一个狭窄空间的信息巧妙地转换成沿光纤长度分布的信息。
步骤103，所述信号处理器对所接收到的电信号进行处理，获取所述高压电抗器的运行状态信息，并根据所述高压电抗器的运行状态信息对所述高压电抗器进行实时监控。
在本步骤中，所述信号处理器在接收到通过传输光纤传输的电信号之后，将对接收到的电信号进行处理，以获取所述高压电抗器的运行状态信息。例如，当所述电信号为电压信号和电流信号时，所述信号处理器即可对所述电压信号和电流信号进行相应的计算，从而得到所述高压电抗器的运行状态信息，以判断所述高压电抗器是否处于正常工作状态。
在获取所述高压电抗器的运行状态信息之后，即可根据所述运行状态信息对所述高压电抗器进行实时监控，以对该高压电抗器进行相应的保护，使得高压电抗器在出现故障时能够及时退出运行。
较佳的，在本发明的具体实施例中，上述步骤103还可进一步包括：
所述信号处理器还可实时显示并存储所获取的所述高压电抗器的运行状态信息。
例如，所述信号处理器可以在显示设备上实时显示所获取的所述高压电抗器的运行状态信息，还可以将所获取的所述高压电抗器的运行状态信息存储在历史数据库中，以便于进行后续的各种分析、整理工作。
较佳的，在本发明的具体实施例中，上述步骤103之后还可进一步包括：
步骤104，当所述高压电抗器的电信号的值大于预先设定的阈值时，所述信号处理器发送报警信息。
在本发明的具体实施例中，可以根据实际应用情况的需要，根据所述传感器所采集的电信号，预先设置一个或多个阈值，并将预先设定的阈值存储在所述信号处理器中。因此，当所述高压电抗器的电信号的值大于预先设定的阈值时，所述信号处理器即可触发报警机制，发送报警信息，以提示工作人员上述被监控的高压电抗器的运行状态可能出现了问题。所述工作人员即可根据上述报警信息进行相应的处理，从而可以对所述高压电抗器进行有效的保护。
例如，在本发明的较佳实施例中，所述电信号可以是由光纤传感器所测得的温度信号转换而成的光强信号，所述预先设定的阈值为预先设定的定温报警值。因此，当所述光强信号的值大于所述预先设定的定温报警值时，所述信号处理器即可触发报警机制，发送报警信息。
较佳的，在本发明的具体实施例中，在所述步骤104之后，还可进一步包括：
当所述高压电抗器恢复正常工作时，所述信号处理器根据所接收的停止报警指令停止发送报警信息。
因此，当所述高压电抗器恢复正常工作时，工作人员可以向所述信号处理器输入停止报警指令，使得所述信号处理器停止发送报警信息。
通过上述的步骤101～104，即可方便地对高压电抗器的电信号进行的采集和传输，以得到高压电抗器的运行状态信息，从而可以对高压电抗器进行有效的实时监控。
在本发明的技术方案中，还提出了一种高压电抗器的实时监控系统。
图2为本发明实施例中的高压电抗器的实时监控系统的结构示意图。如图2所示，本发明实施例中的高压电抗器的实时监控系统包括：信号处理器201、传输光纤202和至少一组以串联方式设置在高压电抗器的通风道中的传感器203；其中，
所述传感器203，用于采集所述高压电抗器的电信号，并将所采集的电信号发送给所述传输光纤维202；
所述传输光纤维202，用于将所述传感器203所采集的电信号传输给所述信号处理器201；
所述信号处理器201，用于对所接收到的电信号进行处理，获取所述高压电抗器的运行状态信息，并根据所述高压电抗器的运行状态信息对所述高压电抗器进行实时监控。
较佳的，在本发明的具体实施例中，所述高压电抗器的指定的通风道中的各组传感器203之间使用串联的方式连接。
较佳的，在本发明的具体实施例中，所述信号处理器201，还可用于实时显示并存储所获取的所述高压电抗器的运行状态信息。
较佳的，在本发明的具体实施例中，所述信号处理器201，还可用于当所述高压电抗器的电信号的值大于预先设定的阈值时，发送报警信息。
较佳的，在本发明的具体实施例中，所述信号处理器201，还可用于当所述高压电抗器恢复正常工作时，根据所接收的停止报警指令停止发送报警信息。
较佳的，在本发明的具体实施例中，所述信号处理器201包括：高速信号处理模块21、高频脉冲激光模块22、光波分复用模块23、多个光电探测器模块24和与所述多个光电探测器模块24一一对应的多个放大器模块25。
所述高频脉冲激光模块22，用于根据接收到的工作指令向所述光波分复用模块23输出高频脉冲激光；
所述光波分复用模块23，用于将所述高频脉冲激光模块22输出的激光输出给传输光纤202，并将传输光纤202输入的激光信号分别发送给各个光电探测器模块24；
所述光电探测器模块24，用于将接收到的激光信号转换成相应的电信号，将转换后的电信号发送给与其相连的放大器模块25；
和所述放大器模块25，用于对所接收的电信号进行放大后发送给所述高速信号处理模块21；
所述高速信号处理模块21，用于向所述高频脉冲激光模块22发送工作指令；对所接收到的电信号进行处理，获取所述高压电抗器的运行状态信息，并根据所述高压电抗器的运行状态信息对所述高压电抗器进行实时监控。
较佳的，在本发明的具体实施例中，所述高压电抗器的实时监控系统还可进一步包括：工控机204。
所述信号处理器201，将所获取的所述高压电抗器的运行状态信息发送给所述工控机204；
所述工控机204，用于实时显示并存储所述高压电抗器的运行状态信息。
较佳的，在本发明的具体实施例中，所述工控机204，还可用于当所述高压电抗器的电信号的值大于预先设定的阈值时，发送报警信息。
较佳的，在本发明的具体实施例中，所述工控机204，还可用于当所述高压电抗器恢复正常工作时，根据所接收的停止报警指令停止发送报警信息。
较佳的，在本发明的具体实施例中，所述所述信号处理器201和所述工控机204之间通过RS485、RS232接口或网口连接。
较佳的，在本发明的具体实施例中，所述RS232接口的串口波特率为9.6k～230k。
另外，由于接口的串口波特率越低，误码率就越低，数据传输的可靠性就越高，但数据传输的时间将越长；反之，接口的串口波特率越高，误码率就越高，数据传输的可靠性就越低，但数据传输的时间将越短。因此，在本发明的较佳实施例中，所述RS232接口的串口波特率最好为57.6k，从而可在满足数据传输可靠的条件下，尽量缩短数据传输的时间。
综上所述，在本发明的技术方案中，由于在高压电抗器的指定的通风道中均设置了由光导纤维制成的传感器，用于采集所述高压电抗器的电信号并将所采集的电信号通过传输光纤发送给信号处理器；而所述信号处理器则对所接收到的电信号进行处理，获取所述高压电抗器的运行状态信息，并根据所述高压电抗器的运行状态信息对所述高压电抗器进行实时监控，从而可方便地对所述高压电抗器的电信号进行的采集和传输，以得到高压电抗器的运行状态信息，从而可以对高压电抗器进行有效的实时监控。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (18)
1.一种高压电抗器的实时监控方法，其特征在于，该方法包括：
A、在高压电抗器的指定的通风道中均设置一组串联的、使用光导纤维制成的传感器；
B、所述传感器采集所述高压电抗器的电信号，并将所采集的电信号通过传输光纤发送给信号处理器；
C、所述信号处理器对所接收到的电信号进行处理，获取所述高压电抗器的运行状态信息，并根据所述高压电抗器的运行状态信息对所述高压电抗器进行实时监控。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述高压电抗器的指定的通风道中的各组传感器之间使用串联的方式连接。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述电信号为随时间而变化的电压信号和/或电流信号。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：
所述电信号为由光纤传感器所测得的温度信号转换而成的光强信号。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C还进一步包括：
所述信号处理器实时显示并存储所获取的所述高压电抗器的运行状态信息。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤C之后，该方法还进一步包括：
D、当所述高压电抗器的电信号的值大于预先设定的阈值时，所述信号处理器发送报警信息。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：
当所述电信号为由光纤传感器所测得的温度信号转换而成的光强信号时，所述预先设定的阈值为预先设定的定温报警值。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述步骤D之后，该方法还进一步包括：
E、当所述高压电抗器恢复正常工作时，所述信号处理器根据所接收的停止报警指令停止发送报警信息。
9.一种高压电抗器的实时监控系统，其特征在于，该系统包括：信号处理器、传输光纤和至少一组以串联方式设置在高压电抗器的通风道中的传感器；其中，
所述传感器，用于采集所述高压电抗器的电信号，并将所采集的电信号发送给所述传输光纤维；
所述传输光纤维，用于将所述传感器203所采集的电信号传输给所述信号处理器；
所述信号处理器，用于对所接收到的电信号进行处理，获取所述高压电抗器的运行状态信息，并根据所述高压电抗器的运行状态信息对所述高压电抗器进行实时监控。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于：
所述高压电抗器的指定的通风道中的各组传感器之间使用串联的方式连接。
11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于：
所述信号处理器，还用于实时显示并存储所获取的所述高压电抗器的运行状态信息。
12.根据权利要求9所述的系统，其特征在于：
所述信号处理器，还用于当所述高压电抗器的电信号的值大于预先设定的阈值时，发送报警信息。
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于：
所述信号处理器，还用于当所述高压电抗器恢复正常工作时，根据所接收的停止报警指令停止发送报警信息。
14.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述信号处理器包括：高速信号处理模块、高频脉冲激光模块、光波分复用模块、多个光电探测器模块和与所述多个光电探测器模块一一对应的多个放大器模块；
所述高频脉冲激光模块，用于根据接收到的工作指令向所述光波分复用模块输出高频脉冲激光；
所述光波分复用模块，用于将所述高频脉冲激光模块输出的激光输出给传输光纤，并将传输光纤输入的激光信号分别发送给各个光电探测器模块；
所述光电探测器模块，用于将接收到的激光信号转换成相应的电信号，将转换后的电信号发送给与其相连的放大器模块；
所述放大器模块，用于对所接收的电信号进行放大后发送给所述高速信号处理模块；
所述高速信号处理模块，用于向所述高频脉冲激光模块发送工作指令；对所接收到的电信号进行处理，获取所述高压电抗器的运行状态信息，并根据所述高压电抗器的运行状态信息对所述高压电抗器进行实时监控。
15.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述高压电抗器的实时监控系统还进一步包括：工控机；
所述信号处理器，将所获取的所述高压电抗器的运行状态信息发送给所述工控机；
所述工控机，用于实时显示并存储所述高压电抗器的运行状态信息。
16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于：
所述工控机，还用于当所述高压电抗器的电信号的值大于预先设定的阈值时，发送报警信息。
17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于：
所述工控机，还用于当所述高压电抗器恢复正常工作时，根据所接收的停止报警指令停止发送报警信息。
18.根据权利要求15所述的系统，其特征在于：
所述信号处理器和所述工控机之间通过RS485、RS232接口或网口连接。
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