CN104122473A - 配网二次设备状态在线监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种配网二次设备状态在线监测方法，包含以下步骤：多个采集单元分别采集对应设备的状态量；若某一设备的状态量大于报警阀值，则采集单元向其余设备的采集单元发出报警信号，并将异常数据发送至服务器；服务器发出指令，其余设备的采集单元分别采集对应设备的状态量；其余设备的采集单元将各自设备的状态量与异常数据进行对比，将对比结果上报至服务器；服务器接收客户端发出的询问指令，将异常数据发送至客户端。本发明能有效、快速、正确识别电网二次设备的工作状态，减少了维修人员的工作量，有利于智能电网的安全稳定。

Description

配网二次设备状态在线监测方法

技术领域

本发明涉及电网设备实时监测技术领域，具体涉及配网二次设备状态在线监测方法。

背景技术

变电站控制回路及继电保护设备在运行中经受电的（一次设备接地故障或操作过电压）、热的、机械（振动）的作用，以及自然环境（大气过电压、气温、气压、湿度以及污秽等）的影响，出现老化以致性能逐渐下降，可靠性逐渐降低。设备的绝缘材料在高电压、高温度的作用下，绝缘性能下降，最终导致绝缘性能的破坏（直流接地）；大气中过电压（雷击）会损伤装置的电源。这些变化（称为劣化）的过程一般是缓慢的渐变的过程。随着设备运行期增长，性能逐渐下降，可靠性逐渐下降，设备故障率逐渐增大，可能危及系统的安全运行，必须对这些设备的运行状态进行监测。

当前的设备检修需要大范围停电，影响到企业和居民的用电。如今90％以上的设备由于采用了数字化静态设备使得其在使用年限内已达到免（少）维护水平，用传统的检修方式对设备进行逐个检修，会造成维修不足或维修过剩、盲目维修。这样的方式忽略了设备初始状态（产品质量）的差异以及运行环境不同所造成设备状态的变化，采用一刀切的方法既不经济也不合理，造成在实践中缺乏一定的科学性和灵活性。

电力设备状态监测（state monitoring of power apparatus）的目的是采用有效的检测手段和分析诊断技术，及时、准确的掌握设备运行状态，保证设备的安全、可靠和经济运行。状态检验随着故障诊断技术的发展而逐渐进入实用化，并由于其巨大的效益而在产业界引起广泛重视，理论研究和生产实践都在进一步深进。

在线监测技术是在被测设备处于运行的条件下，对设备的状况进行连续或定时的监测，通常是自动进行的。既不影响系统正常的运行，又能直接反映运行中的设备状态，比停止运行时进行的离线监测更为有效、及时和可靠。

由于运行设备一般处于工业环境，各种干扰不可避免，传感信号往往掺杂着干扰信号，因此测量信号的处理、判断是十分重要的，而对于设备状态的判断，往往需要多方面信号的综合判断。

传统的监测装置的功能一般是报告该装置的相应监测量。电力设备在运行过程中，由于各种原因其运行状态会不断发生变化，信号检测的任务就是及时发现设备运行过程中的实时状态，实现对保护装置、控制回路、相关回路等关键信号的采集，作为检测系统实现应用的基础。

发明内容

本发明的目的在于提供一种配网二次设备状态在线监测方法，能有效、快速、正确识别电网二次设备的工作状态，减少了维修人员的工作量，有利于智能电网的安全稳定。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：一种配网二次设备状态在线监测方法，其特点是，包含以下步骤：

多个采集单元分别采集对应设备的状态量；

若某一设备的状态量大于报警阀值，则采集单元向其余设备的采集单元发出报警信号，并将异常数据发送至服务器；

服务器发出指令，其余设备的采集单元分别采集对应设备的状态量；

其余设备的采集单元将各自设备的状态量与异常数据进行对比，将对比结果上报至服务器；

服务器接收客户端发出的询问指令，将异常数据发送至客户端。

较佳地，进一步包含服务器不间断的逐一对各采集单元进行巡检，并将各采集单元的采集到的状态量进行分类。

将上述方法应用于保护装置的监测时，包含以下步骤：

多个采集单元分别采集对应保护装置的状态量；

若某一保护装置的绝缘超过其绝缘监测的下线门限时，则采集单元向其余保护装置的采集单元发出报警信号，并将异常数据发送至服务器；

服务器发出指令，其余保护装置的采集单元分别采集对应保护装置的状态量；

其余保护装置的采集单元将各自保护装置的状态量与异常数据进行对比，将对比结果上报至服务器；

服务器接收客户端发出的询问指令，将异常数据发送至客户端。

所述的状态量为电压、电流、绝缘电阻值。

将上述方法应用于高压断路器的监测时，其特征在于，包含以下步骤：

多个采集单元分别采集对应高压断路器的状态量；

若某一高压断路器跳闸时，则采集单元向其余高压断路器的采集单元发出报警信号，并将异常数据发送至服务器；

服务器发出指令，其余高压断路器的采集单元分别采集对高压断路器的状态量；

其余高压断路器的采集单元将各自高压断路器的状态量与异常数据进行对比，将对比结果上报至服务器；

服务器接收客户端发出的询问指令，将异常数据发送至客户端。

所述的状态量为分闸电流值。

将上述方法应用于电力变压器的监测时，其特征在于，包含以下步骤：

多个采集单元分别采集对应电力变压器的状态量；

若某一电力变压器有问高于报警阀值时，则采集单元向其余电力变压器的采集单元发出报警信号，并将异常数据发送至服务器；

服务器发出指令，其余电力变压器的采集单元分别采集对电力变压器的状态量；

其余电力变压器的采集单元将各自电力变压器的状态量与异常数据进行对比，将对比结果上报至服务器；服务器接收客户端发出的询问指令，将异常数据发送至客户端。

所述的状态量为电力变压器的油温、电流、电压值。

本发明配网二次设备状态在线监测方法与现有技术相比具有以下优点：由于各采集模块之间互通信息，能有效、快速、正确识别电网二次设备的工作状态，减少了维修人员的工作量，有利于智能电网的安全稳定。

附图说明

图1为本发明配网二次设备状态在线监测方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。

如图1所示一种配网二次设备状态在线监测方法，包含以下步骤：

多个采集单元分别采集对应设备的状态量；

若某一设备的状态量大于报警阀值，则采集单元向其余设备的采集单元发出报警信号，并将异常数据发送至服务器；

服务器发出指令，其余设备的采集单元分别采集对应设备的状态量；

其余设备的采集单元将各自设备的状态量与异常数据进行对比，将对比结果上报至服务器；

服务器接收客户端发出的询问指令，将异常数据发送至客户端。

进一步，服务器不间断的逐一对各采集单元进行巡检，并将各采集单元的采集到的状态量进行分类。

上述方法应用于保护装置的监测时，包含以下步骤：

多个采集单元分别采集对应保护装置的状态量；

若某一保护装置的绝缘超过其绝缘监测的下线门限时，则采集单元向其余保护装置的采集单元发出报警信号，并将异常数据发送至服务器；

服务器发出指令，其余保护装置的采集单元分别采集对应保护装置的状态量；

其余保护装置的采集单元将各自保护装置的状态量与异常数据进行对比，将对比结果上报至服务器；

服务器接收客户端发出的询问指令，将异常数据发送至客户端。

所述的状态量为电压、电流、绝缘电阻值。

高压断路器是电力系统中最重要的开关设备，开关状态的好坏直接影响着电力系统的安全运行。高压断路器的故障包括机械故障和电气故障两大类，调查表明，80%的高压断路器故障是由于机械特性不良造成的，因此对机械特性的监测尤为重要。目前高压断路器的监测主要分为两大类：机械寿命在线监测和触头电寿命监测，监测的内容包括泄漏电流监测、气体密度监测、开断次数监测、累积开断电流监测、振动波型监测、断路器红外成像监测、分合闸线圈电流波型监测等。

断路器机械性能监测及最新进展断路器机械状态监测主要有行程和速度的监测，操作过程中振动信号的监测等。机械性能稳定的断路器，其分、合闸振动波形的各峰值大小和各峰值间的时间差是相对稳定的。将振动信号监测的波形与该断路器的特征波形/指纹0比较，即可判别断路器机械特性是否正常。监测系统通过考察断路器动作时，流过跳闸/闭合线圈里的电流波形来获得断路器的状态信息。并对相同断路器的分合闸控制电流进行比较，并实行横向和纵向的同时比较，来衡量断路器机械性能是否正常。

上述方法应用于高压断路器的监测时，包含以下步骤：

多个采集单元分别采集对应高压断路器的状态量；

若某一高压断路器跳闸时，则采集单元向其余高压断路器的采集单元发出报警信号，并将异常数据发送至服务器；

服务器发出指令，其余高压断路器的采集单元分别采集对高压断路器的状态量；

其余高压断路器的采集单元将各自高压断路器的状态量与异常数据进行对比，将对比结果上报至服务器；

服务器接收客户端发出的询问指令，将异常数据发送至客户端。

所述的状态量为分闸电流值。

确保变压器正常运行的主要部件包括：绕组、铁心、绝缘油、冷却器及有载调节器（OLTC）。故障统计表明，OLTC故障和绕组故障最常见。因此，监控的关键参数包括OLTC故障、油/纸绝缘（包括绕组和变压器）的老化、负载和运行状态。

OLTC的特殊监测：OLTC故障主要由机械故障（轴承、转轴和驱动机构）引起，然后是电气故障，比如触点烧损、转换电阻燃烧和绝缘问题。

绝缘问题：绕组绝缘和主绝缘是影响变压器寿命的最大的问题之一，可通过温度、油中气体分析（DGA），局部放电（PD）和湿度分析来监测。热点温度通常由过载或局部过热引起，通常使用的方法是通过测量油温和负载电流由热模型来计算热点温度。

其他有价值的监测量：负载和运行状态的基本信息可通过电压、电流互感器监测。

采集终端会把采集到的变压器参数传送到监控平台，通过与并列运行的变压器进行横向比较，同时参考历史数据来进行纵向比较，结合运行时的输送功率，判断变压器的运行状况，得出是否需要对变压器进行停电检修的建议，发送给管理人员以供参考。

上述方法应用于电力变压器的监测时，其特征在于，包含以下步骤：

多个采集单元分别采集对应电力变压器的状态量；

若某一电力变压器有问高于报警阀值时，则采集单元向其余电力变压器的采集单元发出报警信号，并将异常数据发送至服务器；

服务器发出指令，其余电力变压器的采集单元分别采集对电力变压器的状态量；

其余电力变压器的采集单元将各自电力变压器的状态量与异常数据进行对比，将对比结果上报至服务器；服务器接收客户端发出的询问指令，将异常数据发送至客户端。

所述的状态量为电力变压器的油温、电流、电压值。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (8)

1.一种配网二次设备状态在线监测方法，其特征在于，包含以下步骤：

多个采集单元分别采集对应设备的状态量；

若某一设备的状态量大于报警阀值，则采集单元向其余设备的采集单元发出报警信号，并将异常数据发送至服务器；

服务器发出指令，其余设备的采集单元分别采集对应设备的状态量；

其余设备的采集单元将各自设备的状态量与异常数据进行对比，将对比结果上报至服务器；

服务器接收客户端发出的询问指令，将异常数据发送至客户端。

2.如权利要求1所述的配网二次设备状态在线监测方法，其特征在于，进一步包含服务器不间断的逐一对各采集单元进行巡检，并将各采集单元的采集到的状态量进行分类。

3.一种如权利要求2所述的配网二次设备状态在线监测方法，其应用于保护装置的监测时，其特征在于，包含以下步骤：

多个采集单元分别采集对应保护装置的状态量；

若某一保护装置的绝缘超过其绝缘监测的下线门限时，则采集单元向其余保护装置的采集单元发出报警信号，并将异常数据发送至服务器；

服务器发出指令，其余保护装置的采集单元分别采集对应保护装置的状态量；

其余保护装置的采集单元将各自保护装置的状态量与异常数据进行对比，将对比结果上报至服务器；

服务器接收客户端发出的询问指令，将异常数据发送至客户端。

4.如权利要求3所述的配网二次设备状态在线监测方法，其特征在于，所述的状态量为电压、电流、绝缘电阻值。

5.一种如权利要求2所述的配网二次设备状态在线监测方法，其应用于高压断路器的监测时，其特征在于，包含以下步骤：

多个采集单元分别采集对应高压断路器的状态量；

若某一高压断路器跳闸时，则采集单元向其余高压断路器的采集单元发出报警信号，并将异常数据发送至服务器；

服务器发出指令，其余高压断路器的采集单元分别采集对高压断路器的状态量；

其余高压断路器的采集单元将各自高压断路器的状态量与异常数据进行对比，将对比结果上报至服务器；

服务器接收客户端发出的询问指令，将异常数据发送至客户端。

6.如权利要求5所述的配网二次设备状态在线监测方法，其特征在于，所述的状态量为分闸电流值。

7.一种如权利要求2所述的配网二次设备状态在线监测方法，其应用于电力变压器的监测时，其特征在于，包含以下步骤：

多个采集单元分别采集对应电力变压器的状态量；

若某一电力变压器有问高于报警阀值时，则采集单元向其余电力变压器的采集单元发出报警信号，并将异常数据发送至服务器；

服务器发出指令，其余电力变压器的采集单元分别采集对电力变压器的状态量；

其余电力变压器的采集单元将各自电力变压器的状态量与异常数据进行对比，将对比结果上报至服务器；服务器接收客户端发出的询问指令，将异常数据发送至客户端。

8.如权利要求7所述的配网二次设备状态在线监测方法，其特征在于，所述的状态量为电力变压器的油温、电流、电压值。