CN107831712A - 变电站远程监测系统 - Google Patents

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贺云峰
庄绪珍
王家义
刘晓东
朱学春
谢立锋
王晓庆
艾永富
王龙凯
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State Grid Shandong Electric Power Co Yinan Power Supply Co
State Grid Corp of China SGCC
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State Grid Shandong Electric Power Co Yinan Power Supply Co
State Grid Corp of China SGCC
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/04Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/048Monitoring; Safety

Abstract

本发明公开了一种变电站远程监测系统,属于智能电网领域。包括变电站监控总站、数据分析模块、信息库服务器、电力专用网或无线宽带网、信息采集系统和RFID管理系统,数据分析模块分别与变电站监控总站、信息库服务器进行通信,信息库服务器存储有变电站所有常见故障预警特征码,数据分析模块将接收到的故障代码信息与信息库服务器内的数据对比分析判断变电站实际故障,信息采集系统包括分别设有无线发射模块的变电站运行环境状态监测模块、变电站安防监测模块、设备运行状态监测模块。本发明实现了对变电站的远程监控和预警,保障了配电房工作的稳定性,节省了人力资源。

Description

变电站远程监测系统
技术领域
[0001] 本发明属于一种变电站检测系统,具体地说,尤其涉及一种变电站远程监测系统。
背景技术
[0002] 智能电网的主要特征在于实现电力流、信息流、业务流高度一体化,其核心之一是 信息的无损采集、流畅传输、有序应用,而这正是物联网的技术特点和优势。将物联网与智 能电网相融合,具有重要的科学意义和工程价值。一方面,物联网技术有助于进一步有效整 合电力系统和信息通信基础设施资源,使通信资源更好地服务于电力系统运行,让未来电 网会“思考”,提高输变电设备运行可靠性,改善输变电资产的利用效率。另一方面,智能电 网建设将成为拉动物联网产业、推进信息通信产业发展的强大驱动力,并有力地影响和推 动其他行业的物联网应用,提高我国工业生产和公众生活等各个方面的信息化水平。
[0003] 配电网不仅设备多、分布广、运行环境复杂,而且其安全稳定运行状况往往直接为 用户感知,如何有效地掌握其运行状况,避免隐患扩大成故障是配电网运维管理的重点和 难点。随着状态检修的推广,如何规范有效获取设备的状态信息成为其重点也是难点。
[0004] 随着我国社会的快速发展,无人值班变电站逐渐增多,之前管理变电站的值班人 员成为多个变电站的管理人员,由于管理人员需要管理的变电站较多,故而难以按照传统 方式进行重点设备逐一巡查,然而由于变电站的重要设备也要需要及时巡查才能有效的保 证变电站的使用安全性,故而为了提高巡查变电站重点设备的质量,保证变电站的使用安 全,智能检修巡查系统的需求也越来越迫切。
发明内容
[0005] 本发明目的是提供一种变电站远程监测系统,以克服现有技术中的传统变电站检 修巡查时信息传递方式在应急性、预警性以及实时性方面存在局限性的缺陷。
[0006] 本发明是采用以下技术方案实现的:
[0007] 本发明变电站远程监测系统,包括变电站监控总站、数据分析模块、信息库服务 器、电力专用网或无线宽带网、信息采集系统和RFID管理系统,
[0008] 所述数据分析模块分别与变电站监控总站、信息库服务器进行通信,用于获取变 电站监控总站和信息库服务器的监控数据;
[0009] 所述信息库服务器存储有变电站所有常见故障预警特征码,数据分析模块将接收 到的故障代码信息与信息库服务器内的数据对比分析判断变电站实际故障,过滤无效信息 和各种错误信息,形成可信告警判据,正确判断设备异常、环境异常和破坏、盗窃等行为,并 及时发出预警信号;
[0010] 所述信息采集系统包括分别设有无线发射模块的变电站运行环境状态监测模块、 变电站安防监测模块、设备运行状态监测模块,信息采集系统将采集到的信息通过无线发 射模块连接到无线传感网络,并通过无线传感网络连接电力专用网或无线宽带网并上传到 配电监测中心;
[0011]所述RFID管理系统包括RFID标签、RFID阅读器、分离式RFID手持设备,所述RFID标 签包括变电站设备标签和巡检人员标签,所述RFID阅读器设在变电站内并用于读取巡检人 员标签,记录巡检人员活动范围和运动轨迹,并通过无线传感网络将信息传送到变电站监 控总站,所述分离式RFID手持设备用于读取变电站设备标签信息,并授权巡检人员进行检 修,读取和授权信息通过无线网络连接变电站监控总站,未经授权的操作变电站监控总站 将发出报警信息。
[0012]所述数据分析模块还设有移动终端接口和短信服务接口,数据分析模块通过移动 终端接口与移动终端进行通信,数据分析模块通过短信服务接口与GPRS_DTU模块进行通 信,移动终端通过对应数据分析模块的IP和端口主动获取数据和事件,当数据分析模块接 收到变电站SOE事件后,通过GPRS-DTU模块将报警信息以短信的形式发送给指定技术人员 的手机上,以及通过移动终端接口将报警信息推送到对应移动终端的APP上。
[0013]设备运行状态监测模块包括:
[0014]变压器工作参数监测,在变压器不同位置分别设置振动传感器、油温传感器、压力 传感器,所述振动传感器通过磁铁吸附固定在变压器油箱顶部,每相绕组的中间位置正上 方;所述的油温传感器用来测量油浸式变压器的油温,位于变压器油箱的顶部,深入油中 50mm-80mm;所述压力传感器位于变压器油箱顶部,用来测量变压器的油气压力;
[0015]配变接头温度监测,采用无线温度传感器实现接头温度监测,当配变接头发热时 会被传感器感知,并将检测到的温升值通过无线传感器网络传输到变电站监控总站进行处 理、展示、告警;
[0016] 低压柜出线电流监测,采用不同规格的低压配电综合传感器节点,实现三相线路 的电压电流在线监测,同时可监测空气开关的触头温度;
[0017] 线路接头温度监测,采用无线温度传感器实现配电网线路接头温度的在线监测。
[0018] 所述变电站运行环境状态监测模块包括:
[0019] 站所渗漏水监测,在室内合适位置安装水浸传感器,检测站所渗漏水;
[0020] 电缆沟水浸状态、水位状态监测,在站所的电缆沟内布置水浸传感器,实现电缆沟 的水位、水浸状态监测。
[0021] 所述变电站安防监测模块包括:
[0022] 站所、柜门状态监测,采用无线门磁传感器实时监测各类设施的门开关状态和动 作次数,并辅以无线振动监测,判断是否存在各设施门遭外力破坏的情况;
[0023] 电缆沟盖板状态监测,采用在电缆沟盖板在安装门磁传感器方式,监测电缆沟盖 板是否有异常打开的行为;
[0024] 站所烟感监测,在室内部署感烟传感器,实现室内烟感在线监测,实现火灾预警或 告警;
[0025] 杆塔防外力破坏监测,采用在杆塔上安装倾斜传感器和相对位移传感器等,实现 防外力破坏监测;
[0026]杆上配变防盗监测,在杆上配变及台架上选择合适位置安装防盗螺栓传感器节 点、张力传感器,实现配变防盗检测。
[0027]与现有技术相比,本发明的有益效果是:
[0028] (1)本发明通过在基于物联网的配电房监测系统中设置运行环境状态监测模块、 配电房安防监测模块、设备运行状态监测模块,来获取配电房中的环境状态信息、安防状态 信息、以及设备状态信息,并上述信息经处理后传输至互联网,使得员工能实现对配电房的 远程监控,这样既减少了需要派遣员工定期巡查变电站的频率,节省了人力资源,又能实时 对配电房的各项状况进行监测,进而能及时派出员工对配电房进行维修,保障了配电房工 作的稳定性;
[0029] (2)本发明通过使用物联网RFID技术实现输变电设备全寿命周期管理系统的基本 功能,并实现了对输变电设备的规范化、现代化和信息化管理,提高了电力系统对输变电设 备管理工作的质量和效率。
附图说明
[0030] 图1是本发明的工作原理流程图。
具体实施方式
[0031] 下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0032] 如图1所示,本发明变电站远程监测系统,包括变电站监控总站、数据分析模块、信 息库服务器、电力专用网或无线宽带网、信息采集系统和RFID管理系统。
[0033]所述数据分析模块分别与变电站监控总站、信息库服务器进行通信,用于获取变 电站监控总站和信息库服务器的监控数据;所述信息库服务器存储有变电站所有常见故障 预警特征码,数据分析模块将接收到的故障代码信息与信息库服务器内的数据对比分析判 断变电站实际故障,过滤无效信息和各种错误信息,形成可信告警判据,正确判断设备异 常、环境异常和破坏、盗窃等行为,并及时发出预警信号;所述信息采集系统包括分别设有 无线发射模块的变电站运行环境状态监测模块、变电站安防监测模块、设备运行状态监测 模块,信息采集系统将采集到的信息通过无线发射模块连接到无线传感网络,并通过无线 传感网络连接电力专用网或无线宽带网并上传到配电监测中心。
[0034] 所述RFID管理系统包括RFID标签、RFID阅读器、分离式RFID手持设备,所述RFID标 签包括变电站设备标签和巡检人员标签,所述RFID阅读器设在变电站内并用于读取巡检人 员标签,记录巡检人员活动范围和运动轨迹,并通过无线传感网络将信息传送到变电站监 控总站,所述分离式RFID手持设备用于读取变电站设备标签信息,并授权巡检人员进行检 修,读取和授权信息通过无线网络连接变电站监控总站,未经授权的操作变电站监控总站 将发出报警信息。
[0035] RFID技术识别准确度高、性能可靠、存储信息量大、耐油污水洗等,特别适用于恶 劣工作环境下的自动识别需求。采用RFID标签替换条码等标识设备信息,可有效的完成对 资产的自动化管理,实现资产信息的自动采集、自动处理和报表输出。
[0036]所述数据分析模块还设有移动终端接口和短信服务接口,数据分析模块通过移动 终端接口与移动终端进行通信,数据分析模块通过短信服务接口与GPRS-DTU模块进行通 信,移动终端通过对应数据分析模块的IP和端口主动获取数据和事件,当数据分析模块接 收到变电站S0E事件后,通过GPRS-DTU模块将报警信息以短信的形式发送给指定技术人员 的手机上,以及通过移动终端接口将报警信息推送到对应移动终端的APP上。
[0037]构建运行状态监测、运行环境监测、综合安防、预警报警、分析统计、在线查看、历 史数据查询功能模块,并将配电站各种信息参数、预警告警信息实时推送到各部门LED显示 屏上,经人工干预下的报警确认后,通过平面布置图实现报警点定位。系统可按设备名称、 型号等参数对设备的所有监测数据进行统计分析,并可以报表形式展现,分析设备某段时 间内的运行状态。查询历史监测数据、历史数据曲线、历史数据变化趋势曲线、历史数据K线 图等图表,用于后期深入分析判断。
[0038]设备运行状态监测模块包括:
[0039]变压器工作参数监测,在变压器不同位置分别设置振动传感器、油温传感器、压力 传感器,所述振动传感器通过磁铁吸附固定在变压器油箱顶部,每相绕组的中间位置正上 方;所述的油温传感器用来测量油浸式变压器的油温,位于变压器油箱的顶部,深入油中 50mm-80mm;所述压力传感器位于变压器油箱顶部,用来测量变压器的油气压力;配变接头 温度监测,米用无线温度传感器实现接头温度监测,当配变接头发热时会被传感器感知,并 将检测到的温升值通过无线传感器网络传输到变电站监控总站进行处理、展示、告警;低压 柜出线电流监测,采用不同规格的低压配电综合传感器节点,实现三相线路的电压电流在 线监测,同时可监测空气开关的触头温度;线路接头温度监测,采用无线温度传感器实现配 电网线路接头温度的在线监测。
[0040]变电站运行环境状态监测模块包括:
[0041]站所渗漏水监测,在室内合适位置安装水浸传感器,检测站所渗漏水;电缆沟水浸 状态、水位状态监测,在站所的电缆沟内布置水浸传感器,实现电缆沟的水位、水浸状态监 测。
[0042]变电站安防监测模块包括:
[0043]站所、柜门状态监测,采用无线门磁传感器实时监测各类设施的门开关状态和动 作次数,并辅以无线振动监测,判断是否存在各设施门遭外力破坏的情况;电缆沟盖板状态 监测,采用在电缆沟盖板在安装门磁传感器方式,监测电缆沟盖板是否有异常打开的行为; 站所烟感监测,在室内部署感烟传感器,实现室内烟感在线监测,实现火灾预警或告警;杆 塔防外力破坏监测,采用在杆塔上安装倾斜传感器和相对位移传感器等,实现防外力 1皮坏 监测;杆上配变防盗监测,在杆上配变及台架上选择合适位置安装防盗螺栓传感器节点、张 力传感器,实现配变防盗检测。

Claims (5)

1. 一种变电站远程监测系统,其特征在于:包括变电站监控总站、数据分析模块、信息 库服务器、电力专用网或无线宽带网、信息采集系统和RFID管理系统; 所述数据分析模块分别与变电站监控总站、信息库服务器进行通信,用于获取变电站 监控总站和信息库服务器的监控数据; 所述信息库服务器存储有变电站所有常见故障预警特征码,数据分析模块将接收到的 故障代码信息与信息库服务器内的数据对比分析判断变电站实际故障,过滤无效信息和各 种错误信息,形成可信告警判据,正确判断设备异常、环境异常和破坏、盗窃等行为,并及时 发出预警信号; 所述信息采集系统包括分别设有无线发射模块的变电站运行环境状态监测模块、变电 站安防监测模块、设备运行状态监测模块,信息采集系统将采集到的信息通过无线发射模 块连接到无线传感网络,并通过无线传感网络连接电力专用网或无线宽带网并上传到配电 监测中心; 所述RFID管理系统包括RFID标签、RFID阅读器、分离式RFID手持设备,所述RFID标签包 括变电站设备标签和巡检人员标签,所述RFID阅读器设在变电站内并用于读取巡检人员标 签,记录巡检人员活动范围和运动轨迹,并通过无线传感网络将信息传送到变电站监控总 站,所述分离式RFID手持设备用于读取变电站设备标签信息,并授权巡检人员进行检修,读 取和授权信息通过无线网络连接变电站监控总站,未经授权的操作变电站监控总站将发出 报警信息。
2.根据权利要求1所述的变电站远程监测系统,其特征在于:所述数据分析模块还设有 移动终端接口和短信服务接口,数据分析模块通过移动终端接口与移动终端进行通信,数 据分析模块通过短信服务接口与GPRS-DTU模块进行通信,移动终端通过对应数据分析模块 的IP和端口主动获取数据和事件,当数据分析模块接收到变电站SOE事件后,通过GPRS-DTU 模块将报警信息以短信的形式发送给指定技术人员的手机上,以及通过移动终端接口将报 警信息推送到对应移动终端的APP上。
3. 根据权利要求1所述的变电站远程监测系统,其特征在于: 设备运行状态监测模块包括: 变压器工作参数监测,在变压器不同位置分别设置振动传感器、油温传感器、压力传感 器,所述振动传感器通过磁铁吸附固定在变压器油箱顶部,每相绕组的中间位置正上方;所 述的油温传感器用来测量油浸式变压器的油温,位于变压器油箱的顶部,深入油中50mm-80mm;所述压力传感器位于变压器油箱顶部,用来测量变压器的油气压力; 配变接头温度监测,采用无线温度传感器实现接头温度监测,当配变接头发热时会被 传感器感知,并将检测到的温升值通过无线传感器网络传输到变电站监控总站进行处理、 展示、告警; 低压柜出线电流监测,采用不同规格的低压配电综合传感器节点,实现三相线路的电 压电流在线监测,同时可监测空气开关的触头温度; 线路接头温度监测,采用无线温度传感器实现配电网线路接头温度的在线监测。
4. 根据权利要求1所述的变电站远程监测系统,其特征在于: 所述变电站运行环境状态监测模块包括: 站所渗漏水监测,在室内合适位置安装水浸传感器,检测站所渗漏水; 电缆沟水浸状态、水位状态监测,在站所的电缆沟内布置水浸传感器,实现电缆沟的水 位、水浸状态监测。
5.根据权利要求1所述的一种变电站远程监测系统,其特征在于: 所述变电站安防监测模块包括: 站所、柜门状态监测,采用无线门磁传感器实时监测各类设施的门开关状态和动作次 数,并辅以无线振动监测,判断是否存在各设施门遭外力破坏的情况; 电缆沟盖板状态监测,采用在电缆沟盖板在安装门磁传感器方式,监测电缆沟盖板是 否有异常打开的行为; ' 站所烟感监测,在室内部署感烟传感器,实现室内烟感在线监测,实现火灾预藝或告 警; 、’ 、一 杆塔防外力破坏监测,采用在杆塔上安装倾斜传感器和相对位移传感器M实现防外 力破坏监测; 心、寸’ 杆上配变防盗监测,在杆上配变及台架上选择合适位置安装防盗螺栓传咸器节占、张 力传感器,实现配变防盗检测。 ’、
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