CN108155721A - 一种配电变压器智能监测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种实现配电变压器的智能化监测及管理的配电变压器智能监测系统及方法，解决了现有技术中对变压器运行维护的不便捷及电力监测信息不完整的问题，一种配电变压器智能监测系统，包括采集模块、数据汇总单元、A/D转换单元、MCU控制单元、GPRS网络通信单元、后台系统控制单元、智能计算与判断单元、显示单元、掉电保持单元、电源单元、通讯接口扩展单元，智能数据采集模块实时采集配电变压器运行信息，通过核心控制单元实现智能计算与判断、数据汇总、多台配电变数据远程传输与控制，使其始终处于安全、可靠的运行状态，保证电力供应的优质、高效，对提高供电质量及可靠性具有良好的示范作用。
Description
技术领域
本发明涉及变压器领域，尤其是涉及一种实现配电变压器的智能化监测及管理的配电变压器智能监测系统及方法。
背景技术
近年来计算机技术、通信技术以及电力事业飞速发展，配电网综合自动化成为必然趋势，针对我国配电自动化比较薄弱的现状，国内许多厂家和研究单位研制出各种类型的配电自动化产品，尤其是智能配电监测终端，配电变压器监测终端已从早期的功能单一、通信方式简单的结构，朝着智能化、小型化、多功能化的方向发展，随着配电系统自动化的迅速发展，尤其是“智能电网”概念的提出，配电监控终端逐步成为一个研究的热点，并在工程实际中得到初步应用，由于配电变压器一般安装在远离居住地的地方，且环境复杂，低压配电线路较长，当普通的配电终端由于振动或人为因素被破坏时，供电公司很难及时对其进行监控和维护，进而工作人员不能及时有效地监控配电变压器的工作状态，降低了供电可靠性，针对上述配电变压器进行运行维护的便捷性及电力监测信息不完整等问题，进而影响供电可靠性及供电质量的问题，目前国内尚未提出可靠的解决方案。
发明内容
本发明主要是解决现有技术中对变压器运行维护的不便捷及电力监测信息不完整的问题，提供了一种能对变压器便捷维护及电力监测信息完整的配电变压器智能监测系统及方法。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种配电变压器智能监测系统，包括采集模块、数据汇总单元、A/D转换单元、MCU控制单元、智能计算与判断单元、GPRS网络通信单元、后台系统控制单元、显示单元、掉电保持单元、电源单元、通讯接口扩展单元，所述采集模块、数据汇总单元、A/D转换单元、MCU控制单元、智能计算与判断单元、GPRS网络通信单元、后台控制系统单元、显示单元依次相连，所述电源单元与MCU控制单元相连，所述掉电保持单元与MCU控制单元相连，所述通讯接口扩展单元与GPRS网络通讯单元相连，采集模块包括电量数据采集单元及非电量数据采集单元，电量数据采集单元主要采集系统电压、电流信息，并采用相关算法计算有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、有功电度、无功电度、谐波参数等信息，非电量数据采集单元重点采集配电变压器绕组温度及油温数据、油位信息及其他非电量数据，GPRS网络通讯单元采用GSM/GPRS网络为传输媒介，基于移动GSM短消息平台和GPRS数据业务的工业级通讯终端，通讯接口扩展单元具备采集其它智能仪表数据的功能，既可以在电源正常情况下采集、上送配电变压器运行状态数据，也可以在台区掉电情况将掉电告警信息通过内置的GPRS模块上送到后台系统，电源单元为该智能监测系统提供电源，显示单元用于显示配电变压器实时参数，并实现参数设置等功能。
作为一种优选方案，还包括故障处理模块，所述故障处理模块与MCU控制单元相连，定位单元与故障监控单元配合对故障点进行定位，故障信息比对单元将故障监控单元监控的故障信息与数据库比对，根据比对结果提供故障处理措施。
作为一种优选方案，故障处理模块包括故障监控单元、故障信息比对单元、措施建议单元、定位单元，所述定位单元、故障监控单元、故障信息比对单元、措施建议单元依次相连，MCU控制单元与故障监控单元相连。
作为一种优选方案，采集模块包括电量数据采集单元、非电量数据采集单元、智能数据采集单元，所述电量数据采集单元、非电量数据采集单元分别与智能数据采集单元相连。
作为一种优选方案，所述采集模块还包括系统电压采集单元、电流数据采集单元、变压器绕组温度采集单元、油温数据采集单元、油位信息采集单元，所述电压采集单元、电流数据采集单元分别与电量数据采集单元相连，变压器绕组温度采集单元、油温数据采集单元、油位信息采集单元分别与非电量数据采集单元相连。
一种配电变压器智能监测方法，包括以下步骤：
S1.采集模块采集实时采集配电变压器运行信息并将信息汇总后通过A/D转换单元进行模数转换，再将转换后的数据发送给MCU控制单元；
S2.MCU控制单元对数据进行分析和处理，将相关信息发送到后台系统控制单元；
S3.故障监控单元监控电压数据，发现故障后比对数据库，并给出相应措施建议。
作为一种优选方案，S1包括以下步骤：
S11.电量数据采集单元采集系统电压数据和电流数据，并将数据发送至智能数据采集单元；
S12.非电量数据采集单元采集变压器绕组温度数据、油温数据和油位信息，并将数据发送至智能数据采集单元；
S13.数据汇总单元将智能数据采集单元内采集的数据进行汇总，并通过A/D转换单元进行模数转换并发送到MCU控制单元。
作为一种优选方案，S2包括以下步骤：
S21.MCU模块对数据进行智能计算和判断；
S22.通过GPRS网络通信单元将计算与判断后的信息发送给后台系统控制单元；
S23. 通讯接口扩展单元兼容其他智能仪表的数据信息和其他配电变压器的数据信息，实现数据共享及联动联控。
作为一种优选方案，S3包括以下步骤：
S31.定位单元与故障监控单元配合对故障点进行定位；
S32.故障信息比对单元将故障监控单元监控的故障信息与数据库比对，根据比对结果提供故障处理措施。
因此，本发明的优点是：通过智能数据采集模块实时采集配电变压器运行信息，通过核心控制单元实现智能计算与判断、数据汇总、多台配电变数据远程传输与控制，同时具备掉电自保持功能及故障信息专家系统，实现配电变压器的智能化监测及管理，使其始终处于安全、可靠的运行状态，保证电力供应的优质、高效，对提高供电质量及可靠性具有良好的示范作用。
附图说明
附图1是本发明中系统的一种结构框示图；
1.智能数据采集单元 2.数据汇总单元 3. 智能计算与判断单元
4.通讯接口扩展单元 5. 后台系统控制单元
6. GPRS网络通信单元 7. 显示单元 8. 措施建议单元
9. 故障信息比对单元 10. 电源单元 11. MCU控制单元
12. A/D转换单元 13. 非电量数据采集单元
14. 油温数据采集单元 15. 油位信息采集单元
16. 变压器绕组温度采集单元 17. 电流数据采集单元
18. 电压采集单元 19. 电量数据采集单元 20. 掉电保持单元
21. 故障监控单元 22. 定位单元 23. 采集模块
24. 故障处理模块。
具体实施方式
本实施例一种配电变压器智能监测系统，如图1所示包括采集模块23、数据汇总单元2、A/D转换单元12、MCU控制单元11、智能计算与判断单元3、GPRS网络通信单元6、后台系统控制单元5、显示单元7、掉电保持单元20、电源单元10、通讯接口扩展单元4，所述采集模块、数据汇总单元、A/D转换单元、MCU控制单元、智能计算与判断单元、GPRS网络通信单元、后台控制系统单元、显示单元依次相连，所述电源单元与MCU控制单元相连，所述掉电保持单元与MCU控制单元相连，所述通讯接口扩展单元与GPRS网络通讯单元相连，采集模块包括电量数据采集单元及非电量数据采集单元，电量数据采集单元主要采集系统电压、电流信息，并采用相关算法计算有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、有功电度、无功电度、谐波参数等信息，非电量数据采集单元重点采集配电变压器绕组温度及油温数据、油位信息及其他非电量数据，GPRS网络通讯单元采用GSM/GPRS网络为传输媒介，基于移动GSM短消息平台和GPRS数据业务的工业级通讯终端，通讯接口扩展单元具备采集其它智能仪表数据的功能，既可以在电源正常情况下采集、上送配电变压器运行状态数据，也可以在台区掉电情况将掉电告警信息通过内置的GPRS模块上送到后台系统，电源单元为该智能监测系统提供电源，显示单元用于显示配电变压器实时参数，并实现参数设置等功能。
采集模块包括电量数据采集单元19、非电量数据采集单元13、智能数据采集单元1，电量数据采集单元、非电量数据采集单元分别与智能数据采集单元相连，采集模块还包括系统电压采集单元18、电流数据采集单元17、变压器绕组温度采集单元16、油温数据采集单元14、油位信息采集单元15，电压采集单元、电流数据采集单元分别与电量数据采集单元相连，变压器绕组温度采集单元、油温数据采集单元、油位信息采集单元分别与非电量数据采集单元相连。
还包括故障处理模块24，故障处理模块与掉电保持单元相连，定位单元与故障监控单元配合对故障点进行定位，故障信息比对单元将故障监控单元监控的故障信息与数据库比对，根据比对结果提供故障处理措施，故障处理模块包括故障监控单元21、故障信息比对单元9、措施建议单元8、定位单元22，定位单元、故障监控单元、故障信息比对单元、措施建议单元依次相连，MCU控制单元与故障监控单元相连。
一种配电变压器智能监测方法，包括以下步骤：
S1.采集模块采集实时采集配电变压器运行信息并将信息汇总后通过A/D转换单元进行模数转换，再将转换后的数据发送给MCU控制单元；
S2.MCU控制单元对数据进行分析和处理，将相关信息发送到后台系统控制单元；
S3.故障监控单元监控电压数据，发现故障后比对数据库，并给出相应措施建议。
S1包括以下步骤：
S11.电量数据采集单元采集系统电压数据和电流数据，并将数据发送至智能数据采集单元；
S12.非电量数据采集单元采集变压器绕组温度数据、油温数据和油位信息，并将数据发送至智能数据采集单元；
S13.数据汇总单元将智能数据采集单元内采集的数据进行汇总，并通过A/D转换单元进行模数转换并发送到MCU控制单元。
S2包括以下步骤：
S21.MCU模块对数据进行智能计算和判断；
S22.通过GPRS网络通信单元将计算与判断后的信息发送给后台系统控制单元；
S23. 通讯接口扩展单元兼容其他智能仪表的数据信息和其他配电变压器的数据信息，实现数据共享及联动联控。
S3包括以下步骤：
S31.定位单元与故障监控单元配合对故障点进行定位；
S32.故障信息比对单元将故障监控单元监控的故障信息与数据库比对，根据比对结果提供故障处理措施。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了MCU控制单元、GPRS网络通信单元、后台系统控制单元、智能计算与判断单元、显示单元等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (9)
1.一种配电变压器智能监测系统，包括采集模块（23）、数据汇总单元（2）、A/D转换单元（12）、MCU控制单元（11）、智能计算与判断单元（3）、GPRS网络通信单元（6）、后台系统控制单元（5）、显示单元（7）、掉电保持单元（20）、电源单元（10）、通讯接口扩展单元（4），所述采集模块、数据汇总单元、A/D转换单元、MCU控制单元、智能计算与判断单元、GPRS网络通信单元、后台控制系统单元、显示单元依次相连，所述电源单元与MCU控制单元相连，所述掉电保持单元与MCU控制单元相连，所述通讯接口扩展单元与GPRS网络通讯单元相连。
2.根据权利要求1所述的一种配电变压器智能监测系统，其特征是还包括故障处理模块（24），所述故障处理模块与MCU控制单元相连。
3.根据权利要求2所述的一种配电变压器智能监测系统，其特征是所述故障处理模块包括故障监控单元（21）、故障信息比对单元（9）、措施建议单元（8）、定位单元（22），所述定位单元、故障监控单元、故障信息比对单元、措施建议单元依次相连，MCU控制单元与故障监控单元相连。
4.根据权利要求1所述的一种配电变压器智能监测系统，其特征是所述采集模块包括电量数据采集单元（19）、非电量数据采集单元（13）、智能数据采集单元（1），所述电量数据采集单元、非电量数据采集单元分别与智能数据采集单元相连。
5.根据权利要求4所述的一种配电变压器智能监测系统，其特征是所述采集模块还包括系统电压采集单元（18）、电流数据采集单元（17）、变压器绕组温度采集单元（16）、油温数据采集单元（14）、油位信息采集单元（15），所述电压采集单元、电流数据采集单元分别与电量数据采集单元相连，变压器绕组温度采集单元、油温数据采集单元、油位信息采集单元分别与非电量数据采集单元相连。
6.一种配电变压器智能监测方法，采用权利1-5中任一项中的系统，其特征是包括以下步骤：
S1.采集模块采集实时采集配电变压器运行信息并将信息汇总后通过A/D转换单元进行模数转换，再将转换后的数据发送给MCU控制单元；
S2.MCU控制单元对数据进行分析和处理，将相关信息发送到后台系统控制单元；
S3.故障监控单元监控电压数据，发现故障后比对数据库，并给出相应措施建议。
7.根据权利要求6所述的一种配电变压器智能监测方法，其特征是S1包括以下步骤：
S11.电量数据采集单元采集系统电压数据和电流数据，并将数据发送至智能数据采集单元；
S12.非电量数据采集单元采集变压器绕组温度数据、油温数据和油位信息，并将数据发送至智能数据采集单元；
S13.数据汇总单元将智能数据采集单元内采集的数据进行汇总，并通过A/D转换单元进行模数转换并发送到MCU控制单元。
8.根据权利要求6所述的一种配电变压器智能监测方法，其特征是S2包括以下步骤：
S21.MCU模块对数据进行智能计算和判断；
S22.通过GPRS网络通信单元将计算与判断后的信息发送给后台系统控制单元；
S23. 通讯接口扩展单元兼容其他智能仪表的数据信息和其他配电变压器的数据信息，实现数据共享及联动联控。
9.根据权利要求6所述的一种配电变压器智能监测方法，其特征是S3包括以下步骤：
S31.定位单元与故障监控单元配合对故障点进行定位；
S32.故障信息比对单元将故障监控单元监控的故障信息与数据库比对，根据比对结果提供故障处理措施。
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