CN108918774A - 一种sf6气体密度检测方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种SF6气体密度检测方法，包括：获取GIS设备中每个气室的内部温度信息和内部压强信息；根据所述内部温度信息和所述内部压强信息按照预先设置的密度数据算法计算所述GIS设备中每个气室的密度信息；根据预先设置的报警阈值算法判断所述内部温度信息和所述内部压强信息是否满足预设条件；其中，所述预设条件为所述内部温度信息小于温度阈值且所述内部压强信息小于压强阈值；若是，则获取所述密度信息并存储；若否，则根据预先建立的预测模板对所述密度信息进行校正，并将校正后的密度信息存储。本发明还公开了一种SF6气体密度检测系统。采用本发明实施例，能有效提高SF6气体密度检测的准确率。

Description

一种SF6气体密度检测方法和系统
技术领域
本发明涉及电力系统领域，尤其涉及一种SF6气体密度检测方法和系统。
背景技术
气体绝缘金属封闭开关设备(Gas Insulated Switchgear,GIS)是将变电站中除变压器以外的所有一次设备，经优化设计有机地封闭于金属壳内，并填充SF6气体作为灭弧和绝缘介质。GIS具有占地面积小，可靠性高，安全性强，维护工作量很小等的优点，自20世纪60年代问世以来在输变电系统中占据了重要的地位。
GIS中的SF6气体是密封在一个固定不变的容器内的，在20℃时的额定压力下，它具有一定的密度值，在断路器运行的各种允许条件范围内，尽管SF6气体的压力随着温度的变化而变化，但是，SF6气体的密度值始终不变。因为SF6断路器的绝缘和灭弧性能在很大程度上取决于SF6气体的纯度和密度，所以，对SF6气体纯度的检测和密度的监视显得特别重要。如果采用普通压力表来监视SF6气体的泄露，那就会分不清是由于真正存在泄露还是由于环境温度变化而造成SF6气体的压力变化。为了能达到经常监视密度的目的，国家标准规定，SF6断路器应装设压力表或SF6气体密度表和密度继电器。
但是，现有技术中依靠弹簧管测量，无法输出实时数字信号，且精度不高，另外，只有单独的触点报警，无法给出连续的变化状态，从而无法判断是否误报，从而导致GIS的智能化水平低，无法适应物联网的要求。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种SF6气体密度检测方法和系统，能有效提高SF6气体密度检测的准确率。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种SF6气体密度检测方法，包括：
获取GIS设备中每个气室的内部温度信息和内部压强信息；
根据所述内部温度信息和所述内部压强信息按照预先设置的密度数据算法计算所述GIS设备中每个气室的密度信息；
根据预先设置的报警阈值算法判断所述内部温度信息和所述内部压强信息是否满足预设条件；其中，所述预设条件为所述内部温度信息小于温度阈值且所述内部压强信息小于压强阈值；
若是，则获取所述密度信息并存储；若否，则根据预先建立的预测模板对所述密度信息进行校正，并将校正后的密度信息存储。
与现有技术相比，本发明公开的一种SF6气体密度检测方法，首先通过获取GIS设备中每个气室的内部温度信息和内部压强信息；然后按照预先设置的密度数据算法计算所述GIS设备中每个气室的密度信息，并根据预先设置的报警阈值算法判断所述内部温度信息和所述内部压强信息是否满足预设条件；最后，若满足预设条件，则获取所述密度信息并存储；若不满足预设条件，则根据预先建立的预测模板对所述密度信息进行校正，并将校正后的密度信息存储。解决了现有技术SF6气体密度检测精度不高，容易产生误报的问题，能有效提高SF6气体密度检测的准确率。
作为上述方案的改进，所述预测模板的建立方法包括：
获取GIS设备的若干组温度信息和压强信息的实测数据；
根据所述实测数据按照预先设置的密度数据算法计算密度，从而建立预测模板。
作为上述方案的改进，所述方法还包括：
获取外界温度信息和外界压强信息。
作为上述方案的改进，所述获取GIS设备中每个气室的内部温度信息和内部压强信息后，还包括：
对所述内部温度信息和所述内部压强信息进行数据处理。
作为上述方案的改进，所述方法还包括：
当所述内部温度信息或所述内部压强信息不满足预设条件时，发出报警提示。
为实现上述目的，本发明实施例还提供了一种SF6气体密度检测系统，包括：
探测器模块，包括温度传感器和压强传感器；其中，所述温度传感器用于获取GIS设备中每个气室的内部温度信息，所述压强传感器用于获取GIS设备中每个气室的内部压强信息；
密度信息计算模块，用于根据所述内部温度信息和所述内部压强信息按照预先设置的密度数据算法计算所述GIS设备中每个气室的密度信息；
判断模块，用于根据预先设置的报警阈值算法判断所述内部温度信息和所述内部压强信息是否满足预设条件；其中，所述预设条件为所述内部温度信息小于温度阈值且所述内部压强信息小于压强阈值；
密度信息存储模块，用于存储所述密度信息；
密度信息校正模块，用于根据预先建立的预测模板对所述密度信息进行校正。
与现有技术相比，本发明公开的一种SF6气体密度检测系统，首先通过探测器模块获取GIS设备中每个气室的内部温度信息和内部压强信息；然后密度信息计算模块按照预先设置的密度数据算法计算所述GIS设备中每个气室的密度信息，判断模块根据预先设置的报警阈值算法判断所述内部温度信息和所述内部压强信息是否满足预设条件；最后，若满足预设条件，则密度信息存储模块获取所述密度信息并存储；若不满足预设条件，则密度信息校正模块根据预先建立的预测模板对所述密度信息进行校正，同时密度信息存储模块将校正后的密度信息存储。解决了现有技术SF6气体密度检测精度不高，容易产生误报的问题，能有效提高SF6气体密度检测的准确率。
作为上述方案的改进，所述预测模板的建立方法包括：
获取GIS设备的若干组温度信息和压强信息的实测数据；
根据所述实测数据按照预先设置的密度数据算法计算密度，从而建立预测模板。
作为上述方案的改进，所述系统还包括外部信息获取模块，所述外部信息获取模块用于获取外界温度信息和外界压强信息。
作为上述方案的改进，所述探测器模块还包括核心处理组件，所述核心处理组件用于对所述内部温度信息和所述内部压强信息进行数据处理。
作为上述方案的改进，所述探测器模块还包括报警模块，所述报警模块用于在所述内部温度信息或所述内部压强信息不满足预设条件时，发出报警提示；
所述探测器模块还包括：
显示模块，用于显示数据；
取能降耗模块，用于给所述温度传感器、压强传感器、核心处理组件和通讯存储模块供能；
通讯存储模块，用于发送所述内部温度信息和所述内部压强信息。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种SF6气体密度检测方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的一种SF6气体密度检测系统的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种SF6气体密度检测系统中探测器模块1的结构示意图。
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作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。
实施例一
参见图1，图1是本发明实施例提供的一种SF6气体密度检测方法的流程图；包括：
S1、获取GIS设备中每个气室的内部温度信息和内部压强信息；
S2、根据所述内部温度信息和所述内部压强信息按照预先设置的密度数据算法计算所述GIS设备中每个气室的密度信息；
S3、根据预先设置的报警阈值算法判断所述内部温度信息或所述内部压强信息是否满足预设条件；其中，所述预设条件为所述内部温度信息小于温度阈值且所述内部压强信息小于压强阈值；
S4、若是，则获取所述密度信息并存储；若否，则根据预先建立的预测模板对所述密度信息进行校正，并将校正后的密度信息存储。
具体的，在步骤S1中，可以通过温度传感器获取所述内部温度信息，通过压强传感器获取所述内部压强信息。在获取GIS设备中每个气室的内部温度信息和内部压强信息后，对所述内部温度信息和所述内部压强信息进行数据处理，去掉所述内部温度信息和所述内部压强信息的干扰数据。
具体的，在步骤S2中，根据所述内部温度信息和所述内部压强信息按照预先设置的密度数据算法计算所述GIS设备中每个气室的密度信息。优选的，所述密度数据算法包括所述内部温度信息和所述内部气压信息的计算公式，从而能够根据所述内部温度信息和所述内部气压信息得到所述密度信息。
具体的，在步骤S3中，所述报警阈值算法中预先设置有温度阈值和压强阈值，只有当所述内部温度信息小于所述温度阈值，且所述内部压强信息小于压强阈值时，所述密度信息才是正确数据。
具体的，在步骤S4中，当所述内部温度信息或所述内部压强信息满足预设条件时，获取所述密度信息并存储。当所述内部温度信息或所述内部压强信息不满足预设条件时，则根据预先建立的预测模板对所述密度信息进行校正，并将校正后的密度信息存储。
优选的，所述预测模板的建立方法包括：获取GIS设备的若干组温度信息和压强信息的实测数据；根据所述实测数据按照预先设置的密度数据算法计算密度，从而建立预测模板。优选的，在所述内部温度信息和所述内部压强信息满足预设条件时，也可以根据所述预测模板得到所述内部温度信息和所述内部压强信息的变化趋势，以及对应的密度信息，都在本发明的保护范围内。
具体的，通过每次在检测所述GIS设备的SF6气体密度时，都存储所述温度信息和所述压强信息，从而计算出不同温度和不同压强情况下的密度信息，以此搭建所述预测模板的数据库。从而在后续采集到温度信息和压强信息时，提取出温度信息和压强信息作为自变量输入到所述预测模板中，生成对应的温度和压力趋势曲线，同时得到对应的密度信息，从而消除误报风险。
进一步的，在获取所述内部温度信息或所述内部压强信息的同时，还获取外界温度信息和外界压强信息，外界温度不仅会影响气室内部温度，而且与气室内部温度有正相关性，监测外界温度可对气室内所述温度传感器的工作状态进行判断；在故障情况下，气室中SF6的压力会急剧增大，超出外界气压一定倍数后，随即通过泄压装置释放，监测外界气压的变化可用来判断故障时气室的临界释放压差。
进一步的，当所述内部温度信息或所述内部压强信息不满足预设条件时，发出报警提示，所述报警提示可以是报警灯闪烁或者提示音。
与现有技术相比，本发明公开的一种SF6气体密度检测方法，首先通过获取GIS设备中每个气室的内部温度信息和内部压强信息；然后按照预先设置的密度数据算法计算所述GIS设备中每个气室的密度信息，并根据预先设置的报警阈值算法判断所述内部温度信息和所述内部压强信息是否满足预设条件；最后，若满足预设条件，则获取所述密度信息并存储；若不满足预设条件，则根据预先建立的预测模板对所述密度信息进行校正，并将校正后的密度信息存储。解决了现有技术SF6气体密度检测精度不高，容易产生误报的问题，能有效提高SF6气体密度检测的准确率。
实施例二
参见图2，图2是本发明实施例提供的一种SF6气体密度检测装置的结构示意图；包括：
探测器模块1，包括温度传感器11和压强传感器12；其中，所述温度传感器11用于获取GIS设备中每个气室的内部温度信息，所述压强传感器12用于获取GIS设备中每个气室的内部压强信息；
密度信息计算模块2，用于根据所述内部温度信息和所述内部压强信息按照预先设置的密度数据算法计算所述GIS设备中每个气室的密度信息；
判断模块3，用于根据预先设置的报警阈值算法判断所述内部温度信息和所述内部压强信息是否满足预设条件；其中，所述预设条件为所述内部温度信息小于温度阈值且所述内部压强信息小于压强阈值；
密度信息存储模块4，用于存储所述密度信息；
密度信息校正模块5，用于根据预先建立的预测模板对所述密度信息进行校正。
具体的，所述探测器模块1还包括核心处理组件13，所述核心处理组件13用于对所述内部温度信息和所述内部压强信息进行数据处理。在获取GIS设备中每个气室的内部温度信息和内部压强信息后，所述核心处理组件13对所述内部温度信息和所述内部压强信息进行数据处理，去掉所述内部温度信息和所述内部压强信息的干扰数据。
具体的，所述密度信息计算模块2根据所述内部温度信息和所述内部压强信息按照预先设置的密度数据算法计算所述GIS设备中每个气室的密度信息。优选的，所述密度数据算法包括所述内部温度信息和所述内部气压信息的计算公式，从而能够根据所述内部温度信息和所述内部气压信息得到所述密度信息。
具体的，所述报警阈值算法中预先设置有温度阈值和压强阈值，只有当所述判断模块3判定所述内部温度信息小于所述温度阈值，且判定所述内部压强信息小于压强阈值时，所述密度信息才是正确数据。
具体的，当所述判断模块3判定所述内部温度信息或所述内部压强信息满足预设条件时，所述密度信息存储模块4获取所述密度信息并存储。当所述判断模块3判定所述内部温度信息或所述内部压强信息不满足预设条件时，所述密度信息校正模块5根据预先建立的预测模板对所述密度信息进行校正，然后所述密度信息存储模块4再将校正后的密度信息存储。
优选的，所述预测模板的建立方法包括：获取GIS设备的若干组温度信息和压强信息的实测数据；根据所述实测数据按照预先设置的密度数据算法计算密度，从而建立预测模板。优选的，在所述内部温度信息和所述内部压强信息满足预设条件时，也可以根据所述预测模板得到所述内部温度信息和所述内部压强信息的变化趋势，以及对应的密度信息，都在本发明的保护范围内。
具体的，通过每次在检测所述GIS设备的SF6气体密度时，都存储所述温度信息和所述压强信息，从而计算出不同温度和不同压强情况下的密度信息，以此搭建所述预测模板的数据库。从而在后续采集到温度信息和压强信息时，提取出温度信息和压强信息作为自变量输入到所述预测模板中，生成对应的温度和压力趋势曲线，同时得到对应的密度信息，从而消除误报风险。
进一步的，所述系统还包括外部信息获取模块6，所述外部信息获取模块6包括温度传感器和压强传感器，用于获取外界温度信息和外界压强信息。在获取所述内部温度信息或所述内部压强信息的同时，还获取外界温度信息和外界压强信息，外界温度不仅会影响气室内部温度，而且与气室内部温度有正相关性，监测外界温度可对气室内所述温度传感器的工作状态进行判断；在故障情况下，气室中SF6的压力会急剧增大，超出外界气压一定倍数后，随即通过泄压装置释放，监测外界气压的变化可用来判断故障时气室的临界释放压差。
进一步的，所述探测器模块1还包括报警模块14，所述报警模块14用于在所述判断模块3判定所述内部温度信息或所述内部压强信息不满足预设条件时，发出报警提示；所述报警提示可以是报警灯闪烁或者提示音。
进一步的，所述探测器模块1还包括显示模块15，所述显示模块15用于显示数据，比如所述GIS设备的当前温度和压强。
进一步的，所述探测器模块1还包括取能降耗模块16，所述取能降耗模块16用于给所述温度传感器11、压强传感器12、核心处理组件13和通讯存储模块17供能。具体的，所述取能降耗装置16的还用于能量收集、能量存储、能量供应和功耗实时计算，并将功耗和能量数据发送至核心处理组件13。
进一步的，所述探测器模块1还包括通讯存储模块17，所述通讯存储模块17用于发送所述内部温度信息和所述内部压强信息给所述密度信息计算模块2同时存储本地。
优选的，所述核心处理组件13作为所述探测器模块1的中央处理器，同时还用于控制所述取能降耗模块16、所述温度传感器11、压强传感器12、所述报警模块14和所述通讯存储模块17的工作过程。比如所述核心处理组件13控制所述温度传感器11多久采集一次所述内部温度信息，控制所述取能降耗模块16需要获取多少能量(充电时长)，控制所述报警模块14选择何种报警方式(报警灯闪烁或者提示音)以及报警时长，控制所述通讯存储模块17将所述内部温度信息和所述内部压强信息以何种方式进行发送和存储。
值得说明的是，在本发明实施例中，所述密度信息计算模块2、所述判断模块3、所述密度信息存储模块4和所述密度信息校正模块5可以统一使用布置在云端或客户端的大数据处理软件实现，从而能够实现与所述探测器模块1的信息交互。优选的，所述探测器模块1有若干个，分布与所述GIS设备的各个独立气室，所述探测器模块1之间可以进行信息沟通。
与现有技术相比，本发明公开的一种SF6气体密度检测系统，首先通过探测器模块1获取GIS设备中每个气室的内部温度信息和内部压强信息；然后密度信息计算模块2按照预先设置的密度数据算法计算所述GIS设备中每个气室的密度信息，判断模块3根据预先设置的报警阈值算法判断所述内部温度信息和所述内部压强信息是否满足预设条件；最后，若满足预设条件，则密度信息存储4模块获取所述密度信息并存储；若不满足预设条件，则密度信息校正模块5根据预先建立的预测模板对所述密度信息进行校正，同时密度信息存储模块4将校正后的密度信息存储。解决了现有技术SF6气体密度检测精度不高，容易产生误报的问题，能有效提高SF6气体密度检测的准确率。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种SF6气体密度检测方法，其特征在于，包括：
获取GIS设备中每个气室的内部温度信息和内部压强信息；
根据所述内部温度信息和所述内部压强信息按照预先设置的密度数据算法计算所述GIS设备中每个气室的密度信息；
根据预先设置的报警阈值算法判断所述内部温度信息和所述内部压强信息是否满足预设条件；其中，所述预设条件为所述内部温度信息小于温度阈值且所述内部压强信息小于压强阈值；
若是，则获取所述密度信息并存储；若否，则根据预先建立的预测模板对所述密度信息进行校正，并将校正后的密度信息存储。
2.如权利要求1所述的SF6气体密度检测方法，其特征在于，所述预测模板的建立方法包括：
获取GIS设备的若干组温度信息和压强信息的实测数据；
根据所述实测数据按照预先设置的密度数据算法计算密度，从而建立预测模板。
3.如权利要求1所述的SF6气体密度检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取外界温度信息和外界压强信息。
4.如权利要求1所述的SF6气体密度检测方法，其特征在于，所述获取GIS设备中每个气室的内部温度信息和内部压强信息后，还包括：
对所述内部温度信息和所述内部压强信息进行数据处理。
5.如权利要求1所述的SF6气体密度检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述内部温度信息或所述内部压强信息不满足预设条件时，发出报警提示。
6.一种SF6气体密度检测系统，其特征在于，包括：
探测器模块，包括温度传感器和压强传感器；其中，所述温度传感器用于获取GIS设备中每个气室的内部温度信息，所述压强传感器用于获取GIS设备中每个气室的内部压强信息；
密度信息计算模块，用于根据所述内部温度信息和所述内部压强信息按照预先设置的密度数据算法计算所述GIS设备中每个气室的密度信息；
判断模块，用于根据预先设置的报警阈值算法判断所述内部温度信息和所述内部压强信息是否满足预设条件；其中，所述预设条件为所述内部温度信息小于温度阈值且所述内部压强信息小于压强阈值；
密度信息存储模块，用于存储所述密度信息；
密度信息校正模块，用于根据预先建立的预测模板对所述密度信息进行校正。
7.如权利要求6所述的SF6气体密度检测系统，其特征在于，所述预测模板的建立方法包括：
获取GIS设备的若干组温度信息和压强信息的实测数据；
根据所述实测数据按照预先设置的密度数据算法计算密度，从而建立预测模板。
8.如权利要求6所述的SF6气体密度检测系统，其特征在于，所述系统还包括外部信息获取模块，所述外部信息获取模块用于获取外界温度信息和外界压强信息。
9.如权利要求6所述的SF6气体密度检测系统，其特征在于，所述探测器模块还包括核心处理组件，所述核心处理组件用于对所述内部温度信息和所述内部压强信息进行数据处理。
10.如权利要求9所述的SF6气体密度检测系统，其特征在于，所述探测器模块还包括报警模块，所述报警模块用于在所述内部温度信息或所述内部压强信息不满足预设条件时，发出报警提示；
所述探测器模块还包括：
显示模块，用于显示数据；
取能降耗模块，用于给所述温度传感器、压强传感器、核心处理组件和通讯存储模块供能；
通讯存储模块，用于发送所述内部温度信息和所述内部压强信息。
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CN117347571A (zh) * 2023-12-04 2024-01-05 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院 一种混合气体测量装置的多参数自校准方法、装置及系统
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