CN109861394A - 一种变电站二次回路状态监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变电站二次回路状态监测系统，由安装在变电站的二次回路在线测量终端、管理终端、通信模块、云平台数据采集系统和移动终端组成，系统主要实现以下功能：基于本系统可对变电站二次回路状态进行实时在线监测，当发生交直流屏空气开关跳闸、微机保护压板位置状态变化、保护二次端子温度过热等事件时可第一时间通知运维人员。系统可精确获取故障发生前后各电气量的实时曲线，同时给出可能发生的故障建议。运维人员通过手机APP软件即可访问这些数据，可快速进行故障原因判断和事故处理。

Description

一种变电站二次回路状态监测系统

技术领域

本发明涉及一种用于变电站在线监测领域的变电站二次回路状态监测系统。

背景技术

在日常的变电站运检修工作中，经常发现一些运行设备状态不能得到及时监测而引起事故扩大化，具体包括：(1)交直流屏空气开关跳闸；(2)微机保护压板位置状态变化；(3)保护二次端子温度过热。如能在变电站安装成本可控的在线监测设备及相应的告警系统，则运检人员可第一时间知道上述事件发生情况，从而可以及时处理故障，避免安全事故发生。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种变电站二次回路状态监测系统，它能够对变电站二次回路主要组件的工况进行在线监测信、数据上传及移动终端数据下载。

实现上述目的的一种技术方案是：一种变电站二次回路状态监测系统，包括在线测量终端、管理终端、通信模块、云平台数据采集系统和移动终端；

所述在线测量终端设置在各个变电站二次回路侧，所述在线测量终端包括高速采样模块、继电保护模块、通讯接口模块、硬件自检模块和软件监视模块；所述高速采样模块完成变电站每周波72点高速采样，包括交流采样和遥信扫描；所述继电保护模块完成每周波12点的继电保护逻辑运算和故障录波；所述谐波计算模块对于每周波完成一次谐波分量计算、功率计算和电度计量；所述通讯接口模块完成两个通讯口的报文组帧、报文收发和报文解析；所述硬件自检模块实时进行硬件各模块的自诊断；所述软件监视模块监视每个软件模块的正常运行；

各个所述在线测量终端分别与设置在变电站控制室内的管理终端连接；

所述管理终端通过通信模块及GPRS网络与云平台数据采集系统连接；

所述移动终端通过3G/4G网络下载变电站二次回路状态监测数据。

进一步的，所述高速采样模块包括供电单元、测量单元、温度单元、状态单元和直流量单元。

本发明的一种变电站二次回路状态监测系统，由安装在变电站的二次回路在线测量终端、管理终端、通信模块、云平台数据采集系统和移动终端组成，系统主要实现以下功能：基于本系统可对变电站二次回路状态进行实时在线监测，当发生交直流屏空气开关跳闸、微机保护压板位置状态变化、保护二次端子温度过热等事件时可第一时间通知运维人员。系统可精确获取故障发生前后各电气量的实时曲线，同时给出可能发生的故障建议。运维人员通过手机APP软件即可访问这些数据，可快速进行故障原因判断和事故处理。

附图说明

图1为本发明的一种变电站二次回路状态监测系统的结构示意图。

具体实施方式

为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例并结合附图进行详细地说明：

请参阅图1，本发明的一种变电站二次回路状态监测系统，包括在线测量终端1、管理终端2、通信模块3、云平台数据采集系统4和移动终端5。

在线测量终端1设置在各个变电站二次回路侧，在线测量终端1包括高速采样模块、继电保护模块、通讯接口模块、硬件自检模块和软件监视模块。高速采样模块完成变电站每周波72点高速采样，包括交流采样和遥信扫描。继电保护模块完成每周波12点的继电保护逻辑运算和故障录波。谐波计算模块对于每周波完成一次谐波分量计算、功率计算和电度计量。通讯接口模块完成两个通讯口的报文组帧、报文收发和报文解析。硬件自检模块实时进行硬件各模块的自诊断。软件监视模块监视每个软件模块的正常运行。

其中高速采样模块包括供电单元、测量单元、温度单元、状态单元和直流量单元。供电单元为多个测量单元提供电源输入。测量单元可测量多个单相/三相回路的输入电压和电流，从而计算出该回路的功率、电量、功率因数、需量等电气量指标。测量单元还提供电压暂升、暂降、谐波、异常波动等电能质量信息；测量单元具有故障录波功能。温度单元具有多路温度量监测功能。状态单元具有开关量监测功能，直流量单元具有4-20mA,0-5V模拟量输入功能。供电单元和采集单元采用2P空开尺寸，模块化可组合式结构，可实现多回路状态量、交流量采集自由组合。在多回路采集时，大大简化电源和通讯接线，降低成本。装置采用外置开口CT，安装极其简单，无需停电，无需开孔，布线少。

各个在线测量终端1分别与设置在变电站控制室内的管理终端2连接。

管理终端2通过通信模块3及GPRS网络与云平台数据采集系统4连接。

移动终端5通过3G/4G网络下载变电站二次回路状态监测数据。

在变配电二次回路系统中安装在线测量终端，可在线采集空气开关位置、回路电流、端子排温度、压板状态等信号量。在互联网上搭建云服务平台，部署数据采集、数据存储和应用服务软件，变配电站故障在线监测终端将监测信息实时发送到云服务平台。通过Int ernet和3G/4G移动通讯技术，将故障告警信息和分析信息实时推送到运维人员的桌面电脑、智能移动终端(手机、平板电脑)上。在线监测装置由各分散的测量单元和通信管理单元构成。各测量单元通过RS485总线接入通信管理单元。通信管理单元通过中国移动物联网专网和云平台接口服务器通信上送采集数据。

系统以各供电公司为单位组织各变配电数据接入。变配电站数据采集终端通过GPRS移动网络与部署在云端的接口服务器通信。考虑到系统规模，每接口服务器接入一定数量的变电站。接口服务器汇总各变电站数据后存储到数据库服务器。数据库服务器和接口服务器一一对应，在硬件上各数据库服务器相对独立。各公司采集的数据分别存储到不同的数据库服务器中，而接口服务器和数据库服务器的数量随着公司数量得增加不断扩充，但是单台接口服务器和数据库服务器接入的厂站数量上限确定，因此系统性能不会随系统总体规模扩大而受到影响。

在云平台上配置WEB服务器作为终端用户的访问入口。WEB服务器根据登录客户信息判断其所属供电公司，从对应的数据库中查询数据返回客户浏览器界面。

本发明通过二次回路状态在线监测终端、移动物联网通信、云平台数据采集、移动终端APP来实现变电站二次回路状态在线监测的一整套系统应用方案，包括低压在线监测装置结构及功能设计、远程通信方式设计以及云平台数据采集系统和WEB应用、移动终端APP软件开发设计。研究成果能够在二次回路发生空开跳闸、超温、短路、压板状态变化时，精确记录故障动作电流、电压曲线，并可上送数据到云服务平台。运维人员可通过移动终端远程访问方式调阅事件记录和故障报告，分析故障原因，及时采取抢修措施，大幅提高变电站二次回路故障处理的效率。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (2)

1.一种变电站二次回路状态监测系统，包括在线测量终端、管理终端、通信模块、云平台数据采集系统和移动终端，其特征在于：

所述在线测量终端设置在各个变电站二次回路侧，所述在线测量终端包括高速采样模块、继电保护模块、通讯接口模块、硬件自检模块和软件监视模块；所述高速采样模块完成变电站每周波72点高速采样，包括交流采样和遥信扫描；所述继电保护模块完成每周波12点的继电保护逻辑运算和故障录波；所述谐波计算模块对于每周波完成一次谐波分量计算、功率计算和电度计量；所述通讯接口模块完成两个通讯口的报文组帧、报文收发和报文解析；所述硬件自检模块实时进行硬件各模块的自诊断；所述软件监视模块监视每个软件模块的正常运行；

各个所述在线测量终端分别与设置在变电站控制室内的管理终端连接；

所述管理终端通过通信模块及GPRS网络与云平台数据采集系统连接；

所述移动终端通过3G/4G网络下载变电站二次回路状态监测数据。

2.根据权利要求1所述的一种变电站二次回路状态监测系统，其特征在于，所述高速采样模块包括供电单元、测量单元、温度单元、状态单元和直流量单元。