CN111722061A - 一种可远程监测配电站过电压运行的预警装置 - Google Patents

一种可远程监测配电站过电压运行的预警装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可远程监测配电站过电压运行的预警装置，包括监测箱和数据集中器，所述监测箱包括高压分离器、电压隔离传感器、过电压监测单元、报警单元、单片机、记录单元、无线连接单元、信息提取单元、波动频率测算单元和图表统计单元，本发明涉及配电站电压预警技术领域。该可远程监测配电站过电压运行的预警装置，通过波动频率测算模块测算出这段时间内的波动变化频率，当波动值变化超过波动变化阈值时，通过单片机控制报警单元示警，可以通过发生故障前电压的波动值变化，快速的获取信息，不仅能监测还能起到良好的预警作用，可以针对性的对相应的过电压进行有效抑制或预防，将预防措施与监测识别进行整合。

Description

一种可远程监测配电站过电压运行的预警装置
技术领域
本发明涉及配电站电压预警技术领域，具体为一种可远程监测配电站过电压运行的预警装置。
背景技术
现代社会要求电网企业提供安全、可靠、清洁、优质的电力供应，将智能电网视为发展方向，随着经济持续发展，电力需求快速增长，随着数字经济和IT技术的发展，电力消费者的要求亦越来越高，所谓过电压是指在电力系统中，出现电压升高或者电位差升高的现象。
出现过电压容易对绝缘产生危害，在变电站运行操作过程中,避免不了发生操作过电压或者谐振过电压等情况，极可能危及设备的正常运行,甚至可能威胁到操作人员的人身安全，实际工作中，通过安装大量避雷器起到预防作用。
根据专利号为CN109444520A所述的一种可远程监测配电站过电压运行的预警系统，当出现过电压事故时，由于未能及时判断故障类型，难以确定事故原因是由于过电压幅值或陡度超过设备的承受能力，或者设备的绝缘水平降低所造成，还是保护装置有问题，使得分析判断故障原因变得十分困难，因而不能有针对性的对相应的过电压进行有效抑制或预防，更不能主动将预防措施与监测识别进行整合，实现电网故障的自我发现，自我判断，自我控制。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种可远程监测配电站过电压运行的预警装置，解决了不能有针对性的对相应的过电压进行有效抑制或预防，更不能主动将预防措施与监测识别进行整合，实现电网故障的自我发现的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种可远程监测配电站过电压运行的预警装置，包括监测箱和数据集中器，所述监测箱包括高压分离器、电压隔离传感器、过电压监测单元、报警单元、单片机、记录单元、无线连接单元、信息提取单元、波动频率测算单元和图表统计单元，所述单片机分别与高压分离器、电压隔离传感器、过电压监测单元、报警单元、记录单元、无线连接单元、信息提取单元、波动频率测算单元和图表统计单元实现双向连接。
所述高压分离器的输出端与电压隔离传感器的输入端连接，所述电压隔离传感器的输出端与过电压监测单元的输入端连接，所述过电压监测单元的输出端与记录单元的输入端连接，所述记录单元的输出端与信息提取单元的输入端连接，所述信息提取单元的输出端与图表统计单元的输入端连接，所述图表统计单元的输出端与波动频率测算单元的输入端连接，所述报警单元的输出端与无线连接单元的输入端连接。
优选的，所述过电压监测单元包括计时模块、平均电压计算模块和电压对比模块，所述计时模块的输出端与平均电压计算模块的输入端连接，所述平均电压计算模块的输出端与电压对比模块的输入端连接。
优选的，所述无线连接单元包括无线接收模块、暂存模块和无线传输模块，所述无线接收模块的输出端与暂存模块的输入端连接，所述暂存模块的输出端与无线传输模块的输入端连接。
优选的，所述波动频率测算单元包括第一时间截取模块、第二时间截取模块、波动频率测算模块、第一波动值选取模块、第二波动值选取模块、波动值记录模块、波动变化比较模块和波动阈值设定模块。
优选的，所述第一时间截取模块和第二时间截取模块的输出端均与波动频率测算模块的输入端连接，所述波动频率测算模块的输出端与波动值记录模块的输入端连接，所述波动值记录模块的输出端分别与第一波动值选取模块和第二波动值选取模块的输入端连接。
优选的，所述波动值记录模块、第一波动值选取模块和第二波动值选取模块的输出端均与波动变化比较模块的输入端连接，所述波动变化比较模块的输出端与波动阈值设定模块实现双向连接。
优选的，所述图表统计单元包括时间截取模块、数值截取模块、对应模块、折线图生成模块和折线图导出模块。
优选的，所述时间截取模块和数值截取模块的输出端均与对应模块的输入端连接，所述对应模块的输出端与折线图生成模块的输入端连接，所述折线图生成模块的输出端与折线图导出模块的输入端连接。
优选的，所述监测箱通过路由器与数据集中器实现双向连接。
优选的，所述监测箱的顶部通过支撑架固定连接有太阳能电池板，所述监测箱的底部活动连接有支撑座，所述监测箱的底部固定连接有透气滤网，所述支撑座的两侧均开设有透气槽，所述透气槽的内腔固定连接有抽风扇。
(三)有益效果
本发明提供了一种可远程监测配电站过电压运行的预警装置。与现有技术相比，具备以下有益效果：
(1)、该可远程监测配电站过电压运行的预警装置，通过在监测箱包括高压分离器、电压隔离传感器、过电压监测单元、报警单元、单片机、记录单元、无线连接单元、信息提取单元、波动频率测算单元和图表统计单元，单片机分别与高压分离器、电压隔离传感器、过电压监测单元、报警单元、记录单元、无线连接单元、信息提取单元、波动频率测算单元和图表统计单元实现双向连接，记录单元的输出端与信息提取单元的输入端连接，信息提取单元的输出端与图表统计单元的输入端连接，图表统计单元的输出端与波动频率测算单元的输入端连接，报警单元的输出端与无线连接单元的输入端连接，过电压监测单元包括计时模块、平均电压计算模块和电压对比模块，计时模块的输出端与平均电压计算模块的输入端连接，平均电压计算模块的输出端与电压对比模块的输入端连接，无线连接单元包括无线接收模块、暂存模块和无线传输模块，无线接收模块的输出端与暂存模块的输入端连接，暂存模块的输出端与无线传输模块的输入端连接，通过波动频率测算模块测算出这段时间内的波动变化频率，当波动值变化超过波动变化阈值时，通过单片机控制报警单元示警，可以通过发生故障前电压的波动值变化，快速的获取信息，不仅能监测还能起到良好的预警作用。
(2)、该可远程监测配电站过电压运行的预警装置，通过在图表统计单元包括时间截取模块、数值截取模块、对应模块、折线图生成模块和折线图导出模块，时间截取模块和数值截取模块的输出端均与对应模块的输入端连接，对应模块的输出端与折线图生成模块的输入端连接，折线图生成模块的输出端与折线图导出模块的输入端连接，折线图生成模块生成折线图，然后通过折线图导出模块将折线图导出，通过单片机控制无线连接单元将信息传输出去，更加直观的显示电压波动信息，显示效果更好。
(3)、该可远程监测配电站过电压运行的预警装置，通过在监测箱的顶部通过支撑架固定连接有太阳能电池板，监测箱的底部活动连接有支撑座，监测箱的底部固定连接有透气滤网，支撑座的两侧均开设有透气槽，透气槽的内腔固定连接有抽风扇，通过透气滤网将监测箱工作产生的热气散发出去，通过抽风扇抽风在透气槽内进行循环，可以有效的热气导出与外界新鲜空气进行循环。
(4)、该可远程监测配电站过电压运行的预警装置，通过在高压分离器的输出端与电压隔离传感器的输入端连接，电压隔离传感器的输出端与过电压监测单元的输入端连接，过电压监测单元的输出端与记录单元的输入端连接，通过高压分离器进行高压分离，然后通过电压隔离传感器将电压进行隔离，后通过过电压检测单元进行电压检测，多层过滤，检测结果更加精准。
附图说明
图1为本发明监测箱结构的立体示意图；
图2为本发明系统的原理框图；
图3为本发明的组网图；
图4为本发明过电压监测单元的原理框图；
图5为本发明无线连接单元的原理框图；
图6为本发明波动频率测算单元的原理框图；
图7为本发明图表统计单元的原理框图；
图8为本发明支撑座结构的剖视图。
图中，1-监测箱、2-路由器、3-数据集中器、4-太阳能电池板、5-支撑架、6-支撑座、7-透气滤网、8-透气槽、9-抽风扇、11-高压分离器、12-高压分离器、13-过电压监测单元、14-报警单元、15-单片机、16-记录单元、17-无线连接单元、18-信息提取单元、19-波动频率测算单元、110-图表统计单元、131-计时模块、132-平均电压计算模块、133-电压对比模块、171-无线接收模块、172-暂存模块、173-无线传输模块、191-第一时间截取模块、192-第二时间截取模块、193-波动频率测算模块、194-第一波动值选取模块、195-第二波动值选取模块、196-波动值记录模块、197-波动变化比较模块、198-波动阈值设定模块、1101-图表统计单元、1102-数值截取模块、1103-对应模块、1104-折线图生成模块、1105-折线图导出模块。
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做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。
请参阅图1-8，本发明实施例提供一种技术方案：一种可远程监测配电站过电压运行的预警装置，包括监测箱1和数据集中器3，监测箱1包括高压分离器11、电压隔离传感器12、过电压监测单元13、报警单元14、单片机15、记录单元16、无线连接单元17、信息提取单元18、波动频率测算单元19和图表统计单元110，单片机15分别与高压分离器11、电压隔离传感器12、过电压监测单元13、报警单元14、记录单元16、无线连接单元17、信息提取单元18、波动频率测算单元19和图表统计单元110实现双向连接，高压分离器11的输出端与电压隔离传感器12的输入端连接，电压隔离传感器12的输出端与过电压监测单元13的输入端连接，过电压监测单元13的输出端与记录单元16的输入端连接，通过高压分离器11进行高压分离，然后通过电压隔离传感器12将电压进行隔离，后通过过电压检测单元13进行电压检测，多层过滤，检测结果更加精准，记录单元16的输出端与信息提取单元18的输入端连接，信息提取单元18的输出端与图表统计单元110的输入端连接，图表统计单元110的输出端与波动频率测算单元19的输入端连接，报警单元14的输出端与无线连接单元17的输入端连接，过电压监测单元13包括计时模块131、平均电压计算模块132和电压对比模块133，计时模块131的输出端与平均电压计算模块132的输入端连接，平均电压计算模块132的输出端与电压对比模块133的输入端连接，无线连接单元17包括无线接收模块171、暂存模块172和无线传输模块173，无线接收模块171的输出端与暂存模块172的输入端连接，暂存模块172的输出端与无线传输模块173的输入端连接，波动频率测算单元19包括第一时间截取模块191、第二时间截取模块192、波动频率测算模块193、第一波动值选取模块194、第二波动值选取模块195、波动值记录模块196、波动变化比较模块197和波动阈值设定模块198，第一时间截取模块191和第二时间截取模块192的输出端均与波动频率测算模块193的输入端连接，波动频率测算模块193的输出端与波动值记录模块196的输入端连接，波动值记录模块196的输出端分别与第一波动值选取模块194和第二波动值选取模块195的输入端连接，波动值记录模块196、第一波动值选取模块194和第二波动值选取模块195的输出端均与波动变化比较模块197的输入端连接，波动变化比较模块197的输出端与波动阈值设定模块198实现双向连接，通过波动频率测算模块193测算出这段时间内的波动变化频率，当波动值变化超过波动变化阈值时，通过单片机15控制报警单元14示警，可以通过发生故障前电压的波动值变化，快速的获取信息，不仅能监测还能起到良好的预警作用，图表统计单元110包括时间截取模块1101、数值截取模块1102、对应模块1103、折线图生成模块1104和折线图导出模块1105，时间截取模块1101和数值截取模块1102的输出端均与对应模块1103的输入端连接，对应模块1103的输出端与折线图生成模块1104的输入端连接，折线图生成模块1104的输出端与折线图导出模块1105的输入端连接，监测箱1通过路由器2与数据集中器3实现双向连接，折线图生成模块1104生成折线图，然后通过折线图导出模块1105将折线图导出，通过单片机15控制无线连接单元17将信息传输出去，更加直观的显示电压波动信息，显示效果更好，监测箱1的顶部通过支撑架5固定连接有太阳能电池板4，监测箱1的底部活动连接有支撑座6，监测箱1的底部固定连接有透气滤网7，支撑座6的两侧均开设有透气槽8，透气槽8的内腔固定连接有抽风扇9，通过透气滤网7将监测箱1工作产生的热气散发出去，通过抽风扇9抽风在透气槽8内进行循环，可以有效的热气导出与外界新鲜空气进行循环。
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
使用时，通过高压分离器11进行高压分离，然后通过电压隔离传感器12将电压进行隔离，后通过过电压检测单元13进行电压检测，通过计时模块131进行计时，然后通过平均电压计算模块132进行电压计算，通过电压对比模块133进行对比，当检测出问题时通过单片机15控制报警单元14示警，通过路由器2将信号传输到数据集中器3中，在使用时，通过记录单元16实时记录电压数据，然后通过信息提取单元18将信息提取出去，通过波动频率测算单元19进行波动频率测算，通过第一时间截取模块191截取第一个时间点，通过第二时间截取模块192截取第二个时间点，然后通过波动频率测算模块193测算出这段时间内的波动变化频率，通过波动值记录模块196将波动值记录住，然后通过第一波动值选取模块194选取第一波动值点，通过第二波动值选取模块195选取第二波动值垫，通过波动变化比较模块197测算出波动值的变化，通过波动阈值设定模块198设定变化阈值，当波动值变化超过波动变化阈值时，通过单片机15控制报警单元14示警，通过无线连接单元17将信息发送出去，并且通过图表统计单元110对波动变化值进行统计，通过时间截取模块1101和数值截取模块1102分别截取出对应时间的数值，通过对应模块1103进行集中，然后通过折线图生成模块1104生成折线图，然后通过折线图导出模块1105将折线图导出，通过单片机15控制无线连接单元17将信息传输出去，更加直观的显示电压波动信息。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种可远程监测配电站过电压运行的预警装置，包括监测箱(1)和数据集中器(3)，其特征在于：所述监测箱(1)包括高压分离器(11)、电压隔离传感器(12)、过电压监测单元(13)、报警单元(14)、单片机(15)、记录单元(16)、无线连接单元(17)、信息提取单元(18)、波动频率测算单元(19)和图表统计单元(110)，所述单片机(15)分别与高压分离器(11)、电压隔离传感器(12)、过电压监测单元(13)、报警单元(14)、记录单元(16)、无线连接单元(17)、信息提取单元(18)、波动频率测算单元(19)和图表统计单元(110)实现双向连接；
所述高压分离器(11)的输出端与电压隔离传感器(12)的输入端连接，所述电压隔离传感器(12)的输出端与过电压监测单元(13)的输入端连接，所述过电压监测单元(13)的输出端与记录单元(16)的输入端连接，所述记录单元(16)的输出端与信息提取单元(18)的输入端连接，所述信息提取单元(18)的输出端与图表统计单元(110)的输入端连接，所述图表统计单元(110)的输出端与波动频率测算单元(19)的输入端连接，所述报警单元(14)的输出端与无线连接单元(17)的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种可远程监测配电站过电压运行的预警装置，其特征在于：所述过电压监测单元(13)包括计时模块(131)、平均电压计算模块(132)和电压对比模块(133)，所述计时模块(131)的输出端与平均电压计算模块(132)的输入端连接，所述平均电压计算模块(132)的输出端与电压对比模块(133)的输入端连接。
3.根据权利要求1所述的一种可远程监测配电站过电压运行的预警装置，其特征在于：所述无线连接单元(17)包括无线接收模块(171)、暂存模块(172)和无线传输模块(173)，所述无线接收模块(171)的输出端与暂存模块(172)的输入端连接，所述暂存模块(172)的输出端与无线传输模块(173)的输入端连接。
4.根据权利要求1所述的一种可远程监测配电站过电压运行的预警装置，其特征在于：所述波动频率测算单元(19)包括第一时间截取模块(191)、第二时间截取模块(192)、波动频率测算模块(193)、第一波动值选取模块(194)、第二波动值选取模块(195)、波动值记录模块(196)、波动变化比较模块(197)和波动阈值设定模块(198)。
5.根据权利要求4所述的一种可远程监测配电站过电压运行的预警装置，其特征在于：所述第一时间截取模块(191)和第二时间截取模块(192)的输出端均与波动频率测算模块(193)的输入端连接，所述波动频率测算模块(193)的输出端与波动值记录模块(196)的输入端连接，所述波动值记录模块(196)的输出端分别与第一波动值选取模块(194)和第二波动值选取模块(195)的输入端连接。
6.根据权利要求4所述的一种可远程监测配电站过电压运行的预警装置，其特征在于：所述波动值记录模块(196)、第一波动值选取模块(194)和第二波动值选取模块(195)的输出端均与波动变化比较模块(197)的输入端连接，所述波动变化比较模块(197)的输出端与波动阈值设定模块(198)实现双向连接。
7.根据权利要求1所述的一种可远程监测配电站过电压运行的预警装置，其特征在于：所述图表统计单元(110)包括时间截取模块(1101)、数值截取模块(1102)、对应模块(1103)、折线图生成模块(1104)和折线图导出模块(1105)。
8.根据权利要求7所述的一种可远程监测配电站过电压运行的预警装置，其特征在于：所述时间截取模块(1101)和数值截取模块(1102)的输出端均与对应模块(1103)的输入端连接，所述对应模块(1103)的输出端与折线图生成模块(1104)的输入端连接，所述折线图生成模块(1104)的输出端与折线图导出模块(1105)的输入端连接。
9.根据权利要求1所述的一种可远程监测配电站过电压运行的预警装置，其特征在于：所述监测箱(1)通过路由器(2)与数据集中器(3)实现双向连接。
10.根据权利要求1所述的一种可远程监测配电站过电压运行的预警装置，其特征在于：所述监测箱(1)的顶部通过支撑架(5)固定连接有太阳能电池板(4)，所述监测箱(1)的底部活动连接有支撑座(6)，所述监测箱(1)的底部固定连接有透气滤网(7)，所述支撑座(6)的两侧均开设有透气槽(8)，所述透气槽(8)的内腔固定连接有抽风扇(9)。
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