CN112731009B - 一种供用电设备设施健康度检测装置和方法 - Google Patents

一种供用电设备设施健康度检测装置和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112731009B
CN112731009B CN202011444774.5A CN202011444774A CN112731009B CN 112731009 B CN112731009 B CN 112731009B CN 202011444774 A CN202011444774 A CN 202011444774A CN 112731009 B CN112731009 B CN 112731009B
Authority
CN
China
Prior art keywords
equipment
minutes
data
electric
health degree
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011444774.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112731009A (zh
Inventor
邓昂
吴寄
范美位
赵俊红
潘彦含
万磊
杨捷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yunnan Power Grid Co Ltd
Original Assignee
Yunnan Power Grid Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yunnan Power Grid Co Ltd filed Critical Yunnan Power Grid Co Ltd
Priority to CN202011444774.5A priority Critical patent/CN112731009B/zh
Publication of CN112731009A publication Critical patent/CN112731009A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112731009B publication Critical patent/CN112731009B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0639—Performance analysis of employees; Performance analysis of enterprise or organisation operations
    • G06Q10/06393—Score-carding, benchmarking or key performance indicator [KPI] analysis
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/20—Administration of product repair or maintenance
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06—Energy or water supply
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/50—Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Abstract

本发明涉及一种供用电设备设施健康度检测装置和方法，该装置包括处理器，处理器与电参量存储与检测计算单元、非电量存储单元、设备设施履历数据存储单元连接；处理器进行健康度计算，本发明基于边缘计算技术、物联网及无线通信技术，结合在工业行业中广泛应用的变送器和传感器，延伸到供用电场所环境中，以实现供用电设备设施24小时在线检测、计算，及时发现设备设施不良健康状态和潜在隐患，并对其进行及时预警。

Description

一种供用电设备设施健康度检测装置和方法
技术领域
本发明涉及对供用电设施设备设施健康检测领域，尤其是一种供用电设备设施健康度检测装置和方法。
背景技术
供用电设备设施与我们生活信息相关，它为企业生产、居民生活提供了保障，若因设备健康不良导致设备设施产生故障，轻则带病运行，对电力可靠性、设备设施安全、企业生产和居民生活都将造成极大的隐患；重则导致设备设施损坏，企业无法持续生产，居民电器无法适用。
供用电设备设施健康度检测，目前广泛采用的方式是人工定期巡检，通过记录本/记录表等多种载体记录设备设施的运行状态参数，再通过计算，将运行状态参数、计算参量与设备设施固有参数对比，如当前电流与额定电流、计算有功功率与负载等比较，通过对比形成设备设施健康状况的基本评估。
因供用电设备设施分布较广，特别是低压供用电设备设施，传统模式下的人工定期巡检存存在以下局限：1）无法做到24小时巡检或监盘，某些场所甚至连基本的定期巡检（比如每周1次）都不能满足；2）人工计算比较困难，因巡检专业能力不同，不同巡检人员计算的结果可能不一样；3）无法更好的掌握设备设施运行状态及负荷趋势，人工巡检因频次较低，无法做到对设备设施连续性的运行状况把控，负荷趋势基本为空谈；4）人工巡检记录的状态数据只涉及设备设施自身的数据，缺少运行环境相关的数据，设备健康度评估存在较大偏差，无法给设备设施维修提供参考依据，亦不能及时发现隐患和预警，可能导致故障扩大损坏设备设施，造成企业、居民社区停电。
发明内容
本发明主要解决传统模式下对供用电设备设施定期巡检存在的问题，提出一种供用电设备设施健康度检测装置和方法，利用边缘计算技术、物联网及无线通信技术，变送器、传感器与中心处理单元结合，实现供用电设备设施24小时在线检测、计算，及时发现不良健康状态，对潜在隐患进行预警，为设备设施维修人员提供依据，以消除隐患，恢复设备设施健康状态，避免因不良的健康状态造成设备设施故障，影像企业生产和居民用电。
本发明的技术方案具体如下：
一种供用电设备设施健康度检测装置，包括处理器，处理器与电参量存储与检测计算单元、非电量存储单元、设备设施履历数据存储单元连接；
电参量存储与检测计算单元与若干电流变送器和电压变送器连接，采集实时电参量数据；
非电量存储单元与温度传感器、湿度传感器、气体传感器连接，采集实时环境参量数据；
处理器调用设备设施履历数据存储单元中的数据，将电参量数据与实时电参量数据对比，计算电参量对设备的影响程度，将判断结果作为第一元素；
将动态记录的生命周期参量与设备固有生命周期参量、历次检修试验数据比较，得到设备运行年限，将设备运行年限换算为第二元素；
将调用设备设施履历数据存储单元中的环境参量数据与采集实时环境参量数据对比，计算环境参量对设备的影响程度，将判断结果作为第三元素；
处理器综合第一元素、第二元素和第三元素的结果，即得到供用电设备设施健康度。
进一步地，电参量存储与检测计算单元对基础电参量进行计算，间接检测视在功率、有功功率、无功功率、功率因数和频率；基础电参量包括额定电压、额定电流和额定功率。
进一步地，供用电设备设施健康度检测装置包括三相电压变送器接线位置、三相电流变送器接线位置、温度探头连接部、零序电流变送器接线位置。
进一步地，若干电流变送器、电压变送器、温度传感器、湿度传感器、气体传感器的引出线接入A/D隔离转换器，经过光电隔离和模数转换，与电参量存储与检测计算单元连接。
进一步地，健康度计算公式如下：
H=0.7P+0.2L+0.1E；
其中：
H—健康度，满分100分；
P—电参量影响，满分100分，健康度计算中占权重0.7；用于表征设备设施是否在额定电压、额定电流范围内工作，若检测的当前数据与历史数据均在额定范围内且不超过最高耐受值则为100分，若检测的值包括历史值超出范围，则每10次扣1分；
L—生命周期影响，满分100分，健康度计算中占权重0.2；设备设施运行当年为100分；运行2-5年，按设备设施固有生命周期，扣5分；6-10年扣10分；11-15年扣20分；16-20年扣50分；21年及以上扣80分；
E—环境参量影响，满分100分，健康度计算中占权重0.1；检测的环境信息，包括海拔、温度、湿度，满足设备设施正常运行条件，则为100分；在满足设备设施所需环境条件情况下，因天气等因素变化导致条件改变，且改变后检测的环境参量不能满足正常运行条件，每出现一次扣1分，直至扣为0分。
进一步地，该装置还包括显示器，显示器根据健康度结果按以下显示：
健康度H≥90为良好，设备设施投运时间较短，未出现过缺陷；
80≤健康度H＜90为基本健康，已运行2-3年，做个周期定检，未曾发生过缺陷，但存在潜在运行隐患；
60≤健康度H＜80为健康状况不良，运行4-8年，曾发生过缺陷并检修过，存在较大的运行隐患，须加强设备设施状态的监测，调整相关负荷，更换相关的设备设施，以提高设备健康度；
健康度H＜60为不健康，运行时间超过9年，且存在未消除的隐患或缺陷，属于带病运行。
本发明还涉及的供用电设备设施健康度检测方法，按以下进行：
电参量存储与检测计算单元与若干电流变送器和电压变送器连接，采集实时电参量数据；
非电量存储单元与温度传感器、湿度传感器、气体传感器连接，采集实时环境参量数据；
处理器调用设备设施履历数据存储单元中的数据，将电参量数据与实时电参量数据对比，计算电参量对设备的影响程度；
将动态记录的生命周期参量与设备固有生命周期参量、历次检修试验数据比较，得到设备运行年限；
将调用设备设施履历数据存储单元中的环境参量数据与采集实时环境参量数据对比，计算环境参量对设备的影响程度；
健康度计算公式如下：
H=0.7P+0.2L+0.1E；
其中：
H—健康度，满分100分；
P—电参量影响，满分100分，健康度计算中占权重0.7；用于表征设备设施是否在额定电压、额定电流范围内工作，若检测的当前数据与历史数据均在额定范围内且不超过最高耐受值则为100分，若检测的值包括历史值超出范围，则每10次扣1分；
L—生命周期影响，满分100分，健康度计算中占权重0.2；设备设施运行当年为100分；运行2-5年，按设备设施固有生命周期，扣5分；6-10年扣10分；11-15年扣20分；16-20年扣50分；21年及以上扣80分；
E—环境参量影响，满分100分，健康度计算中占权重0.1；检测的环境信息，包括海拔、温度、湿度，满足设备设施正常运行条件，则为100分；在满足设备设施所需环境条件情况下，因天气等因素变化导致条件改变，且改变后检测的环境参量不能满足正常运行条件，每出现一次扣1分，直至扣为0分；
显示器根据健康度结果按以下显示：
健康度H≥90为良好，设备设施投运时间较短，未出现过缺陷；
80≤健康度H＜90为基本健康，已运行2-3年，做个周期定检，未曾发生过缺陷，但存在潜在运行隐患；
60≤健康度H＜80为健康状况不良，运行4-8年，曾发生过缺陷并检修过，存在较大的运行隐患，须加强设备设施状态的监测，调整相关负荷，更换相关的设备设施，以提高设备健康度；
健康度H＜60为不健康，运行时间超过9年，且存在未消除的隐患或缺陷，属于带病运行。
与现有技术相比，本发明的有益效果具体如下：
1.本发明能够进行设备设施运行状态数据24小时在线检测、计算。
2.通过本发明，供用电场所运维检修人员可更好的掌握设备设施运行状态及负荷趋势，企业可更合理的安排生产。
3.本发明能够全面监测供用电场所状态数据，电气参数、环境参数均可及时反馈，设备设施潜在隐患、缺陷等不良状态可及时发现并预警。
4.通过本发明可减少，甚至取消供用电场所定期巡检人员或监盘人员。
附图说明
图1为本发明的装置的结构框图；
图2为本发明的线缆变送器连接示意图；
图3为环境参量探头位置安装位置图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本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对本发明一部分实例，而不是全部的实例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付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。
如图1所示，本实施例的供用电设备设施健康度检测装置，针对某待检测线路，根据供用电场所设备设施数量和线路负载重要程度选择对应电流变送器、电压变送器、线路温感探头数量。本实施例的380V动力线路完整的配置包括3个电压变送器、4个电流变送器、4个温感探头。公共非电参量探头1组室外包括1个温度探头、1个湿度探头；室内安装部署2组，每组包括1个温度探头、1个湿度探头、1个气体探头。
本实施例的装置包括如下内容：
1.基础电参量检测，包括IA、IB、IC、I0和UA、UB、UC、UAB、UBC、UCA；
2.计算电参量，包括有功、无功、功率因素；
3.其他相关电参量检测，包括缺相检测、频率检测、电流平衡度检测、电压平衡度检测；
4.环境参量，包括温度、湿度、气体等；
5.用于设备健康度对比的参量，包括设备额定参数（如额定电压、额定电流、额定负载等）和设备固有寿命、检修周期等。
如图1所示，本实施例的供用电设备设施健康度检测装置，包括处理器，处理器与电参量存储与检测计算单元、非电量存储单元、设备设施履历数据存储单元连接；电参量存储与检测计算单元与若干电流变送器和电压变送器连接，采集实时电参量数据；非电量存储单元与温度传感器、湿度传感器、气体传感器连接，采集实时环境参量数据；处理器调用设备设施履历数据存储单元中的数据，将电参量数据与实时电参量数据对比，计算电参量对设备的影响程度，将判断结果作为第一元素；将动态记录的生命周期参量与设备固有生命周期参量、历次检修试验数据比较，得到设备运行年限，将设备运行年限换算为第二元素；将调用设备设施履历数据存储单元中的环境参量数据与采集实时环境参量数据对比，计算环境参量对设备的影响程度，将判断结果作为第三元素；处理器综合第一元素、第二元素和第三元素的结果，即得到供用电设备设施健康度。
现场用于检测设备设施和环境的电流、电压变送器、温度传感器、湿度传感器、气体变送器通过A/D转换器实现隔离和模数转换，数据经A/D转换器转为数字信号后的电流、电压基础电参量进入电参量存储与检测计算单元，进一步计算视在功率S、有功功率P、无功功率Q和功率因素cosφ、频率f，并根据电流、电压的数值判断是否存在缺相现象；温度、湿度、气体等非电参量进入非电量存储单元。现场检测的电参量、非电参量数据在核心处理单元与设备履历数据（如固有设备参数、历史监测/检测数据、生命周期参量、设备设施电气检修试验、设备设施运行环境条件等）进行比较计算，最终实现“设备设施健康度”的评估计算。
图1中包含变送器/检测探头域，待检测线路线缆穿过电流变送器、电压变送器则直接与待检测线缆并联，通过变送器，可反馈待检测线路线缆的电流和电压，一般部署在待检测线路出线开关处；环境状态信息等非电量参数则使用对应的传感器/探头检测；该域的信号模拟量。
设备设施履历数据包括基础电参量（如额定电压、额定电流、额定功率等）、历史监测/检测数据、生命周期参量（如使用寿命、检修试验周期等）、环境条件（如海拔、温度、湿度）等数据，用于与实时周期检测的数据进行比较。
处理器将电参量、生命周期参量、环境参量比较与计算，将比较计算的结果作为设备设施健康度计算的输入，最终获得设备设施的健康度；
外部通信传输层，可借助LAN、WiFi、3G/4G/5G、NBIoT等多种方式与外部进行通信，实现基础电参量数据、环境参量数据、计算数据及设备设施健康度等数据对外传输，如传输到本地或云端服务器，实现更多的计算和应用功能。如图2所示，本实施例中，以某待检测线路为例，1为UA、UB、UC电压变送器接线位置，2为IA、IB、IC电流变送器接线位置，线缆须穿过变送器，3为温度探头位置，探头与线缆紧贴，4为I0电流变送器接线位置，待检测线路线缆全部穿过变送器，用于检测线缆三相是否平衡。
如图3所示，为更好的检测/监测环境参量，可在供用电场所室内外安装温湿度探头（室内增加气体检测探头），A为室外安装位置；B与C为室内安装位置，可安装2-3组以充分实现室内微环境温度、湿度、气体状况。
本实施例的供用电设备设施健康度检测方法，按以下进行
第一步：接入变送器和环境参量探头，变送器和环境参量探头安装部署位置入图2和图3所示。根据供用电场所设备设施数量和线路负载重要程度选择对应电流变送器、电压变送器、线路温感探头数量。
本实施例中，380V动力线路完整的配置包括3个电压变送器、4个电流变送器、4个温感探头。公共非电参量探头1组室外包括1个温度探头、1个湿度探头；室内安装部署2组，每组包括1个温度探头、1个湿度探头、1个气体探头。
第二步：将变送器和探头的引出线通过线缆接入A/D隔离转换器，实现光电隔离和模数转换。借助存储单元实现数据暂存，同时对基础电参量进行计算，实现视在功率S、有功功率P、无功功率Q及功率因数cosφ、频率f的间接检测，如图1所示。
第三步：引入设备设施资产履历数据，包括基础电参量（额定电压、额定电流、额定功率等）、历史监测/检测计算数据、生命周期参量（如设备设施使用寿命、检修试验周期）、历次检修试验记录及设备使用环境条件，如图1所示。
第四步：将第三步引入的电参量、历次监测/检测计算数据与实时周期检测的电参量进行比较，结合电能质量电压偏差标准、设备设施允许电压偏差等数据，判断设备是否运行在标准电压环境，是否运行在缺相状态，得出电参量对设备设施的影响，并作为设备设施健康度计算的输入量。
第五步：一般地，设备设施的使用寿命、周期将随着运行时间逐年递减，非标准电压（偏高或偏低）、缺相、超负荷运行和设备检修试验都会造成使用寿命递减（不整体更换设设施的前提下），表征该设备设施的生命周期参量将动态记录，将该动态记录的生命周期参量与第三步引入的设备固有生命周期参量、历次检修试验数据比较，将比较结果作为设备设施健康度计算的输入量。
第六步：环境参量比较，并将设备设施是否满足设备运行的环境条件信息（比较结果）作为设备设施健康度计算的输入量。
第七步：实现设备设施健康度计算，按电参量、生命周期参量和环境因素参量对设备设施运行健康状况的影响，结合相关设备运行导则，确定健康度计算公式如下：
H=0.7P+0.2L+0.1E；
其中：
H—健康度，满分100分；
P—电参量影响，满分100分，健康度计算中占权重0.7。用于表征设备设施是否在额定电压、额定电流范围内工作，若检测的当前数据与历史数据均在额定范围内且不超过最高耐受值则为100分，若检测的值（含历史值）超出范围，则每10次扣1分；
L—生命周期影响，满分100分，健康度计算中占权重0.2。设备设施运行当年为100分；运行2-5年，按设备设施固有生命周期，扣5分；6-10年扣10分；11-15年扣20分；16-20年扣50分；21年及以上扣80分；
E—环境参量影响，满分100分，健康度计算中占权重0.1。检测的环境信息，如海拔、温度、湿度满足设备设施正常运行条件，则为100分；在满足设备设施所需环境条件情况下，因天气等因素变化导致条件改变，且改变后检测的环境参量不能满足正常运行条件，每出现一次扣1分，直至扣为0分。
基于以上计算结果，显示器进行如下显示：
健康度H≥90为良好，设备设施投运时间较短，未出现过缺陷；
80≤健康度H＜90为基本健康，已运行2-3年，做个周期定检，未曾发生过缺陷，但存在潜在运行隐患；
60≤健康度H＜80为健康状况不良，运行4-8年，曾发生过缺陷并检修过，存在较大的运行隐患，须加强设备设施状态的监测，调整相关负荷，更换相关的设备设施，以提高设备健康度；
健康度H＜60为不健康，运行时间超过9年，且存在未消除的隐患或缺陷，属于带病运行。
第八步：现场在线检测、计算、比较的结果数据和预警信息可通过传输通道对外发送，将相关设备设施运行状态数据上传。及时将设备设施的健康状态传递给场所运检人员，及时消除不良健康状态的设备设施，保障企业生产和居民用电不受影响。
本实施例的相关标识解释如下：
IA：A相电流
IB：B相电流
IC：C相电流
I0：零序电流，可用于表征负荷是否平衡，不平衡时将有电流，平衡时理论值为0A。
UA：A相电压
UB：B相电压
UC：C相电压
UAB：AB相线电压
UBC：BC相线电压
UCA：CA相线电压
S：视在功率，单位VA或kVA，与有功功率P和无功功率Q形成功率直角三角形，变压器一般标注的额定容量即为视在功率；
P：有功功率，单位W或kW，常规计算为 P=电流I×电压U
Q：无功功率，单位Var或kVar，一般在电动机或电容器上会进行标注
cosφ：功率因数，有功P占视在功率S的百分比，体现电力能源的使用效率，过低需要进行补偿，以提高效率
f：频率，单位Hz，国内电网标准为50Hz，频率会影响电动机转速，频率是否偏差是衡量电能质量的一个重要参考量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种供用电设备设施健康度检测方法，其特征在于：按以下进行：
第一步：接入变送器和环境参量探头，根据供用电场所设备设施数量和线路负载重要程度选择对应电流变送器、电压变送器、线路温感探头数量；
第二步：将变送器和环境参量探头的引出线通过线缆接入A/D隔离转换器，实现光电隔离和模数转换，实时检测电参量和环境参量；借助存储单元实现数据暂存，同时对电流、电压电参量进行计算，实现视在功率S、有功功率P、无功功率Q及功率因数cosφ的间接检测；
第三步：引入设备设施履历数据，包括基础电参量、历史监测/检测计算数据、设备固有生命周期参量、历次检修试验记录及设备使用环境条件；基础电参量包括额定电压、额定电流和额定功率；
第四步：将第三步引入的电参量、历次监测/检测计算数据与实时周期检测的电参量进行比较，结合电能质量电压偏差标准、设备设施允许电压偏差数据，判断设备是否运行在标准电压环境，是否运行在缺相状态，得出电参量对设备设施的影响，并作为设备设施健康度计算的输入量；
第五步：将动态记录的生命周期参量与第三步引入的设备固有生命周期参量、历次检修试验数据比较，将比较结果作为设备设施健康度计算的输入量；
第六步：环境参量比较，并将设备设施是否满足设备运行的环境条件信息作为设备设施健康度计算的输入量；
第七步：实现设备设施健康度计算，按电参量、生命周期参量和环境因素参量对设备设施运行健康状况的影响，确定健康度计算公式如下：
H=0.7P+0.2L+0.1E；
其中：
H—健康度，满分100分；
P—电参量影响，满分100分，健康度计算中占权重0.7；用于表征设备设施是否在额定电压、额定电流范围内工作，若检测的当前数据与历史数据均在额定范围内且不超过最高耐受值则为100分，若检测的值超出范围，则每10次扣1分；
L—生命周期影响，满分100分，健康度计算中占权重0.2；设备设施运行当年为100分；运行2-5年，按设备设施固有生命周期，扣5分；6-10年扣10分；11-15年扣20分；16-20年扣50分；21年及以上扣80分；
E—环境参量影响，满分100分，健康度计算中占权重0.1；检测的环境信息，如海拔、温度、湿度满足设备设施正常运行条件，则为100分；在满足设备设施所需环境条件情况下，因天气因素变化导致条件改变，且改变后检测的环境参量不能满足正常运行条件，每出现一次扣1分，直至扣为0分；
第八步：现场在线检测、计算、比较的结果数据和预警信息可通过传输通道对外发送，将相关设备设施运行状态数据上传。
2.一种供用电设备设施健康度检测装置，其特征在于：适用于权利要求1所述的方法，包括处理器，处理器与电参量存储与检测计算单元、非电量存储单元、设备设施履历数据存储单元连接；
电参量存储与检测计算单元与若干电流变送器和电压变送器连接，采集实时电参量数据；电参量存储与检测计算单元对电流、电压电参量进行计算，间接检测视在功率、有功功率、无功功率、功率因数；
非电量存储单元与温度传感器、湿度传感器、气体传感器连接，采集实时环境参量数据；
处理器调用设备设施履历数据存储单元中的电参量数据与实时电参量数据对比，计算电参量对设备的影响程度，将判断结果作为第一元素；
将动态记录的生命周期参量与设备固有生命周期参量、历次检修试验数据比较，得到设备运行年限，将设备运行年限换算为第二元素；
将调用设备设施履历数据存储单元中的环境参量数据与采集实时环境参量数据对比，计算环境参量对设备的影响程度，将判断结果作为第三元素；
处理器综合第一元素、第二元素和第三元素的结果，即得到供用电设备设施健康度；健康度计算公式如下：
H=0.7P+0.2L+0.1E；
其中：
H—健康度，满分100分；
P—电参量影响，满分100分，健康度计算中占权重0.7；用于表征设备设施是否在额定电压、额定电流范围内工作，若检测的当前数据与历史数据均在额定范围内且不超过最高耐受值则为100分，若检测的值超出范围，则每10次扣1分；
L—生命周期影响，满分100分，健康度计算中占权重0.2；设备设施运行当年为100分；运行2-5年，按设备设施固有生命周期，扣5分；6-10年扣10分；11-15年扣20分；16-20年扣50分；21年及以上扣80分；
E—环境参量影响，满分100分，健康度计算中占权重0.1；检测的环境信息，如海拔、温度、湿度满足设备设施正常运行条件，则为100分；在满足设备设施所需环境条件情况下，因天气因素变化导致条件改变，且改变后检测的环境参量不能满足正常运行条件，每出现一次扣1分，直至扣为0分。
3.根据权利要求2所述的供用电设备设施健康度检测装置，其特征在于：若干电流变送器、电压变送器、温度传感器、湿度传感器、气体传感器的引出线接入A/D隔离转换器，经过光电隔离和模数转换，与电参量存储与检测计算单元连接。
CN202011444774.5A 2020-12-08 2020-12-08 一种供用电设备设施健康度检测装置和方法 Active CN112731009B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011444774.5A CN112731009B (zh) 2020-12-08 2020-12-08 一种供用电设备设施健康度检测装置和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011444774.5A CN112731009B (zh) 2020-12-08 2020-12-08 一种供用电设备设施健康度检测装置和方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112731009A CN112731009A (zh) 2021-04-30
CN112731009B true CN112731009B (zh) 2023-05-30

Family

ID=75599145

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011444774.5A Active CN112731009B (zh) 2020-12-08 2020-12-08 一种供用电设备设施健康度检测装置和方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112731009B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117706261B (zh) * 2024-02-06 2024-05-17 深圳市积加创新技术有限公司 一种基于电量计在常电产品健康状态的监控方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107589384A (zh) * 2017-08-29 2018-01-16 国网湖南省电力公司 一种用于直流电源系统的状态评估方法
CN108491990A (zh) * 2018-01-27 2018-09-04 北京天润新能投资有限公司 一种风电场设备状态评价及检修决策支持检测方法及系统
CN109633476A (zh) * 2018-12-25 2019-04-16 上海电气分布式能源科技有限公司 电池储能系统的健康度的评估方法及系统
CN110244183A (zh) * 2019-07-04 2019-09-17 广东电网有限责任公司 一种馈线段健康度计算方法和系统
CN110472820A (zh) * 2019-07-04 2019-11-19 广东电网有限责任公司 一种配变健康度的分析计算方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160143140A (ko) * 2015-06-04 2016-12-14 엘에스산전 주식회사 전력설비 건전성 평가시스템
CN105071543A (zh) * 2015-09-09 2015-11-18 成都比善科技开发有限公司 一种变电站在线监测系统
CN105550499B (zh) * 2015-12-07 2018-10-09 成都思晗科技股份有限公司 一种计量装置健康度计算方法
CN105467312A (zh) * 2015-12-31 2016-04-06 北京四方继保自动化股份有限公司 一种气体绝缘金属封闭开关设备运行风险评估方法
CN108291944B (zh) * 2016-01-29 2021-03-23 日本汽车能源株式会社 电池管理装置
CN106446426B (zh) * 2016-09-29 2019-08-06 国网山东省电力公司电力科学研究院 一种基于健康指数的电力变压器评估方法
CN107368899A (zh) * 2017-07-26 2017-11-21 国网江苏省电力公司苏州供电公司 电力自动化设备维护方法
CN111382172A (zh) * 2018-12-29 2020-07-07 中国电力科学研究院有限公司 一种配电终端后备电源多元健康度自检方法及系统
CN111080072A (zh) * 2019-11-21 2020-04-28 广州供电局有限公司 配电变压器健康指数评估方法、装置及系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107589384A (zh) * 2017-08-29 2018-01-16 国网湖南省电力公司 一种用于直流电源系统的状态评估方法
CN108491990A (zh) * 2018-01-27 2018-09-04 北京天润新能投资有限公司 一种风电场设备状态评价及检修决策支持检测方法及系统
CN109633476A (zh) * 2018-12-25 2019-04-16 上海电气分布式能源科技有限公司 电池储能系统的健康度的评估方法及系统
CN110244183A (zh) * 2019-07-04 2019-09-17 广东电网有限责任公司 一种馈线段健康度计算方法和系统
CN110472820A (zh) * 2019-07-04 2019-11-19 广东电网有限责任公司 一种配变健康度的分析计算方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112731009A (zh) 2021-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110011422A (zh) 基于人工神经网络的智能配电运行监测系统及调控方法
KR101400009B1 (ko) 스마트그리드 교육용 실습장치
Mohsenian-Rad Smart Grid Sensors: Principles and Applications
CN202177672U (zh) 一种高压10kV电能质量综合测试平台
CN110907855B (zh) 基于综合配电箱和高压传感器的配网线路故障检测方法
KR101097290B1 (ko) 유무선네트워크를 이용한 태양광전원 계통연계 시험장치
CN107783041A (zh) 变频器驱动电机系统供电扰动耐受性测试、评价方法及装置
CN100501440C (zh) 高压电气设备绝缘在线监测系统校验器
CN110333409B (zh) 配电变压器额定容量的在线检测方法
CN103323686B (zh) 一种智能电网电能质量分析仪
CN112731009B (zh) 一种供用电设备设施健康度检测装置和方法
CN108318732B (zh) 一种变压器铁芯接地电流在线监测装置及方法
CN110187193A (zh) 基于全站电压互感器稳定性判断的介损监测系统及方法
CN201926727U (zh) 电能质量监测仪
CN114529054A (zh) 电能与双碳供应系统及全环节电碳计量交易追踪配送国际能源电碳互联网
WO2022193661A1 (zh) 基于gic监测装置的变压器无功扰动计算方法
CN115236582A (zh) 一种三相四线接法电能计量装置误差在线评估方法及装置
Driesen et al. Development of a measurement system for power quantities in electrical energy distribution systems
CN207301284U (zh) 发电机组的一次调频性能检测系统
CN204405216U (zh) 一种基于gprs网络的电力电缆温度在线监测系统
CN111856202B (zh) 基于xml文件实现自动拓扑识别的低压线路检测终端
CN201323472Y (zh) 配电变压器监控装置
CN111313554A (zh) 一种配电变压器参数监测及绕组状态评估装置及其评估方法
Zavoda The key role of intelligent electronic devices (IED) in advanced Distribution Automation (ADA)
CN202524168U (zh) 电能质量数据监测装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant