CN113904447A - 用于变电站的电力监控系统 - Google Patents

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刘仁忠
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Abstract

本发明提供的用于变电站的电力监控系统，包括：数据采集模块、数据处理模块、报警模块、以及数据存储模块；数据采集模块用于采集电路系统的运行数据；数据处理模块用于对运行数据进行分析处理，生成可视化图形，并通过可视化设备进行显示；报警模块对处理后的运行数据进行监控，当发现运行数据存在异常时，发出警报；数据存储模块用于存储历史数据。本发明提供的用于变电站的电力监控系统，能够远程监控、故障诊断、故障预警、历史数据追踪，保障变电站电力系统的稳定安全。

Description

用于变电站的电力监控系统
技术领域
本发明属于电力领域，特别涉及一种用于变电站的电力监控系统。
背景技术
电力系统对社会发展起到至关重要的作用，而电力系统能否可靠安全运行是我国电力供应稳定的基础。在电力系统中，变压器是电力系统中不可或缺的重要器件，并且是故障发生率较高的电气设备，据统计，国家电网公司每年因变压器故障带来的设备损失和维修费用高达上千亿元，由停电引起的间接损失每天超过数亿元，一旦发生故障，轻则造成电力系统不能稳定电力，影响用电设备正常使用，带来经济损失，重则造成局部性乃至全局性灾难性事故，对人民生命财产带来不可估量的损失。
发明内容
本发明提供的用于变电站的电力监控系统，包括：数据采集模块、数据处理模块、报警模块、以及数据存储模块。
所述数据采集模块用于采集电路系统的运行数据；所述数据处理模块用于对所述运行数据进行分析处理，生成可视化图形，并通过可视化设备进行显示；所述报警模块对处理后的运行数据进行监控，当发现运行数据存在异常时，发出警报；所述数据存储模块用于存储历史数据。
本发明提供的用于变电站的电力监控系统通过数据采集模块自动采集数据，并通过数据处理模块进行分析处理，发现故障时自动进行报警，并对历史数据进行存储，可远程进行故障诊断、故障预警、历史数据追踪，保障变电站电力系统的稳定安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为一实施例提供的用于变电站的电力监控系统的模型图；
图2为数据处理模块对模拟量的处理方法；
图3为数据处理模块对状态量的处理方法。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
参照图1，本实施例提供的用于变电站的电力监控系统，包括：数据采集模块10、数据处理模块20、报警模块30、以及数据存储模块40。
数据采集模块10用于采集电路系统的运行数据；
数据处理模块20用于对运行数据进行分析处理，生成可视化图形，并通过可视化设备进行显示；
报警模块30对处理后的运行数据进行监控，当发现运行数据存在异常时，发出警报；数据存储模块40用于存储历史数据。
该系统通过数据采集模块10自动采集数据，并通过数据处理模块20进行分析处理，发现故障是自动进行报警，并对历史数据进行存储，可远程进行故障诊断、故障预警、历史数据追踪，保障变电站电力系统的稳定安全。
具体地，运行数据包括：模拟量和状态量。
模拟量包括：变压器低压侧的电压、电流、有功功率、无功功率、及变压器的温度。参照图2，数据处理模块20对模拟量的处理方法包括：
S11：数字滤波，根据预设的最大合法值和最小合法值，将超出范围的数值视为不合格数据滤除；
S12：零飘处理，根据预设的零值范围，将符合条件的数据视为零值；
S13：图形处理，根据采集的模拟量生成电压曲线、负荷曲线和频率曲线。
更具体地，状态量包括：开关位置、事故信号、预告信号、保护信号。参照图3，数据处理模块20对状态量的处理方法包括：
S21：根据开关变化、保护动作及事故信号判断是正常变位还是事故变位，如果为事故变位则进行报警处理；
S21：对开关变位次数进行统计、分类，并存入历史数据库，当变位次数达到预设值时，自动进行检修提醒。
进一步地，报警模块30对处理后的运行数据进行监控，当发现运行数据存在异常时，根据预设的故障模型生成故障类型和故障解决方案，发出警报。
本实施例中，运行数据还包括变压器油的状态数据。变压器油的状态数据包括：工作年限、油温、油中溶解气体的种类和含量。油中溶解气体主要包括：H2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2。
报警模块30根据变压器油的状态数据，对变压器进行状态评估，当评估为故障时，根据预设的故障模型生成故障类型和故障解决方案。
故障类型包括：过热故障和放电故障。
过热故障又分为：一般过热、严重过热，放电故障包括：局部放电、火花放电、电弧放电。
本实施例中，总烃阈值为K0, C2H2阈值为K1，CH4阈值为K2，H2阈值为K3，变压器油温阈值为T0，变压器油的累计运行年度为Y。
初始状态时，K0=150μL/L,K1=5μL/L,K2=60,K3=150μL/L，T0=85℃。
通过监控变压器油中溶解气体含量判断故障的方法如下：
当总烃>K0，变压器油温<T0时，更新K0为当前总烃含量的2倍，更新K1、K2、K3为当前含量的1.5倍；
当总烃> K0，C2H2<K1时，判断为一般过热；
当总烃> K0，C2H2>K1时，判断为严重过热；
当总烃< K0，H2> K3，CH4> K2时，判断为局部放电；
当总烃< K0，H2> K3，C2H2> K1时，判断为火花放电；
当总烃> K0，H2> K3，C2H2> K1时，判断为电弧放电。
随着使用年限的积累，变压器绝缘体老化等因素，正常工作的变压器油有各气体含量上升，因此需及时对各阈值参数进行更新，防止误报故障。
过热故障的原因通常包括：变压器油流动性差，引线接触不良、超过额定功率等。
放电故障通常由于不良接触、油击穿导致放电、绕组损坏、局部高能短路造成电弧、套管和箱体之间短路等。
这里，要说明的是，本发明涉及的功能、算法、方法等仅仅是现有技术的常规适应性应用。因此，本发明对于现有技术的改进，实质在于硬件之间的连接关系，而非针对功能、算法、方法本身，也即本发明虽然涉及一点功能、算法、方法，但并不包含对功能、算法、方法本身提出的改进。本发明对于功能、算法、方法的描述，是为了更好的说明本发明，以便更好的理解本发明。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语 “上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.用于变电站的电力监控系统，其特征在于，包括：数据采集模块（10）、数据处理模块（20）、报警模块（30）、以及数据存储模块（40）；
所述数据采集模块（10）用于采集电路系统的运行数据；
所述数据处理模块（20）用于对所述运行数据进行分析处理，生成可视化图形，并通过可视化设备进行显示；
所述报警模块（30）对处理后的运行数据进行监控，当发现运行数据存在异常时，发出警报；
所述数据存储模块（40）用于存储历史数据。
2.根据权利要求1所述的用于变电站的电力监控系统，其特征在于，所述运行数据包括：模拟量和状态量。
3.根据权利要求2所述的用于变电站的电力监控系统，其特征在于，所述模拟量包括：变压器低压侧的电压、电流、有功功率、无功功率、及变压器的温度。
4.根据权利要求3所述的用于变电站的电力监控系统，其特征在于，所述数据处理模块（20）对模拟量的处理方法包括：
S11：数字滤波，根据预设的最大合法值和最小合法值，将超出范围的数值视为不合格数据滤除；
S12：零飘处理，根据预设的零值范围，将符合条件的数据视为零值；
S13：图形处理，根据采集的模拟量生成电压曲线、负荷曲线和频率曲线。
5.根据权利要求2所述的用于变电站的电力监控系统，其特征在于，所述状态量包括：开关位置、事故信号、预告信号、保护信号。
6.根据权利要求5所述的用于变电站的电力监控系统，其特征在于，所述数据处理模块（20）对状态量的处理方法包括：
S21：根据开关变化、保护动作及事故信号判断是正常变位还是事故变位，如果为事故变位则进行报警处理；
S21：对开关变位次数进行统计、分类，并存入历史数据库，当变位次数达到预设值时，自动进行检修提醒。
7.根据权利要求1所述的用于变电站的电力监控系统，其特征在于，所述报警模块（30）对处理后的运行数据进行监控，当发现运行数据存在异常时，根据预设的故障模型生成故障类型，发出警报。
8.根据权利要求7所述的用于变电站的电力监控系统，其特征在于，当所述报警模块（30）发现运行数据存在异常时，根据预设的故障模型生成故障类型和故障解决方案。
9.根据权利要求1所述的用于变电站的电力监控系统，其特征在于，所述运行数据包括变压器油的状态数据。
10.根据权利要求9所述的用于变电站的电力监控系统，其特征在于，变压器油的状态数据包括：工作年限、油温、油中溶解气体的种类和含量。
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