CN114563646A - 一种继电保护出口压板的监测系统及方法 - Google Patents

一种继电保护出口压板的监测系统及方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种继电保护出口压板的监测系统及方法，系统包括：振荡电路、分析模块，其中，振荡电路与出口压板相连，振荡电路包括二极管LED；振荡电路用于：对出口压板的投退状态进行监测并输出振荡波形，振荡波形的类型包括：电压方波、直线电压、电压方波和直线电压；分析模块用于：根据振荡波形的类型以及二极管LED的工作状态对出口压板的投退状态进行分析，并生成不同类型的分析信号；进一步地，通信模块用于：将分析信号发送至服务器模块，使得服务器模块进行保存；服务器模块用于：响应监控后台的监控请求指令，将分析信号发送至监控后台。解决了现有技术无法对出口压板隐性故障进行识别的技术问题。

Description

一种继电保护出口压板的监测系统及方法
技术领域
本申请涉及电力技术领域，尤其涉及一种继电保护出口压板的监测系统及方法。
背景技术
出口压板投退是继电保护运维的有效手段，但在实际运行中因压板结构老化异常造成的压板虚投及运维失当造成的压板错漏投等隐性缺陷导致保护拒动、误动事故屡有发生，严重威胁电网的安全可靠运行。
目前对出口压板的状态进行监测包括非电量监测方法和直接测量法两大类；其中，直接测量法主要是对地电压测量，测量压板下桩对地电压，根据对地电压的大小判定出口压板的投退状态，但是该方法需要人工现场测量，工作量大。而非电量监测方法主要利用一体化压板、有线传感器、射频传感器、机器人图像识别、双联压板、微动开关传感器进行监测，然而这些方法无法实现出口压板带电状态的监测，无法对出口压板背板端子断裂，连接螺栓及接线柱脱落、连片型压板虚接等造成的压板表面投入实际却处于断开状态的隐性故障进行识别。
发明内容
本申请提供了一种继电保护出口压板的监测系统及方法，用于解决现有技术无法对出口压板隐性故障进行识别的技术问题。
有鉴于此，本申请第一方面提供了一种继电保护出口压板的监测系统，所述系统包括：
振荡电路、分析模块，其中，所述振荡电路与出口压板相连，所述振荡电路包括二极管LED；
所述振荡电路用于：对出口压板的投退状态进行监测并输出振荡波形，所述振荡波形的类型包括：电压方波、直线电压、电压方波和直线电压；
所述分析模块用于：根据所述振荡波形的类型以及二极管LED的工作状态对出口压板的投退状态进行分析，并生成不同类型的分析信号。
可选地，所述分析模块，具体用于：
当所述振荡波形的类型为电压方波且所述二极管LED为闪烁状态时，生成的分析信号为：出口压板闭合且接触良好；
当所述振荡波形的类型为直线电压且所述二极管LED为常亮状态时，生成的分析信号为：出口压板为打开状态；
当所述振荡波形的类型为电压方波和直线电压且所述二极管LED为时而闪烁时而常亮状态时，生成的分析信号为：出口压板接触不良。
可选地，还包括：通信模块和服务器模块；
所述通信模块用于：将所述分析信号发送至所述服务器模块，使得所述服务器模块进行保存；
所述服务器模块用于：响应监控后台的监控请求指令，将所述分析信号发送至监控后台。
可选地，所述振荡电路，具体包括：第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、第一与非门模块、第二与非门模块、第三与非门模块、二极管LED；
其中，所述第一与非门模块与所述第二与非门模块串联，所述第二与非门模块与所述第三与非门模块串联，所述第三与非门模块与所述二极管LED和分析模块连接；
所述第一电阻与所述第一与非门模块并联，出口压板连接于所述第一电容和所述第二电容之间，且所述第一电容的一端连接于所述第一与非门模块的一端，所述第二电容的一端连接于所述第二与非门模块的一端；
所述二极管LED的一端连接于所述第三与非门模块与所述分析模块之间，所述二极管LED的另一端通过所述第二电阻与电源电压相连。
可选地，所述分析模块，具体包括：主控单片机和报警器；
所述主控单片机用于：根据所述振荡波形的类型以及二极管LED的工作状态对出口压板的投退状态进行分析，当所述分析信号为出口压板闭合且接触良好或出口压板为打开状态，将分析信号发送至所述通信模块；
所述报警器用于：当所述分析信号为出口压板接触不良，产生告警信号。
本申请第二方面提供一种继电保护出口压板的监测方法，应用于上述第一方面所述的继电保护出口压板的监测系统，方法包括：
S1、振荡电路对出口压板的投退状态进行监测并输出振荡波形，所述振荡波形的类型包括：电压方波、直线电压、电压方波和直线电压；
S2、分析模块根据所述振荡波形的类型以及二极管LED的工作状态对出口压板的投退状态进行分析，并生成不同类型的分析信号。
可选地，所述分析模块根据所述振荡波形的类型以及二极管LED的工作状态对出口压板的投退状态进行分析，并生成不同类型的分析信号，具体包括：
当所述振荡波形的类型为电压方波且所述二极管LED为闪烁状态时，分析模块生成的分析信号为：出口压板闭合且接触良好；
当所述振荡波形的类型为直线电压且所述二极管LED为常亮状态时，分析模块生成的分析信号为：出口压板为打开状态；
当所述振荡波形的类型为电压方波和直线电压且所述二极管LED为时而闪烁时而常亮状态时，分析模块生成的分析信号为：出口压板接触不良。
可选地，步骤S2之后，还包括：
通信模块将所述分析信号发送至服务器模块，使得所述服务器模块进行保存；
服务器模块响应监控后台的监控请求指令，将所述分析信号发送至监控后台。
从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：
本申请提供了一种继电保护出口压板的监测系统，包括：振荡电路、分析模块，其中，振荡电路与出口压板相连，振荡电路包括二极管LED；振荡电路用于：对出口压板的投退状态进行监测并输出振荡波形，振荡波形的类型包括：电压方波、直线电压、电压方波和直线电压；分析模块用于：根据振荡波形的类型以及二极管LED的工作状态对出口压板的投退状态进行分析，并生成不同类型的分析信号；进一步地，通信模块用于：将分析信号发送至服务器模块，使得服务器模块进行保存；服务器模块用于：响应监控后台的监控请求指令，将分析信号发送至监控后台。
本申请通过一种基于振荡电路法的继电保护出口压板在线监测系统，能有效避免非电量监测法无法发现压板背板端子断裂，连接螺栓及接线柱脱落、连片型压板虚接等隐性缺陷，实现了继电保护出口回路在线运行的智能监测。
附图说明
图1为本申请实施例中提供的一种继电保护出口压板的监测系统实施例的结构示意图；
图2为本申请实施例中提供的一种振荡电路的结构示意图；
图3为本申请实施例中提供的振荡电路产生的振荡波形的示意图；
图4为本申请实施例中提供的一种继电保护出口压板的监测方法实施例的流程示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
请参阅图1，本申请实施例中提供的一种继电保护出口压板的监测系统，包括：振荡电路、分析模块，其中，振荡电路与出口压板相连，振荡电路包括二极管LED；
振荡电路用于：对出口压板的投退状态进行监测并输出振荡波形，振荡波形的类型包括：电压方波、直线电压、电压方波和直线电压；
分析模块用于：根据振荡波形的类型以及二极管LED的工作状态对出口压板的投退状态进行分析，并生成不同类型的分析信号。
需要说明的是，请参阅图3，本实施例的分析模块具体分析过程如下：
当所述振荡波形的类型为电压方波且所述二极管LED为闪烁状态时，生成的分析信号为：出口压板闭合且接触良好；
当所述振荡波形的类型为直线电压且所述二极管LED为常亮状态时，生成的分析信号为：出口压板为打开状态；
当所述振荡波形的类型为电压方波和直线电压且所述二极管LED为时而闪烁时而常亮状态时，生成的分析信号为：出口压板接触不良。
在具体应用中，本实施例的分析模块包括：主控单片机和报警器；其中主控单片机进行上述的分析过程，而报警器则是，当分析信号为：出口压板接触不良，发出告警信号。
进一步地，还包括：通信模块和服务器模块；
通信模块用于：将分析信号发送至服务器模块，使得服务器模块进行保存；
服务器模块用于：响应监控后台的监控请求指令，将分析信号发送至监控后台。
需要说明的是，除了响应监控后台监控请求指令，本实施例还可以响应保信子站的请求指令，如图1所示，服务器模块即图1中的计算机及服务器。
需要说明的是，本实施例在具体应用中，还增加了显示电路，使得本领域技术人员可以通过显示电路查看分析模块各类型的分析信号，显示电路如图1所示。
请参阅图2，在一个具体的实施方式中，本申请的振荡电路，具体包括：第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1、第二电阻R2、第一与非门模块A、第二与非门模块B、第三与非门模块D、二极管LED；
其中，第一与非门模块A与第二与非门模块B串联，第二与非门模块B与第三与非门模块D串联，第三与非门模块D与分析模块连接；第一电阻R1与第一与非门模块A并联，出口压板连接于第一电容C1和第二电容C2之间，且第一电容C1的一端连接于第一与非门模块A的一端，第二电容C2的一端连接于第二与非门模块B的一端；二极管LED的一端连接于第三与非门模块D与分析模块之间，二极管LED的另一端通过第二电阻R2与电源电压VDD相连。
需要说明的是，本申请的第一与非门模块、第二与非门模块、第三与非门模块均为反相器。
以下结合图2介绍振荡电路对出口压板的监测原理：
如图2，当出口压板投入闭合状态时，假如图中②点电平为“1”，经反相器B后，③点电平为“0”，电路由②点，电阻R1、①点，电容C1、C2、③点形成回路对串联的电容C1-C2按照指数规律充电。当①点的电平升高至“1”时，经过反相器A反相后②点的电平立即跳变为“0”，这是振荡器产生的第一个“雪崩”过程。此时，③点的电平为“1”，这是振荡器的第二个暂稳态过程。在第二个暂稳态过程，电容器C1-C2经过①点、R1，②点，使其按照指数规律放电。当①点电平变“0”时，与非门A产生另外一次“雪崩”，使得②点由“0”电平跳变为“1”，回到第一个暂稳态状态。与非门D是驱动发光二极管LED及输出至主控单片机的作用。当出口压板投入闭合状态时图中②点电平为“0”时其振荡过程类似，不再赘述。振荡器的脉冲周期取决于电阻R1与电容C1-C2的串联值，T＝1.4RC，其中这里的C是C1与C2的串联值。
在本实施例中：
当发光二极管LED以f＝1/T的频率闪烁时且输出至主控单片机，主控单片机根据输入的振荡波形进行计算确定出口压板在合闸状态，说明此出口压板闭合且接触良好；
当发光二极管LED常亮时且输出至主控单片机，主控单片机根据输入的振荡波形进行计算确定出口压板为打开状态。
当发光二极管LED为时而闪烁时而常亮且输出至主控单片机，主控单片机根据输入的振荡波形进行计算确定出口压板接触不良。主控单片机计算输出电压波形如图3所示。
本申请实施例通过一种基于振荡电路法的继电保护出口压板在线监测系统，能有效避免非电量监测法无法发现压板背板端子断裂，连接螺栓及接线柱脱落、连片型压板虚接等隐性缺陷，实现了继电保护出口回路在线运行的智能监测。
以上为本申请实施例中提供的一种继电保护出口压板的监测系统，以下为本申请实施例中提供的一种继电保护出口压板的监测方法。
请参阅图4，本申请实施例提供的一种继电保护出口压板的监测方法，包括：
步骤201、振荡电路对出口压板的投退状态进行监测并输出振荡波形，振荡波形的类型包括：电压方波、直线电压、电压方波和直线电压；
步骤202、分析模块根据振荡波形的类型以及二极管LED的工作状态对出口压板的投退状态进行分析，并生成不同类型的分析信号；
步骤203、通信模块将分析信号发送至服务器模块，使得服务器模块进行保存；
步骤204、服务器模块响应监控后台的监控请求指令，将分析信号发送至监控后台。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的方法的具体工作过程，可以参考前述系统实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文全称：Read-OnlyMemory，英文缩写：ROM)、随机存取存储器(英文全称：Random Access Memory，英文缩写：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种继电保护出口压板的监测系统，其特征在于，包括：振荡电路、分析模块，其中，所述振荡电路与出口压板相连，所述振荡电路包括二极管LED；
所述振荡电路用于：对出口压板的投退状态进行监测并输出振荡波形，所述振荡波形的类型包括：电压方波、直线电压、电压方波和直线电压；
所述分析模块用于：根据所述振荡波形的类型以及二极管LED的工作状态对出口压板的投退状态进行分析，并生成不同类型的分析信号。
2.根据权利要求1所述的继电保护出口压板的监测系统，其特征在于，所述分析模块，具体用于：
当所述振荡波形的类型为电压方波且所述二极管LED为闪烁状态时，生成的分析信号为：出口压板闭合且接触良好；
当所述振荡波形的类型为直线电压且所述二极管LED为常亮状态时，生成的分析信号为：出口压板为打开状态；
当所述振荡波形的类型为电压方波和直线电压且所述二极管LED为时而闪烁时而常亮状态时，生成的分析信号为：出口压板接触不良。
3.根据权利要求1所述的继电保护出口压板的监测系统，其特征在于，还包括：通信模块和服务器模块；
所述通信模块用于：将所述分析信号发送至所述服务器模块，使得所述服务器模块进行保存；
所述服务器模块用于：响应监控后台的监控请求指令，将所述分析信号发送至监控后台。
4.根据权利要求1所述的继电保护出口压板的监测系统，其特征在于，所述振荡电路，具体包括：第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、第一与非门模块、第二与非门模块、第三与非门模块、二极管LED；
其中，所述第一与非门模块与所述第二与非门模块串联，所述第二与非门模块与所述第三与非门模块模块串联，所述第三与非门模块与所述二极管LED和分析模块连接；
所述第一电阻与所述第一与非门模块并联，出口压板连接于所述第一电容和所述第二电容之间，且所述第一电容的一端连接于所述第一与非门模块的一端，所述第二电容的一端连接于所述第二与非门模块的一端；
所述二极管LED的一端连接于所述第三与非门模块与所述分析模块之间，所述二极管LED的另一端通过所述第二电阻与电源电压相连。
5.根据权利要求2所述的继电保护出口压板的监测系统，其特征在于，所述分析模块，具体包括：主控单片机和报警器；
所述主控单片机用于：根据所述振荡波形的类型以及二极管LED的工作状态对出口压板的投退状态进行分析，当所述分析信号为出口压板闭合且接触良好或出口压板为打开状态，将分析信号发送至所述通信模块；
所述报警器用于：当所述分析信号为出口压板接触不良，产生告警信号。
6.一种继电保护出口压板的监测方法，其特征在于，应用于权利要求1-5中任意一项所述的继电保护出口压板的监测系统，方法包括：
S1、振荡电路对出口压板的投退状态进行监测并输出振荡波形，所述振荡波形的类型包括：电压方波、直线电压、电压方波和直线电压；
S2、分析模块根据所述振荡波形的类型以及二极管LED的工作状态对出口压板的投退状态进行分析，并生成不同类型的分析信号。
7.根据权利要求6所述的继电保护出口压板的监测方法，其特征在于，所述分析模块根据所述振荡波形的类型以及二极管LED的工作状态对出口压板的投退状态进行分析，并生成不同类型的分析信号，具体包括：
当所述振荡波形的类型为电压方波且所述二极管LED为闪烁状态时，分析模块生成的分析信号为：出口压板闭合且接触良好；
当所述振荡波形的类型为直线电压且所述二极管LED为常亮状态时，分析模块生成的分析信号为：出口压板为打开状态；
当所述振荡波形的类型为电压方波和直线电压且所述二极管LED为时而闪烁时而常亮状态时，分析模块生成的分析信号为：出口压板接触不良。
8.根据权利要求6所述的继电保护出口压板的监测方法，其特征在于，步骤S2之后，还包括：
通信模块将所述分析信号发送至服务器模块，使得所述服务器模块进行保存；
服务器模块响应监控后台的监控请求指令，将所述分析信号发送至监控后台。
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