CN114708709B - 一种高可靠性电力设备的预警装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高可靠性电力设备的预警装置，涉及设备故障预警技术领域，包括：电力检测单元、温度检测单元、中控单元以及显示单元。本发明通过设置电力检测单元对待监控的电力设备进行负载电压与输入电流的检测，通过设置温度检测单元对电力设备的温度与电力设备外部的环境温度进行检测，通过设置中控单元根据电力设备的实时负载电压判定电力设备的负载情况，并结合电力设备的输入电流、实时温度和电力设备外部的环境温度，分别进行一级故障、二级故障以及三级故障的判定，并对标准的负载电源范围进行修正，使对电力设备的监测预警能够达到自适应，减少人工干预，提高了电力设备预警信息的准确性。

Description

一种高可靠性电力设备的预警装置

技术领域

本发明涉及设备故障预警技术领域，尤其涉及一种高可靠性电力设备的预警装置。

背景技术

电力设备是直接参与生产、变换、传输、分配和消耗电能的设备，在电力设备长期运行时，往往会出现温度升高，导致电力设备出现故障，因此为了保证电力设备能够正常运行，需使用电力二次设备对电力设备进行测量、监控以及预警；

中国专利公开号：CN113358157A，公开了一种基于RST-PNN-GA的电力设备温升检测预警方法；由此可见现有技术中往往采用用概率神经网络分析对电力设备进行预测，通过预测值计算阈值进行预警，而对于电力设备的基础信息监测还只能够进行定值的简单预警，不能够准确的判定被监测电力设备的运行状态，导致电力设备预警信息参考价值较低，工作人员往往直接将预警装置关闭。

发明内容

为此，本发明提供一种高可靠性电力设备的预警装置，用以克服现有技术中电力设备预警信息不准确的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种高可靠性电力设备的预警装置，包括：

电力检测单元，其与待监控的电力设备相连，所述电力检测单元能够实时检测所述电力设备的实时负载电压，并对检测的负载电压结果进行记录，电力检测单元还能够检测电力设备的实时输入电流；

温度检测单元，其与所述电力设备相连，所述温度检测单元能够检测电力设备的实时温度，并对检测的实时温度进行记录，温度检测单元还能够检测电力设备外部的环境温度；

中控单元，其与所述电力设备、所述电力检测单元和所述温度检测单元分别相连，所述中控单元能够根据所述电力检测单元检测的实时负载电压与中控单元设置的标准负载电压，判定电力设备是否在标准的负载状态，当实时负载电压低于标准负载电压时，中控单元能够检测电力设备为待机状态或运行状态，并判定电力设备是否存在故障；当实时负载电压高于标准负载电压时，中控单元根据电力设备的实时输入电流与其内部设置的第一工作电流和第二工作电流，判定电力设备是否存在一级故障，在实时输入电流在第一工作电流与第二工作电流之间时，中控单元根据电力设备的实时温度与标准运行温度计算实时温度差，并与中控单元内设置的标准运行温度差进行对比，判定电力设备的为二级故障或三级故障，在判定电力设备为二级故障时，中控单元在电力检测单元中获取单位检测时长下的最小负载电压，在温度检测单元中获取最小负载电压对应的电力设备温度，并计算最小负载温度系数，中控单元根据实时负载电压与实时温度计算实时负载温度系数，中控单元将实时负载温度系数与最小负载温度系数进行对比，根据对比结果对电力设备为二级故障的判定进行修正，并对标准负载电压进行修正；

显示单元，其与所述中控单元相连，所述显示单元能够将中控单元判定的电力设备的一级故障、二级故障以及三级故障进行显示，显示单元还能够显示中控单元内设置的标准负载电压、标准负载电压差、第一工作电流、第二工作电流、标准运行温度、标准运行温度差、环境标准差值温度、单位检测时长、负载温度系数差以及输入电流负载系数，在所述显示单元能够对显示的各参数进行更改。

进一步地，所述中控单元内设置有待监控的电力设备的标准负载电压Vb与标准负载电压差ΔVb，所述电力检测单元将检测的实时负载电压Vs传递至中控单元，中控单元根据标准负载电压Vb与实时负载电压Vs计算实时负载电压差ΔVs，ΔVs＝|Vb-Vs|,中控单元将实时负载电压差ΔVs与标准负载电压差ΔVb进行对比，

当ΔVs≤ΔVb时，所述中控单元判定实时负载电压差未超过标准负载电压差，中控单元判定所述电力设备在标准的负载状态下；

当ΔVs＞ΔVb时，所述中控单元判定实时负载电压差超过标准负载电压差，中控单元将实时负载电压与标准负载电压进行对比，并根据对比结果判定所述电力设备的状态。

进一步地，当所述中控单元判定实时负载电压差超过标准负载电压差时，中控单元将实时负载电压Vs与标准负载电压Vb进行对比，

当Vs＞Vb时，所述中控单元判定实时负载电压高于标准负载电压，中控单元将根据所述电力检测单元检测的所述电力设备的实时输入电流，判定电力设备是否在标准的负载状态下；

当Vs＜Vb时，所述中控单元判定实时负载电压低于标准负载电压，中控单元将对所述电力设备的状态进行检测，以判定电力设备的负载是否在标准状态。

进一步地，所述中控单元内设有第一工作电流A1与第二工作电流A2，其中，A1＜A2，当所述中控单元判定实时负载电压高于标准负载电压时，所述电力检测单元检测所述电力设备的实时输入电流As，中控单元将实时输入电流As与第一工作电流A1和第二工作电流A2进行对比，

当As＜A1时，所述中控单元判定所述电力设备的实时输入电流低于第一工作电流，中控单元判定电力设备存在一级故障，所述显示单元进行一级故障预警；

当A1≤As≤A2时，所述中控单元判定所述电力设备的实时输入电流在第一工作电流与第二工作电流之间，中控单元将根据电力设备的实时温度进行判定，以确定电力设备是否存在故障；

当As＞A2时，所述中控单元判定所述电力设备的实时输入电流高于第二工作电流，中控单元判定电力设备处于标准的负载状态。

进一步地，所述中控单元内设有所述电力设备的标准运行温度Tb与标准运行温度差ΔTb，当所述中控单元判定所述电力设备的实时输入电流在第一工作电流与第二工作电流之间时，所述温度检测单元检测电力设备的实时温度Ts，中控单元根据标准运行温度Tb与实时温度Ts计算实时温度差ΔTs，ΔTs＝|Tb-Ts|，中控单元将实时温度差ΔTs与标准运行温度差ΔTb进行对比，

当ΔTs≤ΔTb时，所述中控单元判定实时温度差未超出标准运行温度差，中控单元判定所述电力设备为标准运行状态；

当ΔTs＞ΔTb时，所述中控单元判定实时温度差超出标准运行温度差，中控单元将标准运行温度与实时温度进行对比，以确定所述电力设备是否存在故障。

进一步地，当所述中控单元判定实时温度差超出标准运行温度差时，中控单元将所述电力设备的实时温度Ts与标准运行温度Tb进行对比，

当Ts＜Tb时，所述中控单元判定实时温度低于标准运行温度，中控单元判定所述电力设备为标准运行状态；

当Ts＞Tb时，所述中控单元判定实时温度高于标准运行温度，中控单元判定所述电力设备存在故障，所述温度检测单元将检测实时环境温度，中控单元将根据实时环境温度对电力设备的故障进行分级。

进一步地，所述中控单元内设有环境标准差值温度Tc，当所述中控单元判定实时温度高于标准运行温度时，所述温度检测单元检测所述电力设备外的实时环境温度Th，中控单元将电力设备的实时温度Ts与实时环境温度Th进行对比，

当Ts≤Th时，所述中控单元判定所述电力设备的实时温度未超过实时环境温度，中控单元判定电力设备存在三级故障，所述显示单元进行三级故障预警；

当Ts＞Th时，所述中控单元将根据所述电力设备的实时温度Ts与实时环境温度Th计算环境实时差值温度Tz，Tz＝Ts-Th，中控单元将环境实时差值温度Tz与环境标准差值温度Tc进行对比，当Tz≤Tc时，所述中控单元判定所述电力设备存在三级故障，所述显示单元进行三级故障预警；当Tz＞Tc时，所述中控单元判定所述电力设备存在二级故障，所述显示单元进行二级故障预警。

进一步地，所述中控单元内设有单位检测时长Md，中控单元内还设有负载温度系数差Qy，当所述中控单元判定所述电力设备存在二级故障时，中控单元在所述电力检测单元中获取实时检测前单位检测时长Md内的最小负载电压Vr，中控单元在所述温度检测单元中获取所述电力设备在最小负载电压Vr时的电力设备温度Tr，中控单元根据最小负载电压Vr与电力设备温度Tr计算最小负载温度系数Qr，Qr＝Tr/Vr，中控单元根据负载温度系数差Qy与最小负载温度系数Qr，计算下负载温度系数Q1与上负载温度系数Q2，其中，Q1＝Qr-Qy，Q2＝Qr+Qy，中控单元再根据实时温度Ts与实时负载电压Vs计算实时负载温度系数Qs，Qs＝Ts/Vs，中控单元将实时负载温度系数Qs与下负载温度系数Q1和上负载温度系数Q2进行对比，

当Qs＜Q1时，所述中控单元判定实时负载温度系数低于下负载温度系数，中控单元将修改所述电力设备存在二级故障的判定，判定电力设备存在三级故障，所述显示单元进行三级故障预警，中控单元并将电力设备的标准负载电压调整为Vb’，Vb’＝Vb+[Vb(Q1-Qs)/Q1]；

当Q1≤Qs≤Q2时，所述中控单元判定实时负载温度系数在下负载温度系数与上负载温度系数之间，中控单元不对所述电力设备存在二级故障的判定进行调整；

当Qs＞Q2时，所述中控单元判定实时负载温度系数高于上负载温度系数，中控单元将修改所述电力设备存在二级故障的判定，判定电力设备存在一级故障，所述显示单元进行一级故障预警，中控单元并将电力设备的标准负载电压调整为Vb’，Vb’＝Vb-[Vb(Qs-Q2)/Qs]。

进一步地，所述中控单元内设有输入电流负载系数K，K＝Vb/As，当所述中控单元将所述电力设备的标准负载电压调整为Vb’时，中控单元将输入电流负载系数调整为K’，K’＝Vb’/As，中控单元不根据调整后的标准负载电压对当前判定结果进行修正。

进一步地，当所述中控单元判定实时负载电压低于标准负载电压时，中控单元检测所述电力设备的状态，

当所述电力设备为待机状态时，所述中控单元判定电力设备不存在故障；

当所述电力设备为运行状态时，所述中控单元判定电力设备存在三级故障，所述显示单元进行三级故障预警。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，通过设置电力检测单元对待监控的电力设备进行负载电压与输入电流的检测，通过设置温度检测单元对电力设备的温度与电力设备外部的环境温度进行检测，通过设置中控单元根据电力设备的实时负载电压判定电力设备的负载情况，在实时负载电压高于标准的负载电压范围时，中控单元根据电力设备的实时输入电流判定电力设备是否存在一级故障，在实时的输入电流在设定的第一工作电流与第二工作电流之间时，中控单元将根据电力设备的实时温度判断是否存在故障，并结合电力设备外部的环境温度进行二级故障与三级故障的区分，在中控单元判定电力设备存在二级故障时，中控单元根据实时温度与实时负载电压计算实时负载温度系数，并在电力检测单元中的负载电压记录中选择最小负载电压，在温度检测单元中选择对应的温度，计算电力设备的一个历史的负载温度系数，根据实时负载温度系数与计算出的历史的负载温度系数对判定的二级故障进行修正，并根据修正结果对标准的负载电源范围进行调整，修改对电力设备后续判定的判定条件，使对电力设备的监测预警能够达到自适应，减少人工干预，提高了电力设备预警信息的准确性。

尤其，通过在中控单元内设置标准负载电压与标准负载电压差，并根据标准负载电压与实时负载电压计算实时负载电压差，将实时负载电压差与标准负载电压差进行对比，允许实时负载电压在一定范围内的波动，在中控单元判定实时负载电压差未超过标准负载电压差时，判定电力设备在标准的负载状态下，不需要对其进行故障预警，通过允许实时负载电压在一定范围内的波动，在保障判定准确性的同时减少了判定次数，提高了预警装置的使用寿命。

进一步地，在中控单元判定实时负载电压差超过标准负载电压差时，中控单元将实时负载电压与标准负载电压进行对比，当实时负载电压高于标准负载电压时，可能存在故障或是运行需要的负载要求的提高，因此应对电力设备的实时输入电流进行判定，在实时负载电压低于标准负载电压时，可能存在设备待机或是设备故障，因此对电力设备的状态进行检测，通过在设定范围后的分级对比，不但提高了预警装置判定的准确性，同时也加快了判定速度，提高了预警装置的安全性。

尤其，在中控单元判定实时负载电压高于标准负载电压时，可能存在故障或是运行需要的负载要求的提高，因此应对电力设备的实时输入电流进行判定，通过在中控单元内设定第一工作电流与第二工作电流并检测实时的输入电流进行对比，在输入电流较小时，表示电力设备并无运行需要的负载要求的提高，电力设备内部存在负载超标高温增阻等严重故障，因此判定电力设备存在一级故障，在实时输入电流高于第二工作电流时，表示有运行需要的负载要求的提高，属于正常运行，因此判定电力设备处于标准的负载状态，通过输入电流判定，保障了电力设备运行的安全性。

进一步地，在中控单元判定电力设备的实时输入电流在第一工作电流与第二工作电流之间时，表示电力设备负载过大，输入电流目的不清晰，通过将电力设备的实时温度与设定的标准的运行温度范围进行对比，确定电力设备是否处于标准运行状态，进一步提高了电力设备运行的安全性。

尤其，在实时温度差超出标准运行温度差时，将电力设备的实时温度与标准运行温度进行对比，当实时温度低于标准运行温度时，表示电力设备的负载电压虽有超高现象，但电力设备的实时温度却未因负载的增加而超出标准范围，电力设备的负载状态在可承受的范围内，因此判定电力设备为标准运行状态，当实时温度高于标准运行温度时，中控单元判定电力设备存在故障，并根据实时环境温度对电力设备的故障进行分级，使对故障情况更清晰的进行预警，保障了故障预警的准确性。

尤其，在中控单元判定实时温度高于标准运行温度时，中控单元判定电力设备存在故障，通过温度检测单元检测电力设备外的环境温度，确定环境温度的影响程度，在环境温度对电力设备影响较大时，将电力设备判定为三级故障，在判定环境温度对电力设备影响较小或是无影响时，将判定电力设备存在二级故障，通过引入电力设备外部的环境温度，极大程度上减小了判定过程中的外部影响，进一步提高了电力设备预警的准确性。

进一步地，在中控单元判定电力设备存在二级故障时，中控单元根据实时温度与实时负载电压计算实时负载温度系数，并在电力检测单元中的负载电压记录中选择最小负载电压，在温度检测单元中选择对应的温度，计算电力设备的一个历史的负载温度系数，由于在单位检测时长内的电力设备运行的历史记录中，最小负载电压与电力设备的实时负载电压相对差值较大，因此计算的负载温度系数也具有较强的代表性，所以选择最小负载电压作为对比标准，根据实时负载温度系数与计算出的最小负载温度系数对判定的二级故障进行修正，并根据修正结果对标准的负载电源范围进行调整，修改对电力设备后续判定的判定条件，使对电力设备的监测预警能够达到自适应，提高了预警装置的长期预警能力与故障预警的准确性。

进一步地，在中控单元的内部设置有输入电流负载系数，中控单元根据输入电流负载系数与电力设备输入的实时电流确定标准负载电压，因此在对标准负载电压进行修正后，中控单元根据修正的标准负载电压与实时输入电流，对输入电流负载系数进行修正，保障了预警装置在后续的预警监测中的准确性。

进一步地，在中控单元判定实时负载电压低于标准负载电压时，电力设备可能存在设备待机或是设备故障，因此中控单元检测电力设备的状态，当电力设备为运行状态时，由于标准负载电压是通过实时的输入电流计算得出，因此在实时负载电压低于标准负载电压时，表示输入的电流并未在电力设备中产生负载，电力设备中存在连接问题，因此判定电力设备存在三级故障，显示单元进行三级故障预警，保障了电力设备的正常运行。

附图说明

图1为本实施例所述高可靠性电力设备的预警装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1所示，其为本实施例所述高可靠性电力设备的预警装置的结构示意图，本实施例公开了一种高可靠性电力设备的预警装置，包括：

电力检测单元，其与待监控的电力设备相连，所述电力检测单元能够实时检测所述电力设备的实时负载电压，并对检测的负载电压结果进行记录，电力检测单元还能够检测电力设备的实时输入电流；

温度检测单元，其与所述电力设备相连，所述温度检测单元能够检测电力设备的实时温度，并对检测的实时温度进行记录，温度检测单元还能够检测电力设备外部的环境温度；

中控单元，其与所述电力设备、所述电力检测单元和所述温度检测单元分别相连，所述中控单元能够根据所述电力检测单元检测的实时负载电压与中控单元设置的标准负载电压，判定电力设备是否在标准的负载状态，当实时负载电压低于标准负载电压时，中控单元能够检测电力设备为待机状态或运行状态，并判定电力设备是否存在故障；当实时负载电压高于标准负载电压时，中控单元根据电力设备的实时输入电流与其内部设置的第一工作电流和第二工作电流，判定电力设备是否存在一级故障，在实时输入电流在第一工作电流与第二工作电流之间时，中控单元根据电力设备的实时温度与标准运行温度计算实时温度差，并与中控单元内设置的标准运行温度差进行对比，判定电力设备的为二级故障或三级故障，在判定电力设备为二级故障时，中控单元在电力检测单元中获取单位检测时长下的最小负载电压，在温度检测单元中获取最小负载电压对应的电力设备温度，并计算最小负载温度系数，中控单元根据实时负载电压与实时温度计算实时负载温度系数，中控单元将实时负载温度系数与最小负载温度系数进行对比，根据对比结果对电力设备为二级故障的判定进行修正，并对标准负载电压进行修正；

显示单元，其与所述中控单元相连，所述显示单元能够将中控单元判定的电力设备的一级故障、二级故障以及三级故障进行显示，显示单元还能够显示中控单元内设置的标准负载电压、标准负载电压差、第一工作电流、第二工作电流、标准运行温度、标准运行温度差、环境标准差值温度、单位检测时长、负载温度系数差以及输入电流负载系数，在所述显示单元能够对显示的各参数进行更改。

通过设置电力检测单元对待监控的电力设备进行负载电压与输入电流的检测，通过设置温度检测单元对电力设备的温度与电力设备外部的环境温度进行检测，通过设置中控单元根据电力设备的实时负载电压判定电力设备的负载情况，在实时负载电压高于标准的负载电压范围时，中控单元根据电力设备的实时输入电流判定电力设备是否存在一级故障，在实时的输入电流在设定的第一工作电流与第二工作电流之间时，中控单元将根据电力设备的实时温度判断是否存在故障，并结合电力设备外部的环境温度进行二级故障与三级故障的区分，在中控单元判定电力设备存在二级故障时，中控单元根据实时温度与实时负载电压计算实时负载温度系数，并在电力检测单元中的负载电压记录中选择最小负载电压，在温度检测单元中选择对应的温度，计算电力设备的一个历史的负载温度系数，根据实时负载温度系数与计算出的历史的负载温度系数对判定的二级故障进行修正，并根据修正结果对标准的负载电源范围进行调整，修改对电力设备后续判定的判定条件，使对电力设备的监测预警能够达到自适应，减少人工干预，提高了电力设备预警信息的准确性。

具体而言，所述中控单元内设置有待监控的电力设备的标准负载电压Vb与标准负载电压差ΔVb，所述电力检测单元将检测的实时负载电压Vs传递至中控单元，中控单元根据标准负载电压Vb与实时负载电压Vs计算实时负载电压差ΔVs，ΔVs＝|Vb-Vs|,中控单元将实时负载电压差ΔVs与标准负载电压差ΔVb进行对比，

当ΔVs≤ΔVb时，所述中控单元判定实时负载电压差未超过标准负载电压差，中控单元判定所述电力设备在标准的负载状态下；

当ΔVs＞ΔVb时，所述中控单元判定实时负载电压差超过标准负载电压差，中控单元将实时负载电压与标准负载电压进行对比，并根据对比结果判定所述电力设备的状态。

通过在中控单元内设置标准负载电压与标准负载电压差，并根据标准负载电压与实时负载电压计算实时负载电压差，将实时负载电压差与标准负载电压差进行对比，允许了实时负载电压在一定范围内的波动，在中控单元判定实时负载电压差未超过标准负载电压差时，判定电力设备在标准的负载状态下，不需要对其进行故障预警，通过允许实时负载电压在一定范围内的波动，在保障判定准确性的同时减少了判定次数，提高了预警装置的使用寿命。

具体而言，当所述中控单元判定实时负载电压差超过标准负载电压差时，中控单元将实时负载电压Vs与标准负载电压Vb进行对比，

当Vs＞Vb时，所述中控单元判定实时负载电压高于标准负载电压，中控单元将根据所述电力检测单元检测的所述电力设备的实时输入电流，判定电力设备是否在标准的负载状态下；

当Vs＜Vb时，所述中控单元判定实时负载电压低于标准负载电压，中控单元将对所述电力设备的状态进行检测，以判定电力设备的负载是否在标准状态。

在中控单元判定实时负载电压差超过标准负载电压差时，中控单元将实时负载电压与标准负载电压进行对比，当实时负载电压高于标准负载电压时，可能存在故障或是运行需要的负载要求的提高，因此应对电力设备的实时输入电流进行判定，在实时负载电压低于标准负载电压时，可能存在设备待机或是设备故障，因此对电力设备的状态进行检测，通过在设定范围后的分级对比，不但提高了预警装置判定的准确性，同时也加快了判定速度，提高了预警装置的安全性。

具体而言，所述中控单元内设有第一工作电流A1与第二工作电流A2，其中，A1＜A2，当所述中控单元判定实时负载电压高于标准负载电压时，所述电力检测单元检测所述电力设备的实时输入电流As，中控单元将实时输入电流As与第一工作电流A1和第二工作电流A2进行对比，

当As＜A1时，所述中控单元判定所述电力设备的实时输入电流低于第一工作电流，中控单元判定电力设备存在一级故障，所述显示单元进行一级故障预警；

当A1≤As≤A2时，所述中控单元判定所述电力设备的实时输入电流在第一工作电流与第二工作电流之间，中控单元将根据电力设备的实时温度进行判定，以确定电力设备是否存在故障；

当As＞A2时，所述中控单元判定所述电力设备的实时输入电流高于第二工作电流，中控单元判定电力设备处于标准的负载状态。

在中控单元判定实时负载电压高于标准负载电压时，可能存在故障或是运行需要的负载要求的提高，因此应对电力设备的实时输入电流进行判定，通过在中控单元内设定第一工作电流与第二工作电流并检测实时的输入电流进行对比，在输入电流较小时，表示电力设备并无运行需要的负载要求的提高，电力设备内部存在负载超标高温增阻等严重故障，因此判定电力设备存在一级故障，在实时输入电流高于第二工作电流时，表示有运行需要的负载要求的提高，属于正常运行，因此判定电力设备处于标准的负载状态，通过输入电流判定，保障了电力设备运行的安全性。

具体而言，所述中控单元内设有所述电力设备的标准运行温度Tb与标准运行温度差ΔTb，当所述中控单元判定所述电力设备的实时输入电流在第一工作电流与第二工作电流之间时，所述温度检测单元检测电力设备的实时温度Ts，中控单元根据标准运行温度Tb与实时温度Ts计算实时温度差ΔTs，ΔTs＝|Tb-Ts|，中控单元将实时温度差ΔTs与标准运行温度差ΔTb进行对比，

当ΔTs≤ΔTb时，所述中控单元判定实时温度差未超出标准运行温度差，中控单元判定所述电力设备为标准运行状态；

当ΔTs＞ΔTb时，所述中控单元判定实时温度差超出标准运行温度差，中控单元将标准运行温度与实时温度进行对比，以确定所述电力设备是否存在故障。

在中控单元判定电力设备的实时输入电流在第一工作电流与第二工作电流之间时，表示电力设备负载过大，输入电流目的不清晰，通过将电力设备的实时温度与设定的标准的运行温度范围进行对比，确定电力设备是否处于标准运行状态，进一步提高了电力设备运行的安全性。

具体而言，当所述中控单元判定实时温度差超出标准运行温度差时，中控单元将所述电力设备的实时温度Ts与标准运行温度Tb进行对比，

当Ts＜Tb时，所述中控单元判定实时温度低于标准运行温度，中控单元判定所述电力设备为标准运行状态；

当Ts＞Tb时，所述中控单元判定实时温度高于标准运行温度，中控单元判定所述电力设备存在故障，所述温度检测单元将检测实时环境温度，中控单元将根据实时环境温度对电力设备的故障进行分级。

在实时温度差超出标准运行温度差时，将电力设备的实时温度与标准运行温度进行对比，当实时温度低于标准运行温度时，表示电力设备的负载电压虽有超高现象，但电力设备的实时温度却未因负载的增加而超出标准范围，电力设备的负载状态在可承受的范围内，因此判定电力设备为标准运行状态，当实时温度高于标准运行温度时，中控单元判定电力设备存在故障，并根据实时环境温度对电力设备的故障进行分级，使对故障情况更清晰的进行预警，保障了故障预警的准确性。

具体而言，所述中控单元内设有环境标准差值温度Tc，当所述中控单元判定实时温度高于标准运行温度时，所述温度检测单元检测所述电力设备外的实时环境温度Th，中控单元将电力设备的实时温度Ts与实时环境温度Th进行对比，

当Ts≤Th时，所述中控单元判定所述电力设备的实时温度未超过实时环境温度，中控单元判定电力设备存在三级故障，所述显示单元进行三级故障预警；

当Ts＞Th时，所述中控单元将根据所述电力设备的实时温度Ts与实时环境温度Th计算环境实时差值温度Tz，Tz＝Ts-Th，中控单元将环境实时差值温度Tz与环境标准差值温度Tc进行对比，当Tz≤Tc时，所述中控单元判定所述电力设备存在三级故障，所述显示单元进行三级故障预警；当Tz＞Tc时，所述中控单元判定所述电力设备存在二级故障，所述显示单元进行二级故障预警。

在中控单元判定实时温度高于标准运行温度时，中控单元判定电力设备存在故障，通过温度检测单元检测电力设备外的环境温度，确定环境温度的影响程度，在环境温度对电力设备影响较大时，将电力设备判定为三级故障，在判定环境温度对电力设备影响较小或是无影响时，将判定电力设备存在二级故障，通过引入电力设备外部的环境温度，极大程度上减小了判定过程中的外部影响，进一步提高了电力设备预警的准确性。

具体而言，所述中控单元内设有单位检测时长Md，中控单元内还设有负载温度系数差Qy，当所述中控单元判定所述电力设备存在二级故障时，中控单元在所述电力检测单元中获取实时检测前单位检测时长Md内的最小负载电压Vr，中控单元在所述温度检测单元中获取所述电力设备在最小负载电压Vr时的电力设备温度Tr，中控单元根据最小负载电压Vr与电力设备温度Tr计算最小负载温度系数Qr，Qr＝Tr/Vr，中控单元根据负载温度系数差Qy与最小负载温度系数Qr，计算下负载温度系数Q1与上负载温度系数Q2，其中，Q1＝Qr-Qy，Q2＝Qr+Qy，中控单元再根据实时温度Ts与实时负载电压Vs计算实时负载温度系数Qs，Qs＝Ts/Vs，中控单元将实时负载温度系数Qs与下负载温度系数Q1和上负载温度系数Q2进行对比，

当Qs＜Q1时，所述中控单元判定实时负载温度系数低于下负载温度系数，中控单元将修改所述电力设备存在二级故障的判定，判定电力设备存在三级故障，所述显示单元进行三级故障预警，中控单元并将电力设备的标准负载电压调整为Vb’，Vb’＝Vb+[Vb(Q1-Qs)/Q1]；

当Q1≤Qs≤Q2时，所述中控单元判定实时负载温度系数在下负载温度系数与上负载温度系数之间，中控单元不对所述电力设备存在二级故障的判定进行调整；

当Qs＞Q2时，所述中控单元判定实时负载温度系数高于上负载温度系数，中控单元将修改所述电力设备存在二级故障的判定，判定电力设备存在一级故障，所述显示单元进行一级故障预警，中控单元并将电力设备的标准负载电压调整为Vb’，Vb’＝Vb-[Vb(Qs-Q2)/Qs]。

在中控单元判定电力设备存在二级故障时，中控单元根据实时温度与实时负载电压计算实时负载温度系数，并在电力检测单元中的负载电压记录中选择最小负载电压，在温度检测单元中选择对应的温度，计算电力设备的一个历史的负载温度系数，由于在单位检测时长内的电力设备运行的历史记录中，最小负载电压与电力设备的实时负载电压相对差值较大，因此计算的负载温度系数也具有较强的代表性，所以选择最小负载电压作为对比标准，根据实时负载温度系数与计算出的最小负载温度系数对判定的二级故障进行修正，并根据修正结果对标准的负载电源范围进行调整，修改对电力设备后续判定的判定条件，使对电力设备的监测预警能够达到自适应，提高了预警装置的长期预警能力与故障预警的准确性。

具体而言，所述中控单元内设有输入电流负载系数K，K＝Vb/As，当所述中控单元将所述电力设备的标准负载电压调整为Vb’时，中控单元将输入电流负载系数调整为K’，K’＝Vb’/As，中控单元不根据调整后的标准负载电压对当前判定结果进行修正。

在中控单元的内部设置有输入电流负载系数，中控单元根据输入电流负载系数与电力设备输入的实时电流确定标准负载电压，因此在对标准负载电压进行修正后，中控单元根据修正的标准负载电压与实时输入电流，对输入电流负载系数进行修正，保障了预警装置在后续的预警监测中的准确性。

具体而言，当所述中控单元判定实时负载电压低于标准负载电压时，中控单元检测所述电力设备的状态，

当所述电力设备为待机状态时，所述中控单元判定电力设备不存在故障；

当所述电力设备为运行状态时，所述中控单元判定电力设备存在三级故障，所述显示单元进行三级故障预警。

在中控单元判定实时负载电压低于标准负载电压时，电力设备可能存在设备待机或是设备故障，因此中控单元检测电力设备的状态，当电力设备为运行状态时，由于标准负载电压是通过实时的输入电流计算得出，因此在实时负载电压低于标准负载电压时，表示输入的电流并未在电力设备中产生负载，电力设备中存在连接问题，因此判定电力设备存在三级故障，显示单元进行三级故障预警，保障了电力设备的正常运行。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (7)

1.一种电力设备的预警装置，其特征在于，包括：

电力检测单元，其与待监控的电力设备相连，所述电力检测单元能够实时检测所述电力设备的实时负载电压，并对检测的负载电压结果进行记录，电力检测单元还能够检测电力设备的实时输入电流；

温度检测单元，其与所述电力设备相连，所述温度检测单元能够检测电力设备的实时温度，并对检测的实时温度进行记录，温度检测单元还能够检测电力设备外部的环境温度；

中控单元，其与所述电力设备、所述电力检测单元和所述温度检测单元分别相连，所述中控单元能够根据所述电力检测单元检测的实时负载电压与中控单元设置的标准负载电压，判定电力设备是否在标准的负载状态，当实时负载电压低于标准负载电压时，中控单元能够检测电力设备为待机状态或运行状态，并判定电力设备是否存在故障；当实时负载电压高于标准负载电压时，中控单元根据电力设备的实时输入电流与其内部设置的第一工作电流和第二工作电流，判定电力设备是否存在一级故障，在实时输入电流在第一工作电流与第二工作电流之间时，中控单元根据电力设备的实时温度与标准运行温度计算实时温度差，并与中控单元内设置的标准运行温度差进行对比，判定电力设备的为二级故障或三级故障，在判定电力设备为二级故障时，中控单元在电力检测单元中获取单位检测时长下的最小负载电压，在温度检测单元中获取最小负载电压对应的电力设备温度，并计算最小负载温度系数，中控单元根据实时负载电压与实时温度计算实时负载温度系数，中控单元将实时负载温度系数与最小负载温度系数进行对比，根据对比结果对电力设备为二级故障的判定进行修正，并对标准负载电压进行修正；

显示单元，其与所述中控单元相连，所述显示单元能够将中控单元判定的电力设备的一级故障、二级故障以及三级故障进行显示，显示单元还能够显示中控单元内设置的标准负载电压、标准负载电压差、第一工作电流、第二工作电流、标准运行温度、标准运行温度差、环境标准差值温度、单位检测时长、负载温度系数差以及输入电流负载系数，在所述显示单元能够对显示的各参数进行更改；

所述中控单元内设有所述电力设备的标准运行温度Tb与标准运行温度差ΔTb，当所述中控单元判定所述电力设备的实时输入电流在第一工作电流与第二工作电流之间时，所述温度检测单元检测电力设备的实时温度Ts，中控单元根据标准运行温度Tb与实时温度Ts计算实时温度差ΔTs，ΔTs＝|Tb-Ts|，中控单元将实时温度差ΔTs与标准运行温度差ΔTb进行对比，

当ΔTs≤ΔTb时，所述中控单元判定实时温度差未超出标准运行温度差，中控单元判定所述电力设备为标准运行状态；

当ΔTs＞ΔTb时，所述中控单元判定实时温度差超出标准运行温度差，中控单元将标准运行温度与实时温度进行对比，以确定所述电力设备是否存在故障；

当所述中控单元判定实时温度差超出标准运行温度差时，中控单元将所述电力设备的实时温度Ts与标准运行温度Tb进行对比，

当Ts＜Tb时，所述中控单元判定实时温度低于标准运行温度，中控单元判定所述电力设备为标准运行状态；

当Ts＞Tb时，所述中控单元判定实时温度高于标准运行温度，中控单元判定所述电力设备存在故障，所述温度检测单元将检测实时环境温度，中控单元将根据实时环境温度对电力设备的故障进行分级；

所述中控单元内设有环境标准差值温度Tc，当所述中控单元判定实时温度高于标准运行温度时，所述温度检测单元检测所述电力设备外的实时环境温度Th，中控单元将电力设备的实时温度Ts与实时环境温度Th进行对比，

当Ts≤Th时，所述中控单元判定所述电力设备的实时温度未超过实时环境温度，中控单元判定电力设备存在三级故障，所述显示单元进行三级故障预警；

当Ts＞Th时，所述中控单元将根据所述电力设备的实时温度Ts与实时环境温度Th计算环境实时差值温度Tz，Tz＝Ts-Th，中控单元将环境实时差值温度Tz与环境标准差值温度Tc进行对比，当Tz≤Tc时，所述中控单元判定所述电力设备存在三级故障，所述显示单元进行三级故障预警；当Tz＞Tc时，所述中控单元判定所述电力设备存在二级故障，所述显示单元进行二级故障预警。

2.根据权利要求1所述的电力设备的预警装置，其特征在于，所述中控单元内设置有待监控的电力设备的标准负载电压Vb与标准负载电压差ΔVb，所述电力检测单元将检测的实时负载电压Vs传递至中控单元，中控单元根据标准负载电压Vb与实时负载电压Vs计算实时负载电压差ΔVs，ΔVs＝|Vb-Vs|,中控单元将实时负载电压差ΔVs与标准负载电压差ΔVb进行对比，

当ΔVs≤ΔVb时，所述中控单元判定实时负载电压差未超过标准负载电压差，中控单元判定所述电力设备在标准的负载状态下；

当ΔVs＞ΔVb时，所述中控单元判定实时负载电压差超过标准负载电压差，中控单元将实时负载电压与标准负载电压进行对比，并根据对比结果判定所述电力设备的状态。

3.根据权利要求2所述的电力设备的预警装置，其特征在于，当所述中控单元判定实时负载电压差超过标准负载电压差时，中控单元将实时负载电压Vs与标准负载电压Vb进行对比，

当Vs＞Vb时，所述中控单元判定实时负载电压高于标准负载电压，中控单元将根据所述电力检测单元检测的所述电力设备的实时输入电流，判定电力设备是否在标准的负载状态下；

当Vs＜Vb时，所述中控单元判定实时负载电压低于标准负载电压，中控单元将对所述电力设备的状态进行检测，以判定电力设备的负载是否在标准状态。

4.根据权利要求3所述的电力设备的预警装置，其特征在于，所述中控单元内设有第一工作电流A1与第二工作电流A2，其中，A1＜A2，当所述中控单元判定实时负载电压高于标准负载电压时，所述电力检测单元检测所述电力设备的实时输入电流As，中控单元将实时输入电流As与第一工作电流A1和第二工作电流A2进行对比，

当As＜A1时，所述中控单元判定所述电力设备的实时输入电流低于第一工作电流，中控单元判定电力设备存在一级故障，所述显示单元进行一级故障预警；

当A1≤As≤A2时，所述中控单元判定所述电力设备的实时输入电流在第一工作电流与第二工作电流之间，中控单元将根据电力设备的实时温度进行判定，以确定电力设备是否存在故障；

当As＞A2时，所述中控单元判定所述电力设备的实时输入电流高于第二工作电流，中控单元判定电力设备处于标准的负载状态。

5.根据权利要求1所述的电力设备的预警装置，其特征在于，所述中控单元内设有单位检测时长Md，中控单元内还设有负载温度系数差Qy，当所述中控单元判定所述电力设备存在二级故障时，中控单元在所述电力检测单元中获取实时检测前单位检测时长Md内的最小负载电压Vr，中控单元在所述温度检测单元中获取所述电力设备在最小负载电压Vr时的电力设备温度Tr，中控单元根据最小负载电压Vr与电力设备温度Tr计算最小负载温度系数Qr，Qr＝Tr/Vr，中控单元根据负载温度系数差Qy与最小负载温度系数Qr，计算下负载温度系数Q1与上负载温度系数Q2，其中，Q1＝Qr-Qy，Q2＝Qr+Qy，中控单元再根据实时温度Ts与实时负载电压Vs计算实时负载温度系数Qs，Qs＝Ts/Vs，中控单元将实时负载温度系数Qs与下负载温度系数Q1和上负载温度系数Q2进行对比，

当Qs＜Q1时，所述中控单元判定实时负载温度系数低于下负载温度系数，中控单元将修改所述电力设备存在二级故障的判定，判定电力设备存在三级故障，所述显示单元进行三级故障预警，中控单元并将电力设备的标准负载电压调整为Vb’，Vb’＝Vb+[Vb(Q1-Qs)/Q1]；

当Q1≤Qs≤Q2时，所述中控单元判定实时负载温度系数在下负载温度系数与上负载温度系数之间，中控单元不对所述电力设备存在二级故障的判定进行调整；

当Qs＞Q2时，所述中控单元判定实时负载温度系数高于上负载温度系数，中控单元将修改所述电力设备存在二级故障的判定，判定电力设备存在一级故障，所述显示单元进行一级故障预警，中控单元并将电力设备的标准负载电压调整为Vb’，Vb’＝Vb-[Vb(Qs-Q2)/Qs]。

6.根据权利要求5所述的电力设备的预警装置，其特征在于，所述中控单元内设有输入电流负载系数K，K＝Vb/As，当所述中控单元将所述电力设备的标准负载电压调整为Vb’时，中控单元将输入电流负载系数调整为K’，K’＝Vb’/As，中控单元不根据调整后的标准负载电压对当前判定结果进行修正。

7.根据权利要求3所述的电力设备的预警装置，其特征在于，当所述中控单元判定实时负载电压低于标准负载电压时，中控单元检测所述电力设备的状态，

当所述电力设备为待机状态时，所述中控单元判定电力设备不存在故障；

当所述电力设备为运行状态时，所述中控单元判定电力设备存在三级故障，所述显示单元进行三级故障预警。

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