CN116169792B - 一种电力电网智能监测装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电网监测与控制设备技术领域，本发明公开了一种电力电网智能监测装置及其控制方法，包括支撑架以及安装在所述支撑架上的监测组件，所述监测组件包括安装室，所述安装室的右侧壁上固定安装有固定块，所述固定块上固定安装有固定电触片，所述固定电触片的端部开设有嵌合槽；所述安装室的左侧壁上固定安装有控制箱，所述控制箱内设置有两片间隔板，通过两片所述间隔板将所述控制箱分隔为导向室与控制室，所述控制室内滑动连接有调控拉块，且所述控制室的一侧壁上固定安装有电磁吸附装置，本装置能够对电网电路中的供电电流实现智能切断与智能恢复的功能，实现了柔性控制电网电路，响应速度快，分断性能好，可靠性高。

Description

一种电力电网智能监测装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及电网监测与控制设备技术领域，特别是一种电力电网智能监测装置及其控制方法。

背景技术

近年来，伴随着分布储能、轨道交通、直流光伏等新能源系统的大规模建设与规划，直流输配电网系统迎来了一个快速发展的黄金时期。可再生能源将成为主力，光伏发电以及储能将要成为电力电网系统的重要组成部分。随着可再生能源的系统功率越来越高，直流断路器作为电网配电领域主要监测保护开关设备，对其保护功能尤其是开断性能提出了更高要求，设计大功率、分断性能好、可靠性高、能够进行柔性控制的直流断路器已刻不容缓。此外，相对于交流电弧，直流电弧不存在自然过零点，必须采取有效的手段迅速提高电弧电压，这使得直流电弧熄灭比交流电弧熄灭要困难得多，不同的电路负载特性对开关电器熄弧产生直接影响。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供了一种电力电网智能监测装置及其控制方法。

为达到上述目的本发明采用的技术方案为：

本发明公开了一种电力电网智能监测装置，包括支撑架以及安装在所述支撑架上的监测组件；

所述监测组件包括安装室，所述安装室的右侧壁上固定安装有固定块，所述固定块上固定安装有固定电触片，所述固定电触片的端部开设有嵌合槽；所述安装室的左侧壁上固定安装有控制箱，所述控制箱内设置有两片间隔板，通过两片所述间隔板将所述控制箱分隔为导向室与控制室，所述控制室内滑动连接有调控拉块，且所述控制室的一侧壁上固定安装有电磁吸附装置，所述间隔板上开设有导向滑槽；

所述导向室内滑动连接有导向件，所述导向件与所述调控拉块之间通过连接板固定连接，且所述连接板能够在所述导向滑槽内滑动，所述导向室的一侧壁上开设有导向孔，所述导向孔内滑动连接有调控拉杆，所述调控拉杆的一端与所述导向件固定连接，所述调控拉杆的另一端固定连接有活动电触片，且所述活动电触片的端部与所述固定电触片上的嵌合槽相适配；所述调控拉杆上套装有第一弹簧，所述第一弹簧的一端部与所述导向件固定连接，所述第一弹簧的另一端部与所述导向室的另一侧壁固定连接；

所述安装室内还安装有控制器、数据处理器以及信号连接器，所述信号连接器能够与待监测电网电路中的电流/电压传感器通讯连接，以获取待监测电网电路中电流/电压传感器的电参数信息。

优选地，本发明的一个较佳实施例中，所述固定电触片上设置有第一接线端子，所述活动电触片上设置有第二接线端子；所述安装室的左右侧壁上还开设有通线口。

优选地，本发明的一个较佳实施例中，所述安装室的底部设置有泄弧机构，所述泄弧机构包括第一安装架与第二安装架，所述第一安装架与第二安装架之间按预设间隔设置有若干片泄弧板，且每两片泄弧板之间形成去游离区。

优选地，本发明的一个较佳实施例中，所述第一安装架上按照预设间隔设置有若干组第一卡接槽，所述第二安装架上按照预设间隔设置有若干组第二卡接槽，通过所述第一卡接槽对所述泄弧板的两个边角进行卡紧，通过所述第二卡接槽对所述泄弧板的另外两个边角进行卡紧。

优选地，本发明的一个较佳实施例中，所述泄弧机构还包括供气组件，所述供气组件包括汇气腔，所述汇气腔设置在所述第一安装架的底部，所述汇气腔的底部连通有进气管，所述进气管贯穿所述安装室的底部伸出至安装室外部，且伸出至安装室外部的进气管上套装有抽气泵。

优选地，本发明的一个较佳实施例中，每一去游离区内均设置有若干喷气柱，所述喷气柱的高度大于或等于所述泄弧板的高度，所述喷气柱内开设有喷气通道，所述喷气通道的底端与所述汇气腔相连通，所述喷气柱的侧面上开设有若干喷气孔，且所述喷气孔与所述喷气通道相连通；所述安装室的左右侧壁上开设有若干出气孔。

优选地，本发明的一个较佳实施例中，所述喷气通道的顶端与多级伸缩杆的一端固定连接，所述多级伸缩杆的另一端固定连接有橡胶密封件，所述橡胶密封件能够沿所述喷气通道上滑动，所述橡胶密封件的横截面形状与所述喷气通道的横截面形状相等，所述多级伸缩杆上套装有第二弹簧，所述第二弹簧的一端部与所述喷气通道的顶端固定连接，所述第二弹簧的另一端部与所述橡胶密封件固定连接。

优选地，本发明的一个较佳实施例中，所述安装室的前后侧壁上在预设位置上开设有若干安装孔，所述安装孔上安装有红外探测头，所述红外探测头用于获取泄弧板的电弧温度分布云图信息。

本发明另一方面公开了一种电力电网智能监测装置的控制方法，应用于任一项所述的一种电力电网智能监测装置，包括以下步骤：

通过大数据网络获取电网电路发生各种异常情况时电路所对应的异常电参数信息，基于所述异常电参数信息构建出基于时间序列的异常电参数响应图；

基于深度学习网络构建配对模型，并将所述异常电参数响应图导入所述配对模型中进行训练，得到训练好的配对模型；

在预设时间内获取待监测电网电路中的实时电参数信息，基于所述实时电参数信息构建出基于时间序列的实时电参数响应图；

将所述实时电参数响应图导入所述训练好的配对模型中，通过灰色关联分析法将所述实时电参数响应图与各异常电参数响应图进行配对，得到若干个配对率；

建立大小排序表，将若干个所述配对率导入所述大小排序表中进行大小排序，并在所述大小排序表中提取出最大配对率，将所述最大配对率与预设配对率进行比较；

若所述最大配对率大于预设配对率，则控制电磁吸附装置通电，以使得活动电触片与固定电触片分离，以切断电网电路中的电流。

优选地，本发明的一个较佳实施例中，还包括以下步骤：

通过各红外探测头获取各泄弧板预设区域上的第一实时温度信息，基于所述第一实时温度信息构建出第一电弧温度分布云图；

将所述第一电弧温度分布云图与预设电弧温度分布云图进行比较，得到相似度；并判读所述相似度是否大于预设相似度，若大于，则控制抽气泵按照预设抽气功率启动，加大去游离区中气流流速，以加大带电粒子的扩散速率；

在预设时间节点后再次通过各红外探测头获取各泄弧板预设区域上的第二实时温度信息，基于所述第二实时温度信息构建出第二电弧温度分布云图；

构建虚拟空间，将所述第一电弧温度分布云图与第二电弧温度分布云图导入所述虚拟空间中进行比较，得到电弧温度分布偏差值；

基于所述电弧温度分布偏差值确定出带电粒子的实时扩散速率，判断所述实时扩散速率是否大于预设扩散速率，若不大于，则加大抽气泵的抽气功率。

本发明解决了背景技术中存在的技术缺陷，本发明具备以下有益效果：本装置能够对电网电路中的供电电流实现智能切断与智能恢复的功能，实现了柔性控制电网电路，响应速度快，分断性能好，可靠性高，适用于高压、高功率的直流输配电系统中。并且通过泄弧机构中泄弧板能够对电弧进行冷却，以减弱电弧的游离过程，提高灭弧效率；通过供气组件能够提高去游离区中带电粒子的扩散能力，以加强电弧的去游离过程，从起到快速有效灭弧的作用，进而减少电弧对设备造成影响，不仅能够提高设备的使用寿命，还能够减少安全事故的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。

图1为本装置的正视结构示意图；

图2为本装置的侧视结构示意图；

图3为安装室的内部结构示意图；

图4为安装室的俯视结构示意图；

图5为控制箱的内部结构示意图；

图6为活动电触片与固定电触片对接时控制箱的内部结构示意图；

图7为活动电触片与固定电触片分离时控制箱的内部结构示意图；

图8为控制箱的俯视结构示意图；

图9为泄弧机构的第一立体结构示意图；

图10为泄弧机构的第二立体结构示意图；

图11为泄弧机构的第三立体结构示意图；

图12为喷气柱的结构示意图；

图13为喷气柱的内部结构示意图；

附图标记说明如下：102、安装室；103、固定块；104、固定电触片；105、嵌合槽；106、控制箱；107、间隔板；108、导向室；109、控制室；201、调控拉块；202、电磁吸附装置；203、导向滑槽；204、导向件；205、连接板；206、导向孔；207、调控拉杆；208、活动电触片；209、第一弹簧；301、第一接线端子；302、第二接线端子；303、通线口；304、泄弧机构；305、第一安装架；306、第二安装架；307、泄弧板；308、去游离区；309、第一卡接槽；401、第二卡接槽；402、汇气腔；403、进气管；404、抽气泵；405、喷气柱；406、喷气通道；407、喷气孔；408、出气孔；409、多级伸缩杆；501、橡胶密封件；502、第二弹簧；503、红外探测头。

具体实施方式

为了能够更加清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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申请和简化描述，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申请保护范围的限制。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隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

本发明公开了一种电力电网智能监测装置，如图1、2、3所示，包括支撑架以及安装在所述支撑架上的监测组件。

所述监测组件包括安装室102，所述安装室102的右侧壁上固定安装有固定块103，所述固定块103上固定安装有固定电触片104，所述固定电触片104的端部开设有嵌合槽105；所述安装室102的左侧壁上固定安装有控制箱106，所述控制箱106内设置有两片间隔板107，通过两片所述间隔板107将所述控制箱106分隔为导向室108与控制室109，所述控制室109内滑动连接有调控拉块201，且所述控制室109的一侧壁上固定安装有电磁吸附装置202，所述间隔板107上开设有导向滑槽203。

需要说明的是，所述电磁吸附装置202与待监测电网电路之外的供电装置电性连接，如设置可以与单独的蓄电池相连接，或以外拉电线的方式与其他供电电路连接。

如图4、5、8所示，所述导向室108内滑动连接有导向件204，所述导向件204与所述调控拉块201之间通过连接板205固定连接，且所述连接板205能够在所述导向滑槽203内滑动，所述导向室108的一侧壁上开设有导向孔206，所述导向孔206内滑动连接有调控拉杆207，所述调控拉杆207的一端与所述导向件204固定连接，所述调控拉杆207的另一端固定连接有活动电触片208，且所述活动电触片208的端部与所述固定电触片104上的嵌合槽105相适配；所述调控拉杆207上套装有第一弹簧209，所述第一弹簧209的一端部与所述导向件204固定连接，所述第一弹簧209的另一端部与所述导向室108的另一侧壁固定连接。

需要说明的是，所述电磁吸附装置202为电磁铁、电磁线圈等现有装置。所述固定电触片104与活动电触片208由铜质材料制成。所述调控拉块201由铁质材料制成。所述调控拉杆207与固定块103由绝缘材料制成。

所述安装室102内还安装有控制器、数据处理器以及信号连接器，所述信号连接器能够与待监测电网电路中的电流/电压传感器通讯连接，以获取待监测电网电路中电流/电压传感器的电参数信息。

需要说明的是，通过信号连接器在预设时间段内获取电流/电压传感器所反馈的电压、电流等实时电参数信息，然后通过数据处理器对这些实时电参数信息进行分析，从而判断监测出电网电路中是否异常情况（如短路、过流过载等），若发生异常情况，则数据处理器会把异常信息发送至控制器上，当控制接收到异常信息后，控制器则会执行断电程序，从而切断电网电路中的电流，以对电网电路实现智能监测与智能保护的作用，具体来说，如图7所示，控制器控制电磁吸附装置202通电，通电后的电磁吸附装置202会产生磁力，从而对调控拉块201产生吸引力，从而将调控拉块201吸紧，在此过程中，调控拉块201会同时拉动导向件204沿着导向室108内滑动，进而拉动调控拉杆207向导向室108内收缩，从而拉动活动电触片208后移，以使得活动电触片208与固定电触片104相互分离，从而起到了切断电网电路中电流的功能。另外需要说明的是，当电磁吸附装置202将调控拉块201吸紧时，套装在调控拉杆207上的第一弹簧209此时处于被拉伸状态。

如图6所示，当对电网电路的异常状况检修完毕后，需要恢复电网电路的供电时，用户可以使用信号发射器（如智能手机、遥控器等）发射恢复信号，当本装置中的信号连接器接收到用户发射出的恢复信号后，信号连接器会把恢复信号发送至控制器上，使得控制器控制电磁吸附装置202断电，断后的电磁吸附装置202会失去磁力，从而对调控拉块201失去吸引力，此时处于被拉伸状态下的第一弹簧209在恢复力的作用下便会回弹复位，并且在第一弹簧209回弹复位的过程中，会带动导向件204在导向室108内滑动复位，从而带动调控拉杆207向导向室108外伸长复位，从而带动活动电触片208向靠近固定电触片104一侧移动，并且在第一弹簧209复位完毕后，活动电触片208会与固定电触片104上的嵌合槽105相嵌合，以使得活动电触片208与固定电触片104相互接触，从恢复电网电路中电流。并且在活动电触片208与固定电触片104相互接触供电的过程中，通过第一弹簧209的锁紧力对活动电触片208进行锁紧，能够避免本装置在受到外力时因引发振动而出现供电不稳的情况，提高供电电流的稳定性，装置的可靠性更高。

另外还需要说明是，通过设置导向室108、导向滑槽203以及导向件204等结构，在活动电触片208与固定电触片104对接的过程中起到导向限位作用，能够避免因活动电触片208发生位置偏移而导致对接无法完成的情况发生，提高装置的控制精度与可靠性。

综上所述，本装置能够对电网电路中的供电电流实现智能切断与智能恢复的功能，实现了柔性控制电网电路，响应速度快，分断性能好，可靠性高，适用于高压、高功率的直流输配电系统中。

所述固定电触片104上设置有第一接线端子301，所述活动电触片208上设置有第二接线端子302；所述安装室102的左右侧壁上还开设有通线口303。

需要说明的是，通过第一接线端子301与第二接线端子302能够将本装置装接在电网电路中，以通过本装置对电网电路中的电流进行监测与控制。

如图5、9所示，所述安装室102的底部设置有泄弧机构304，所述泄弧机构304包括第一安装架305与第二安装架306，所述第一安装架305与第二安装架306之间按预设间隔设置有若干片泄弧板307，且每两片泄弧板307之间形成去游离区308。

在本发明的一个较佳实施例中，所述泄弧板307设置为九片。

需要说明的是，第一安装架305与第二安装架306由绝缘性及耐电弧性优异的合成树脂一体化成型制作而成（例如添加了约30％的作为填充剂的玻璃纤维的尼龙等）。所述泄弧板307为钢板。

所述第一安装架305上按照预设间隔设置有若干组第一卡接槽309，所述第二安装架306上按照预设间隔设置有若干组第二卡接槽401，通过所述第一卡接槽309对所述泄弧板307的两个边角进行卡紧，通过所述第二卡接槽401对所述泄弧板307的另外两个边角进行卡紧。

在本发明的一个较佳实施例中，第一卡接槽309与第二卡接槽401均设置为九组。

如图10、11所示，所述泄弧机构304还包括供气组件，所述供气组件包括汇气腔402，所述汇气腔402设置在所述第一安装架305的底部，所述汇气腔402的底部连通有进气管403，所述进气管403贯穿所述安装室102的底部伸出至安装室102外部，且伸出至安装室102外部的进气管403上套装有抽气泵404。

如图12、13所示，每一去游离区308内均设置有若干喷气柱405，所述喷气柱405的高度大于或等于所述泄弧板307的高度，所述喷气柱405内开设有喷气通道406，所述喷气通道406的底端与所述汇气腔402相连通，所述喷气柱405的侧面上开设有若干喷气孔407，且所述喷气孔407与所述喷气通道406相连通；所述安装室102的左右侧壁上开设有若干出气孔408。

在发明的一个较佳实施例中，每一去游离区308内均设置有三组喷气柱405，且每个喷气柱405每一侧面上的喷气孔407设置为九个；所述出气孔408设置为六个。

需要说明的是，在活动电触片208与固定电触片104相接通或断开时，会发生强烈的粒子放电现象，并且在放电过程中会伴随着发光发热现象，此种现象便称为电弧。电弧所释放的温度能够高达数千摄氏度，轻则损坏活动电触片208与固定电触片104，重则可以产生爆炸，酿成火灾等严重安全事故，因此在活动电触片208与固定电触片104相接通或断开时，若能够快速、有效泄弧熄弧，便能够减少电弧对设备造成影响，不仅能够提高设备的使用寿命，还能够减少安全事故的发生。

另外需要说明的是，电弧具有可稳定燃烧的特性，这里的稳定不是指电弧不再变化，而是指电弧处于动态的平衡。弧柱中间存在两种粒子运动，游离过程和去游离过程，电弧之所以可以趋于熄灭是因为去游离过程逐渐大于游离过程。导致去游离主要有两种原因：复合及扩散。导致去游离的根本原因是设备内部的正粒子与带负电的电子相互吸引从而进行中和。复合是两个带相反电荷的粒子相互碰撞，其能量在碰撞中进行相互交换或者损耗，从而形成中性粒子的过程；扩散是由于空间中存在温度梯度或者是密度梯度，带电粒子会从属性高的地方向低的地方移动。因此，如果想要快速有效熄灭电弧，其关键是要加强带电粒子的扩散过程，这就会使得空间的带电粒子数口下降，从而使得电弧电导下降，电流随之产生的热量也会下降，电弧电压升高，超过电路系统电压，电路不能支持电弧燃烧，最终使得电弧熄灭。

综上，为了能够快速有效熄灭活动电触片208与固定电触片104相接通或断开时所产生的电弧，一方面，在安装室102内设置有多片泄弧板307，通过泄弧板307能够对电弧进行冷却，以减弱电弧的游离过程。另一方面，还设置有供气组件，通过供气组件能够提高去游离区308中带电粒子的扩散能力，以加强电弧的去游离过程，从起到快速有效灭弧的作用，供气组件的控制原理与工作过程是这样的：首先控制抽气泵404启动，通过抽气泵404将外界空气抽入至汇气腔402内部，当空气进入汇气腔402内后，空气便会便进一步被分流至各喷气柱405的喷气通道406内，然后空气再由喷气柱405各侧面的喷气孔407中喷出，并且当空气被喷出至去游离区308内后，附带带电粒子的空气再通过出气孔408返回至外界，从而通过此方式来提高各去游离区308内气流流速，从而提高去游离区308内带电粒子的扩散速率，以提高带电粒子的去游离能力，从而实现快速有效消灭电弧的功能，能够减少电弧对设备造成影响，不仅能够提高设备的使用寿命，还能够减少安全事故的发生。并且在各去游离区308内设置有多组喷气柱405，在外界空气由多组喷气柱405的各喷气孔407上喷出时，会发生气流对撞现象，以提高去游离区308内气流紊乱程度，能够进一步加强电弧的去游离过程，提高灭弧效率。

如图12、13所示，所述喷气通道406的顶端与多级伸缩杆409的一端固定连接，所述多级伸缩杆409的另一端固定连接有橡胶密封件501，所述橡胶密封件501能够沿所述喷气通道406上滑动，所述橡胶密封件501的横截面形状与所述喷气通道406的横截面形状相等，所述多级伸缩杆409上套装有第二弹簧502，所述第二弹簧502的一端部与所述喷气通道406的顶端固定连接，所述第二弹簧502的另一端部与所述橡胶密封件501固定连接。

如图4所示，所述安装室102的前后侧壁上在预设位置上开设有若干安装孔，所述安装孔上安装有红外探测头503，所述红外探测头503用于获取泄弧板307的电弧温度分布云图信息。

需要说明的是，本装置还能够根据电弧强度情况来调节单位时间内外界气体输入至去游离区308内的气体量，以实现智能调节本装置灭弧效率与灭弧功耗的功能。具体来说，在灭弧的过程中，可以将抽气泵404的抽气功率调大，当抽气泵404的抽气功率调大后，单位时间内被抽至汇气腔402内的外界空气的体积量便会变大，此时单位时间内被分流至各喷气通道406内的外界空气的体积量加大，此时便会有更大的气体推力作用在橡胶密封块上，此时橡胶密封块所受到的气体推力便会加大，此时气体推力便大于第二弹簧502的弹力，此时橡胶密封块便会被向上推动一定距离，并且多级伸缩杆409会随之收缩一定距离，直至气体推力与第二弹簧502的弹力保持相对平衡后，橡胶密封块会处于相对平衡状态，而在此过程后（加大抽气泵404抽气功率后），喷气柱405中能够喷气的喷气孔407数量会增多，此时单位时间内喷入到去游离区308的气体量就变增多，此时便能够提高去游离区308中带电粒子的去游离能力，从而实现提高灭弧效率的功能。同理，在灭弧的过程中，可以将抽气泵404的抽气功率调小，当抽气泵404的抽气功率调小后，单位时间内被抽至汇气腔402内的外界空气的体积量便会变小，此时单位时间内被分流至各喷气通道406内的外界空气的体积量减少，此时橡胶密封块所受到的气体推力便会减少，此时气体推力便小于第二弹簧502的弹力，此时橡胶密封块便会被向下推动一定距离，并且多级伸缩杆409会随之伸长一定距离，直至气体推力与第二弹簧502的弹力保持相对平衡后，橡胶密封块会处于相对平衡状态，而在此过程后（调小抽气泵404抽气功率后），喷气柱405中能够喷气的喷气孔407数量会减少，此时单位时间内喷入到去游离区308的气体量就变减少，从而实现降低灭弧效率的功能。举例来说，在活动电触片208与固定电触片104相接通或断开后，可以在预设时间节点上通过红外探测头503获取泄弧板307预设区域上的实时温度值，然后对各个红外探测头503测得的实时温度值进行求和后再进行均值处理，从而得到温度均值，可以说明的是，温度均值越大，所产生的电弧强度与电弧能量便越大。而当温度均值均值在预设均值之内范围时，使得抽气泵404按照预设抽气功率运行即可；当温度均值大于预设均值范围时，此时需要使得抽气泵404按照大于预设抽气功率运行；当温度均值小于预设均值范围时，此时使得抽气泵404按照小于预设抽气功率运行；通过此种方式，能够根据电弧强度从而调节抽气泵404的抽气功率，在能够有效消灭电弧的同时还能够使得灭弧功耗降至最低，在能够有效保护设备的同时还能够在最大程度上降低能源的使用。

另外需要说明的是，当电弧强度小于预设强度时，说明该种强度之下的电弧不足以对设备造成影响，并且此时通过泄弧板307便能够快速有效的进行灭弧，此时可以不启动抽气泵404，通过泄弧板307的冷却作用进行灭弧即可，通过此种方式能够节约能源。

本发明另一方面公开了一种电力电网智能监测装置的控制方法，应用于任一项所述的一种电力电网智能监测装置，包括以下步骤：

通过大数据网络获取电网电路发生各种异常情况时电路所对应的异常电参数信息，基于所述异常电参数信息构建出基于时间序列的异常电参数响应图；

基于深度学习网络构建配对模型，并将所述异常电参数响应图导入所述配对模型中进行训练，得到训练好的配对模型；

在预设时间内获取待监测电网电路中的实时电参数信息，基于所述实时电参数信息构建出基于时间序列的实时电参数响应图；

将所述实时电参数响应图导入所述训练好的配对模型中，通过灰色关联分析法将所述实时电参数响应图与各异常电参数响应图进行配对，得到若干个配对率；

建立大小排序表，将若干个所述配对率导入所述大小排序表中进行大小排序，并在所述大小排序表中提取出最大配对率，将所述最大配对率与预设配对率进行比较；

若所述最大配对率大于预设配对率，则控制电磁吸附装置通电，以使得活动电触片与固定电触片分离，以切断电网电路中的电流。

需要说明的是，在实际应用中，当电网电路发生短路、过流、过载等异常情况时，会把电路发生异常情况前后时间段的电参数信息进行收集，然后把这些数据储存在大数据网络数据库中，以供后续参考使用，并且该数据库的数据是可以不断更新的，其中所述电参数信息包括电流值、电压值等，可以通过电网电路中的电流/电压传感器进行收集。因此，可以提前在大数据网络数据库中获取各种异常情况时电路所对应的异常电参数信息，如电网电路在发生短路情况时电路所对应的电压值、电流值等，然后再以时间点为横坐标，电压值或电流值为纵坐标，进而构建得到基于时间序列的异常电参数响应图，其中，所述异常电参数响应图为多条，分别对应电网电路中的不同异常情况，如瞬时短路、持续短路、瞬时过载、持续过载等。然后基于深度学习网络构建配对模型，并将所述异常电参数响应图导入所述配对模型中进行训练，得到训练好的配对模型。接着在通过本装置监测与控制电网电路的过程中，通过信号连接器获取电网电路中电流/电压传感器所测得的实时电参数信息，从而构建出基于时间序列的实时电参数响应图。并且通过灰色关联分析法将所述实时电参数响应图与各异常电参数响应图进行配对，得到若干个配对率，并且提取出最大配对率，若所述最大配对率大于预设配对率，此时说明电网电路已经发了异常情况，此时控制电磁吸附装置通电，以使得活动电触片与固定电触片分离，以切断电网电路中的电流，实现了智能控制的功能。通过本方法能够降低系统在对电网电路监测时的运算量，不需要进行大量的算法运算，能够提高装置的响应速度快，从而快速切断电流，提高系统的鲁棒性。

优选地，本发明的一个较佳实施例中，还包括以下步骤：

通过各红外探测头获取各泄弧板预设区域上的第一实时温度信息，基于所述第一实时温度信息构建出第一电弧温度分布云图；

将所述第一电弧温度分布云图与预设电弧温度分布云图进行比较，得到相似度；并判读所述相似度是否大于预设相似度，若大于，则控制抽气泵按照预设抽气功率启动，加大去游离区中气流流速，以加大带电粒子的扩散速率；

在预设时间节点后再次通过各红外探测头获取各泄弧板预设区域上的第二实时温度信息，基于所述第二实时温度信息构建出第二电弧温度分布云图；

构建虚拟空间，将所述第一电弧温度分布云图与第二电弧温度分布云图导入所述虚拟空间中进行比较，得到电弧温度分布偏差值；

基于所述电弧温度分布偏差值确定出带电粒子的实时扩散速率，判断所述实时扩散速率是否大于预设扩散速率，若不大于，则加大抽气泵的抽气功率。

需要说明的是，电弧温度分布云图与普通的温度场分布图原理和作用相类似。在电弧中粒子释放能量的过程中，其粒子周围会发生放热、放光现象，鉴于电弧的此特性，当通过温度探测头获取得到电弧温度分布云图，根据电弧温度分布云图的信息便能够分析出电弧的具体位置信息、具体范围大小信、粒子的扩散范围信息以及所蕴含的能量值信息等。

需要说明的是，在活动电触片与固定电触片相接通或断开的瞬间，通过红外探测头获取泄弧板预设区域上的第一实时温度信息，从而根据第一实时温度信息构建出第一电弧温度分布云图，并且将第一电弧温度分布云图与预设电弧温度分布云图进行比较，若第一电弧温度分布云图与预设电弧温度分布云图的相似度不大于预设相似度，此时可以说明的是，第一电弧温度分布云图中的温度场温度较低，说明该电弧所能够释放的能量较低，此电弧的强度较小，此时说明该电弧不足以对设备造成影响，此时可以不启动抽气泵，不使得供气组件工作，通过泄弧板的冷却作用进行灭弧即可，能够节约能源。

反之，若第一电弧温度分布云图与预设电弧温度分布云图的相似度大于预设相似度，此时可以说明的是，第一电弧温度分布云图中的温度场温度较高，说明该电弧所能够释放的能量较高，此电弧的强度较大，此时说明若仅仅通过泄弧板单独工作的话，不足以在短时间内释放掉电弧的能量，此时电弧则有可能对设备造成影响，因此此时需要控制抽气泵按照预设抽气功率启动，以加大去游离区中气流流速，以加大带电粒子的扩散速率，从而提高灭弧速率，避免电弧对设备造成影响，提高设备使用寿命。进一步地，为了避免发生因后续灭弧速率过低而导致设备受损的情况发生，在预设时间节点后再次通过各红外探测头获取各泄弧板预设区域上的第二实时温度信息，基于所述第二实时温度信息构建出第二电弧温度分布云图；然后通过提前安装好的分析软件构建虚拟空间，将所述第一电弧温度分布云图与第二电弧温度分布云图导入所述虚拟空间中，以第一电弧温度分布云图与第二电弧温度分布云图的边界范围进行比较，从而得到在预设时间节点后的电弧温度分布偏差值；通过电弧温度分布偏差值便能够计算出带电粒子的实时扩散速率（即电弧的实时扩散速率），若所述实时扩散速率不大于预设扩散速率，说明此时去游离区内带电粒子的扩散速率过低，此时电弧的灭弧速率过低，此时则需要进一步加大抽气泵的抽气功率，以提高带电粒子的去游离能力，避免出现因灭弧速率过低而导致设备受损的情况发生，能够减少电弧对设备造成影响，不仅能够提高设备的使用寿命，还能够减少安全事故的发生。

此外，所述一种电力电网智能监测装置的控制方法，还包括以下步骤：

通过信号连接器获取电网电路中电流/电压传感器所反馈的电参数信号，并判断在预设时间内信号连接器是否能够接收到电流/电压传感器所反馈的电参数信号；

若不能，则说明电流/电压传感器发生故障，生成故障信号，并将故障信号发送至远程用户端；

若能，则判读所述信号连接器所接收到的电参数信号是否存在信号间断情况，若存在，则在预设时间内获取电参数信号间断频率；

若所述间断频率大于预设间断频率，则说明电流/电压传感器发生故障，生成故障信号，并将故障信号发送至远程用户端。

需要说明的是，通过本方法能够对电网电路中的电流/电压传感器进行故障诊断，从而知会检修人员快速抢修，避免出现因无法获取电参数信息而导致失去对电网电路进行监测与控制功能，提高可靠性。

此外，所述一种电力电网智能监测装置的控制方法，还包括以下步骤：

在预设时间段内通过信号连接器获取电流传感器所反馈的电流值；将所述预设时间段分为若干个子时刻段；

获取各个子时刻段所对应的最大电流值与最小电流值，基于所述各个子时刻段所对应的最大电流值与最小电流值计算出电流变化率；

判断所述电流变化率是否大于预设变化率，若大于，则电流变化率大于预设变化率所对应的子时刻段标记为电流异常时刻节点；

计算所述预设时间段内所述电流异常时刻节点的总异常次数；

判断所述总异常次数是否大于预设次数，若大于，则控制电磁吸附装置通电，以使得活动电触片与固定电触片分离，以切断电网电路中的电流。

需要说明的是，在对电路电网监测的过程中，若在预设时间段内仅仅出现少次数的电流异常时刻节点，说明这些电流异常时刻节点是由于外界偶然碰撞、负载变化、电流瞬时波动等外部因素造成的，不属于电路故障。若在预设时间段内出现多次的电流异常时刻节点，此时说明电网电路中出现了故障，如某些设备存在线路接触不良与插接件不稳，或者线路触点存在烧烛与开焊等故障，此时为了保证电路安全，需要切断电路电流，通过本方法能够对电网电流实现智能监测与智能控制的功能。

此外，所述一种电力电网智能监测装置的控制方法，还包括以下步骤：

通过大数据网络获取监测装置中各部件所能够承受的极限温度值，根据所述各部件所能够承受的极限温度值确定出评价指标；

在预设时间内获取在每一时刻点上红外探测头所探测到的温度值，基于所述在预设时间内获取在每一时刻点上红外探测头所探测到的温度值构建出温度变化曲线图，并通过层次分析法获取所述温度变化曲线图的评价分数；

根据所述温度变化曲线图的评价分数生成评价指标的权重值，判断所述权重是否大于预设权重值；

若大于，则加大抽气泵的抽气功率。

需要说明的是，所述极限温度值可以理解为烧坏各部件的临界温度值，在活动电触片与固定电触片相接通或断开的瞬间，根据层析分析法对温度变化曲线图与监测装置中各部件所能够承受的极限温度值进行评价分析，得到权重值；若所述权重大于预设权重值，此时可以说明的是，电弧所释放的温度正在不断升高，并且按照此趋势发展电弧所释放的温度有可能会超过监测装置中某一个或多个部件所能够承受的极限温度值，从而烧坏部件，此时则需要控制抽气泵加大抽气功率，从而提高去游离区内的气流流速，以加快电弧的冷却与熄灭。通过本方法对安装室内电弧所释放的温度进行分析预测，从而判断出电弧是否会进一步对设备造成损害。

以上依据本发明的理想实施例为启示，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种电力电网智能监测装置，包括支撑架以及安装在所述支撑架上的监测组件，其特征在于：

所述监测组件包括安装室，所述安装室的右侧壁上固定安装有固定块，所述固定块上固定安装有固定电触片，所述固定电触片的端部开设有嵌合槽；所述安装室的左侧壁上固定安装有控制箱，所述控制箱内设置有两片间隔板，通过两片所述间隔板将所述控制箱分隔为导向室与控制室，所述控制室内滑动连接有调控拉块，且所述控制室的一侧壁上固定安装有电磁吸附装置，所述间隔板上开设有导向滑槽；

所述导向室内滑动连接有导向件，所述导向件与所述调控拉块之间通过连接板固定连接，且所述连接板能够在所述导向滑槽内滑动，所述导向室的一侧壁上开设有导向孔，所述导向孔内滑动连接有调控拉杆，所述调控拉杆的一端与所述导向件固定连接，所述调控拉杆的另一端固定连接有活动电触片，且所述活动电触片的端部与所述固定电触片上的嵌合槽相适配；所述调控拉杆上套装有第一弹簧，所述第一弹簧的一端部与所述导向件固定连接，所述第一弹簧的另一端部与所述导向室的另一侧壁固定连接；

所述安装室内还安装有控制器、数据处理器以及信号连接器，所述信号连接器能够与待监测电网电路中的电流/电压传感器通讯连接，以获取待监测电网电路中电流/电压传感器的电参数信息；

所述安装室的底部设置有泄弧机构，所述泄弧机构包括第一安装架与第二安装架，所述第一安装架与第二安装架之间按预设间隔设置有若干片泄弧板，且每两片泄弧板之间形成去游离区；

所述第一安装架上按照预设间隔设置有若干组第一卡接槽，所述第二安装架上按照预设间隔设置有若干组第二卡接槽，通过所述第一卡接槽对所述泄弧板的两个边角进行卡紧，通过所述第二卡接槽对所述泄弧板的另外两个边角进行卡紧；

所述泄弧机构还包括供气组件，所述供气组件包括汇气腔，所述汇气腔设置在所述第一安装架的底部，所述汇气腔的底部连通有进气管，所述进气管贯穿所述安装室的底部伸出至安装室外部，且伸出至安装室外部的进气管上套装有抽气泵；

每一去游离区内均设置有若干喷气柱，所述喷气柱的高度大于或等于所述泄弧板的高度，所述喷气柱内开设有喷气通道，所述喷气通道的底端与所述汇气腔相连通，所述喷气柱的侧面上开设有若干喷气孔，且所述喷气孔与所述喷气通道相连通；所述安装室的左右侧壁上开设有若干出气孔；

所述喷气通道的顶端与多级伸缩杆的一端固定连接，所述多级伸缩杆的另一端固定连接有橡胶密封件，所述橡胶密封件能够沿所述喷气通道上滑动，所述橡胶密封件的横截面形状与所述喷气通道的横截面形状相等，所述多级伸缩杆上套装有第二弹簧，所述第二弹簧的一端部与所述喷气通道的顶端固定连接，所述第二弹簧的另一端部与所述橡胶密封件固定连接；

所述安装室的前后侧壁上在预设位置上开设有若干安装孔，所述安装孔上安装有红外探测头，所述红外探测头用于获取泄弧板的电弧温度分布云图信息。

2.根据权利要求1所述的一种电力电网智能监测装置，其特征在于：所述固定电触片上设置有第一接线端子，所述活动电触片上设置有第二接线端子；所述安装室的左右侧壁上还开设有通线口。

3.一种电力电网智能监测装置的控制方法，应用于权利要求1-2任一项所述的一种电力电网智能监测装置，其特征在于，包括以下步骤：

通过大数据网络获取电网电路发生各种异常情况时电路所对应的异常电参数信息，基于所述异常电参数信息构建出基于时间序列的异常电参数响应图；

基于深度学习网络构建配对模型，并将所述异常电参数响应图导入所述配对模型中进行训练，得到训练好的配对模型；

在预设时间内获取待监测电网电路中的实时电参数信息，基于所述实时电参数信息构建出基于时间序列的实时电参数响应图；

将所述实时电参数响应图导入所述训练好的配对模型中，通过灰色关联分析法将所述实时电参数响应图与各异常电参数响应图进行配对，得到若干个配对率；

建立大小排序表，将若干个所述配对率导入所述大小排序表中进行大小排序，并在所述大小排序表中提取出最大配对率，将所述最大配对率与预设配对率进行比较；

若所述最大配对率大于预设配对率，则控制电磁吸附装置通电，以使得活动电触片与固定电触片分离，以切断电网电路中的电流。

4.根据权利要求3所述的一种电力电网智能监测装置的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：

通过各红外探测头获取各泄弧板预设区域上的第一实时温度信息，基于所述第一实时温度信息构建出第一电弧温度分布云图；

将所述第一电弧温度分布云图与预设电弧温度分布云图进行比较，得到相似度；并判读所述相似度是否大于预设相似度，若大于，则控制抽气泵按照预设抽气功率启动，加大去游离区中气流流速，以加大带电粒子的扩散速率；

在预设时间节点后再次通过各红外探测头获取各泄弧板预设区域上的第二实时温度信息，基于所述第二实时温度信息构建出第二电弧温度分布云图；

构建虚拟空间，将所述第一电弧温度分布云图与第二电弧温度分布云图导入所述虚拟空间中进行比较，得到电弧温度分布偏差值；

基于所述电弧温度分布偏差值确定出带电粒子的实时扩散速率，判断所述实时扩散速率是否大于预设扩散速率，若不大于，则加大抽气泵的抽气功率。