CN116381380A - 一种用于智能变电站故障录波器的动态故障监管系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于智能变电站故障录波器的动态故障监管系统，涉及故障录波器动态故障监管系统领域，包括智能变电站故障录波器主体、监测单元、缓存单元、故障分析单元、运行预测单元、报警单元和检修单元，所述智能变电站故障录波器主体的内部设置有监测单元。本发明将故障预测的信息传输至报警单元的内部，进行故障报警，故障分析单元将电流、电压、振荡和频率的数值传输至运行预测单元的内部，通过对波形进行分析和计算，预测是否会产生故障，将预测出的故障信息数据传输至报警单元的内部，通过工频信号转换模块转换功率曲线，便于运行预测单元对智能变电站电力系统内部的数据进行统计分析，对故障进行预测，进行预测警报。
Description
技术领域
本发明涉及故障录波器动态故障监管系统技术领域，具体为一种用于智能变电站故障录波器的动态故障监管系统。
背景技术
发电厂和智能变电站数量众多，由于智能变电站内部的电力系统故障分析需要，其配置了采样精度很高的故障录波器，故障录波器附属打印机为不间断电源供电，变电站现有故障录波器是电力系统发生故障及振荡时能自动记录的一种装置，它可以记录因短路故障、系统振荡、频率崩溃、电压崩溃等大扰动引起的系统电流、电压及其导出量，如有功、无功及系统频率的全过程变化现象，主要用于检测继电保护与安全自动装置的动作行为，了解系统暂态过程中系统各电参量的变化规律，校核电力系统计算程序及模型参数的正确性，故障录波已成为分析系统故障的重要依据。
现有的故障录波器在使用时，通过对智能变电站电力系统进行实时监控，对电力系统内的电压、电流及导出量等进行监测，当智能变电站电力系统出现负序电压、低电压、过电流、零序电流和零序电压故障问题时，故障录波其对故障数据进行记录，通过将故障进行报警，使检修人员获知，对智能变电站电力系统进行检修，现有的故障录波器在对于智能变电站电力系统进行实时监控时，只能对一定的故障数据进行储存，不能在故障发生前对其数据进行储存和分析，无法对智能变电站电力系统内部数据波动进行提前分析处理，无法对智能变电站电力系统内部故障进行预测。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于智能变电站故障录波器的动态故障监管系统，以解决上述背景技术提出的目前市场上的智能变电站故障录波器无法对智能变电站电力系统内部故障进行预测的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于智能变电站故障录波器的动态故障监管系统，包括智能变电站故障录波器主体、监测单元、缓存单元、故障分析单元、运行预测单元、报警单元和检修单元，所述智能变电站故障录波器主体的内部设置有监测单元，所述监测单元的通信输出端与缓存单元进行连接，所述缓存单元的输出端电性连接有故障分析单元与运行预测单元，所述故障分析单元与运行预测单元的输出端电性连接有报警单元，所述报警单元的电性连接有检修单元。
优选的，所述监测单元包括有电力系统电流监测模块、电力系统电压监测模块和电力系统导出量监测模块，所述电力系统电流监测模块、电力系统电压监测模块和电力系统导出量监测模块均与缓存单元内的数据缓存模块连接。
优选的，所述故障分析单元包括有电力系统短路故障模块、电力系统振荡故障模块、电力系统频率崩溃故障模块和电力系统电压崩溃故障模块，所述电力系统短路故障模块、电力系统振荡故障模块、电力系统频率崩溃故障模块和电力系统电压崩溃故障模块连接有电流波形分析仪。
优选的，所述检修单元包括有检修方案模块，所述检修单元的输入端连接有大数据库服务器。
优选的，所述智能变电站故障录波器主体输出端接口连接有智能变电站电力系统，智能变电站电力系统的输出端连接有智能变电站故障录波器主体的输入端。
优选的，所述智能变电站故障录波器主体的内部设置有实时监测模块，所述实时监测模块与智能变电站进行连接。
优选的，所述智能变电站电力系统的内部设置有多组数据采集节点，所述监测单元的内部设置有节点数据采集模块，节点数据采集模块与数据采集节点连接。
优选的，所述智能变电站故障录波器主体的内部设置有与智能变电站电力系统连接的工频信号转换模块。
优选的，所述报警单元通过输出接口连接有监管平台，所述监管平台内部设置有警报通知模块。
优选的，所述电流波形分析仪连接有智能变电站电力系统的电流表与电压表。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该用于智能变电站故障录波器的动态故障监管系统，通过智能变电站故障录波器主体对智能变电站电力系统内部的电压、电流和频率进行实时监测，电流波形分析仪从电流表与电压表汲取数据，将数据进行分类分别传输至电力系统短路故障模块、电力系统振荡故障模块、电力系统频率崩溃故障模块和电力系统电压崩溃故障模块内部进行故障分析，实时监测模块对智能变电站电力系统的负序电压、低电压、过电流、零序电流和零序电压故障状态进行监测，通过设置节点数据采集模块对智能变电站电力系统内部的数据采集节点内的电流、电压和导出量进行采集，节点数据采集模块采集不同数据采集节点位置的数据信息，将采集的数据通过电力系统电流监测模块、电力系统电压监测模块和电力系统导出量监测模块进行监测，缓存单元对智能变电站电力系统内部的数据进行储存，缓存单元将数据传输至故障分析单元内，故障分析单元对智能变电站电力系统故障位置与故障原因进行分析，通过报警单元将故障数据传输至监管平台，通过监管平台内的警报通知模块将智能变电站的故障位置、故障原因以及故障检修方案对检修人员进行告知，便于检修人员可快速到达故障位置，进行故障处理与维修，通过监测单元将记录的数值波形数据传输至缓存单元的内部进行缓存，使其数据可进行录制，运行预测单元对数据进行分析和处理，采用电流表和电压表进行对智能变电站的电力系统内的电流、电压、振荡和频率检测，从而分析电流、电压、振荡和频率的数值，判断其是否会发生故障，将故障预测的信息传输至报警单元的内部，通过对波形进行分析和计算，预测是否会产生故障，将预测出的故障信息数据传输至报警单元的内部，进行故障报警，便于预防智能变电站电力系统故障问题的出现。
1.该用于智能变电站故障录波器的动态故障监管系统，通过智能变电站故障录波器主体对智能变电站电力系统内部的电压、电流和频率进行实时监测，电流波形分析仪从电流表与电压表汲取数据，将数据进行分类分别传输至电力系统短路故障模块、电力系统振荡故障模块、电力系统频率崩溃故障模块和电力系统电压崩溃故障模块内部进行故障分析，实时监测模块对智能变电站电力系统的负序电压、低电压、过电流、零序电流和零序电压故障状态进行监测，当智能变电站电力系统内部产生故障状态负序电压、低电压、过电流、零序电流和零序电压的问题时，监测单元启动，对其数值波形进行记录，通过设置节点数据采集模块对智能变电站电力系统内部的数据采集节点内的电流、电压和导出量进行采集，节点数据采集模块采集不同数据采集节点位置的数据信息，将采集的数据通过电力系统电流监测模块、电力系统电压监测模块和电力系统导出量监测模块进行监测，缓存单元对智能变电站电力系统内部的数据进行储存，缓存单元将数据传输至故障分析单元内，故障分析单元对智能变电站电力系统故障位置与故障原因进行分析，检修单元内的检修方案模块提供故障检修方案，通过报警单元将故障数据传输至监管平台，通过监管平台内的警报通知模块将智能变电站的故障位置、故障原因以及故障检修方案对检修人员进行告知，便于检修人员可快速到达故障位置，进行故障处理与维修。
2.该用于智能变电站故障录波器的动态故障监管系统，通过监测单元将记录的数值波形数据传输至缓存单元的内部进行缓存，使其数据可进行录制，便于运行预测单元对数据进行分析和处理，采用电流表和电压表进行对智能变电站的电力系统内的电流、电压、振荡和频率检测，从而分析电流、电压、振荡和频率的数值，判断其是否会发生故障，将故障预测的信息传输至报警单元的内部，进行故障报警，故障分析单元将电流、电压、振荡和频率的数值传输至运行预测单元的内部，通过对波形进行分析和计算，预测是否会产生故障，将预测出的故障信息数据传输至报警单元的内部，智能变电站故障录波器主体内部工频信号转换模块将电力系统线路上采集的工频信号转换为功率曲线，计算智能变电站电力系统的频率和幅值，通过工频信号转换模块转换功率曲线，便于运行预测单元对智能变电站电力系统内部的数据进行统计分析，对故障进行预测，进行预测警报。
附图说明
图1为本发明智能变电站故障录波器流程示意图；
图2为本发明监测单元和故障分析单元的原理示意图；
图3为本发明智能变电站电力系统故障状态示意图。
图中：1、智能变电站故障录波器主体；2、监测单元；201、电力系统电流监测模块；202、电力系统电压监测模块；203、电力系统导出量监测模块；3、缓存单元；4、故障分析单元；401、电力系统短路故障模块；402、电力系统振荡故障模块；403、电力系统频率崩溃故障模块；404、电力系统电压崩溃故障模块；5、运行预测单元；6、报警单元；7、检修单元；701、检修方案模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图3，本发明提供一种技术方案：一种用于智能变电站故障录波器的动态故障监管系统，包括智能变电站故障录波器主体1、监测单元2、缓存单元3、故障分析单元4、运行预测单元5、报警单元6和检修单元7，智能变电站故障录波器主体1的内部设置有监测单元2，监测单元2的通信输出端与缓存单元3进行连接，缓存单元3的输出端电性连接有故障分析单元4与运行预测单元5，故障分析单元4与运行预测单元5的输出端电性连接有报警单元6，报警单元6的电性连接有检修单元7。
具体实施时，智能变电站故障录波器主体1进行使用时，通过监测单元2对智能变电站电力系统中的电流、电压和导出量进行监测，将监测数据传输至缓存单元3的内部，通过缓存单元3将数据传输至故障分析单元4和运行预测单元5，通过故障分析单元4对数据进行判断是否出现故障，通过运行预测单元5对数据进行运算，对故障进行预测警报，通过报警单元6进行报警，通过检修单元7提供智能变电站电力系统故障检修方案。
参阅图2可知，监测单元2包括有电力系统电流监测模块201、电力系统电压监测模块202和电力系统导出量监测模块203，电力系统电流监测模块201、电力系统电压监测模块202和电力系统导出量监测模块203均与缓存单元3内的数据缓存模块连接。
具体实施时，通过电力系统电流监测模块201、电力系统电压监测模块202和电力系统导出量监测模块203对智能变电站电力系统中的电流、电压和导出量进行分类监测，便于区分故障原因。
参阅图2可知，故障分析单元4包括有电力系统短路故障模块401、电力系统振荡故障模块402、电力系统频率崩溃故障模块403和电力系统电压崩溃故障模块404，电力系统短路故障模块401、电力系统振荡故障模块402、电力系统频率崩溃故障模块403和电力系统电压崩溃故障模块404连接有电流波形分析仪。
具体实施时，通过采用电流表和电压表进行对智能变电站的电力系统内的电流、电压、振荡和频率检测，从而分析电流、电压、振荡和频率的数值，判断其是否会发生故障，将故障预测的信息传输至报警单元6的内部，进行故障报警，故障分析单元4将电流、电压、振荡和频率的数值传输至运行预测单元5的内部，通过对波形进行分析和计算，预测是否会产生故障，将预测出的故障信息数据传输至报警单元6的内部，进行预测警报。
参阅图2可知，检修单元7包括有检修方案模块701，检修单元7的输入端连接有大数据库服务器。
具体实施时，通过大数据服务器对智能变电站的电力系统内的故障提供检修方案，便于检修人员可进行快速检修，保障智能变电站的电力系统的运行。
参阅图1和图3可知，智能变电站故障录波器主体1输出端接口连接有智能变电站电力系统，智能变电站电力系统的输出端连接有智能变电站故障录波器主体1的输入端。
具体实施时，通过智能变电站故障录波器主体1对智能变电站电力系统内部的电压、电流和频率进行实时监测，当智能变电站电力系统内部产生故障状态负序电压、低电压、过电流、零序电流和零序电压的问题时，监测单元2启动，对其数值波形进行记录，节点数据采集模块采集不同数据采集节点位置的数据信息，监测单元2将记录的数值波形数据传输至缓存单元3的内部进行缓存，使其数据可进行录制，便于运行预测单元5对数据进行分析和处理。
参阅图1可知，智能变电站故障录波器主体1的内部设置有实时监测模块，实时监测模块与智能变电站进行连接。
具体实施时，通过实时监测模块对智能变电站电力系统的负序电压、低电压、过电流、零序电流和零序电压故障状态进行监测，便于快速的对智能变电站电力系统进行监管，使其出现故障后，检修人员可快速获知。
参阅图1和图3可知，智能变电站电力系统的内部设置有多组数据采集节点，监测单元2的内部设置有节点数据采集模块，节点数据采集模块与数据采集节点连接。
具体实施时，通过节点数据采集模块对智能变电站电力系统内部的数据采集节点内的电流、电压和导出量进行采集，使其数据可进行多点采集，将采集的数据通过电力系统电流监测模块201、电力系统电压监测模块202和电力系统导出量监测模块203进行监测，便于缓存单元3对智能变电站电力系统内部的数据进行储存，便于故障分析单元4对智能变电站电力系统故障位置与故障原因进行分析。
参阅图2可知，智能变电站故障录波器主体1的内部设置有与智能变电站电力系统连接的工频信号转换模块。
具体实施时，通过工频信号转换模块将电力系统线路上采集的工频信号转换为功率曲线，计算智能变电站电力系统的频率和幅值，通过工频信号转换模块转换功率曲线，便于运行预测单元5对智能变电站电力系统内部的数据进行统计分析，对故障进行预测，有效的预防故障发生。
参阅图2可知，报警单元6通过输出接口连接有监管平台，监管平台内部设置有警报通知模块。
具体实施时，通过报警单元6将故障数据传输至监管平台，通过监管平台内的警报通知模块将智能变电站的故障位置、故障原因以及故障检修方案对检修人员进行告知，便于检修人员可快速到达故障位置，进行故障处理与维修，有效的提高检修效率。
参阅图2可知，电流波形分析仪连接有智能变电站电力系统的电流表与电压表。
具体实施时，电流波形分析仪从电流表与电压表汲取数据，将数据进行分类分别传输至电力系统短路故障模块401、电力系统振荡故障模块402、电力系统频率崩溃故障模块403和电力系统电压崩溃故障模块404内部进行故障分析，便于检修人员获知故障原因。
综上所述：智能变电站故障录波器主体1在对智能变电站电力系统进行动态故障监管时，通过监测单元2内的节点数据采集模块对智能变电站电力系统内部的数据采集节点内的电流、电压和导出量进行采集，将采集的数据通过电力系统电流监测模块201、电力系统电压监测模块202和电力系统导出量监测模块203进行监测，将监测数据传输至缓存单元3的内部，通过缓存单元3将数据传输至故障分析单元4和运行预测单元5，通过故障分析单元4对数据进行判断是否出现故障，将故障问题通过报警单元6将故障数据传输至监管平台，通过监管平台内的警报通知模块将智能变电站的故障位置、故障原因以及故障检修方案对检修人员进行告知，便于检修人员可快速到达故障位置，进行故障处理与维修，通过运行预测单元5对数据进行运算，对故障进行预测警报，通过报警单元6进行报警，通过检修单元7提供智能变电站电力系统故障检修方案。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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，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 (10)
1.一种用于智能变电站故障录波器的动态故障监管系统，包括智能变电站故障录波器主体(1)、监测单元(2)、缓存单元(3)、故障分析单元(4)、运行预测单元(5)、报警单元(6)和检修单元(7)，其特征在于：
所述智能变电站故障录波器主体(1)的内部设置有监测单元(2)，所述监测单元(2)的通信输出端与缓存单元(3)进行连接，所述缓存单元(3)的输出端电性连接有故障分析单元(4)与运行预测单元(5)，所述故障分析单元(4)与运行预测单元(5)的输出端电性连接有报警单元(6)，所述报警单元(6)的电性连接有检修单元(7)。
2.根据权利要求1所述的一种用于智能变电站故障录波器的动态故障监管系统，其特征在于：所述监测单元(2)包括有电力系统电流监测模块(201)、电力系统电压监测模块(202)和电力系统导出量监测模块(203)，所述电力系统电流监测模块(201)、电力系统电压监测模块(202)和电力系统导出量监测模块(203)均与缓存单元(3)内的数据缓存模块连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于智能变电站故障录波器的动态故障监管系统，其特征在于：所述故障分析单元(4)包括有电力系统短路故障模块(401)、电力系统振荡故障模块(402)、电力系统频率崩溃故障模块(403)和电力系统电压崩溃故障模块(404)，所述电力系统短路故障模块(401)、电力系统振荡故障模块(402)、电力系统频率崩溃故障模块(403)和电力系统电压崩溃故障模块(404)连接有电流波形分析仪。
4.根据权利要求1所述的一种用于智能变电站故障录波器的动态故障监管系统，其特征在于：所述检修单元(7)包括有检修方案模块(701)，所述检修单元(7)的输入端连接有大数据库服务器。
5.根据权利要求1所述的一种用于智能变电站故障录波器的动态故障监管系统，其特征在于：所述智能变电站故障录波器主体(1)输出端接口连接有智能变电站电力系统，智能变电站电力系统的输出端连接有智能变电站故障录波器主体(1)的输入端。
6.根据权利要求5所述的一种用于智能变电站故障录波器的动态故障监管系统，其特征在于：所述智能变电站故障录波器主体(1)的内部设置有实时监测模块，所述实时监测模块与智能变电站进行连接。
7.根据权利要求5所述的一种用于智能变电站故障录波器的动态故障监管系统，其特征在于：所述智能变电站电力系统的内部设置有多组数据采集节点，所述监测单元(2)的内部设置有节点数据采集模块，节点数据采集模块与数据采集节点连接。
8.根据权利要求5所述的一种用于智能变电站故障录波器的动态故障监管系统，其特征在于：所述智能变电站故障录波器主体(1)的内部设置有与智能变电站电力系统连接的工频信号转换模块。
9.根据权利要求1所述的一种用于智能变电站故障录波器的动态故障监管系统，其特征在于：所述报警单元(6)通过输出接口连接有监管平台，所述监管平台内部设置有警报通知模块。
10.根据权利要求3所述的一种用于智能变电站故障录波器的动态故障监管系统，其特征在于：所述电流波形分析仪连接有智能变电站电力系统的电流表与电压表。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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