[發(fā)明專利]基于分布式網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的開關(guān)局部放電狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310425921.8
• 申請(qǐng)日: 2013-09-18
• 公開（公告）號(hào): CN103513167A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐喜;任雁銘;徐萬方;黃昕;李征;胡炯;陳建英;劉濤;周濤;肖文蘭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京四方繼保自動(dòng)化股份有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/12
• 分類號(hào): G01R31/12
• 代理公司: 北京金闕華進(jìn)專利事務(wù)所(普通合伙) 11224
• 代理人: 吳鴻維

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具體涉及開關(guān)局部放電狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置。

背景技術(shù)

由于開關(guān)內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)很高，當(dāng)設(shè)備內(nèi)部存在一些缺陷時(shí)，就會(huì)在運(yùn)行中發(fā)生局部放電現(xiàn)象。局部放電是導(dǎo)致開關(guān)設(shè)備絕緣劣化的主要原因之一，同時(shí)也是描述開關(guān)絕緣老化的重要特征。通過對(duì)局放信號(hào)的檢測(cè)和分析，能判斷開關(guān)內(nèi)部是否存在某種絕緣隱患。目前，局放檢測(cè)技術(shù)在開關(guān)設(shè)備中的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛。

開關(guān)設(shè)備是電力系統(tǒng)一次設(shè)備中檢修、維護(hù)工作量最大的設(shè)備，據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，大多數(shù)的維護(hù)費(fèi)用花在開關(guān)上，且多半是花費(fèi)在定期檢修上。目前有些開關(guān)設(shè)備，尤其是GIS，用戶都加裝了局放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，但運(yùn)行效果不是很好，主要有以下幾方面原因：

1）以往的局放狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置廠商眾多，由于行業(yè)內(nèi)目前還沒有統(tǒng)一的局放裝置檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，大多數(shù)廠商多采用工控機(jī)實(shí)現(xiàn)，生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，由于缺少現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，性能不穩(wěn)定，裝置使用壽命短，經(jīng)常出現(xiàn)的問題是運(yùn)行一段時(shí)間后，開關(guān)本體沒有監(jiān)測(cè)出問題，反而監(jiān)測(cè)裝置本身出現(xiàn)問題，用戶頻繁更換監(jiān)測(cè)裝置，帶來了不必要的麻煩；

2）傳統(tǒng)局放監(jiān)測(cè)裝置多數(shù)采用集中式采集模塊設(shè)計(jì)，任一采集模塊出現(xiàn)問題后，只能整裝置替換，影響范圍大；

3）傳統(tǒng)局放在線監(jiān)測(cè)多以監(jiān)測(cè)系統(tǒng)形式出現(xiàn)，監(jiān)測(cè)裝置本身不具備就地分析功能，只具備局放信號(hào)采集轉(zhuǎn)發(fā)功能，分析診斷功能由站控層監(jiān)測(cè)系統(tǒng)完成，這種作法一方面增加網(wǎng)絡(luò)帶寬，不利于變電站內(nèi)二次設(shè)備系統(tǒng)集成；另一方面系統(tǒng)互操作性很差，不同廠商的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)集成監(jiān)測(cè)裝置困難，傳統(tǒng)意義上的在線監(jiān)測(cè)信息不統(tǒng)一、通信協(xié)議不標(biāo)準(zhǔn)，通信方式多樣化，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、設(shè)備廠商多樣化，用戶及系統(tǒng)界面不統(tǒng)一，成為一個(gè)個(gè)信息孤島，無法進(jìn)行信息互動(dòng)及高級(jí)應(yīng)用；

4）運(yùn)行管理部門不能隨時(shí)掌握變電站重要設(shè)備運(yùn)行情況，存在安全隱患；

5）為了解決互操作問題，不同廠商大多采用規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置，增加建設(shè)費(fèi)用，而且信息轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)的增加會(huì)造成信息損失。

基于以上幾點(diǎn)不足，既影響一次設(shè)備智能化技術(shù)及狀態(tài)檢修的發(fā)展水平，又存在安全隱患。

因此，需要尋求一種方法來解決此問題。本發(fā)明提出的基于DSP+FPGA分布式網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)開關(guān)局部放電狀態(tài)監(jiān)測(cè)的裝置，彌補(bǔ)了上述幾點(diǎn)不足，監(jiān)測(cè)裝置以高可靠性、豐富的接口設(shè)備，做到通信標(biāo)準(zhǔn)化，工程實(shí)施免維護(hù)化，通過就地診斷功能，為高壓設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)提供技術(shù)基礎(chǔ)，實(shí)時(shí)采集一次設(shè)備狀態(tài)信息，為狀態(tài)檢修提供參考依據(jù)，使之代替定期檢修，大大提高高壓一次設(shè)備的利用率及壽命，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備的安全隱患，預(yù)防事故發(fā)生，保證供電的可靠性，避免因停電檢修所造成的損失，節(jié)約預(yù)防性定期檢修的費(fèi)用。這是在傳統(tǒng)斷路器基礎(chǔ)上對(duì)智能斷路器所做的新的嘗試。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決傳統(tǒng)局部放電狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置性能不穩(wěn)定、使用壽命短、可維護(hù)性差、互操作性差及誤報(bào)警的問題，本發(fā)明公開了一種基于DSP+FPAG分布式網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)開關(guān)局部放電狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置。

本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案：

一種基于分布式網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的開關(guān)局部放電狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，所述監(jiān)測(cè)裝置包括多組局放信號(hào)采集組件、CPU分析診斷組件、信息管理組件；其特征在于：

所述局放信號(hào)采集組件、CPU分析診斷組件、信息管理組件之間通過所述監(jiān)測(cè)裝置內(nèi)部高速以太網(wǎng)、CAN網(wǎng)和對(duì)時(shí)總線連接；

所述局放信號(hào)采集組件通過N型連接器及高頻同軸電纜與安裝在開關(guān)本體上的局放超高頻傳感器進(jìn)行連接，所述局放信號(hào)采集組件采用FPGA掛載高速AD完成所述局放超高頻傳感器所采集的局部放電信號(hào)的放大、濾波、降頻以及緩存；

所述CPU分析診斷組件通過所述監(jiān)測(cè)裝置內(nèi)部高速以太網(wǎng)和CAN網(wǎng)與所述局放信號(hào)采集組件相連，接收局部放電信號(hào)的采樣數(shù)據(jù)并對(duì)局放信號(hào)采集組件采樣時(shí)序邏輯進(jìn)行控制，局部放電信號(hào)的采樣數(shù)據(jù)通過所述以太網(wǎng)傳輸，采樣時(shí)序控制指令及組件配置信息通過CAN網(wǎng)傳輸，該CPU分析診斷組件的處理器采用DSP處理器，通過所述監(jiān)測(cè)裝置內(nèi)部高速以太網(wǎng)收集局放信號(hào)采集組件的采樣數(shù)據(jù)，對(duì)局部放電信號(hào)計(jì)算，判斷放電類型，完成PRPD、PRPS圖譜計(jì)算，生成局部放電事故簡(jiǎn)報(bào)，并通過監(jiān)測(cè)裝置內(nèi)部高速以太網(wǎng)將所述局部放電事故簡(jiǎn)報(bào)及圖譜上送至信息管理組件。

所述信息管理組件對(duì)CPU分析診斷組件的故障簡(jiǎn)報(bào)及圖譜進(jìn)行存儲(chǔ)，通過大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及檢索完成局部放電趨勢(shì)統(tǒng)計(jì)功能。

本發(fā)明還進(jìn)一步包括以下優(yōu)選技術(shù)方案：