[發明專利]一種開關柜智能監測及專家診斷系統

在審

• 申請號: 201410563524.1
• 申請日: 2014-10-21
• 公開（公告）號: CN104536960A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 張欣;黃榮輝;向真;仝芳軒;張寧
• 申請（專利權）人: 深圳供電局有限公司;上海華魏光纖傳感技術有限公司
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30;G01D21/02
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 周義剛

技術領域

本發明屬于電力系統智能變電站技術領域，具體涉及一種開關柜智能監測及專家診斷系統。

背景技術

高壓開關柜是影響電網安全穩定運行的關鍵設備之一，尤其是10KV中壓開關柜數量龐大、種類繁多。10KV中壓開關柜主要故障原因為：分合閘線圈燒毀、操作卡澀、部件故障，溫升故障、真空滅弧室漏氣等原因。其中由于機械和發熱因素造成的故障占比高達83.3％。目前開關柜的監測種類很多，溫度監測、電流電壓監測、局放監測、機械特性監測等等。這些監測成為一個個設備安裝于開關柜的儀表室中，成為一個個信息的孤島，浪費了資源。傳統高壓開關柜往往采用多信息單個采集模式，具有功能十分多，而且分散。現實運行中需要一種裝置，采用統一信息標準、統一數據庫結構、統一信息平臺的裝置。開關柜運行過程中，故障是在所難免，可以做到早發現早預防，最大限度減少故障停電的時間。現階段開關柜缺乏有效的缺陷專家診斷系統。開關柜本身、開關柜控制對象和開關柜組成的電力網三者都具有物理過程的復雜性、不確定性和模糊性，難以有精確的數學模型。開關柜狀態監測是設備當前工作狀態的實際依據，通過先進的狀態監測和診斷手段、可靠性評價手段以及壽命預測手段，判斷設備的狀態、識別故障的早期征兆、對故障部位及其嚴重程度和故障發展趨勢做出判斷，并根據分析診斷結果，在設備性能下降到一定程度或故障將要發生之前主動實施維修。為電氣設備安全、穩定、長周期、全性能、優質運行提供了可靠的技術和管理保障。狀態檢測的主要工作就是對狀態數據、判據、規程以及運行經驗等進行分析比較，對設備的狀態及故障部位做出判斷，為采取進一步措施(如是否退出運行、安排維修計劃等)提供依據，必要時提供預警。

發明內容

針對以上問題，本發明提供了所述系統一體化智能監測裝置和專家診斷裝置；

所述一體化智能監測裝置實現對電信號、溫度信號和機械特性的采集和統一處理并建立開關柜全生命周期狀態監測信息數據庫；

所述專家診斷裝置是一種根據開關柜專業知識結合監測數據數據庫組成的人工智能系統，采用開關柜故障的推理機制發現開關柜的早期故障信號用于發現開關柜的早期故障信號。

本發明具有以下有益效果：

1)創新采用激光半導體溫度傳感技術，消除高溫、弧光對測溫的影響，研究開關柜觸頭傳熱模型。實現開關柜溫度監測的高精度、高穩定性，且具有很強抗強電干擾性；

2)創新實現開關柜斷路器機械特性數據的融合，采集多種數據樣本，并應用人工智能算法對數據進行分析、處理，監測開關柜內斷路器的分合閘電流波形、行程時間曲線、儲能狀態等，并對開關柜斷路器機械動作特性進行評估，判斷其機械性能好壞；

3)應用突變理論分析方法對開關柜建立評估模型，根據專家系統對數據進行經驗性預警和提示。建立電站數據模型，全景數據的分析，最終得出設備的劣化指標。

附圖說明

圖1為一體化智能集成監測裝置系統構架圖；

圖2為激光器溫控電路；

圖3為母線排監測用傳感器封裝；

圖4為觸頭監測用傳感器封裝。

具體實施方式

實施例1

本公開所述的系統包括一體化智能監測裝置和專家診斷裝置；

所述一體化智能監測裝置實現對電信號、溫度信號和機械特性的采集和統一處理并建立開關柜全生命周期狀態監測信息數據庫；

所述專家診斷裝置是一種根據開關柜專業知識結合監測數據數據庫組成的人工智能系統，采用開關柜故障的推理機制發現開關柜的早期故障信號用于發現開關柜的早期故障信號。

開關柜一體化智能監測集成系統實現對功能單元間無縫集成，對開關柜溫度信號、二次電流信號、控制電壓信號和斷路器機械信號監測的同時，對這些信號?的標準化、數據庫結構、信息處理平臺及智能變電站運維終端點融合。一體化智能監測裝置系統架構圖如圖1所示。

一體化智能監測裝置集成研究系統的建立，基于圖1所述的系統。例如開關柜在線監測、斷路器機械特性在線監測、開關柜二次控制監測、開關柜開關量監測等等。對系統而言，系統直采直跳技術和數據共享，提高了系統了執行效率。利用現有的系統，對采集上傳到主控平臺的各種監測數據，進行分類整理和綜合分析，并能良好地與現有平臺良好兼容，界面友好，易于操作。變電站多臺柜體通過網絡信息采集，至數據平臺集中處理。