[發(fā)明專利]基于聲表面波技術的設備監(jiān)測系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410569036.1
• 申請日: 2014-10-23
• 公開（公告）號: CN104297601A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設計）人: 趙曉宇;麻貴勛;韓日煒
• 申請（專利權）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)山西省電力公司大同供電公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 太原科衛(wèi)專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

技術領域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)用監(jiān)測系統(tǒng)，具體為一種基于聲表面波技術的設備監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術

變電站是把一些設備組裝起來，用以切斷或接通、改變或者調整電壓。在電力系統(tǒng)中，變電站是輸電和配電的集結點，是變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調整電壓的電力設施，它通過其變壓器將各級電壓的電網(wǎng)聯(lián)系起來。整個變電站的變電輸電實現(xiàn)正是通過各個設備的共同協(xié)作來完成的，一旦環(huán)境當中某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，都會導致變電站無法正常工作，所以對變電站環(huán)境的監(jiān)測工作是必不可少的，只有確保了變電站環(huán)境的正常，才能夠順利完成電力輸送，給用戶提供更好更穩(wěn)定的電力使用。

為加強智能電網(wǎng)的建設，保障電網(wǎng)的安全運行，現(xiàn)代化的變電狀態(tài)監(jiān)測手段是必不可少的環(huán)節(jié)，國內外對變電設備在線監(jiān)測及帶電檢測技術的探索和研究已有30多年的歷史。隨著電網(wǎng)建設的加速和市場經(jīng)濟的推進，我國目前成為既是全球變電設備狀態(tài)在線監(jiān)測與診斷裝置最大的市場，又是生產(chǎn)及推銷這類裝置最多的國家，而在研究水平上與國外同步甚至在某些方面領先的成果還難于產(chǎn)業(yè)化和推廣運用。

現(xiàn)有的變電設備在線監(jiān)測技術存在的問題主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）雖然在線監(jiān)測裝置在電網(wǎng)內應用越來越多，但由于很多裝置在技術上并不十分成熟，其運行穩(wěn)定性較差，功能也有待完善。實際應用情況表明，一些早期的監(jiān)測裝置存在設計不合理、原理不準確等問題，需要綜合考慮新工藝和新技術進行改進和完善，提高其穩(wěn)定性和準確性，確保傳感器等重要部件的自身質量和現(xiàn)場測量中的可靠性，才能提高在線監(jiān)測的效果；（2）部分電網(wǎng)公司的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，集中型在線監(jiān)測系統(tǒng)不能正常使用的比率高達60%，?主要原因是裝置存在質量問題如靈敏度不高、元件性能不穩(wěn)定、抗干擾性能較差、抗外界因素如溫度、濕度變化能力不足，存在可靠性問題如測量數(shù)據(jù)不穩(wěn)定、信息上傳時而斷續(xù)，起不到動態(tài)跟蹤設備運行狀態(tài)的作用，甚至影響電力設備的正常運行維護；（3）在線監(jiān)測裝置供電技術存在較大局限性，在有限的電池電量供應前提下，通常以降低采樣頻率以保證系統(tǒng)可以長時間的工作，數(shù)據(jù)實時性較差；定期更換電池帶來巨大的維護成本；感應取電裝置體積較大，在狹小的空間內安裝困難；安裝過程繁瑣，時間周期長；母線電流的實時變化造成供電系統(tǒng)出現(xiàn)沖擊而損壞，同時變電站復雜的電磁干擾也會直接導致電路工作異常，測溫裝置易損耗，安全性、可靠性較低。

發(fā)明內容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有變電站監(jiān)測系統(tǒng)存在運行穩(wěn)定性能差、可靠性能差且易損壞供電系統(tǒng)的問題，提供了一種基于聲表面波技術的設備監(jiān)測系統(tǒng)。

本發(fā)明是采用如下技術方案實現(xiàn)的：基于聲表面波技術的設備監(jiān)測系統(tǒng)，包括若干電力設備、聲學傳感器、與電力設備一一對應的采集器、實時歷史數(shù)據(jù)庫、智能電力通信設備IED、狀態(tài)接入控制器CAC、以及在線監(jiān)測端；電力設備的輸出端均與聲學傳感器的輸入端連接，聲學傳感器的輸出端分別與每個采集器的輸入端連接，采集器及實時歷史數(shù)據(jù)庫的輸出端與智能電力通信設備IED的輸入端連接，智能電力通信設備IED的輸出端與狀態(tài)接入控制器CAC的輸入端連接，狀態(tài)接入控制器CAC的輸出端與在線監(jiān)測端的輸入端連接。

進行監(jiān)測作業(yè)時，電力設備連接至聲學傳感器，通過聲學傳感器實時監(jiān)測設備聲表面波的變化狀況；隨后通過采集器采集聲學傳感器監(jiān)測到的變化數(shù)值，并傳遞給智能電力通信設備IED；實時歷史數(shù)據(jù)庫中存儲有設備狀態(tài)的歷史信息，并不斷更新；智能電力通信設備IED接收當前設備信息的同時，從實時歷史數(shù)據(jù)庫中調取設備狀態(tài)的歷史信息，并將匯總后的設備當前狀態(tài)信息與歷史狀態(tài)信息一并送給狀態(tài)接入控制器CAC；狀態(tài)接入控制器CAC對接收到的電力設備狀態(tài)信息做標準化處理，并將標準化的信息傳遞給在線監(jiān)測端，在線監(jiān)測端對電力設備狀態(tài)信息進行解讀，比對，從中分析出電力設備的運行狀態(tài)，是否異常，克服了現(xiàn)有變電站監(jiān)測系統(tǒng)存在運行穩(wěn)定性能差、可靠性能差且易損壞供電系統(tǒng)的問題。

本發(fā)明實現(xiàn)了無源無線的狀態(tài)監(jiān)測方式，具有極高的可靠性和穩(wěn)定性，大大減少了系統(tǒng)的維護工作量，有利于節(jié)約成本；而且多參數(shù)測量的聲表面波技術有利于實現(xiàn)更多更全面的設備狀態(tài)監(jiān)測內容，有利于更真實的反映設備運行狀態(tài)特征量的監(jiān)測，從而更加及時、準確、全面掌握設備的狀態(tài)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結構示意圖。

具體實施方式

基于聲表面波技術的設備監(jiān)測系統(tǒng)，包括若干電力設備、聲學傳感器、與電力設備一一對應的采集器、實時歷史數(shù)據(jù)庫、智能電力通信設備IED、狀態(tài)接入控制器CAC、以及在線監(jiān)測端；

電力設備的輸出端均與聲學傳感器的輸入端連接，聲學傳感器的輸出端分別與每個采集器的輸入端連接，采集器及實時歷史數(shù)據(jù)庫的輸出端與智能電力通信設備IED的輸入端連接，智能電力通信設備IED的輸出端與狀態(tài)接入控制器CAC的輸入端連接，狀態(tài)接入控制器CAC的輸出端與在線監(jiān)測端的輸入端連接。