[發(fā)明專利]一種基于中壓載波通信的遠(yuǎn)變壓器監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)控方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510061719.0
• 申請日: 2015-02-05
• 公開（公告）號: CN104901420B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李焱;黃鋒;單瑩麗
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇技睿通信科技有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)32249
• 代理人: 黃成萍

1.一種基于中壓載波通信的遠(yuǎn)變壓器監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：包括控制中心和中高壓側(cè)監(jiān)控模塊，并且針對每一條中壓支線設(shè)置一個中壓支線監(jiān)測裝置，每個中壓支線監(jiān)測裝置包括一個中壓支線側(cè)中繼模塊、兩個中壓支線側(cè)檢測模塊和三個變壓器低壓側(cè)檢測模塊，中壓支線的其中一相設(shè)置一個中壓支線側(cè)中繼模塊，中壓支線的另外兩相分別設(shè)置一個中壓支線側(cè)檢測模塊，變壓器的低壓三相分別設(shè)置一個變壓器低壓側(cè)檢測模塊；中壓支線為中高壓電纜線的支線，變壓器接在中壓支線上；

所述變壓器低壓側(cè)檢測模塊包括低壓側(cè)微弱感應(yīng)取電單元、低壓側(cè)蓄電池、變壓器低壓側(cè)控制單元MCU和低壓側(cè)傳感器單元，低壓側(cè)微弱感應(yīng)取電單元從變壓器的低壓三相端取電并對低壓側(cè)蓄電池進行充電，低壓側(cè)蓄電池為變壓器低壓側(cè)檢測模塊供電，低壓側(cè)傳感器單元對變壓器低壓側(cè)的監(jiān)測信號進行采集，變壓器低壓側(cè)控制單元MCU與低壓側(cè)傳感器單元進行交互；變壓器低壓側(cè)控制單元MCU通過無線方式與中壓支線側(cè)中繼模塊通信；

所述中壓支線側(cè)檢測模塊包括中壓側(cè)微弱感應(yīng)取電單元、中壓側(cè)蓄電池、中壓支線側(cè)控制單元MCU和中壓側(cè)傳感器單元，中壓側(cè)微弱感應(yīng)取電單元從中壓支線上感應(yīng)取電并對蓄電池進行充電，蓄電池為中壓支線側(cè)檢測模塊供電，中壓側(cè)傳感器單元對中壓支線上的監(jiān)測信號進行采集，中壓側(cè)控制單元MCU與中壓側(cè)傳感器單元進行交互；變壓器中壓支線側(cè)控制單元MCU通過無線方式與中壓支線側(cè)中繼模塊通信；

所述中壓支線側(cè)中繼模塊包括中壓支線側(cè)互感取電單元、中壓支線側(cè)中繼控制單元MCU、中壓側(cè)傳感器單元和中壓支線側(cè)PLC載波通信單元，中壓支線側(cè)互感取電單元箍接在中壓支線上通過互感取電為中壓支線側(cè)中繼模塊供電，中壓側(cè)傳感器單元對中壓支線上的監(jiān)測信號進行采集，中壓側(cè)中繼控制單元MCU與中壓側(cè)傳感器單元進行交互，中壓支線側(cè)PLC載波通信單元與中壓支線側(cè)中繼控制單元MCU進行交互；中壓支線側(cè)PLC載波單元通過感應(yīng)方式將通信載波信號耦合到中壓支線上，同時通過感應(yīng)方式將中壓支線上對端的載波信號提取出來，中壓支線側(cè)PLC載波通信單元將獲取的采集數(shù)據(jù)加載到中壓支線，同時從中壓支線上接收中高壓側(cè)監(jiān)控模塊的控制信息；

所述中高壓側(cè)監(jiān)控模塊包括中高壓側(cè)互感取電單元、中高壓側(cè)控制單元MCU和中高壓側(cè)PLC載波通信單元，中高壓側(cè)互感取電單元箍接在中高壓電纜線上，通過互感取電為中高壓側(cè)監(jiān)控模塊供電，中高壓側(cè)PLC載波通信單元與中高壓側(cè)控制單元MCU進行交互；中高壓側(cè)PLC載波通信單元通過感應(yīng)方式將通信載波信號耦合到中高壓電?纜線上，同時通過感應(yīng)方式將中高壓電纜線上對端的載波信號提取出來；中高壓側(cè)控制單元MCU通過無線方式與控制中心通信。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于中壓載波通信的遠(yuǎn)變壓器監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述低壓側(cè)傳感器單元包括電流傳感器和溫度傳感器，其中電流傳感器對變壓器的低壓三相電流進行檢測，溫度傳感器對變壓器的低壓三相電纜的接線柱溫度進行檢測；所述中壓側(cè)傳感器單元包括電流傳感器，該電流傳感器對中壓支線三相電流進行檢測。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于中壓載波通信的遠(yuǎn)變壓器監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述無線方式為WiFi方式、Zigbee方式或藍(lán)牙方式。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于中壓載波通信的遠(yuǎn)變壓器監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控方法，其特征在于：包括如下步驟：

(1)將中高壓側(cè)互感取電單元箍接在中高壓電纜線上，通過互感取電為中高壓側(cè)監(jiān)控模塊供電；將中壓支線側(cè)互感取電單元箍接在中壓支線上，通過互感取電為中壓支線側(cè)中繼模塊供電；中壓支線側(cè)檢測模塊的供電由各支線的中壓側(cè)微弱感應(yīng)取電單元和中壓側(cè)蓄電池供電；變壓器低壓側(cè)檢測模塊的供電由低壓側(cè)微弱感應(yīng)取電單元和低壓側(cè)蓄電池供電；

(2)在控制中心完成相關(guān)參數(shù)的設(shè)置，通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給中高壓側(cè)監(jiān)控模塊，再通過中高壓電纜線和中壓支線發(fā)送給中壓支線側(cè)中繼模塊，最后通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給中壓支線側(cè)檢測模塊和變壓器低壓側(cè)檢測模塊，以：通過變壓器低壓側(cè)控制單元MCU完成對對應(yīng)低壓側(cè)傳感器單元的設(shè)置，通過中壓支線側(cè)控制單元MCU完成對對應(yīng)中壓側(cè)傳感器單元的設(shè)置，通過中壓支線側(cè)中繼控制單元MCU完成對中壓側(cè)傳感器單元和中壓支線側(cè)PLC載波通信單元的設(shè)置，通過中高壓側(cè)控制單元MCU完成對中高壓側(cè)PLC載波通信單元的設(shè)置；

(3)為各中高壓側(cè)PLC載波通信單元和各中壓支線側(cè)PLC載波通信單元分配一個唯一對應(yīng)的設(shè)備地址號，控制中心和中高壓側(cè)監(jiān)控模塊根據(jù)設(shè)備地址號確認(rèn)反饋信息的來源，變壓器低壓側(cè)檢測模塊包根據(jù)設(shè)備地址號確認(rèn)控制指令是否針對自己；

(4)控制中心將控制指令依次通過無線網(wǎng)絡(luò)、中高壓側(cè)控制單元MCU、中高壓側(cè)PLC載波通信單元、中高壓電纜線、中壓支線和中壓支線側(cè)PLC載波通信單元發(fā)送到中壓支線側(cè)中繼控制單元MCU，中壓支線側(cè)中繼控制單元MCU確認(rèn)控制指令中是否包含本中壓支線側(cè)PLC載波通信單元的設(shè)備地址號：若不包含，則繼續(xù)等待；若包含，?則通過無線網(wǎng)絡(luò)、中壓支線側(cè)控制單元MCU和變壓器低壓側(cè)控制單元MCU向?qū)?yīng)的傳感器單元傳遞控制指令，各傳感器單元根據(jù)控制指令完成數(shù)據(jù)采集后，再依次通過對應(yīng)的變壓器低壓側(cè)控制單元MCU/中壓支線側(cè)控制單元MCU、無線網(wǎng)絡(luò)、中壓支線側(cè)中繼控制單元MCU、中壓支線側(cè)PLC載波通信單元、中壓支線、中高壓電纜線、中高壓側(cè)PLC載波通信單元、中高壓側(cè)控制單元MCU和無線網(wǎng)絡(luò)向控制中心反饋信息，完成一次數(shù)據(jù)采集過程；

(5)控制中心通過輪詢、隨機、概率或指定的方法對所有傳感器單元進行調(diào)控；

(6)控制中心設(shè)置有反饋信息的時限，若傳感器單元在規(guī)定的時限內(nèi)沒有反饋信息，則判斷對應(yīng)通信線路存在通信設(shè)備故障，結(jié)合其他通信線路狀況，判斷故障位置；

(7)控制中心設(shè)置有告警判斷單元，控制中心根據(jù)反饋信息和告警判斷單元判斷對應(yīng)通信線路上是否存在電網(wǎng)設(shè)備故障，結(jié)合其他通信線路狀況，判斷故障位置。