[發(fā)明專利]用于監(jiān)控箱式變電站運行的智能監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)控方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510233433.6
• 申請日: 2015-05-08
• 公開（公告）號: CN104836340B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發(fā)明（設計）人: 黃新波;陳麗;吳孟魁;朱永燦;張瑜;薛卜瑋;王巖妹;徐冠華
• 申請（專利權）人: 西安工程大學
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務所61214
• 代理人: 羅笛

1.利用智能監(jiān)控系統(tǒng)對箱式變電站進行監(jiān)控的方法，該方法依賴用于監(jiān)控箱式變電站運行的智能監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)的結構為：包括有智能處理器(1)，所述智能處理器(1)內設置有通信模塊(1-1)，所述通信模塊(1-1)通過以太網、WIFI或IEC61850協(xié)議與遠程監(jiān)控中心內設置的服務器(2)連接；所述智能處理器(1)還分別與電源模塊(3)、時鐘電路(4)、存儲模塊(5)、人機交互模塊(6)、RFID模塊(7)、保護單元(8)、溫濕度監(jiān)測單元(9)及電量參數(shù)測量單元(10)連接；

所述人機交互模塊(6)內分別設置有液晶顯示模塊(6-1)、按鍵模塊(6-2)及LED顯示模塊(6-3)；

所述RFID模塊(7)分別通過導線與箱式變電站內的高壓開關、斷路器、變壓器及互感器連接；

所述保護單元(8)與所述智能處理器(1)之間通過RS232總線連接；所述保護單元(8)分別通過導線與箱式變電站的高壓開關、斷路器以及變壓器連接；

所述溫濕度監(jiān)測單元(9)與所述智能處理器(1)之間通過ZigBee網絡或RS485總線連接；所述溫濕度監(jiān)測單元(9)通過導線與箱式變電站內的變壓器連接；

所述溫濕度監(jiān)測單元(9)包括有濕度監(jiān)測單元和溫度監(jiān)測單元；

所述濕度監(jiān)測單元內設置有555定時器和濕敏電容HS1101；

所述溫度監(jiān)測單元采用基于ZigBee網絡的無線測溫裝置或者基于RS485總線的測溫系統(tǒng)；

所述電量參數(shù)測量單元(10)與智能處理器(1)之間通過SPI串行外設通信方式連接；

所述電量參數(shù)測量單元(10)分別通過導線外接有低壓側信號監(jiān)測單元、低壓側功率監(jiān)測單元、低壓側能量監(jiān)測單元及低壓側頻率監(jiān)測單元；

所述智能處理器(1)內采用S3C2440A芯片與STM32F407ZGT6芯片相結合的雙芯片結構；所述S3C2440A芯片與STM32F407ZGT6芯片之間通過SPI串行外設通信方式進行通信；

利用智能監(jiān)控系統(tǒng)對箱式變電站進行監(jiān)控的方法，其特征在于，具體按照以下步驟實施：

步驟1、遠程監(jiān)控中心內設置的服務器(2)在變電站國際統(tǒng)一標準協(xié)議IEC61850下讀取ICD配置文件，待讀取完成之后，由智能處理器(1)內的S3C2440A芯片發(fā)送數(shù)據(jù)采集命令給STM32F407ZGT6芯片，并等待SPI接收中斷的到來；

步驟2、經步驟1后，STM32F407ZGT6芯片接收到數(shù)據(jù)采集命令，由STM32F407ZGT6芯片對接收到的數(shù)據(jù)采集命令進行解析，待數(shù)據(jù)采集命令解析正確后，由電量參數(shù)測量單元(10)獲取如下電參量：

低壓進線側的電壓值、電流值、功率值及頻率值；

電量參數(shù)測量單元(10)將獲取的電參量進行處理后送至智能處理器(1)內，完成電量參數(shù)測量單元(10)與智能處理器(1)之間的數(shù)據(jù)傳送；

步驟3、經過步驟2后，由智能處理器(1)內的STM32F407ZGT6芯片控制啟動溫濕度監(jiān)測單元(9)和STM32F407ZGT6芯片內部的定時器，溫濕度監(jiān)測單元(9)與STM32F407ZGT6芯片內部的定時器配合，用于定時的獲取箱式變電站內高壓室、變壓器室及低壓室的溫度數(shù)據(jù)和濕度數(shù)據(jù)；

若連續(xù)三次溫度數(shù)據(jù)及濕度數(shù)據(jù)均沒有上傳或者溫濕度監(jiān)測單元(9)沒有響應，則表示發(fā)送溫度、濕度通信失敗，此時智能處理器(1)發(fā)送通信失敗警告，工作人員進行維修檢查；

步驟4、經步驟3后，溫濕度監(jiān)測單元(9)發(fā)送數(shù)據(jù)采集命令Ox5A OxOC Ox00 CRCL CRCH到智能處理器(1)內，其中CRCL CRCH分別是校驗碼的高八位和低八位，若STM32F407ZGT6芯片接收到Ox5A OxA5 OxOD Ox02 Ox48 Ox51 CRCL CRCH命令，則通過SPI串行外設通信方式將STM32F407ZGT6芯片內的溫度數(shù)據(jù)、濕度數(shù)據(jù)及電參量封裝送至S3C2440A芯片內；

步驟5、經步驟4后，按照變電站國際統(tǒng)一標準協(xié)議IEC61850對智能處理器(1)內S3C2440A芯片中的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)封裝，再通過以太網將S3C2440A芯片內封裝好的數(shù)據(jù)發(fā)送給IEC61850的客戶端；

若IEC61850的客戶端接收到的數(shù)據(jù)超過設定值，則通過保護單元(8)實現(xiàn)相應的過電流、過電壓、接地、欠電壓以及溫濕度保護；

若由S3C2440A芯片發(fā)出的是開出量輸出命令，則通過保護單元控制開出量輸出；為了保證開出量能正確輸出，要再次判斷開入量，若最終判斷開出量無正確輸出，則啟動重合閘或者直接發(fā)出報警信號，反之等待下一次開出量輸出命令的到來；

步驟6、往復循環(huán)步驟1～步驟5，最終實現(xiàn)利用智能監(jiān)控系統(tǒng)對箱式變電站內高壓室、變壓器室和低壓室的監(jiān)控。