[發明專利]一種基于物聯網的環網柜智能監測方法

在審

• 申請號: 201710394054.4
• 申請日: 2017-05-28
• 公開（公告）號: CN107091971A
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 關山;崔金棟;辛業春
• 申請（專利權）人: 東北電力大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G05D27/02;G05B19/418
• 代理公司: 吉林市達利專利事務所22102
• 代理人: 陳傳林

技術領域

本發明涉及電氣領域，具體涉及一種基于物聯網的環網柜智能監測方法。

背景技術

隨著智能電網建設的不斷推進，智能電網的發展在技術上對環網柜提出了新的要求，如減少故障停電次數和時間、縮小停電范圍；減少、縮短設備檢修停電時間；系統內各設備共享系統信息資源等。傳統的開關設備越來越不能滿足這些要求。輸變電設備物聯網技術可實現輸變電設備的在線監測、故障診斷和狀態評估等功能。電網的安全運行與輸變電設備的狀態信息密切相關。因此，綜合利用輸變電設備物聯網技術，研究制造具有狀態檢測、故障診斷處理等智能化功能的環網柜是必要的。

發明內容

針對目前10kV配電網常用環網柜所存在的問題，本發明提供一種智能環網柜監測系統，用以實現環網柜柜內環境的調控以及環網柜智能監測控制功能，并實現監測數據的后臺處理和智能診斷功能，對實現環網柜智能化是非常有前途和意義的。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：一種基于物聯網的環網柜智能監測方法，其特征在于，包括綜合狀態監測與調控裝置、近端主站、遠端主站以及便攜式數據采集終端，所述綜合狀態監測與調控裝置放置于環網柜內，實現對單臺環網柜電氣運行、環境及狀態參數的實時監測、預警，并進行運行環境調控；所述近端主站與多個環網柜組成一級監測網絡，所述遠端主站與多個近端主站組成二級監測網絡，形成控制功能分散、顯示操作集中、兼顧分而自治和綜合協調的監測與控制系統，所述便攜式數據采集終端則能夠實現對環網柜的非接觸式數據采集與控制操作，保障運行維護人員的安全。

進一步，所述綜合狀態監測與調控裝置，包括：電氣運行參數與狀態監測模塊、內環境調控模塊、電氣接點溫度監測模塊、SF₆氣箱監測模塊和其它監測模塊均與中央處理單元連接，實現對環網柜運行參數、環境參數的實時監測及調控，并將監測信息實時顯示，監測到異常將及時報警，定期將監測數據上傳近端主站。

進一步，所述電氣運行參數及狀態監測模塊能夠實現數據顯示、參數配置、定值整定、歷史波形查看、裝置的運行狀態顯示功能；能夠測量環網柜的電壓和電流和頻率，根據接線方式，可計算三相基波電壓、三相基波電流、正序和負序基波電壓、正序和負序基波電流；接入裝置線路的有功功率、無功功率、功率因數、電量；能夠判別配電網電纜早期故障，并為故障錄波提供電壓電流波形采樣數據；能夠連續記錄所測電壓、電流、正序和負序基波電壓、正序和負序基波電流、頻率、頻率變化率、有功功率、無功功率信息；當裝置監測到配電網電纜早期故障時，裝置能夠結合時標建立事件標識，向主站發送告警信息；同時能夠啟動暫態數據記錄功能，記錄周波的各模擬量通道電壓、電流采樣點值；當裝置監測到配電網過流故障時，可記錄過流信號和時間信號；當裝置工作電源消失時，能夠將停電時刻前所記錄的動態數據完整存儲；還具有通信功能、自恢復功能和故障告警功能。

進一步，所述內環境調控模塊能夠實時監測柜體內環境溫度、濕度參數；當柜體內溫度超出合適的運行溫度范圍時，控制加熱裝置、通風裝置調節柜體內溫度到合理溫度范圍；當運行參數超出設定值時，具有報警功能；能夠實現對監測數據的存儲；監測系統的各種參數可以手動設定，還具有通過通信接口將監測環境參數送到就地顯示單元進行數據顯示；將監測環境參數傳送至便攜式數據采集終端、主站，對環境監測調控模塊進行設置和控制等兼容功能；以及預留標準通信接口和通信協議，還能夠與擴展的其他監控模塊進行對接；根據不同類型高低壓環網柜的具體應用情況，對各種類型的室內或室外高低壓環網柜的功能擴展。

進一步，所述電氣接點溫度監測模塊能夠監測柜體內母排連接點、電纜接頭關鍵點的溫度；預先設定關鍵電氣設備監測點的位置校準，也可以手動校正；能夠對柜內所有電氣設備的溫度進行監測；當運行參數超出設定值時，具有報警功能；能夠實現對監測數據的存儲；監測系統的各種參數可以手動設定；具有兼容功能和擴展功能。

進一步，所述環網柜SF6氣箱監測模塊能夠通過溫度檢測器,實時檢測SF6氣箱內部溫度信號,實現遙測、遙信和遙控對SF6氣箱內的溫度進行連續在線檢測和監視；通過壓力檢測器,實時檢測SF6氣箱內部壓力信號,實現遙測、遙信和遙控對SF6氣箱內的壓力進行連續在線檢測和監視；通過水分含量檢測器,實時檢測SF6氣箱內部水分含量信號,實現遙測、遙信和遙控對SF6氣箱內的水分含量進行連續在線檢測和監視；通過超高頻傳感器、振動傳感器和聲音傳感器,實現遙測、遙信和遙控對SF6充氣環網柜局部放電進行連續在線檢測和監視。