[發明專利]用于監測斷路器的方法和裝置以及使用該方法和裝置的物聯網

在審

• 申請號: 201780083944.1
• 申請日: 2017-06-19
• 公開（公告）號: CN110192115A
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 陳妮亞;張欣;阮佳陽;于蓉蓉
• 申請（專利權）人: ABB瑞士股份有限公司
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 李輝

提供了用于監測斷路器的方法和裝置以及使用該方法和裝置的物聯網。該方法包括：獲得第一數據集，第一數據集表示當前操作周期中施加在斷路器的致動機構的部件的固定點的力；考慮到以下各項來判斷斷路器的健康狀況：根據當斷路器正常操作時的歷史簡檔的、部件的正常操作狀態相關參數，以及從由第一數據集表示的力提取當前操作周期中的部件的當前操作狀態相關參數；以及生成指示斷路器的致動機構的健康狀況的信號。施加到斷路器的致動機構的固定點的力被選擇為用于斷路器的機械部分的狀況監測的指示，該力對應于作為整體的斷路器的機械部分的健康狀況。從該力的測量結果得到的操作狀態相關參數被認為給出了斷路器的整個機械部分的相對高精度的判斷。

技術領域

本發明涉及斷路器領域，并且更具體地涉及監測斷路器的健康狀況。

背景技術

斷路器是變電站的最關鍵的部件之一，它的安全性和可靠性對于整個電網是非常重要的。尤其是在世界對數字產品的不斷增長的關注下，這些年，智能斷路器的市場正在迅速增加。因此，市場需要一種智能斷路器，其能夠在發展成實際故障之前實時監測它的缺陷和這些缺陷的嚴重性，即在實際故障發生之前監測它的健康狀況。

斷路器缺陷監測在現有技術中是已知的，如專利CN105629164A所示。在上述專利中，通過觀察施加到彈簧的張力和壓力以及彈簧的環境溫度來在線監測斷路器的儲能彈簧的健康狀況。基于那些操作狀態相關參數的測量結果和應用簡單閾值比較來確定彈簧的健康狀態。

在現有技術中，應用閾值來評估斷路器的特定部件(諸如彈簧)的健康狀況。這僅僅足夠用于監測特定部件的健康狀況。由于閾值的特性指示了彈簧的缺陷，使用這樣的閾值來判斷斷路器的致動機構的健康狀況通常是不現實的，該致動機構通常包括但不限于連桿機構、儲能彈簧等。

發明內容

根據本發明的一個方面，提供了一種用于監測斷路器的方法，其包括：獲得第一數據集，該第一數據集表示在當前操作周期中施加到斷路器的致動機構的部件的固定點的力；考慮到以下各項來判斷斷路器的健康狀況：根據當斷路器正常操作時的歷史簡檔的、部件的正常操作狀態相關參數，以及從由第一數據集表示的力提取的當前操作周期中的部件的當前操作狀態相關參數；以及生成指示斷路器的致動機構的健康狀況的信號。

根據本發明的另一方面，提供了一種用于監測斷路器的裝置，其包括：力傳感器，被配置為測量在當前操作周期中施加到斷路器的致動機構的部件的固定點的力，并且生成表示當前操作周期中的力的測量結果的第一數據集；以及微處理器，被配置為考慮到以下各項來判斷斷路器的健康狀況：根據當斷路器正常操作時的歷史簡檔的、部件的正常操作狀態相關參數，以及從由第一數據集表示的力提取的當前操作周期中的部件的當前操作狀態相關參數；以及該微處理器被配置成生成指示斷路器的致動機構的健康狀況的信號。

根據本發明的另一方面，提供了一種物聯網，包括：斷路器；用于監測斷路器的裝置；以及服務器，具有用于監測斷路器的裝置的微處理器。

通過具有根據本發明的解決方案，施加到斷路器的致動機構的固定點的力被選擇為用于斷路器的機械部分的狀況監測的指示，這個力對應于作為整體的斷路器的機械部分的健康狀況。從該力的測量結果得到的操作狀態相關參數被認為給出了斷路器的整個機械部分的相對高精度的判斷。

本文描述的斷路器監測裝置和方法的技術效果的特征在于：因為使用力傳感器和適當的時間-頻率分析方法而獲得的高精度，以及由于基于數據驅動的解決方案的自動模型開發而導致的高智能。

優選地，部件的操作狀態相關參數與以下各項中的至少一項有關：斷路器的可動觸頭的斷開/閉合速度、可動觸頭的總行程、斷開/閉合的時長、可動觸頭的行程、以及可動觸頭的超程。

優選地，可以從歷史簡檔獲得表示在多個操作周期中施加到固定點的力的第二數據集，并且可以從由第二數據集表示的力提取針對操作周期中的每個操作周期的正常操作狀態相關參數。

優選地，操作狀態相關參數的提取適用于低頻提取。