[發明專利]一種多特征參數融合的斷路器狀態監測裝置及其監測方法

在審

• 申請號: 201810530843.0
• 申請日: 2018-05-29
• 公開（公告）號: CN108683257A
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 肖本賢;劉宏超;武源明;何曉宇;劉景;黃長喜
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學;國網陜西省電力公司興平市供電分公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 王桂名

本發明涉及一種多特征參數融合的斷路器狀態監測裝置及其監測方法。監測裝置包括狀態信息采集模塊、控制系統模塊、狀態監控IO模塊、狀態監控控制模塊、狀態監控人機交互模塊、GPRS處理單元、WIFI模塊、電源模塊。相比于以信單一輔助觸點判斷斷路器故障狀態更為可靠；采用GPRS處理單元增加了斷路器狀態、故障信息傳送的及時性；采用wifi傳送信息，手機瀏覽器查看信息方案增加了運維的簡易性。

技術領域

本發明屬于電力系統配電自動化技術領域，具體涉及一種多特征參數融合的斷路器狀態監測裝置及其監測方法。

背景技術

斷路器是電力系統中的重要設備，具有接通、切斷正常負荷電流和事故情況下短路電流的功能，如果斷路器出現故障，發生誤動或者拒動，將會影響電網的安全運行，造成嚴重后果。在無人值守的變電站需要對變電站斷路器的分合狀態進行監測，目前對斷路器的狀態監測主要是通過斷路器自帶的狀態輔助觸點反饋的，因為狀態輔助觸點與斷路器的分合狀態聯動，可以給綜保等其他開關量監測設備一個干接點，以便對斷路器狀態進行監測。這種監測方法存在不足，雖然監測了斷路器的輔助觸點來判斷斷路器的分合狀態，但監測不到斷路器出口是否有電壓，同時不能監測斷路器的輸出電流，而這個是用戶最關心的；同時對于一引起柱上開關斷路器發生故障時，不能及時將柱上斷路器的運行狀態及故障信息反映到運維人員，只能通過上級變電站監測到故障才能獲取信息，影響了故障的及時排除及運電安全。

發明內容

本發明目的是提供一種多特征參數融合的斷路器狀態監測裝置及其監測方法解決兩個技術問題：一是斷路器狀態輔助觸點反饋的斷路器開關閉合狀態信息單一性，二是斷路器運行狀態及故障狀態信息傳送的及時性。

為了實現以上目的，本發明采用的技術方案為：一種多特征參數融合的斷路器狀態監測裝置，包括狀態信息采集模塊、控制系統模塊、狀態監控IO模塊、狀態監控控制模塊、狀態監控人機交互模塊、GPRS處理單元、WIFI模塊、電源模塊；狀態信息采集模塊通過斷路器的PT信號、CT信號采樣斷路運行電壓、電流數據，并經內部信號調理電路、模數轉換電路送入狀態監控控制模塊；狀態監控控制模塊采集到斷路器運行電壓、電流、狀態輔助觸點三類特征數據源，通過加權值數據融合，融合前述三類數據信息數據，判斷斷路器的開關閉合狀態，同時計算通過電壓、電流檢測值計算有功、無功、諧波電能質量參數，詳細監測斷路器下端口電力系統運行狀況；狀態監控控制模塊將監測的斷路器狀態通過GPRS處理單元以短信通知方式發送手機，使電力運維人員及時了解斷路器運行狀態；狀態監控控制模塊將監測的斷路器狀態信息發送給wifi模塊，wifi模塊發送斷路器狀態信息，運維人員在現場通過手機瀏覽器輸入wifi模塊的IP，設備內嵌網頁服務器，使用HTTP協議，查看斷路器狀態及運行參數。

進一步的，狀態監控控制模塊將監測的斷路器狀態通過GPRS處理單元以短信通知方式發送手機，運維人員發送命令要求遠程查看斷路器運行狀態。

另一方面的，一種多特征參數融合的斷路器狀態監測裝置的監測方法，包括如下步驟：

1)通過狀態信息采集模塊、狀態監控IO模塊采集PT信號、CT信號、斷路器狀態輔助觸點信息，計算電壓、電流、功率、有功、無功、諧波電量參數，控制系統模塊判斷有無GPRS、WIFI信息查詢，如有，發送信息至GPRS處理單元、WIFI模塊，通過GPRS發送信息至用戶手機，通過WIFI發送信息用戶以http網頁瀏覽器形式查詢斷路器狀態信息；

控制系統模塊采集計算得到斷路器輸入電壓有效值U_i(i＝a、b、c),輸出電流有效值I_i(i＝a、b、c)，斷路器輔助觸點信號S,其中：

控制系統模塊采用卡爾曼濾波算法將電壓值、電流值、輔助觸點信息進行數據融合；