[發明專利]基于低功率無線通訊的大型變電站重點設施監控系統及方法

在審

• 申請號: 201811217364.X
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN109283959A
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 毛穎科;龔震東;王和杰;閆全全;錢程晨;朱正一;王長春;倪汝冰;黃一鋮;毛逸銘;張沈習
• 申請（專利權）人: 國網上海市電力公司;上海交統電力科技有限公司
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 應小波

本發明涉及一種基于低功率無線通訊的大型變電站重點設施監控系統及方法，其中系統包括就地測控裝置和測控后臺，該系統還包括加熱器和除濕器，所述的加熱器和除濕器安裝于變電站的密閉柜體內，所述的就地測控裝置安裝于變電站的密閉柜體、消防水池和電纜溝內，所述的就地測控裝置實時監測安裝位置的溫度、濕度和液位參數并無線傳輸至測控后臺，所述的測控后臺通過就地測控裝置啟停加熱器或除濕器。與現有技術相比，本發明具有以下優點：實現大型變電站重點設施的專門監控等。

技術領域

本發明涉及大型變電站監測領域，尤其是涉及一種基于低功率無線通訊的大型變電站重點設施監控系統及方法。

背景技術

近年來隨著我國對環境污染治理力度的加大，清潔能源應用范圍不斷拓展，電力能源的替代程度也在不斷加深。由于我國發電資源與經濟人口資源呈逆向分布，在西南地區、西北地區的大型水電、火電、風電、太陽能發電等電力資源，需通過超、特高壓輸電線路輸送至經濟發達、人口密集的華東地區、華北地區以及華東地區。目前電網電壓等級已發展到交流1000kV、直流±1100kV，意味著單個變電站額定容量占區域負荷比例極高，以±1100kV直流換流站為例，其額定功率達到12000MW，直流閉鎖將會造成整個區域電網的頻率、電壓大幅波動，因此確保大型變電站安全可靠至關重要。大型變電站的室外開關匯控柜、閘刀端子箱、PT端子箱、CT端子箱等裝置的數量超過1000個，由于采用密閉柜體結構，在春季的梅雨天氣，夏季的臺風、暴雨天氣，冬季的寒潮、暴雪天氣時，內部容易形成高濕度環境和凝露問題。在這些裝置內部出現溫度異常、濕度過大、凝露等問題時，會引起繼電器老化加快、端子排金屬元件銹蝕等問題，最不利情況是導致柜內接線短路、接地故障，導致開關誤跳開或刀閘誤動作，引起變電站跳閘事故，釀成大規模的停電事件。在電力系統中此類問題已發生多起。大型變電站內的消防水池、電纜溝也是關鍵設施，其水位監測非常重要，目前的變電站后臺監測難以涉及。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種基于低功率無線通訊的大型變電站重點設施監控系統及方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種基于低功率無線通訊的大型變電站重點設施監控系統，包括就地測控裝置和測控后臺，該系統還包括加熱器和除濕器，所述的加熱器和除濕器分別安裝于變電站的密閉柜體內，所述的就地測控裝置分別安裝于變電站的密閉柜體、消防水池和電纜溝內，所述的就地測控裝置實時監測安裝位置的溫度、濕度和液位參數并無線傳輸至測控后臺，所述的測控后臺通過就地測控裝置啟停加熱器或除濕器。

優選地，所述的就地測控裝置包括MCU微處理器控制單元、無線收發模塊、電源模塊、液位傳感器、溫濕度傳感器和編碼模塊，所述的MCU微處理器控制單元通過無線收發模塊連接測控后臺，所述的電源模塊、液位傳感器、溫濕度傳感器和編碼模塊分別連接MCU微處理器控制單元，所述的電源模塊為MCU微處理器控制單元、液位傳感器、溫濕度傳感器和無線收發模塊提供電源，所述的編碼模塊對每個就地測控裝置設置獨立的地址編碼，用于測控后臺與就地測控裝置通訊時的設備識別。

優選地，所述的電源模塊為交流220V到直流5V轉換，最大功率5W的電源。

優選地，所述的編碼模塊為10位二進制編碼開關。

優選地，所述的溫濕度測量模塊為SHT30溫濕度傳感器。

優選地，所述的液位傳感器為超聲波液位傳感器。

優選地，所述的無線收發模塊為LoRa無線收發模塊。

優選地，所述的MCU微處理器控制單元通過SCI串行通訊連接LoRa無線收發模塊，所述的MCU微處理器控制單元通過A/D轉換模塊采集液位傳感器4～20mA模擬量，所述的MCU微處理器控制單元通過IIC總線協議連接溫濕度傳感器，所述的MCU微處理器控制單元通過開關量I/O輸出連接加熱器和除濕器。