專利名稱：一種自動分段器的遠程狀態(tài)監(jiān)測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力自動化領(lǐng)域，具體涉及一種適用于IOKV及以下交流高壓自動分段器的狀態(tài)監(jiān)測的方法，能夠?qū)ψ詣臃侄纹鞯倪\行狀況及設(shè)備狀態(tài)進行遠程實時監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果通過GPRS方式傳送給監(jiān)控中心。
背景技術(shù)：
我國IOkV配電網(wǎng)的特點是分支眾多、負荷分散，在線路發(fā)生故障后，通過重合器和自動分段器的相互配合是一種實現(xiàn)故障的就地自動隔離和恢復供電的有效方式，傳統(tǒng)的人工排除故障的方式，由于需要長時間的停電以及人工成本因素，已逐步被自動分段器等智能化開關(guān)設(shè)備所取代。但隨著開關(guān)設(shè)備自動化程度的提高，其自身構(gòu)成的復雜因素也相應(yīng)增多，系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性就成為一項重要的指標，因為一旦自動分段器發(fā)生故障不能按時完成分間動作，后果就會非常嚴重。尤其在高原山區(qū)等特殊環(huán)境地區(qū)，影響設(shè)備正常工作的復雜因素更多。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種自動分段器的遠程狀態(tài)監(jiān)測方法，對自動分段器的工作狀況和設(shè)備狀態(tài)進行監(jiān)測，監(jiān)測信息能以無線方式發(fā)送給監(jiān)控中心，從而能滿足高原山區(qū)等環(huán)境條件下的設(shè)備維護需要。本發(fā)明方法如下
監(jiān)控中心包含有一能接入互聯(lián)網(wǎng)的PC機；
監(jiān)控終端包括有Rogowski線圈，振動傳感器，中央處理單元，flash存儲器，GPRS無線模塊，Rogowski線圈安裝在自動分段器負荷側(cè)，振動傳感器安裝在自動分段器外部靠近觸頭的部位；
事先對被監(jiān)測自動分段器在不同負荷工況下進行分合間操作時的電量數(shù)據(jù)和振動數(shù)據(jù)進行采集，并把這些數(shù)據(jù)作為基準數(shù)據(jù)預存于監(jiān)控中心的歷史數(shù)據(jù)庫中；
被監(jiān)測的自動分段器分間或合間操作時，中央處理單元采集該自動分段器來自 Rogowski線圈的電量數(shù)據(jù)和來自振動傳感器的振動數(shù)據(jù)，然后存入flash存儲器，并通過 GPRS無線模塊向監(jiān)控中心發(fā)出呼喚，監(jiān)控中心收到呼喚后即發(fā)出數(shù)據(jù)傳輸命令，完成一次分閘或合間所產(chǎn)生的采樣數(shù)據(jù)上傳；
監(jiān)控中心PC機接收了遠程監(jiān)控終端上傳的數(shù)據(jù)后，將其與歷史數(shù)據(jù)庫中該自動分段器的電量數(shù)據(jù)和振動數(shù)據(jù)進行比較，從而對其運行狀況作出判斷。本發(fā)明的優(yōu)點
1、能夠?qū)ψ詣臃侄纹鬟M行運行狀態(tài)監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)問題；根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測的結(jié)果，判定自動分段器的運行狀態(tài)等級，決定是否需要維修；
2、通過Rogowski線圈采集電流信號的方式確定自動分段器的特征參數(shù)，不需要對自動分段器做任何操作，具有簡單易行安裝方便的特點；3、通過GPRS無線方式傳輸數(shù)據(jù)，適用于難于架設(shè)電纜的山區(qū)等復雜地域；具有使用成本低，靈活、方便等特點；
4、監(jiān)控中心根據(jù)多傳感器基于DS證據(jù)理論的多傳感器信息融合的計算方法，通過自身的歷史數(shù)據(jù)庫與采集的特征變量進行比較，對自動分段器的運行狀況能作出比較準確的綜合評估。


圖1為本發(fā)明的硬件連接關(guān)系示意圖。圖2為實施例中監(jiān)測終端的硬件連接關(guān)系示意圖。圖3為實施例系統(tǒng)的整體工作運行示意圖。
具體實施例方式實施例見圖1和2。本實施例涉及的系統(tǒng)由監(jiān)控中心和監(jiān)控終端組成，監(jiān)控中心主要由具有靜態(tài)IP地址的寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入的PC機及監(jiān)控系統(tǒng)軟件構(gòu)成。監(jiān)控終端主要由Rogowski線圈，振動傳感器，AD轉(zhuǎn)換器，CPLD (復雜可編程邏輯器件)，ARM2440, flash 存儲器，顯示接口，GPRS無線模塊構(gòu)成。供電單元由太陽電池，蓄電池，電源模塊等構(gòu)成。 Rogowski線圈安裝在自動分段器負荷側(cè)，振動傳感器安裝在自動分段器外部靠近觸頭的部位。監(jiān)控終端信號通過RJ45接口與GPRS無線模塊相連。本實施例中的自動分段器分閘方式為自動，但合閘方式為手動。自動分段器分閘后呈閉鎖狀態(tài)，只能通過手動合間恢復供電。自動分段器與重合器串聯(lián)，安裝在重合器的負荷側(cè)，與重合器配合可分斷線路永久性故障。若自動分段器為自動方式動作，則判斷所述自動分段器進行分閘操作，同時清除監(jiān)控終端中存儲的信號標志。若自動分段器為手動方式動作，由監(jiān)控中心先行對監(jiān)控終端中的信號標志進行設(shè)置，其后自動分段器進行合閘操作。自動分段器進行分閘和合閘操作時，中央處理單元采集來自Rogowski線圈上的電流信號，然后計算分閘時間、合閘時間，如所測時間超過預定報警值，則即通過無線模塊向監(jiān)控中心上傳報警信息，監(jiān)控中心接到報警信息后，實時將報警信息顯示在顯示器屏幕上。所述分閘時間和合閘時間的計算從發(fā)出分閘信號開始計算，到Rogowski線圈采集的電流下降至O值這段時間為分閘時間。合閘時間由合閘時間1和合閘時間2構(gòu)成。從Rogowski線圈采集的電流從O值開始上升時起計時，至IOOOms時測得一個電流值I1K，然后以Iik為標量值等值回溯，電流從O值上升到第一個大于或等于Iik所用的時間為合閘時間1。從Rogowski線圈采集的電流從O值開始上升時起計算，至300ms這段時間內(nèi)，電流從O上升到區(qū)間內(nèi)的電流最大值所用的時間為合閘時間2。所述合閘時間1和合閘時間2共同組成自動分段器的合閘時間特征參數(shù)，合閘時間1和合閘時間2是針對判定自動分段器狀態(tài)等級為目的而定義的時間。數(shù)據(jù)采樣的最大時間段為1000ms，其中前300ms為高速數(shù)據(jù)采集時間段。
在自動分段器沒有動作時，中央處理單元對振動傳感器進行的數(shù)據(jù)采集不做 flash存儲，當判定采集到的振動數(shù)據(jù)連續(xù)大于振動坎值超過ls，且Rogowski線圈采集的電流變化具有分閘或合閘特征時，則以最早超過坎值的時間為起點，連續(xù)進行5s的flash 存儲。通過GPRS無線通信方式將遠程終端采集的電量信息和振動信息以集中方式上傳，即當自動分段器發(fā)生分合閘操作后，中央處理單元向監(jiān)控中心發(fā)出包含操作信息的數(shù)據(jù)包的呼喚請求，監(jiān)控中心收到該數(shù)據(jù)包后，即向遠程終端發(fā)出數(shù)據(jù)上傳命令，據(jù)此完成本次數(shù)據(jù)上傳任務(wù)。監(jiān)控中心系統(tǒng)將自動分段器的健康狀態(tài)分為4種，分別是正常狀態(tài)、臨界狀態(tài)、危險狀態(tài)、故障狀態(tài)。根據(jù)基于DS證據(jù)理論的多傳感器信息融合的計算方法，給出自動分段器當前健康狀況的評估?；贒S證據(jù)理論的多傳感器信息融合的計算方法如下
自動分段器設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的特征量有分合間次數(shù)，分合間電流，分合間時間、振動傳感。采用協(xié)同監(jiān)測方式監(jiān)測配用電設(shè)備的實時狀態(tài)。中央處理單元從各個傳感器采集數(shù)據(jù)后，進行預處理，然后用D-S證據(jù)理論進行融合。對于η個特征量Hii (i=l，2， ,η)來說，假設(shè)識別框架Q，則
權(quán)利要求
1.一種自動分段器的遠程狀態(tài)監(jiān)測方法，其特征在于該方法如下監(jiān)控中心包含有一能接入互聯(lián)網(wǎng)的PC機；監(jiān)控終端包括有Rogowski線圈，振動傳感器，中央處理單元，flash存儲器，GPRS無線模塊，Rogowski線圈安裝在自動分段器負荷側(cè)，振動傳感器安裝在自動分段器外部靠近觸頭的部位；事先對被監(jiān)測自動分段器在不同負荷工況下進行分合間操作時的電量數(shù)據(jù)和振動數(shù)據(jù)進行采集，并把這些數(shù)據(jù)作為基準數(shù)據(jù)預存于監(jiān)控中心的歷史數(shù)據(jù)庫中；被監(jiān)測的自動分段器分間或合間操作時，中央處理單元采集該自動分段器來自 Rogowski線圈的電量數(shù)據(jù)和來自振動傳感器的振動數(shù)據(jù)，然后存入flash存儲器，并通過 GPRS無線模塊向監(jiān)控中心發(fā)出呼喚，監(jiān)控中心收到呼喚后即發(fā)出數(shù)據(jù)傳輸命令，完成一次分閘或合間所產(chǎn)生的采樣數(shù)據(jù)上傳；監(jiān)控中心PC機接收了遠程監(jiān)控終端上傳的數(shù)據(jù)后，將其與歷史數(shù)據(jù)庫中該自動分段器的電量數(shù)據(jù)和振動數(shù)據(jù)進行比較，從而對其運行狀況作出判斷。
2.如權(quán)利要求1所說的自動分段器的遠程狀態(tài)監(jiān)測方法，其特征在于中央處理單元為 ARM2440。
3.如權(quán)利要求1所說的自動分段器的遠程狀態(tài)監(jiān)測方法，其特征在于監(jiān)控終端信號通過RJ45接口與GPRS無線模塊相連。
4.如權(quán)利要求1所說的自動分段器的遠程狀態(tài)監(jiān)測方法，其特征在于自動分段器進行分閘和合閘操作時，中央處理單元采集來自Rogowski線圈上的電流信號，然后計算分閘時間、合閘時間，若所測時間超過預定報警值，則即通過無線模塊向監(jiān)控中心上傳報警信息，監(jiān)控中心接到報警信息后，實時將報警信息顯示在顯示器屏幕上；在自動分段器沒有動作時，中央處理單元對振動傳感器進行的數(shù)據(jù)采集不做flash存儲，當判定采集到的振動數(shù)據(jù)連續(xù)大于振動坎值超過ls，且Rogowski線圈采集的電流變化具有分閘或合閘特征時，則以最早超過坎值的時間為起點，連續(xù)進行5s的flash存儲。
5.如權(quán)利要求4所說的自動分段器的遠程狀態(tài)監(jiān)測方法，其特征在于所述分閘時間和合閘時間的計算方法為從發(fā)出分閘信號開始計算，到Rogowski線圈采集的電流下降至 O值這段時間為分閘時間；合閘時間由合閘時間1和合閘時間2構(gòu)成；從Rogowski線圈采集的電流從O值開始上升時起計時，至IOOOms時測得一個電流值I1K，然后以Iik為標量值等值回溯，電流從O值上升到第一個大于或等于Iik所用的時間為合閘時間1 ；從Rogowski 線圈采集的電流從O值開始上升時起計算，至300ms這段時間內(nèi)，電流從O上升到區(qū)間內(nèi)的電流最大值所用的時間為合閘時間2 ；所述合閘時間1和合閘時間2共同組成自動分段器的合閘時間特征參數(shù)，合閘時間1和合閘時間2是針對判定自動分段器狀態(tài)等級為目的而定義的時間；數(shù)據(jù)采樣的最大時間段為1000ms，其中前300ms為高速數(shù)據(jù)采集時間段。
6.如權(quán)利要求5所說的自動分段器的遠程狀態(tài)監(jiān)測方法，其特征在于監(jiān)控中心系統(tǒng)將自動分段器的健康狀態(tài)分為4種，分別是正常狀態(tài)、臨界狀態(tài)、危險狀態(tài)、故障狀態(tài)，根據(jù)基于DS證據(jù)理論的多傳感器信息融合的計算方法，給出自動分段器當前健康狀況的評估；
7.如權(quán)利要求6所說的自動分段器的遠程狀態(tài)監(jiān)測方法，其特征在于基于DS證據(jù)理論的多傳感器信息融合的計算方法如下自動分段器設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的特征量有分合間次數(shù)，分合間電流，分合間時間、振動傳感；采用協(xié)同監(jiān)測方式監(jiān)測配用電設(shè)備的實時狀態(tài)；中央處理單元從各個傳感器采集數(shù)據(jù)后，進行預處理，然后用D-S證據(jù)理論進行融合；對于η個特征量Hii (i=l，2， ,η)來說，假設(shè)識別框架Q，則
全文摘要
一種自動分段器的遠程狀態(tài)監(jiān)測方法,屬于電力自動化領(lǐng)域。方法如下事先對被監(jiān)測自動分段器在不同負荷工況下進行分合閘操作時的電量數(shù)據(jù)和振動數(shù)據(jù)進行采集，并把這些數(shù)據(jù)作為基準數(shù)據(jù)預存于監(jiān)控中心的歷史數(shù)據(jù)庫中。自動分段器分閘或合閘操作時，中央處理單元采集該自動分段器來自Rogowski線圈的電量數(shù)據(jù)和來自振動傳感器的振動數(shù)據(jù)，然后存入flash存儲器，并通過GPRS無線模塊向監(jiān)控中心上傳數(shù)據(jù)。監(jiān)控中心PC機接收了遠程監(jiān)控終端上傳的數(shù)據(jù)后，將其與歷史數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行比較，從而對其運行狀況作出判斷。優(yōu)點通過GPRS無線方式傳輸數(shù)據(jù)，適用于難于架設(shè)電纜的山區(qū)等復雜地域，使用成本低，靈活方便，簡單易行。
文檔編號H02J13/00GK102497025SQ20111042920
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者吳彥文, 廖學理, 張東寧, 韓朝 申請人:昆明電器科學研究所