一種電壓互感器狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，涉及一種電力設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法，特別是一種電壓互感器狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002 ]互感器是電力網(wǎng)正常運(yùn)行、監(jiān)視、計(jì)量、保護(hù)、控制等不可缺少的主要設(shè)備之一。它的存在，使高電壓、大電流信息得以應(yīng)用。互感器運(yùn)行狀態(tài)優(yōu)劣，直接影響到電力系統(tǒng)測(cè)量、計(jì)量的準(zhǔn)確性和繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置的可靠性，對(duì)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行影響極大。
[0003]目前，在電力系統(tǒng)中，電壓互感器的使用廣泛，而針對(duì)電壓互感器本身的狀態(tài)監(jiān)測(cè)問題沒有很好的研究和解決。電壓互感器本身存在著性能問題和故障問題，一旦電壓互感器發(fā)生運(yùn)行狀態(tài)不正常和故障將嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。因此，需要一種電壓互感器狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法能夠在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電壓互感器的狀態(tài)，對(duì)電壓互感器的故障進(jìn)行診斷，及早發(fā)現(xiàn)和解決電壓互感器存在的故障，保證電壓互感器的正常運(yùn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法解決上述電壓互感器存在的問題，提供了一種電壓互感器狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法。電壓互感器狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)電壓互感器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)采集電壓互感器的運(yùn)行參數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)站內(nèi)電壓互感器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸，完成對(duì)電壓互感器運(yùn)行故障的識(shí)別，實(shí)時(shí)對(duì)電壓互感器狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障預(yù)警，方便對(duì)電壓互感器的狀態(tài)查看和操作監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)電壓互感器故障信息進(jìn)行語(yǔ)音報(bào)警，將故障報(bào)警信息無(wú)線發(fā)送給工作人員及時(shí)處理，保證電壓互感器的正常運(yùn)行。
[0005]為了完成上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。
[0006]—種電壓互感器狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述電壓互感器狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括:控制器單元、電壓互感器監(jiān)測(cè)單元、溫度監(jiān)測(cè)單元、濕度監(jiān)測(cè)單元、無(wú)線通信單元、移動(dòng)交互單元、監(jiān)控處理單元、觸摸顯示單元、語(yǔ)音報(bào)警單元、供電單元。所述控制器單元分別與電壓互感器監(jiān)測(cè)單元、濕度監(jiān)測(cè)單元、無(wú)線通信單元、觸摸顯示單元、語(yǔ)音報(bào)警單元、供電單元連接。所述供電單元分別與控制器單元、電壓互感器監(jiān)測(cè)單元、濕度監(jiān)測(cè)單元、無(wú)線通信單元、觸摸顯示單元、語(yǔ)音報(bào)警單元連接。所述溫度監(jiān)測(cè)單元、移動(dòng)交互單元、監(jiān)控處理單元與無(wú)線通信單元連接。
[0007]所述的控制器單元分別與電壓互感器監(jiān)測(cè)單元、濕度監(jiān)測(cè)單元、無(wú)線通信單元、觸摸顯示單元、語(yǔ)音報(bào)警單元、供電單元連接，接收處理電壓互感器監(jiān)測(cè)單元、濕度監(jiān)測(cè)單元、無(wú)線通信單元、觸摸顯示單元、語(yǔ)音報(bào)警單元、供電單元傳輸來的信息和數(shù)據(jù)，并向電壓互感器監(jiān)測(cè)單元、濕度監(jiān)測(cè)單元、無(wú)線通信單元、觸摸顯示單元、語(yǔ)音報(bào)警單元、供電單元傳輸命令信息和數(shù)據(jù)，控制相應(yīng)單元完成相應(yīng)功能。
[0008]所述的電壓互感器監(jiān)測(cè)單元與控制器單元連接，用于實(shí)現(xiàn)電壓互感器二次側(cè)電壓的監(jiān)測(cè)。電壓互感器監(jiān)測(cè)單元包括電壓變換器、低通濾波器、極性轉(zhuǎn)換器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
[0009]所述的溫度監(jiān)測(cè)單元與無(wú)線通信單元連接，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電壓互感器的運(yùn)行溫度及互感器進(jìn)線的母線上的溫度。溫度監(jiān)測(cè)單元包括光纖光柵傳感器、光分路盒、密封法蘭、光纖接續(xù)盒、光纖光柵解調(diào)儀。
[0010]所述的濕度監(jiān)測(cè)單元與控制器單元連接，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電壓互感器的運(yùn)行環(huán)境的濕度。濕度監(jiān)測(cè)單元包括濕度傳感器。
[0011]所述的無(wú)線通信單元用于控制器單元、溫度監(jiān)測(cè)單元、移動(dòng)交互單元與監(jiān)控處理單元進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)交換傳輸和數(shù)據(jù)處理，用于將監(jiān)控處理單元處理的電壓互感器狀態(tài)信息發(fā)送到工作人員的移動(dòng)通信設(shè)備用戶端軟件進(jìn)行提示。無(wú)線通信單元包括ZigBee通信模塊、GPRS通信模塊。所述ZigBee通信模塊分別安裝在控制器單元、溫度監(jiān)測(cè)單元、監(jiān)控處理單元上，實(shí)現(xiàn)控制器單元、溫度監(jiān)測(cè)單元與監(jiān)控處理單元之間的無(wú)線通信。所述GPRS通信模塊安裝在監(jiān)控處理單元上，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)交互單元與監(jiān)控處理單元之間的無(wú)線通信、數(shù)據(jù)交換傳輸，實(shí)現(xiàn)將監(jiān)控處理單元處理的電壓互感器狀態(tài)信息發(fā)送到工作人員的移動(dòng)通信設(shè)備用戶端的軟件進(jìn)行提示和接收移動(dòng)交互單元發(fā)送來的信息數(shù)據(jù)。
[0012]所述的移動(dòng)交互單元與無(wú)線通信單元之間連接通信，通過GPRS通信模塊實(shí)現(xiàn)工作人員的移動(dòng)通信設(shè)備用戶端的軟件與無(wú)線通信單元連接通信，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信設(shè)備用戶端與監(jiān)控處理單元進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，對(duì)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行功能設(shè)置和查看系統(tǒng)數(shù)據(jù)，接收監(jiān)控處理單元發(fā)送來的信息數(shù)據(jù)。
[0013]所述的監(jiān)控處理單元用于接收處理電壓互感器運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)控制器單元處理的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、溫度監(jiān)測(cè)單元的溫度數(shù)據(jù)和移動(dòng)交互單元的交互數(shù)據(jù)，通過無(wú)線通信單元實(shí)現(xiàn)與控制器單元、溫度監(jiān)測(cè)單元和移動(dòng)交互單元的數(shù)據(jù)通信連接，完成對(duì)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理、故障診斷及處理和人機(jī)交互功能。監(jiān)控處理單元包括服務(wù)器、上位機(jī)。
[0014]所述的觸摸顯示單元與控制器單元連接，用于顯示控制器單元處理的電壓互感器運(yùn)行的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和監(jiān)控處理單元處理分析后的溫度數(shù)據(jù)和故障診斷數(shù)據(jù);對(duì)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行操作和查看電壓互感器歷史運(yùn)行情況和功能設(shè)置。觸摸顯示單元包括觸摸顯示屏、觸摸顯示屏芯片。
[0015]所述的語(yǔ)音報(bào)警單元與控制器單元連接，用于通過語(yǔ)音對(duì)當(dāng)前電壓互感器運(yùn)行狀態(tài)和故障情況進(jìn)行語(yǔ)音播放和報(bào)警。語(yǔ)音報(bào)警單元包括:語(yǔ)音報(bào)警芯片、音箱。
[0016]所述的供電單元實(shí)現(xiàn)對(duì)控制器單元、電壓互感器監(jiān)測(cè)單元、濕度監(jiān)測(cè)單元、無(wú)線通信單元、觸摸顯示單元、語(yǔ)音報(bào)警單元提供合適的電能供電。供電單元包括開關(guān)電源。
[0017]所述的溫度監(jiān)測(cè)單元和監(jiān)控處理單元供電由監(jiān)控室內(nèi)市電供電。
[0018]一種電壓互感器狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，電壓互感器狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法包括以下步驟:電壓互感器監(jiān)測(cè)單元對(duì)電壓互感器的二次側(cè)電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，濕度監(jiān)測(cè)單元實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電壓互感器的運(yùn)行環(huán)境的濕度?？刂破鲉卧獙?duì)電壓互感器監(jiān)測(cè)單元、濕度監(jiān)測(cè)單元的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過無(wú)線通信單元中ZigBee通信模塊與監(jiān)控處理單元進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0019]溫度監(jiān)測(cè)單元對(duì)電壓互感器的進(jìn)線母線上、電壓互感器的二次側(cè)出線接頭處、電壓互感器上的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過無(wú)線通信單元中ZigBee通信模塊與監(jiān)控處理單元進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0020]監(jiān)控處理單元完成數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和運(yùn)行計(jì)算，并完成對(duì)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理、故障診斷及處理和人機(jī)交互功能。監(jiān)控處理單元通過無(wú)線通信單元與控制器單元進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，將數(shù)據(jù)處理、故障診斷結(jié)果反饋給控制器單元，控制器單元控制將反饋的結(jié)果在觸摸顯示單元上輸出顯示。監(jiān)控處理單元通過無(wú)線通信單元與移動(dòng)交互單元進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，將電壓互感器狀態(tài)信息發(fā)送到工作人員的移動(dòng)通信設(shè)備用戶端軟件進(jìn)行提示。
[0021]移動(dòng)交互單元通過GPRS通信模塊實(shí)現(xiàn)工作人員的移動(dòng)通信設(shè)備用戶端的軟件與無(wú)線通信單元連接通信，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信設(shè)備用戶端與監(jiān)控處理單元進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，對(duì)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行功能設(shè)置和查看系統(tǒng)數(shù)據(jù)，接收監(jiān)控處理單元發(fā)送來的信息數(shù)據(jù)。
[0022]通過觸摸顯示單元對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作和查看電壓互感器歷史運(yùn)行情況和功能設(shè)置。
[0023]語(yǔ)音報(bào)警單元通過語(yǔ)音對(duì)當(dāng)前電壓互感器運(yùn)行狀態(tài)和故障情況進(jìn)行語(yǔ)音播放和報(bào)警。
[0024]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明一種電壓互感器狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法，能夠在線監(jiān)測(cè)電壓互感器的運(yùn)行狀態(tài)，能夠?qū)崟r(shí)采集電壓互感器的運(yùn)行參數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)站內(nèi)電壓互感器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸，能夠?qū)﹄妷夯ジ衅鞯倪\(yùn)行故障進(jìn)行識(shí)別診斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓互感器狀態(tài)的監(jiān)測(cè)和故障預(yù)警，方便對(duì)電壓互感器的狀態(tài)查看和操作監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)電壓互感器故障信息進(jìn)行語(yǔ)音報(bào)警，將故障報(bào)警信息無(wú)線發(fā)送給工作人員及時(shí)處理，保證電壓互感器的正常運(yùn)行。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明電壓互感器狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)功能示意圖。
[0026]圖中1、控制器單元，2、電壓互感器監(jiān)測(cè)單元，3、溫度監(jiān)測(cè)單元，4、濕度監(jiān)測(cè)單元，
5、無(wú)線通信單元，6、移動(dòng)交互單元，7、監(jiān)控處理單元，8、觸摸顯示單元，9、語(yǔ)音報(bào)警單元，
10、供電單元。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，以具體闡述本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0028]如圖1所示，本發(fā)明一種電壓互感器狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述電壓互感器狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括:控制器單元1、電壓互感器監(jiān)測(cè)單元2、溫度監(jiān)測(cè)單元3、濕度監(jiān)測(cè)單元4、無(wú)線通信單元5、移動(dòng)交互單元6、監(jiān)控處理單元7、觸摸顯示單元8、語(yǔ)音報(bào)警單元9、供電單元10。所述控制器單元I分別與電壓互感器監(jiān)測(cè)單元2、濕度監(jiān)測(cè)單元4、無(wú)線通信單元5、觸摸顯示單元8、語(yǔ)音報(bào)警單元9、供電單元10連接。所述供電單元10分別與控制器單元1、電壓互感器監(jiān)測(cè)單元2、濕度監(jiān)測(cè)單元4、無(wú)線通信單元5、觸摸顯示單元8、語(yǔ)音報(bào)警單元9連接。所述溫度監(jiān)測(cè)單元3、移動(dòng)交互單元6、監(jiān)控處理單元7與無(wú)線通信單元5連接。
[0029]所述的控制器單元I采用TMS320F2812數(shù)據(jù)處理器作為控制和處理數(shù)據(jù)的處理器。
[0030]所述的電壓互感器監(jiān)測(cè)單元2包括電壓變換器、低通濾波器、極性轉(zhuǎn)換器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器。電壓變換器安裝在電壓互感器的二次側(cè)，對(duì)電壓互感器二次側(cè)電壓進(jìn)行變換后經(jīng)過低通濾波器、極性轉(zhuǎn)換器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器處理獲取控制器單元I中TMS320F2812處理器能夠處理的信號(hào)。
[0031]所述的溫度監(jiān)測(cè)單元3包括光纖光柵傳感器、光分路盒、密封法蘭、光纖接續(xù)盒、光纖光柵解調(diào)儀。光纖光柵傳感器安裝在電壓互感器的進(jìn)線母線上、電壓互感器的二次側(cè)出線接頭處、電壓互感器上。光纖光柵傳感器依次連接光分路盒、密封法蘭、光纖接續(xù)盒、光纖光柵解調(diào)儀，完成系統(tǒng)對(duì)溫度的檢測(cè)，通過無(wú)線通信單元5將溫度數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控處理單元7中上位機(jī)和服務(wù)器。
[0032]所述的濕度監(jiān)測(cè)單元4包括濕度傳感器。濕度傳感器安裝在電壓互感器附近，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電壓互感器的運(yùn)行環(huán)境濕度。<