一种多特征参数融合的断路器状态监测装置及其监测方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种多特征参数融合的断路器状态监测装置及其监测方法。监测装置包括状态信息采集模块、控制系统模块、状态监控IO模块、状态监控控制模块、状态监控人机交互模块、GPRS处理单元、WIFI模块、电源模块。相比于以信单一辅助触点判断断路器故障状态更为可靠；采用GPRS处理单元增加了断路器状态、故障信息传送的及时性；采用wifi传送信息，手机浏览器查看信息方案增加了运维的简易性。

【技术实现步骤摘要】
一种多特征参数融合的断路器状态监测装置及其监测方法
本专利技术属于电力系统配电自动化
，具体涉及一种多特征参数融合的断路器状态监测装置及其监测方法。
技术介绍
断路器是电力系统中的重要设备，具有接通、切断正常负荷电流和事故情况下短路电流的功能，如果断路器出现故障，发生误动或者拒动，将会影响电网的安全运行，造成严重后果。在无人值守的变电站需要对变电站断路器的分合状态进行监测，目前对断路器的状态监测主要是通过断路器自带的状态辅助触点反馈的，因为状态辅助触点与断路器的分合状态联动，可以给综保等其他开关量监测设备一个干接点，以便对断路器状态进行监测。这种监测方法存在不足，虽然监测了断路器的辅助触点来判断断路器的分合状态，但监测不到断路器出口是否有电压，同时不能监测断路器的输出电流，而这个是用户最关心的；同时对于一引起柱上开关断路器发生故障时，不能及时将柱上断路器的运行状态及故障信息反映到运维人员，只能通过上级变电站监测到故障才能获取信息，影响了故障的及时排除及运电安全。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种多特征参数融合的断路器状态监测装置及其监测方法解决两个技术问题：一是断路器状态辅助触点反馈的断路器开关闭合状态信息单一性，二是断路器运行状态及故障状态信息传送的及时性。为了实现以上目的，本专利技术采用的技术方案为：一种多特征参数融合的断路器状态监测装置，包括状态信息采集模块、控制系统模块、状态监控IO模块、状态监控控制模块、状态监控人机交互模块、GPRS处理单元、WIFI模块、电源模块；状态信息采集模块通过断路器的PT信号、CT信号采样断路运行电压、电流数据，并经内部信号调理电路、模数转换电路送入状态监控控制模块；状态监控控制模块采集到断路器运行电压、电流、状态辅助触点三类特征数据源，通过加权值数据融合，融合前述三类数据信息数据，判断断路器的开关闭合状态，同时计算通过电压、电流检测值计算有功、无功、谐波电能质量参数，详细监测断路器下端口电力系统运行状况；状态监控控制模块将监测的断路器状态通过GPRS处理单元以短信通知方式发送手机，使电力运维人员及时了解断路器运行状态；状态监控控制模块将监测的断路器状态信息发送给wifi模块，wifi模块发送断路器状态信息，运维人员在现场通过手机浏览器输入wifi模块的IP，设备内嵌网页服务器，使用HTTP协议，查看断路器状态及运行参数。进一步的，状态监控控制模块将监测的断路器状态通过GPRS处理单元以短信通知方式发送手机，运维人员发送命令要求远程查看断路器运行状态。另一方面的，一种多特征参数融合的断路器状态监测装置的监测方法，包括如下步骤：1)通过状态信息采集模块、状态监控IO模块采集PT信号、CT信号、断路器状态辅助触点信息，计算电压、电流、功率、有功、无功、谐波电量参数，控制系统模块判断有无GPRS、WIFI信息查询，如有，发送信息至GPRS处理单元、WIFI模块，通过GPRS发送信息至用户手机，通过WIFI发送信息用户以http网页浏览器形式查询断路器状态信息；控制系统模块采集计算得到断路器输入电压有效值Ui(i＝a、b、c),输出电流有效值Ii(i＝a、b、c)，断路器辅助触点信号S,其中：控制系统模块采用卡尔曼滤波算法将电压值、电流值、辅助触点信息进行数据融合；2)断路器跳闸原因判断，断路器配电状态变化原因根据检测到的电压、电流和断路器状态综合进行判断，监测到断路器由开到断，通过同步监测的电压和电流与存储模块中对应信号明显变化前的值比较，综合判断出断路器跳闸原因是过载、短路的明确原因；断路器状态没发生变化，但电压和电流异常也可表征供电和设备的相应状态变化；3)断路器运行状态信息发送，当通过电压、电流、辅助触点信息融合后判断出断路器工作状态后，如是断路器跳闸、异常状态，监测装置通过GPR以短信通知方式将断路器状态信息发送运维人员手机。本专利技术的技术效果在于：本专利技术提供的一种可靠的基于断路器电压、电流、辅助触点等信息源进行数据融合的断路状态监测方案，相比于以信单一辅助触点判断断路器故障状态更为可靠；采用GPRS处理单元增加了断路器状态、故障信息传送的及时性；采用wifi传送信息，手机浏览器查看信息方案增加了运维的简易性。附图说明图1为本专利技术中断路器监测装置系统示意图；图2为本专利技术中断路器监测装置系统运行流程图。具体实施方式下面对本专利技术的实施例作详细说明。一种多特征参数融合的断路器状态监测装置，包括状态信息采集模块、控制系统模块、状态监控IO模块、状态监控控制模块、状态监控人机交互模块、GPRS处理单元、WIFI模块、电源模块；状态信息采集模块通过断路器的PT信号、CT信号采样断路运行电压、电流数据，并经内部信号调理电路、模数转换电路送入状态监控控制模块；状态监控控制模块采集到断路器运行电压、电流、状态辅助触点三类特征数据源，通过加权值数据融合，融合前述三类数据信息数据，判断断路器的开关闭合状态，同时计算通过电压、电流检测值计算有功、无功、谐波电能质量参数，详细监测断路器下端口电力系统运行状况；状态监控控制模块将监测的断路器状态通过GPRS处理单元以短信通知方式发送手机，使电力运维人员及时了解断路器运行状态；状态监控控制模块将监测的断路器状态信息发送给wifi模块，wifi模块发送断路器状态信息，运维人员在现场通过手机浏览器输入wifi模块的IP，设备内嵌网页服务器，使用HTTP协议，查看断路器状态及运行参数。进一步的，状态监控控制模块将监测的断路器状态通过GPRS处理单元以短信通知方式发送手机，运维人员发送命令要求远程查看断路器运行状态。另一方面的，一种多特征参数融合的断路器状态监测装置的监测方法，包括如下步骤：1)通过状态信息采集模块、状态监控IO模块采集PT信号、CT信号、断路器状态辅助触点信息，计算电压、电流、功率、有功、无功、谐波电量参数，控制系统模块判断有无GPRS、WIFI信息查询，如有，发送信息至GPRS处理单元、WIFI模块，通过GPRS发送信息至用户手机，通过WIFI发送信息用户以http网页浏览器形式查询断路器状态信息；控制系统模块采集计算得到断路器输入电压有效值Ui(i＝a、b、c),输出电流有效值Ii(i＝a、b、c)，断路器辅助触点信号S,其中：控制系统模块采用卡尔曼滤波算法将电压值、电流值、辅助触点信息进行数据融合；2)断路器跳闸原因判断，断路器配电状态变化原因根据检测到的电压、电流和断路器状态综合进行判断，监测到断路器由开到断，通过同步监测的电压和电流与存储模块中对应信号明显变化前的值比较，综合判断出断路器跳闸原因是过载、短路的明确原因；断路器状态没发生变化，但电压和电流异常也可表征供电和设备的相应状态变化；3)断路器运行状态信息发送，当通过电压、电流、辅助触点信息融合后判断出断路器工作状态后，如是断路器跳闸、异常状态，监测装置通过GPR以短信通知方式将断路器状态信息发送运维人员手机。参见图1，本专利技术的断路器配电状态监测装置，其硬件由状态信息采集模块、控制系统模块、状态监控IO模块、状态监控控制模块、状态监控人机交互模块、GPRS处理单元、WIFI模块、电源模块组成。状态信息采集模块采集PT信号、CT信号，状态监控IO模块采集断路器状本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多特征参数融合的断路器状态监测装置，其特征在于：包括状态信息采集模块、控制系统模块、状态监控IO模块、状态监控控制模块、状态监控人机交互模块、GPRS处理单元、WIFI模块、电源模块；状态信息采集模块通过断路器的PT信号、CT信号采样断路运行电压、电流数据，并经内部信号调理电路、模数转换电路送入状态监控控制模块；状态监控控制模块采集到断路器运行电压、电流、状态辅助触点三类特征数据源，通过加权值数据融合，融合前述三类数据信息数据，判断断路器的开关闭合状态，同时计算通过电压、电流检测值计算有功、无功、谐波电能质量参数，详细监测断路器下端口电力系统运行状况；状态监控控制模块将监测的断路器状态通过GPRS处理单元以短信通知方式发送手机，使电力运维人员及时了解断路器运行状态；状态监控控制模块将监测的断路器状态信息发送给wifi模块，wifi模块发送断路器状态信息，运维人员在现场通过手机浏览器输入wifi模块的IP，设备内嵌网页服务器，使用HTTP协议，查看断路器状态及运行参数。

【技术特征摘要】
1.一种多特征参数融合的断路器状态监测装置，其特征在于：包括状态信息采集模块、控制系统模块、状态监控IO模块、状态监控控制模块、状态监控人机交互模块、GPRS处理单元、WIFI模块、电源模块；状态信息采集模块通过断路器的PT信号、CT信号采样断路运行电压、电流数据，并经内部信号调理电路、模数转换电路送入状态监控控制模块；状态监控控制模块采集到断路器运行电压、电流、状态辅助触点三类特征数据源，通过加权值数据融合，融合前述三类数据信息数据，判断断路器的开关闭合状态，同时计算通过电压、电流检测值计算有功、无功、谐波电能质量参数，详细监测断路器下端口电力系统运行状况；状态监控控制模块将监测的断路器状态通过GPRS处理单元以短信通知方式发送手机，使电力运维人员及时了解断路器运行状态；状态监控控制模块将监测的断路器状态信息发送给wifi模块，wifi模块发送断路器状态信息，运维人员在现场通过手机浏览器输入wifi模块的IP，设备内嵌网页服务器，使用HTTP协议，查看断路器状态及运行参数。2.根据权利要求1所述的一种多特征参数融合的断路器状态监测装置，其特征在于：状态监控控制模块将监测的断路器状态通过GPRS处理单元以短信通知方式发送手机，运维人员发送命令要求远程查看断路器运行状态。3.一种根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖本贤，刘宏超，武源明，何晓宇，刘景，黄长喜，
申请(专利权)人：合肥工业大学，国网陕西省电力公司兴平市供电分公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34