一种用于变电站的在线监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于变电站的在线监测系统，它包括服务器端和变电站端；服务器端通过第二级电力信息网与变电站端连接；所述的服务器端包括通过第一级电力信息网互相连接的实时/历史数据库、服务器、接口机和状态信息接入网关机；所述的变电站端包括多个变电站，所述的变电站包括通过站内信息网相互连接的状态信息接入控制机和状态监测设备，其中状态信息接入控制机直接或者通过状态监测代理装置与状态监测设备连接；所述的状态监测设备包括变压器、GIS局放设备和断路器。本发明专利技术不仅对变压器、GIS局放设备和断路器的常用数据进行范围判断，还通过对变压器、GIS局放设备和断路器的常用数据进行健康值的诊断，进行潜在故障进行诊断，安全可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于变电站的在线监测系统。
技术介绍
变电站，改变电压的场所。为了把发电厂发出来的电能输送到较远的地方，必须把电压升高，变为高压电，到用户附近再按需要把电压降低，这种升降电压的工作靠变电站来完成。变电站的主要设备是开关和变压器。按规模大小不同，小的称为变电所。变电站大于变电所。变电所：一般是电压等级在110KV以下的降压变电站；变电站：包括各种电压等级的“升压、降压”变电站。变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。变电站在特定的环境中；是将AC—DC—AC转换过程。像海底输电电缆以及远距离的输送中。有些采用高压直流输变电形式。直流输电克服交流输电的容抗损耗。具有节能效应。变电站的主要设备和连接方式，按其功能不同而有差异。因此，需要一种对变电站的设备进行在线监测的系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于变电站的在线监测系统。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种用于变电站的在线监测系统，它包括服务器端和变电站端；服务器端通过第二级电力信息网与变电站端连接；所述的服务器端包括通过第一级电力信息网互相连接的实时/历史数据库、服务器、接口机和状态信息接入网关机；所述的变电站端包括多个变电站，所述的变电站包括通过站内信息网相互连接的状态信息接入控制机和状态监测设备，其中状态信息接入控制机直接或者通过状态监测代理装置与状态监测设备连接；所述的状态监测设备包括变压器、GIS局放设备和断路器，其中变压器的监测量包括铁芯接地电流、变压器油泵工况、变压器风机工况、变压器油泵工作电流、变压器风机工作电流、变压器风机工作电压；GIS局放的监测量包括局部放电量最大值、放电相位和放电次数；断路器的监测量包括运行电流、开断电流、累计开断电流、合闸操作次数、分闸操作次数、分闸电流幅值、合闸电流幅值、分闸电流峰值、合闸电流峰值、分闸时间、合闸时间、累计触头磨损量、储能电机启动次数、储能电机电流、储能电机单次储能时间、储能点击电压、拉杆动作速度和拉杆动作行程；状态信息接入控制机将接收到的状态监测设备的监测量依次通过站内信息网、第二级电力信息网、第一级电力信息网发送至状态信息接入网关机，状态信息接入网关机将数据转发至接口机，接口机将数据发送至实时/历史数据库保存，同时服务器对实时/历史数据进行分析：对于变压器的数据分析：建立变压器的监测量与时间相关的体系；自动根据实时/历史数据库的数据分别形成铁芯接地电流、变压器油泵工况、变压器风机工况、变压器油泵工作电流、变压器风机工作电流、变压器风机工作电压的时间序列；将所有的时间序列用直线拟合，通过计算拟合直线的斜率并将斜率进行归一化，形成-1至1之间的值，并作为特征值；分别将芯接地电流、变压器油泵工况、变压器风机工况、变压器油泵工作电流、变压器风机工作电流、变压器风机工作电压的特征值按照一定权重进行加权平均，形成在0至1之间的第一无量纲参数，用（1-第一无量纲参数）*100代表变压器的健康值，当变压器的健康值小于设定的变压器健康值阈值，产生告警信息；同时当铁芯接地电流、变压器油泵工况、变压器风机工况、变压器油泵工作电流、变压器风机工作电流、变压器风机工作电压其中有一项超过设定范围，也会产生告警信息；对于GIS局放设备的数据分析：建立GIS局放设备的监测量与时间相关的体系；自动根据实时/历史数据库的数据分别形成局部放电量最大值、放电相位和放电次数的时间序列；将所有的时间序列用直线拟合，通过计算拟合直线的斜率并将斜率进行归一化，形成-1至1之间的值，并作为特征值；分别将局部放电量最大值、放电相位和放电次数的特征值按照一定权重进行加权平均，形成在0至1之间的第二无量纲参数，用（1-第二无量纲参数）*100代表GIS局放设备的健康值，当GIS局放设备的健康值小于设定的GIS局放设备健康值阈值，产生告警信息；同时当局部放电量最大值、放电相位和放电次数其中有一项超过设定范围，也会产生告警信息；对于断路器的数据分析：建立断路器的监测量与时间相关的体系；自动根据实时/历史数据库的数据分别形成运行电流、开断电流、累计开断电流、合闸操作次数、分闸操作次数、分闸电流幅值、合闸电流幅值、分闸电流峰值、合闸电流峰值、分闸时间、合闸时间、累计触头磨损量、储能电机启动次数、储能电机电流、储能电机单次储能时间、储能点击电压、拉杆动作速度和拉杆动作行程的时间序列；将所有的时间序列用直线拟合，通过计算拟合直线的斜率并将斜率进行归一化，形成-1至1之间的值，并作为特征值；分别将运行电流、开断电流、累计开断电流、合闸操作次数、分闸操作次数、分闸电流幅值、合闸电流幅值、分闸电流峰值、合闸电流峰值、分闸时间、合闸时间、累计触头磨损量、储能电机启动次数、储能电机电流、储能电机单次储能时间、储能点击电压、拉杆动作速度和拉杆动作行程的特征值按照一定权重进行加权平均，形成在0至1之间的第三无量纲参数，用（1-第三无量纲参数）*100代表断路器的健康值，当断路器的健康值小于设定断路器健康值阈值，产生告警信息；同时当运行电流、开断电流、累计开断电流、合闸操作次数、分闸操作次数、分闸电流幅值、合闸电流幅值、分闸电流峰值、合闸电流峰值、分闸时间、合闸时间、累计触头磨损量、储能电机启动次数、储能电机电流、储能电机单次储能时间、储能点击电压、拉杆动作速度和拉杆动作行程其中有一项超过设定范围，也会产生告警信息。所述的第一级电力信息网与第二级电力信息网之间设置有至少一个防火墙设备。所述的状态监测代理装置通过多端口转发器与多个状态监测设备连接；多端口转发器与状态监测设备之间采用103/104通讯规约。所述的第二级电力信息网与站内信息网之间采用I2接口协议；状态信息接入控制机与状态监测代理装置之间采用DL/T860规约；状态信息接入控制机与状态监测设备之间采用DL/T860规约；接口机和状态信息接入网关机之间采用I2接口协议。本专利技术的有益效果是：本专利技术对变电站中常用的变压器、GIS局放设备和断路器进行在线监测，通过设置于变电站端的状态信息接入控制机采集状态监测设备的数据并发送至服务器端的状态信息接入控制机。服务器不仅对变压器、GIS局放设备和断路器的常用数据进行范围判断，还通过对变压器、GIS局放设备和断路器的常用数据进行健康值的诊断，进行对变压器、GIS局放设备和断路器的潜在故障进行诊断，安全可靠。附图说明图1为本专利技术结构方框图。具体实施方式下面结合附图进一步详细描述本专利技术的技术方案：如图1所示，一种用于变电站的在线监测系统，它包括服务器端和变电站端；服务器端通过第二级电力信息网与变电站端连接；所述的服务器端包括通过第一级电力信息网互相连接的实时/历史数据库、服务器、接口机和状态信息接入网关机；所述的变电站端包括多个变电站，所述的变电站包括通过站内信息网相互连接的状态信息接入控制机和状态监测设备，其中状态信息接入控制机直接或者本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于变电站的在线监测系统，其特征在于：它包括服务器端和变电站端；服务器端通过第二级电力信息网与变电站端连接；所述的服务器端包括通过第一级电力信息网互相连接的实时/历史数据库、服务器、接口机和状态信息接入网关机；所述的变电站端包括多个变电站，所述的变电站包括通过站内信息网相互连接的状态信息接入控制机和状态监测设备，其中状态信息接入控制机直接或者通过状态监测代理装置与状态监测设备连接；所述的状态监测设备包括变压器、GIS局放设备和断路器，其中变压器的监测量包括铁芯接地电流、变压器油泵工况、变压器风机工况、变压器油泵工作电流、变压器风机工作电流、变压器风机工作电压；GIS局放的监测量包括局部放电量最大值、放电相位和放电次数；断路器的监测量包括运行电流、开断电流、累计开断电流、合闸操作次数、分闸操作次数、分闸电流幅值、合闸电流幅值、分闸电流峰值、合闸电流峰值、分闸时间、合闸时间、累计触头磨损量、储能电机启动次数、储能电机电流、储能电机单次储能时间、储能点击电压、拉杆动作速度和拉杆动作行程；状态信息接入控制机将接收到的状态监测设备的监测量依次通过站内信息网、第二级电力信息网、第一级电力信息网发送至状态信息接入网关机，状态信息接入网关机将数据转发至接口机，接口机将数据发送至实时/历史数据库保存，同时服务器对实时/历史数据进行分析：对于变压器的数据分析：建立变压器的监测量与时间相关的体系；自动根据实时/历史数据库的数据分别形成铁芯接地电流、变压器油泵工况、变压器风机工况、变压器油泵工作电流、变压器风机工作电流、变压器风机工作电压的时间序列；将所有的时间序列用直线拟合，通过计算拟合直线的斜率并将斜率进行归一化，形成‑1至1之间的值，并作为特征值；分别将芯接地电流、变压器油泵工况、变压器风机工况、变压器油泵工作电流、变压器风机工作电流、变压器风机工作电压的特征值按照一定权重进行加权平均，形成在0至1之间的第一无量纲参数，用（1‑第一无量纲参数）*100代表变压器的健康值，当变压器的健康值小于设定的变压器健康值阈值，产生告警信息；同时当铁芯接地电流、变压器油泵工况、变压器风机工况、变压器油泵工作电流、变压器风机工作电流、变压器风机工作电压其中有一项超过设定范围，也会产生告警信息；对于GIS局放设备的数据分析：建立GIS局放设备的监测量与时间相关的体系；自动根据实时/历史数据库的数据分别形成局部放电量最大值、放电相位和放电次数的时间序列；将所有的时间序列用直线拟合，通过计算拟合直线的斜率并将斜率进行归一化，形成‑1至1之间的值，并作为特征值；分别将局部放电量最大值、放电相位和放电次数的特征值按照一定权重进行加权平均，形成在0至1之间的第二无量纲参数，用（1‑第二无量纲参数）*100代表GIS局放设备的健康值，当GIS局放设备的健康值小于设定的GIS局放设备健康值阈值，产生告警信息；同时当局部放电量最大值、放电相位和放电次数其中有一项超过设定范围，也会产生告警信息；对于断路器的数据分析：建立断路器的监测量与时间相关的体系；自动根据实时/历史数据库的数据分别形成运行电流、开断电流、累计开断电流、合闸操作次数、分闸操作次数、分闸电流幅值、合闸电流幅值、分闸电流峰值、合闸电流峰值、分闸时间、合闸时间、累计触头磨损量、储能电机启动次数、储能电机电流、储能电机单次储能时间、储能点击电压、拉杆动作速度和拉杆动作行程的时间序列；将所有的时间序列用直线拟合，通过计算拟合直线的斜率并将斜率进行归一化，形成‑1至1之间的值，并作为特征值；分别将运行电流、开断电流、累计开断电流、合闸操作次数、分闸操作次数、分闸电流幅值、合闸电流幅值、分闸电流峰值、合闸电流峰值、分闸时间、合闸时间、累计触头磨损量、储能电机启动次数、储能电机电流、储能电机单次储能时间、储能点击电压、拉杆动作速度和拉杆动作行程的特征值按照一定权重进行加权平均，形成在0至1之间的第三无量纲参数，用（1‑第三无量纲参数）*100代表断路器的健康值，当断路器的健康值小于设定断路器健康值阈值，产生告警信息；同时当运行电流、开断电流、累计开断电流、合闸操作次数、分闸操作次数、分闸电流幅值、合闸电流幅值、分闸电流峰值、合闸电流峰值、分闸时间、合闸时间、累计触头磨损量、储能电机启动次数、储能电机电流、储能电机单次储能时间、储能点击电压、拉杆动作速度和拉杆动作行程其中有一项超过设定范围，也会产生告警信息。...

【技术特征摘要】
1.一种用于变电站的在线监测系统，其特征在于：它包括服务器端和变电站端；服务器端通过第二级电力信息网与变电站端连接；
所述的服务器端包括通过第一级电力信息网互相连接的实时/历史数据库、服务器、接口机和状态信息接入网关机；
所述的变电站端包括多个变电站，所述的变电站包括通过站内信息网相互连接的状态信息接入控制机和状态监测设备，其中状态信息接入控制机直接或者通过状态监测代理装置与状态监测设备连接；
所述的状态监测设备包括变压器、GIS局放设备和断路器，其中变压器的监测量包括铁芯接地电流、变压器油泵工况、变压器风机工况、变压器油泵工作电流、变压器风机工作电流、变压器风机工作电压；GIS局放的监测量包括局部放电量最大值、放电相位和放电次数；断路器的监测量包括运行电流、开断电流、累计开断电流、合闸操作次数、分闸操作次数、分闸电流幅值、合闸电流幅值、分闸电流峰值、合闸电流峰值、分闸时间、合闸时间、累计触头磨损量、储能电机启动次数、储能电机电流、储能电机单次储能时间、储能点击电压、拉杆动作速度和拉杆动作行程；
状态信息接入控制机将接收到的状态监测设备的监测量依次通过站内信息网、第二级电力信息网、第一级电力信息网发送至状态信息接入网关机，状态信息接入网关机将数据转发至接口机，接口机将数据发送至实时/历史数据库保存，同时服务器对实时/历史数据进行分析：
对于变压器的数据分析：建立变压器的监测量与时间相关的体系；自动根据实时/历史数据库的数据分别形成铁芯接地电流、变压器油泵工况、变压器风机工况、变压器油泵工作电流、变压器风机工作电流、变压器风机工作电压的时间序列；将所有的时间序列用直线拟合，通过计算拟合直线的斜率并将斜率进行归一化，形成-1至1之间的值，并作为特征值；分别将芯接地电流、变压器油泵工况、变压器风机工况、变压器油泵工作电流、变压器风机工作电流、变压器风机工作电压的特征值按照一定权重进行加权平均，形成在0至1之间的第一无量纲参数，用（1-第一无量纲参数）*100代表变压器的健康值，当变压器的健康值小于设定的变压器健康值阈值，产生告警信息；同时当铁芯接地电流、变压器油泵工况、变压器风机工况、变压器油泵工作电流、变压器风机工作电流、变压器风机工作电压其中有一项超过设定范围，也会产生告警信息；
对于GIS局放设备的数据分析：建立GIS局放设备的监测量与时间相关的体系；自动根据实时/历史数据库的数据分别形成局部放电量最大值、放电相位和放电次数的时间序列；将所有的时间序列用直线拟合，通过计算拟合直线的斜率并将斜率进行归一化，形成-1至1之间的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄华林，郑敏，杨超，
申请(专利权)人：成都比善科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51