一种基于全光纤即插即用的智能变压器系统技术方案

本发明专利技术涉及高压设备变压器领域，具体涉及一种基于全光纤即插即用的智能变压器系统。本发明专利技术通过设置包括传感器自我描述信息的存储模块，使所述传感器具有了即插即用的兼容性，使用户在选择传感器时不需要考虑传感器和控制网络的兼容性问题，实现各种传感器的标准化接入以及快速连接，降低人员操作和配置失误的可能性。同时利用光纤进行传输，提高了变压器系统的精度和可靠性，避免了空间电磁场或过电压对系统正常工作造成干扰。

【技术实现步骤摘要】
一种基于全光纤即插即用的智能变压器系统
本专利技术涉及高压设备变压器领域，具体涉及一种基于全光纤即插即用的智能变压器系统。
技术介绍
当前，以智能电网为特征的新一轮能源变革正在全球范围内迅速展开,我国更是在能源安全和环境保护的高度上大力推进电网建设。随着电网规模迅速扩大，设备存量大和检修人员少的矛盾日益突出，加上传统检修模式过检修、欠检修的弊端，电力设备运行的风险不断增加。高压设备在线监测是实现状态检修，减少故障风险的重要手段，它不但向运维中心提供设备基础数据、核心指标和检修依据，实现全寿命周期运维管理，而且其提供的设备状态和运行风险评估也是负荷调整等电网优化运行的依据。智能变压器是智能电网的基础元件，对电力系统的安全稳定运行起着至关重要的作用，是智能电网的重要发展方向。在智能变压器的实际工程应用中，暴露的突出问题是：强电磁骚扰环境下传感器等二次设备损坏率高；传感器规约私有化造成现场运行维护困难；数据传输可靠性差、采样同步系统复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于全光纤即插即用的智能变压器系统，用以解决智能变压器上传感器易受电磁环境影响以及由于没有统一的规约导致维护困难的问题。为实现上述目的，本专利技术的方案包括一种基于全光纤即插即用的智能变压器系统，包括变压器综合监测IED、变压器综合控制IED、变压器采样单元和合并单元，所述变压器采样单元包括至少一个传感器，每个所述传感器分别连接有各自的存储模块，所述存储模块存储有可使对应的传感器被所述变压器综合监测IED正确识别并可靠连接的自我描述信息；所述传感器包括油中溶解气体传感器、油位传感器和油温传感器；所述变压器采样单元和所述变压器综合监测IED的通讯线路是光纤；所述变压器综合监测IED和所述变压器综合控制IED分别通过光纤实现和上层监控单元的通讯。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过设置包括传感器自我描述信息的存储模块，使所述传感器具有了即插即用的兼容性，使用户在选择传感器时不需要考虑传感器和控制网络的兼容性问题，实现各种传感器的标准化接入以及快速连接，降低人员操作和配置失误的可能性。同时利用光纤进行传输，提高了智能变压器系统的精度和可靠性，避免了空间电磁场或过电压对系统正常工作造成干扰。进一步的，所述传感器还包括局部高频电流传感器、局部特高频传感器、绕组温度传感器、轻/重瓦斯传感器和铁芯接地电流传感器。进一步的，所述自我描述信息包括厂商信息、模块编号、版本信息、产品序列号。进一步的，所述自我描述信息还包括灵敏度、测量范围、电气输出范围、功率要求、物理单位、校准信息、维护信息、位置信息以及用户数据。进一步的，所述存储模块包括电子数据表格TEDS，所述自我描述信息存储在所述电子数据表格TEDS中。本专利技术进一步的有益效果是：通过配置详细的传感器自描述信息并存储在电子数据表格TEDS中，使得传感器能够被有效识别和连接，实现了传感器的即插即用。附图说明图1是本专利技术智能变压器系统的信息流示意图；图2是本专利技术智能变压器系统一种具体实施例的结构图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细的说明。在智能变压器的实际工程应用中，暴露的突出问题包括：强电磁骚扰环境下传感器等二次设备损坏率高；传感器规约私有化造成现场运行维护困难；数据传输可靠性差，采样同步系统复杂。本专利技术提供了一种基于全光纤即插即用的智能变压器系统，用于解决上述问题。图1所示为本专利技术所述系统的信息流示意图，包括变压器综合监测IED、变压器综合控制IED，合并单元和变压器采样单元，其中变压器采样单元包括油中溶解气体传感器、变压器局部放电传感器和变压器本体传感器C；变压器本体传感器C包括油位传感器、油温传感器、绕组温度传感器、轻/重瓦斯传感器、铁芯接地电流传感器等。上述变压器采样单元包括的各类传感器均连接有各自的存储模块，所述存储模块存储有对应传感器的自描述信息，使得所述传感器能够被有效识别和连接。这里需要说明的是上述传感器可以替换成带有存储功能的智能传感器，其实现的效果和本专利技术所述传感器连接有存储模块实现的效果是相同的，都是为了存储传感器的自描述信息。所述变压器采样单元和所述变压器综合监测IED的通讯线路是光纤；所述变压器综合监测IED和所述变压器综合控制IED分别通过光纤实现和上层监控单元的通讯，利用光纤进行传输，提高了智能变压器系统的精度和可靠性，避免了空间电磁场或过电压对系统正常工作造成干扰。变压器综合监测IED接收来自油中溶解气体传感器、变压器局部放电传感器和变压器本体传感器C的采样信息，并结合合并单元的SV数据，经过分析处理，得到的轻量级诊断结果与采样信息以MMS方式与站控层A进行交互；同时以GOOSE方式把系统电压、电流、油温等模拟量参量与变压器综合控制IED进行交互，为变压器综合控制IED的控制策略提供数据源，图1中B为过程层。下面给出了本专利技术应用在110KV智能变压器上时的具体实施例，如图2所示。图2中包括监控主站、变压器综合监测IED、变压器综合控制IED以及用于监测变压器工况信息的各类传感器，所述各类传感器包括油中溶解气体传感器、局部高频电流传感器、局部特高频传感器、油温传感器、油位传感器、绕组温度传感器、轻/重瓦斯传感器和铁芯接地电流传感器。110kV智能变压器为三相一体结构，本体工况信息(油温、油位、瓦斯、铁心接地电流、油中溶解气体、局部放电等)通过安装于变压器本体的传感器直接输出光纤FT3信号，接入变压器综合监测IED；变压器综合监测IED完成对变压器状态数据的汇总及综合诊断，并将所有数据通过IEC61850标准上传给站控层网络。由智能变压器传感器采集的变压器全景数据，采用统一模型方式映射到监控主站。变压器综合监测IED与变压器综合控制IED通讯，为变压器综合控制IED的控制策略提供数据源；变压器综合控制IED连接有风冷E和有载分接开关F，同时通过光纤与站控层D实现通讯。上述传感器均连接有各自的存储模块，各存储模块均包括电子数据表格TEDS，各传感器的自描述信息存储在电子数据表格TEDS中，通过光纤发往变压器综合监测IED；变压器综合监测IED检测到所述传感器自描述信息后完成对传感器自描述信息的读取和存储；根据传感器自描述信息实现传感器的自动接入并获取传感器数据信息，最终实现传感器的即插即用，使用户在选择传感器时不需要考虑传感器和控制网络的兼容性问题，实现各种传感器的标准化接入以及快速连接，降低人员操作和配置失误的可能性。以上给出了本专利技术涉及的具体实施方式，通过设置包括传感器自我描述信息的存储模块，使所述传感器具有了即插即用的兼容性，实现各种传感器的标准化接入以及快速连接，降低人员操作和配置失误的可能性。但本专利技术不局限于所描述的实施方式，例如改变传感器的数量和类型，或者改变存储模块中存储自描述信息的具体单元，这样形成的技术方案是对上述实施例进行微调形成的，这种技术方案仍落入本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于全光纤即插即用的智能变压器系统，包括变压器综合监测IED、变压器综合控制IED、变压器采样单元和合并单元，其特征在于：所述变压器采样单元包括至少一个传感器，每个所述传感器分别连接有各自的存储模块，所述存储模块存储有可使对应的传感器被所述变压器综合监测IED正确识别并可靠连接的自我描述信息；所述传感器包括油中溶解气体传感器、油位传感器和油温传感器；所述变压器采样单元和所述变压器综合监测IED的通讯线路是光纤；所述变压器综合监测IED和所述变压器综合控制IED分别通过光纤实现和上层监控单元的通讯。

【技术特征摘要】
1.一种基于全光纤即插即用的智能变压器系统，包括变压器综合监测IED、变压器综合控制IED、变压器采样单元和合并单元，其特征在于：所述变压器采样单元包括至少一个传感器，每个所述传感器分别连接有各自的存储模块，所述存储模块存储有可使对应的传感器被所述变压器综合监测IED正确识别并可靠连接的自我描述信息；所述传感器包括油中溶解气体传感器、油位传感器和油温传感器；所述变压器采样单元和所述变压器综合监测IED的通讯线路是光纤；所述变压器综合监测IED和所述变压器综合控制IED分别通过光纤实现和上层监控单元的通讯。2.根据权利要求1所述一种基于全光纤即插即用的智能变压器系统，其特征在于：所述传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：周钟，周水斌，郑浩，赵大青，朱胜龙，王庆军，万煜新，潘静，章晓春，路光辉，龚东武，陈磊，卢站芳，张仑山，毛丽娜，
申请(专利权)人：许继集团有限公司，许继电气股份有限公司，许昌许继软件技术有限公司，国网安徽省电力公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：河南,41