带有电子沙盘的保电配电网故障研判系统及其研判方法技术方案

本发明专利技术涉及一种带有电子沙盘的保电配电网故障研判系统，解决了现有技术的不足，包括所述若干个功率测量装置安装在配电网中各个配电设备输入端和输出端，所述功率检测装置包括功率检测单元和功率值发送单元，所述若干个功率测量装置均分配有标识ID，所述功率值发送单元与无线通信装置通过无线通信连接；所述声音采集器采集保电设备工作噪音，所述无线通信装置和声音采集器通过有线通信与微处理器连接，所述显示装置和存储器与微处理器电连接；还包括有电子沙盘，所述电子沙盘包括沙盘显示屏和沙盘数据控制台，所述沙盘数据控制台的输出端与沙盘显示屏连接，所述沙盘数据控制台的输入端与微处理器连接。

Fault Diagnosis System and Method for Power-guaranteed Distribution Network with Electronic Sand Table

The invention relates to a fault diagnosis system for power-preserving distribution network with an electronic sand table, which solves the shortcomings of the existing technology, including the installation of several power measurement devices at the input and output terminals of each distribution equipment in the distribution network. The power detection device includes a power detection unit and a power value transmission unit. The power measurement devices are all assigned with identification IDs. The power value transmitting unit and the wireless communication device are connected by wireless communication; the sound collector collects the working noise of the power-saving device, the wireless communication device and the sound collector are connected with the microprocessor through wired communication, the display device and the memory are electrically connected with the microprocessor; and the electronic sand table includes the sand table display screen and the sand table data. The output end of the sand table data console is connected with the sand table display screen, and the input end of the sand table data console is connected with the microprocessor.

【技术实现步骤摘要】
带有电子沙盘的保电配电网故障研判系统及其研判方法
本专利技术涉及电力系统维修
，具体涉及一种带有电子沙盘的保电配电网故障研判系统及其研判方法。
技术介绍
在重要用户的保供电任务中，除了加强线路巡视和设备维护保养，及时发现设备工作状况的不良因素，努力减少故障发生外，还需要具备在故障发生后快速判断故障设备及故障类型，以便针对故障设备及故障类型安排处置和维修。而目前的保供电系统缺乏故障研判的系统和方法，故障判断只能靠技术员经验或者派遣人员到现场查看后才能确定。当不确定具体故障设备时，还需要费时费力进行摸查排除，效率十分低下。因而需要开发出快速的配电网故障研判的方法及系统。中国专利号CN106026388A，公开日2016年10月12日，一种变电站故障信息自动发布和处理系统，，包括变电站模块、调度数据网、指挥部模块、故障信息发布管理模块和用户MIS网模块，所述变电站模块通过所述调度数据网与指挥部模块和故障信息发布管理模块连接，所述故障信息发布管理模块与所述用户MIS网模块连接，其特征在于：所述变电站模块包括多个变电站，所述变电站包括交换机、录波器、感应器、行波测距装置，所述录波器、感应器和行波测距装置均通过所述交换机与所述调度数据网连接。本专利技术便于故障信息自动发布、接收和读取信息，能够及时确定故障地点和故障缘由，配合处理系统进行有效及时的处理，便于快速恢复变和确保了变电站的安全运行，具有较好的安全性能，满足了实际使用要求。但其不能自动判定故障设备及故障类型，需要人工确定后上传，因而效率不高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：目前的保供电系统缺乏故障研判的系统和方法，故障研判效率低下的问题。提出了一种采集故障征兆信息的自动监测并匹配故障征兆的保电配电网故障研判方法及系统。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案为：一种带有电子沙盘的保电配电网故障研判系统，包括若干个功率测量装置、无线通信装置、声音采集器、显示装置、存储器和微处理器，其特征在于，所述若干个功率测量装置安装在配电网中各个配电设备输入端和输出端，所述功率检测装置包括功率检测单元和功率值发送单元，所述若干个功率测量装置均分配有标识ID，所述功率值发送单元与无线通信装置通过无线通信连接；所述声音采集器采集保电设备工作噪音，所述无线通信装置和声音采集器通过有线通信与微处理器连接，所述显示装置和存储器与微处理器电连接还包括有电子沙盘，所述电子沙盘包括沙盘显示屏和沙盘数据控制台，所述沙盘数据控制台的输出端与沙盘显示屏连接，所述沙盘数据控制台的输入端与微处理器连接。通过输入端和输出端功率测量装置可以检测到设备的功率耗损值，声音采集设备采集设备的工作噪音，当设备即将出现故障时，常伴随着功率耗损值的变化和工作噪音的变化，且变化规律因设备及故障诱因而不同，因而能够通过功率损耗值和工作噪音的变化匹配到故障设备和故障类型及诱因，电子沙盘作为辅助技术，可以提供足够的全局指挥能力，与研判系统结合，实现了很多智能判断无法达到的精准指挥。作为优选，所述沙盘数据控制台内存储有电网中配电设备的三维图像，所述的三维图像由地面三维激光扫描仪扫描获取。本技术在惠泉变电站中得到过充分的应用，本案中不做详细说明。作为优选，当沙盘数据控制台选定沙盘显示范围时，所述沙盘数据控制台将体积大于体积设定值的配电设备的三维图像传输至沙盘显示屏进行显示，所述体积设定值与沙盘显示范围呈正比。作为优选，所述功率值发送单元和无线通信装置均包括Zigbee模块，所述功率值发送单元以周期Δt通过Zigbee发送所测得的功率数据和标识ID。Zigbee是一种低功耗高效率的进距离无线通信方式，实用Zigbee能够使无线连接网络布置简单快速，无线模块使用时间长。作为优选，所述功率值发送单元和无线通信装置均包括蓝牙模块，所述功率值发送单元以周期Δt通过蓝牙模块发送所测得的功率数据和标识ID。蓝牙是一种成熟的无线通信方法，使用蓝牙组建无线通信网络将加快无线通信网络的建立并具有高度的稳定性。一种保电配电网故障研判方法，适用于如上所述的一种带有电子沙盘的保电配电网故障研判系统，包括以下步骤：A)统计配电网中的配电设备型号，为每个型号设备进行步骤B；B)将同型号设备作为试验设备，接入试验电源并连接试验功率消耗单元，在配电设备输入端和输出端接入功率测量装置，根据设备型号人为制造试验设备的故障诱因，并采集在故障诱因作用下，以设定频率记录：试验设备由正常工作到出现故障前一刻的故障征兆过程中，输入功率与输出功率的在同一时间的对应关系，建立输出功率对输入功率的征兆对应表，同时记录对应的征兆声音特征；C)在保电任务期间，监测配电设备的输入端功率、输出端功率和配电设备工作噪音并记录；D)当配电网发生故障时，将故障前T时段内的监测所得全部配电设备的输出端功率与通过征兆对应表计算所得预测输出功率对比，若某个配电设备计算所得差值低于设定征兆阈值，则判定该配电设备故障，并显示故障诱因；E)若步骤D未得出故障研判结果，则将故障前T时段内的监测所得全部配电设备的工作噪音与征兆声音特征对比，若差值低于设定征兆声音阈值，则判定该配电设备故障，并显示故障诱因。通过人为制造故障诱因，记录在该故障诱因下设备有正常工作到出现故障的过程中功率损耗和工作噪音的规律，用于在保电任务期间做数据匹配和故障研判。作为优选，根据设备型号人为制造试验设备的故障诱因的方法为：配电设备为变压器时，所述人为制造试验设备的故障诱因包括变压器油不足、变压器油进水、变压器油循环不畅和变压器油温度高于60度。变压器油不足、进水、循环不畅和温度升高是常见的变压器故障诱因。作为优选，根据设备型号人为制造试验设备的故障诱因的方法为：配电设备为变压器时，所述人为制造试验设备的故障诱因包括破坏部分绕组绝缘、匝间绝缘、硅钢片间绝缘和绝缘子受潮。绝缘层的损坏如果不被及时发现，将可能引起设备火情甚至爆炸。作为优选，所述输出功率与通过征兆对应表所得预测输出功率差值的计算式为：其中wo为测量所得输出端功率，wi为测量所得输入端功率，Φ(wi)为根据征兆对应表获得的查询值。设定的征兆阈值为1.1～1.5，推荐取值1.3，增大征兆阈值将使故障更早进行预警，但同时增加了误预警的概率。作为优选，所述步骤B)中将若干台同型号设备作为试验设备，接入试验电源并连接试验功率消耗单元，在配电设备输入端和输出端接入功率测量装置，根据设备型号人为制造试验设备的故障诱因，并采集在故障诱因作用下，以设定频率记录：试验设备由正常工作到出现故障前一刻的故障征兆过程中，输入功率与输出功率的在同一时间的对应关系，每台设备建立一张输出功率对输入功率的备选征兆对应表，选择重复率最高的一张备选征兆对应表和同时记录的征兆声音特征作为征兆对应表和同时记录的征兆声音特征。本专利技术的实质性效果是：能够快速准确的判断出具体故障设备并能指出故障类型和故障诱因，提高故障研判效率。附图说明图1为保电配电网故障研判系统结构图。具体实施方式下面通过具体实施例，并结合附图，对本专利技术的具体实施方式作进一步具体说明。如图1所示，为保电配电网故障研判系统结构图，包括若干个功率测量装置、无线通信装置、声音采集器、显示装置、存储器和微处理器，若干个功率测量装置安装在配电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带有电子沙盘的保电配电网故障研判系统，包括若干个功率测量装置、无线通信装置、声音采集器、显示装置、存储器和微处理器，其特征在于，所述若干个功率测量装置安装在配电网中各个配电设备输入端和输出端，所述功率检测装置包括功率检测单元和功率值发送单元，所述若干个功率测量装置均分配有标识ID，所述功率值发送单元与无线通信装置通过无线通信连接；所述声音采集器采集保电设备工作噪音，所述无线通信装置和声音采集器通过有线通信与微处理器连接，所述显示装置和存储器与微处理器电连接；还包括有电子沙盘，所述电子沙盘包括沙盘显示屏和沙盘数据控制台，所述沙盘数据控制台的输出端与沙盘显示屏连接，所述沙盘数据控制台的输入端与微处理器连接。

【技术特征摘要】
1.一种带有电子沙盘的保电配电网故障研判系统，包括若干个功率测量装置、无线通信装置、声音采集器、显示装置、存储器和微处理器，其特征在于，所述若干个功率测量装置安装在配电网中各个配电设备输入端和输出端，所述功率检测装置包括功率检测单元和功率值发送单元，所述若干个功率测量装置均分配有标识ID，所述功率值发送单元与无线通信装置通过无线通信连接；所述声音采集器采集保电设备工作噪音，所述无线通信装置和声音采集器通过有线通信与微处理器连接，所述显示装置和存储器与微处理器电连接；还包括有电子沙盘，所述电子沙盘包括沙盘显示屏和沙盘数据控制台，所述沙盘数据控制台的输出端与沙盘显示屏连接，所述沙盘数据控制台的输入端与微处理器连接。2.根据权利要求1所述的带有电子沙盘的保电配电网故障研判系统，其特征在于，所述沙盘数据控制台内存储有电网中配电设备的三维图像，所述的三维图像由地面三维激光扫描仪扫描获取。3.根据权利要求2所述的带有电子沙盘的保电配电网故障研判系统，其特征在于，当沙盘数据控制台选定沙盘显示范围时，所述沙盘数据控制台将体积大于体积设定值的配电设备的三维图像传输至沙盘显示屏进行显示，所述体积设定值与沙盘显示范围呈正比。4.根据权利要求1所述的带有电子沙盘的保电配电网故障研判系统，其特征在于，所述功率值发送单元和无线通信装置均包括Zigbee模块，所述功率值发送单元以周期Δt通过Zigbee发送所测得的功率数据和标识ID；所述功率值发送单元和无线通信装置均包括蓝牙模块，所述功率值发送单元以周期Δt通过蓝牙模块发送所测得的功率数据和标识ID。5.一种带有电子沙盘的保电配电网故障研判系统研判方法，适用于如权利4所述的带有电子沙盘的保电配电网故障研判系统，其特征在于，包括以下步骤：A)统计配电网中的配电设备型号，为每个型号设备进行步骤B；B)将同型号设备作为试验设备，接入试验电源并连接试验功率消耗单元，在配电设备输入端和输出端接入功率测量装置，根据设备型号人为制造试验设备的故障诱因，并采集在故障诱因作用下，以设定频率记录：试验设备由正常工作到出现故障前一刻的故障征兆过程中，输入功率与输出功率...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞涯，沈旻，金宇航，江伟，金艳，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司，国网浙江省电力有限公司，浙江华云信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33