基于云计算配网状态实时信息采集及故障诊断系统技术方案

本发明专利技术属于电力配电网技术领域，具体涉及一种基于云计算配网状态实时信息采集及故障诊断系统。包括配网变压器端子箱内安装的故障诊断装置，与故障诊断装置连接的安装在配网变压器端子箱内提供状态量的电流表、电压表、电流传感器、温度传感器、湿度传感器，提供状态量的变压器上安装的温度传感器、瓦斯传感器和油位传感器，与故障诊断装置连接的配网变压器低压侧安装的交流接触器、与交流接触器串联的刀闸。该系统实现网络全时空覆盖，信息高效传输；实现精准防护，智能防御，提高全景监测、精益运行能力。

Real-time Information Acquisition and Fault Diagnosis System of Distribution Network Based on Cloud Computing

【技术实现步骤摘要】
基于云计算配网状态实时信息采集及故障诊断系统
本专利技术属于电力配电网
，具体涉及一种基于云计算配网状态实时信息采集及故障诊断系统。
技术介绍
配电线路是直接向用户提供电力，由配电线路组成的网络，简称配网，一般在我国指35kV及以下电压等级组成的供电网络，35kV和10kV电压等级配网由变电站或者开关站开关柜出线，母线侧装有互感器，开关柜上装有微机保护，线路发生故障，如过流、短路等，会在规定时间跳闸。400V配网由10kV电压等级经过公用变或者专变降压而至，该电压等级主要向居民提供生活供电，覆盖面更广，影响范围更大，在公用变上高压侧有保护装置，该装置由靠跌落式熔断器（令克）组成，当变压器内部短路或者过流，零克内部保险丝熔断，保护变压器，造成该台区供电中断，更换熔断器的熔丝也需要技巧，有时用零克棒进行多次更换，都会把保险丝给拉断，严重影响居民供电，给社会带来不良影响。社会对电力需求越来越高，配网接入设备类型数量越来越多，给配网安全运行带来全新的挑战。配网的电压、电流、负荷、线路的温度、变压器的油位、温度、瓦斯等这因素，始终影响居民用电质量，如何实时监控，不断采取措施进行完善等是电力系统要解决的主要问题，对于现场实时信息采集数据分析，对于配电网的发展、改造具有重要参考意义。目前普遍采用的改进方法是在变压器低压侧安装刀闸，高压侧安装另一令克，如果变压器低压侧故障，利用高压侧跳闸，一是不够灵敏，二是停电范围扩大了。变压器的低压侧刀闸或者空气开关，例如400A或1000A等，发生一般故障是不会跳闸的，保护不够灵敏，可靠性不高，亟需研制一种故障快速诊断装置，来解决此类问题的不足。公告号为CN107390628A的专利文献公开了一种种配网状态监测与预警方法及系统，所述方法包括：获取若干配网应用系统发送的第一配网设备信息，和信息采集设备采集的第二配网设备信息；根据第一配网设备信息和第二配网设备信息得到配网设备监测信息；判断配网设备监测信息中的参数是否超过预设阈值，若超过预设阈值生成报警信息，并将报警信息发送到终端设备。该专利技术实施例可以解决由于采集的配网设备信息比较庞大，无法及时获取有效信息，对配网设备运行管理带来不便的问题。但是该专利不能不能及时对出现故障的变压器进行跳闸保护，不能适应对于用电要求越来越高的居民的需要。公告号为CN107146018A的专利文献公开了一种基于电网状态监测系统的数据处理分析方法和系统，包括：数据获取模块，数据分区存储模块、数据库模块、数据二次加工模块、数据应用服务模块；数据获取模块用于分别从不同系统中采集相应数据；数据分区存储模块用于对数据进行分区存储；数据库模块用于建立面向对象方法的输变电设备状态监测数据库以对海量数据进行存储并建模；数据二次加工模块用于获取输变电设备状态监测数据库内存储的监测数据，并根据标准规范对监测数据进行二次加工后形成规范监测数据并存储到输变电设备状态监测数据库内；数据应用服务模块用于根据监测数据进行分析处理并生成分析结果。该专利技术主要是对电网状态检测到的数据进行分析处理并生成分析结果，并没有故障处理措施，对于电网运行过程中故障情况不能及时处理，影响电网运行。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术中存在的问题提供一种基于云计算配网状态实时信息采集及故障诊断系统，该系统实现网络全时空覆盖，信息高效传输；实现精准防护，智能防御，提高全景监测、精益运行能力。本专利技术的技术方案是：基于云计算配网状态实时信息采集及故障诊断系统，包括配网变压器端子箱内安装的故障诊断装置，与故障诊断装置连接的安装在配网变压器端子箱内提供状态量的电流表、电压表、电流传感器、温度传感器、湿度传感器，提供状态量的变压器上安装的温度传感器、瓦斯传感器和油位传感器，与故障诊断装置连接的配网变压器低压侧安装的交流接触器、与交流接触器串联的刀闸。所述的故障诊断装置包括对需要采集的配网的各状态量进行实时信息采集和模块数字化处理的采集终端，采集终端通过传输网络将信号传输至后台云服务器进行计算和诊断。所述的采集终端包括用于接收信息并进行模块数字化处理的微处理器、同时与微处理器及现场数据信息连接的多串口采集卡、用于信息存储的数据存储、用于数据显示的与多串口采集卡连接的液晶显示设备，所述的微处理器通过传输网络、交换机与云服务器连接。所述的后台云服务器使用云计算法实现配网的故障分析和诊断。具体的，所述的多串口采集卡采用RS485总线和微处理器连接，所述的RS485总线分别与变压器端子箱内的故障诊断装置、电流表、电压表、电流互感器、温度传感器、湿度传感器、连接进行信息采集，同时与变压器上安装的温度传感器、瓦斯传感器和油位传感器、交流接触器及刀闸连接进行现场数据信息采集。具体的，所述的采集终端还包括扩展接口，所述的扩展接口用于连接事件报警单元、备用电源、工作指示。具体的，所述的微处理器通过GPRS模块与传输网络连接完成配置和数据收发，GPRS模块经传输网络与云服务器连接完成数据收发。具体的，所述的采集终端还包括时钟模块，时钟模块与微处理器连接实现同步授时服务。具体的，所述的电流传感器采样频率高于12KHz，采样精度不低于16比特。随着我国电网的逐步建设、扩大，人工管理已经落后，电网的智能化管理已经成为一种趋势，智能电网具有更加快速的采集速率和管理效率。然而，不断增加的数据量对电力信息系统的数据处理能力提出了更高的要求，我国的电力系统逐渐开始演变成为一个积聚出很多数据以及信息计算的系统；另外，随着近年来电网规模的扩大和智能电网建设的需求，未来系统对于电网信息处理的能力将大大超过现在的实际配置，如果只是单纯增加计算机的处理能力，不仅成本过高、投入太大，而且很难保证大规模信息处理要求下信息的实时性、一致性以及准确性。配网的电压、电流、负荷、线路的温度、变压器的油位、温度、瓦斯等这因素，始终影响居民用电质量，如何实时监控和故障诊断，是配网运行过程中需要解决的问题，众多检测点导致其上报的数据也非常多，对众多的上报数据进行分析和总结是一项工作量非常大的工作，导致电测监督结果的时效性降低，对提高电能质量的实现有一定的阻碍。另外，变压器故障是靠熔断高压侧熔丝进行保护，为了解决故障问题，一般在变压器低压侧安装刀闸或者空气开关，然而刀闸起不到保险作用，随着技术发展，变压器低压侧也已安装大容量空气开关，该开关一般是安装在变压器端子箱上，离地面距离在2.5米左右，需要运维人员登高爬梯，进行合闸，这种开关合闸是非常费力的，一不小心，运维人员会从高处跌落。鉴于需要达到变压器故障时合闸方便并且配网运行过程能够最大限度且准确地处理配网运行状态数据，目前还没有提供一个合适的方案。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的系统包括配网变压器端子箱内安装的故障诊断装置，与故障诊断装置连接的安装在配网变压器端子箱内提供状态量的电流表、电压表、电流传感器、温度传感器、湿度传感器，提供状态量的变压器上安装的温度传感器、瓦斯传感器和油位传感器，与故障诊断装置连接的配网变压器低压侧安装的交流接触器、与交流接触器串联的刀闸。所述的故障诊断装置包括对需要采集的配网的各状态量进行实时信息采集和模块数字化处理的采集终端，采集终端通过传输网络将信号传输至后台云服务器进行计算和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于云计算配网状态实时信息采集及故障诊断系统，其特征在于，包括配网变压器端子箱内安装的故障诊断装置，与故障诊断装置连接的安装在配网变压器端子箱内提供状态量的电流表、电压表、电流传感器、温度传感器、湿度传感器，提供状态量的变压器上安装的温度传感器、瓦斯传感器和油位传感器，与故障诊断装置连接的配网变压器低压侧安装的交流接触器、与交流接触器串联的刀闸；所述的故障诊断装置包括对需要采集的配网的各状态量进行实时信息采集和模块数字化处理的采集终端，采集终端通过传输网络将信号传输至后台云服务器进行计算和诊断；所述的采集终端包括用于接收信息并进行模块数字化处理的微处理器、同时与微处理器及现场数据信息连接的多串口采集卡、用于信息存储的数据存储、用于数据显示的与多串口采集卡连接的液晶显示设备，所述的微处理器通过传输网络、交换机与云服务器连接；所述的后台云服务器使用云计算法实现配网的故障分析和诊断。

【技术特征摘要】
1.基于云计算配网状态实时信息采集及故障诊断系统，其特征在于，包括配网变压器端子箱内安装的故障诊断装置，与故障诊断装置连接的安装在配网变压器端子箱内提供状态量的电流表、电压表、电流传感器、温度传感器、湿度传感器，提供状态量的变压器上安装的温度传感器、瓦斯传感器和油位传感器，与故障诊断装置连接的配网变压器低压侧安装的交流接触器、与交流接触器串联的刀闸；所述的故障诊断装置包括对需要采集的配网的各状态量进行实时信息采集和模块数字化处理的采集终端，采集终端通过传输网络将信号传输至后台云服务器进行计算和诊断；所述的采集终端包括用于接收信息并进行模块数字化处理的微处理器、同时与微处理器及现场数据信息连接的多串口采集卡、用于信息存储的数据存储、用于数据显示的与多串口采集卡连接的液晶显示设备，所述的微处理器通过传输网络、交换机与云服务器连接；所述的后台云服务器使用云计算法实现配网的故障分析和诊断。2.根据权利要求1所述基于云计算配网状态实时信息采集及故障诊断系统，其特征在于，所述的多串口采集卡采用RS4...

【专利技术属性】
技术研发人员：安东亮，程凤鸣，李泉海，姚凯，张辉，王勤初，李亮，杨琦，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司漯河供电公司，国网河南省电力公司，
类型：发明
国别省市：河南,41