【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及配电网监测，具体是一种工厂电网稳压运行监测系统。
技术介绍
1、随着配电网的日益扩大和越来越多电气设备的投入使用，要求电力检修人员定期、及时的检测配电网及电气设备的运行情况和健康状态。在日常检修和维护工作中，工作环境中的电气设备常常处于各种影响中，有时会干扰设备的正常运行导致设备故障，增加了电网运行的不确定性。
2、目前，在线监控系统建设的规模大，监测设备多且数据量大，因此数据的准确提取难度大，在环境较为恶劣的设备现场，存在多种电磁干扰的情况下会导致提取的数据容易发生失真甚至丢失等严重后果；同时配电网中远程数据传输而导致的延迟问题、谐波测量精确度不高导致的系统性能下降问题以及单相接地故障的定位速度和精准度偏低问题均不能被很好解决，给配电网运行监测和运维带来极大的不便；基于以上不足，本专利技术提出一种工厂电网稳压运行监测系统。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种工厂电网稳压运行监测系统。
2、为实现上述目的，根据本专利技术的第一方面的实施例提出一种工厂电网稳压运行监测系统，包括时钟同步模块、线路监测模块、信号预处理模块、微处理器、rs485通信模块、上位机、信号评估模块以及设备追踪模块；
3、所述线路监测模块包括电流监测单元、电压监测单元、运行阻抗监测单元以及谐波监测单元，用于实时监测线路运行信息；所述线路运行信息包括线路及其相关电气设备的电流、电压、运行阻抗以及谐波含量数据
4、所述信号预处理模块与线路监测模块相连接，用于对线路监测模块的输出信号通过信号预处理电路进行预处理，以期得到包含完整线路运行信息的可用信号；所述信号预处理电路包括放大电路和整流电路；
5、所述微处理器用于针对信号预处理电路输出的可用信号，完成对信号的接收、数据的处理和发送；所述rs485通信模块用于微处理器与上位机之间的通信；所述rs485通信模块传递信号采用传输线两线差分模式；
6、所述信号评估模块与rs485通信模块相连接，用于实时采集rs485通信模块的噪声信号并进行信号干扰状况评估；在网络状况较好时，所述rs485通信模块以第一传输速度阈值进行数据传输；
7、在网络状况不佳时，则将第一传输速度阈值转换为第二传输速度阈值，所述第二传输速度阈值小于第一传输速度阈值；
8、所述设备追踪模块与上位机相连接，用于追踪电气设备的监测时序数据进行负荷预警分析，判断电气设备运行是否正常；所述监测时序数据包括同一时刻监测到的流经电气设备的电流、电压以及电气设备的运行阻抗、晶振频率以及工作温度。
9、进一步地，所述设备追踪模块的具体分析步骤为：
10、获取电气设备的监测时序数据；将同一时刻电气设备的电流、电压、运行阻抗、晶振频率依次标记为li、yi、ki、gi；
11、利用公式fhi＝li×a1+yi×a2+ki×a3+gi×a4计算得到所述电气设备的负荷指数fhi，其中a1、a2、a3、a4均为预设系数因子；
12、将电气设备的工作温度标记为wi，建立预警分析数组，所述预警分析数组包括同一时刻获取的电气设备的负荷指数fhi和工作温度wi；
13、以负荷指数fhi为自变量，以工作温度wi为因变量建立电气设备运行负荷曲线，对所述运行负荷曲线进行求导获取负荷导数曲线；
14、将负荷导数曲线中导数为0的点标记为拐点；将相邻两个拐点对应的负荷指数的采集时刻进行时间差计算得到拐变间隔gt；
15、当工作温度wti满足(wr-μ)≤wi≤(wr+μ)时，若拐变间隔gt＜预设时长阈值，则判定此时电气设备运行负荷反复异常，生成预警信号；其中wr为电气设备对应的温度阈值；μ为预设补偿因子；
16、所述设备追踪模块用于将预警信号和对应的电气设备位置信息反馈至上位机；所述上位机接收到预警信号后控制对应电气设备断电，并驱动控制报警模块发出警报，以提醒管理人员对所述电气设备进行检修。
17、进一步地，所述信号评估模块的具体评估步骤为：
18、将采集的噪声信号转化为数字信号，对转化后的数字信号进行滤波；按照预设间隔时长采集对应数字信号的周期能量值并标记为zi；
19、在预设时间段内，将周期能量值zi与预设能量阈值相比较；所述预设能量阈值包括n1、n2；其中n1＞n2，均为管理员预设值；
20、周期能量值是指对接收到的连续多个比特位数据的能量进行累加并求平均所得到的值；
21、若不存在周期能量值zi＜n2且至少有一个周期能量值zi≥n1时，则表明当前噪声干扰严重，网络状况不佳，此时所述rs485通信模块以第二传输速度阈值进行数据传输；
22、若不存在周期能量值zi≥n1且至少有一个周期能量值zi＜n2时，则表明当前噪声干扰轻微，网络状况良好，此时所述rs485通信模块以第一传输速度阈值进行数据传输；
23、其余情况，所述rs485通信模块保持原传输速度不变。
24、进一步地，所述电流监测单元包括电流互感器，用于配合时钟同步模块，实时监测线路及其相关电气设备的电流信号；
25、所述电压监测单元包括电压互感器，用于配合时钟同步模块，实时监测线路及其相关电气设备的电压信号。
26、进一步地，所述运行阻抗监测单元包括电流互感器、电压互感器，用于配合时钟同步模块，实时监测线路及其相关电气设备的运行阻抗，同步采集电压、电流数据，故障时辅助判定故障发生时间和范围。
27、进一步地，所述谐波监测单元内置谐波测量传感器，用于配合时钟同步模块，实时监测线路及其相关电气设备的谐波含量，同步配电网多个谐波测量点所测的谐波数据，故障发生时借助自身位置信息辅助判定故障位置。
28、进一步地，所述时钟同步模块与线路监测模块相连接，对线路监测模块采集的数据授以精准定时标签，实现数据的同步传输。
29、进一步地，所述放大电路用于针对线路监测模块输出的微弱电流/电压信号起放大作用；所述整流电路用于采用10位模数转换芯片ad9601进行模拟信号的采集，内含有两组运算放大器。
30、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
31、1、本专利技术中所述线路监测模块包括电流监测单元、电压监测单元、运行阻抗监测单元以及谐波监测单元，用于实时监测线路运行信息；由于同步采集电压、电流数据，因而能够实时地测量线路及其相关电气设备的运行阻抗；并可以根据测得的结果在系统发生接地短路故障时，辅助对接地故障发生的时间和范围进行判别，缩短故障排查的时间；通过对不同位置的配电网电路的谐波含量进行同步采集、分析，实现全网的谐波监控及故障发生时借助自身位置信息辅助判定故障位置；提高配电网可靠性；
32、2、本专利技术中所述rs485通信模块用于微处理器与上位机之间的通信；在网络状况较好时，所述rs485通信模块以第一传输速度本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种工厂电网稳压运行监测系统，其特征在于，包括时钟同步模块、线路监测模块、信号预处理模块、微处理器、RS485通信模块、上位机、信号评估模块以及设备追踪模块；
2.根据权利要求1所述的一种工厂电网稳压运行监测系统，其特征在于，所述设备追踪模块的具体分析步骤为：
3.根据权利要求1所述的一种工厂电网稳压运行监测系统，其特征在于，所述信号评估模块的具体评估步骤为：
4.根据权利要求1所述的一种工厂电网稳压运行监测系统，其特征在于，所述电流监测单元包括电流互感器，用于配合时钟同步模块，实时监测线路及其相关电气设备的电流信号；
5.根据权利要求4所述的一种工厂电网稳压运行监测系统，其特征在于，所述运行阻抗监测单元包括电流互感器、电压互感器，用于配合时钟同步模块，实时监测线路及其相关电气设备的运行阻抗，同步采集电压、电流数据，故障时辅助判定故障发生时间和范围。
6.根据权利要求5所述的一种工厂电网稳压运行监测系统，其特征在于，所述谐波监测单元内置谐波测量传感器，用于配合时钟同步模块，实时监测线路及其相关电气设备的谐波含量，同步
7.根据权利要求4所述的一种工厂电网稳压运行监测系统，其特征在于，所述时钟同步模块与线路监测模块相连接，对线路监测模块采集的数据授以精准定时标签，实现数据的同步传输。
8.根据权利要求1所述的一种工厂电网稳压运行监测系统，其特征在于，所述放大电路用于针对线路监测模块输出的微弱电流/电压信号起放大作用；所述整流电路用于采用10位模数转换芯片AD9601进行模拟信号的采集，内含有两组运算放大器。
...【技术特征摘要】
1.一种工厂电网稳压运行监测系统，其特征在于，包括时钟同步模块、线路监测模块、信号预处理模块、微处理器、rs485通信模块、上位机、信号评估模块以及设备追踪模块；
2.根据权利要求1所述的一种工厂电网稳压运行监测系统，其特征在于，所述设备追踪模块的具体分析步骤为：
3.根据权利要求1所述的一种工厂电网稳压运行监测系统，其特征在于，所述信号评估模块的具体评估步骤为：
4.根据权利要求1所述的一种工厂电网稳压运行监测系统，其特征在于，所述电流监测单元包括电流互感器，用于配合时钟同步模块，实时监测线路及其相关电气设备的电流信号；
5.根据权利要求4所述的一种工厂电网稳压运行监测系统，其特征在于，所述运行阻抗监测单元包括电流互感器、电压互感器，用于配合时钟同步模块，实时监测线路及其相关电气设备的运行...
【专利技术属性】
技术研发人员：高明林，张海生，郑思文，张要，刘学辉，
申请(专利权)人：安徽昊源化工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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