一种断路器在线监测系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种断路器在线监测系统，包括若干个断路器监测装置和监测处理器，与所述若干个断路器监测装置电连接的集线器、与所述集线器电连接的第一光电转换器，以及通过光纤与所述第一光电转换器连接的第二光电转换器，所述第二光电转换器电连接至所述监测处理器。本实用新型专利技术的断路器在线监测系统通过光纤传输数据，大大提高数据传输速度，由于舍弃以往所惯用的工业现场总线的通信方式，而采用以太网的通信组织架构，使数据传输速率提升，将波形数据传输的时间缩减为毫秒级，从而减小录波盲区，有效防止录波缺失的情况。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力系统检测
，尤其涉及一种断路器在线监测系统。
技术介绍
断路器状态监测系统主要用于监测变电站、开闭所、电厂的高压断路器的机械性能、电气绝缘性能、触头电寿命及操作回路工作状态等。通过综合分析在线监测的数据和相关历史数据，可诊断出高压断路器当前的工作状态，为电气设备状态检修提供决策依据。断路器在线状态监测系统能及时反映断路器的工作状态、缺陷的部位，减少过早或不必要的停电试验和检修，减少维护工作量，降低维修费用，提高检修的针对性，可显著提高电力系统可靠性和经济性。通常为通过监测断路器的一次电流、分合闸线圈电流及储能电机的特征数据，对断路器电寿命、机械状态的好坏进行评价，并能够及时发现隐藏性故障。IEC61850标准是基于通用网络通信平台的变电站自动化系统唯一国际标准。此标准参考和吸收了已有的许多相关标准，其中主要有IEC870-5-101远动通信协议标准； IEC870-5-103继电保护信息接口标准；由美国电科院制定的变电站和馈线设备通信协议体系 UCA2. 0 (Utility Communication Architecture〗· 0) ；IS0/IEC9506 制造商信息规范 MMS(Manufacturing Message Specification)。其为电力网络的断路器在线监测提供了统一通信标准的可能。变电站通信体系IEC61850将变电站通信体系分为3层变电站层、间隔层、过程层。在变电站层和间隔层之间的网络采用抽象通信服务接口映射到制造报文规范(MMS)、 传输控制协议/网际协议(TCP/IP)以太网或光纤网。在间隔层和过程层之间的网络采用单点向多点的单向传输以太网。变电站内的智能电子设备(IED，Intelligent Electronic Device)实现测控单元和继电保护均采用统一的协议；通过网络进行信息交换。IEC61850 的特点是1)面向对象建模；2)抽象通信服务接口 ；3)面向实时的服务；4)配置语言；5)整个电力系统统一建模。IEC61850建模了大多数公共实际设备和设备组件。这些模型定义了公共数据格式、标识符、行为和控制；例如变电站和馈线设备(诸如断路器、电压调节器和继电保护等)。采用该标准还可使变电站自动化设备具有自描述、自诊断和即插即用(Plug and Play)的特性，极大的方便了系统的集成，降低了变电站自动化系统的工程费用。其自我描述能显著降低数据管理费用、简化数据维护、减少由于配置错误而引起的系统停机时间。IEC61850标准作为制定电力系统远动无缝通信系统的基础能大幅度改善信息技术和自动化技术的设备数据集成；减少工程量、现场验收、运行、监视、诊断和维护等费用；节约大量时间；增加了自动化系统使用期间的灵活性。它解决了变电站自动化系统产品的互操作性和协议转换问题。在我国采用该标准系列将大大提高变电站自动化系统的技术水平、提高变电站自动化系统安全稳定运行水平、节约开发验收维护的人力物力、实现完全的互操作性。关于断路器监测的论述有很多，如《电气的Optimizer+断路器监测装置》(许继)；3《基于DSP的高压断路器综合在线监测装置》(易慧《高压电气》2007. 2) 一文中提出使用 RS-485工业现场总线作为数据传输方式；《基于CAN总线的分布式高压断路器在线监测系统的设计》(张闻宇等《东北电力学院学报》2001. 12) 一文提出使用CAN工业现场总线作为数据传输方式。上述提到的各种于断路器监测技术中都使用传输速率较慢的工业现场总线进行数据传输，具有很大的局限性其一，在传输波形等大数据量的应用中，总线的数据传输速率较低，数据传输时间常以分钟计，容易使断路器监测装置存在录波盲区，在断路器重合闸情况下会造成录波缺失；其二，通用性较差，各个厂家和研究机构基本都采用自定义的数据格式，造成系统集成困难。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于提供一种数据传输速度较高的、监测全面的断路器在线监测系统。一种断路器在线监测系统，包括若干个断路器监测装置和监测处理器，与所述若干个断路器监测装置电连接的集线器、与所述集线器电连接的第一光电转换器，以及通过光纤与所述第一光电转换器连接的第二光电转换器，所述第二光电转换器电连接至所述监测处理器。与现有技术相比较，本技术的断路器在线监测系统中，各个断路器监测装置都通过集线器向所述监测处理器传输监测数据和接受监测指令，能够实现全面的统筹监测管理；所述监测处理器与所述集线器之间通过设置所述第一、第二光电转换器，因此可以通过光纤传输数据，大大提高数据传输速度，由于舍弃以往所惯用的工业现场总线的通信方式，而采用以太网的通信组织架构，使数据传输速率提升，将波形数据传输的时间缩减为毫秒级，从而减小录波盲区，有效防止录波缺失的情况。附图说明图1是本技术断路器在线监测系统的结构示意图；图2是本技术断路器在线监测系统一种优选实施方式的结构示意图；图3是本技术断路器在线监测系统中监测处理器的功能结构示意图；图4是本技术断路器在线监测系统中监测处理器一种优选实施方式的硬件结构示意图。具体实施方式请参阅图1，图1是本技术断路器在线监测系统的结构示意图。所述断路器在线监测系统(虚线内)包括若干个断路器监测装置11和监测处理器12，与所述若干个断路器监测装置11电连接的集线器13、与所述集线器13电连接的第一光电转换器14，以及通过光纤与所述第一光电转换器14连接的第二光电转换器15，所述第二光电转换器15电连接至所述监测处理器12。所述监测处理器12处理的数据再传输至后台的用户端供用户调用。请参阅图2，图2是本技术断路器在线监测系统一种优选实施方式的结构示意图。在本实施方式中，所述断路器在线监测系统还包括数据服务器16，所述数据服务器 16通过交换机17连接至以太网与所述监测处理器12通信。通过所述数据服务器16可以对所述监测处理器12处理的数据进行储存，整理，再传输至后台的用户端，供用户调用。所述断路器监测装置11可以采用智能电子设备(IED，Intelligent Electronic Device)实现，每一所述断路器监测装置11都连接至对应的断路器，对所述断路器的工作状态进行监测，并将接收到的控制指令转发至对应的断路器。本技术的断路器在线监测系统采用IEC61850协议作为通信标准。所述断路器监测装置11位于过程层，所述监测处理器12位于间隔层，而所述数据服务器16则位于变电站层。本技术的断路器在线监测系统在过程层和间隔层间采用光纤作为通讯介质，光信号不会受到电磁环境的干扰，数据传输具有高可靠性；进一步使用以太网作为数据传输方式，可具有高达IOOMbps的数据传输速率，使得波形数据传输时间缩减到毫秒级，有效防止传输过程中的录波缺失。又因为采用IEC61850协议作为通信标准，该协议是国际电工委员会颁布的一种公共的通信标准，可以通过对设备的一系列规范化，使其形成一个规范的输出，实现不同厂家不同类型设备的无缝连接和系统集成。在本实施方式中，所述断路器在线监测系统的工作方式如下所述断路器监测装置11位于过程层，为过程层的数据采集单元，其完成对断路器的负荷电流的测量，储能电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种断路器在线监测系统，包括若干个断路器监测装置和监测处理器，其特征在于，还包括：与所述若干个断路器监测装置电连接的集线器、与所述集线器电连接的第一光电转换器，以及通过光纤与所述第一光电转换器连接的第二光电转换器，所述第二光电转换器电连接至所述监测处理器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梁文进，朱文俊，王红斌，姚森敬，孟源源，何宏明，李谦，林春耀，卢启付，喇元，毛先胤，
申请(专利权)人：广东电网公司电力科学研究院，
类型：实用新型
国别省市：81