一种智能变电站GIS在线监测智能组件制造技术

本发明专利技术公开了一种智能变电站GIS在线监测智能组件，其包括SF6监测功能模件；断路器监测功能模件；互感器等容性设备监测功能模件；避雷器监测功能模件；站控层通信功能模件；人机接口功能模件。本发明专利技术智能变电站GIS在线监测智能组件通过上述功能模件实现对GIS气体绝缘金属封闭开关设备中气体绝缘情况及其中各电力系统一次设备运行工况的在线监测，使电力系统运行维护人员能够全面、实时掌握GIS的运行状态并据此安排设备的运行与检修维护时间，提高GIS运行的安全性，有力保障电网安全运行，并使GIS的检修方式由传统的计划检修转变为状态检修，有效降低设备维护费用，提高电网运行维护企业的效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种智能变电站GIS在线监测智能组件，属电カ设备在线监测

技术介绍
在电カエ业中，GIS是指六氟化硫封闭式组合电器，国际上称为“气体绝缘金属封闭开关设备”(Gas Insulated Switchgear)简称GIS,它将一座变电站中除变压器以外的一切设备，包括断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、电缆終端、进出线套管等，经优化设计有机地组合成ー个整体。随着我国智能电网技术的快速发展，智能变电站作为智能电网的重要组成部分已在国内逐渐普及开来。GIS由于占地面积小，可靠性高，安全性強，维护工作量很小，故障率只有常规设备的20% 40%，近年来，在我国智能变电站建设中得到了越来越广泛的应用。但GIS也存在ー些固有的问题。SF6气体泄漏、外部水分渗入、导电杂质存在、绝缘子老化等因素都可能导致GIS内部绝缘故障。同吋，GIS由于采用全封闭结构，一旦内部发生绝缘故障，故障定位与检修都十分困难，检修エ期长，将直接影响变电站的正常运行，乃至影响区域电网的安全稳定。因此，实时在线监测GIS的运行エ况，为运行人员评估诊断GIS设备的安全状况和安排检修计划提供依据，对智能变电站乃至电网的安全稳定运行都十分重要。
技术实现思路
本专利技术所要实现的目的是提供ー种智能变电站GIS在线监测智能组件，可同时实现GIS中SF6微水密度监测功能；断路器机械特性监测和触头电寿命估计；互感器等容性设备介质损耗监测；避雷器泄漏电流监测；智能组件与站控层按IEC61850标准通信功能；人机交互功能。为了实现上述功能，本专利技术所采取的技术方案是 ー种智能变电站GIS在线监测智能组件，其特征在于，包括 SF6监测功能模件，用于监测GIS气室中的温度、SF6绝缘气体的微水和密度，井根据实测数据和计算数据做初步诊断和告警；断路器监测功能模件，用于监测GIS中断路器的机械特性、得出断路器触头电寿命;容性设备监测功能模件，用于监测GIS中电容型电压/电流互感器、套管的介质损耗，判断容性设备的绝缘状况； 避雷器监测功能模件，用于监测GIS中避雷器泄漏电流，判断避雷器的受潮及老化状况； 站控层通信功能模件，用于将各监测功能模件的监测数据按IEC 61850通信协议通过MMS网上送站控层的站端监测单元CAC或其他站端后台；人机接ロ模件，用于运行维护人员直接与所述智能变电站GIS在线监测智能组件进行人机交互。前述的ー种智能变电站GIS在线监测智能组件，其特征在于所述SF6监测功能模件利用当前温度、当前温度下的压力、当前温度下的露点计算20°C时的微水、20°C时的压力。前述的ー种智能变电站GIS在线监测智能组件，其特征在于所述断路器监测功能模件利用分/合闸线圈电流、断路器开断电流、断路器辅助触点计算断路器分/合闸时间、断路器分/合闸响应时间、燃弧时间，自行统计断路器开断次数。前述的ー种智能变电站GIS在线监测智能组件,其特征在于所述容性设备监测功能模件利用容性设备泄漏电流、母线电压计算容性设备介质损耗。前述的ー种智能变电站GIS在线监测智能组件，其特征在于所述避雷器监测功能模件利用避雷器泄漏全电流、母线电压计算阻性电流、容性电流、阻容比。前述的ー种智能变电站GIS在线监测智能组件，其特征在于所述人机接ロ模件由键盘输入、液晶显不和其他相关电路组成。前述的ー种智能变电站GIS在线监测智能组件，其特征在于所述组件的硬件包括主CPU插件、ADC插件、SV插件、智能COM插件、GOOSE插件、人机接ロ插件，所述主CPU插件、ADC插件、Al0插件、SV插件、智能COM插件、GOOSE插件、人机接ロ插件通过背板总线进行数据交互；SV插件、AIO插件的数据先传送到ADC插件进行滤波，然后再从ADC插件传送到主CPU插件进行处理；所述智能COM插件、GOOSE插件的数据直接传送到主CPU插件处理。前述的ー种智能变电站GIS在线监测智能组件，其特征在于AI0插件负责对分/合闸线圈电流传感器传送来的直流小信号进行采样；SV插件负责对合并单元传送来的符合IEC61850-9-2标准的断路器三相电流、母线电压进行跟频重采样；智能COM插件负责接收智能温度传感器、智能压カ传感器、智能露点传感器、智能小电流传感器通过RS485总线方式传送来的采样值；G00SE插件负责接收处理智能终端传送来的包含断路器辅助触点信息的GOOSE报文；ADC插件负责将所述智能变电站GIS在线监测智能组件接收的各采样值进行滤波；人机接ロ插件运行维护人员可以观察所述智能变电站GIS在线监测智能组件的遥测、遥信信息，并可以对定值进行整定。前述的ー种智能变电站GIS在线监测智能组件,其特征在于所述主CPU插件负责对采样值进行计算、逻辑分析和初步诊断，并将监测数据、计算结果及初歩诊断结果通过MMS网按符合IEC61850标准的格式传送到站端监测单元CAC或其他站端后台。前述的ー种智能变电站GIS在线监测智能组件，其特征在于所述主CPU插件包含一片32位DSP芯片SHARC 21469、一片32位PPC芯片MPC8321，所述DSP芯片实现SF6监测功能模件、断路器监测功能模件、容性设备监测功能模件、避雷器监测功能模件等四个模件的计算与逻辑诊断功能，所述PPC芯片实现人机接ロ模件、站控层通信功能模件等两个模件的数据处理功能；所述两个处理器芯片通过高速串行通信总线交互信息。本专利技术的有益效果本专利技术所涉及的智能变电站GIS在线监测智能组件，可以全面、实时、有效监测智能变电站GIS的运行エ况，并能按照IEC 61850标准组织监测数据及初步诊断結果，将数据上送至变电站站端后台，符合智能变电站的发展建设要求，使电カ系统运行维护人员能及时了解智能变电站GIS及GIS中各种电カ系统一次设备的运行エ况，以便更加合理的安排检修计划，有效降低GIS运行维护成本，提高智能变电站运行的稳定性，有力保障电网的安全稳定运行。附图说明图I是本专利技术智能变电站GIS在线智能组件的系统框图。图2是本专利技术智能变电站GIS在线智能组件的硬件框图。图3是本专利技术智能变电站GIS在线监测智能组件的硬件连接示意图。图4是本专利技术智能变电站GIS在线监测智能组件的软件流程图。具体实施例方式下面是本专利技术的ー个优选实施例，包括了采用本专利技术智能变电站GIS在线监测智·能组件的ー个具体的应用于智能变电站的GIS在线监测系统。本专利技术的其它的特征、目的和优点也可以从实施例的说明和附图中看出。图I是本专利技术智能变电站GIS在线智能组件的系统框图。从图中可以看出，智能变电站GIS在线监测智能组件是智能变电站间隔层设备，各种传感器是过程层设备，站端监测单元CAC是站控层设备。其中SF6监测功能模件，用于监测GIS气室中的温度、SF6绝缘气体的微水和密度，井根据实测数据和计算数据做初步诊断和告警；断路器监测功能模件，用于监测GIS中断路器的机械特性、得出断路器触头电寿命；容性设备监测功能模件，用于监测GIS中电容型电压/电流互感器、套管的介质损耗，判断容性设备的绝缘状况；避雷器监测功能模件，用于监测GIS中避雷器泄漏电流，判断避雷器的受潮及老化状况；站控层通信功能模件，用于将各监测功能模件的监测数据按IEC 61850通信协议通过M本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能变电站GIS在线监测智能组件，其特征在于,包括：SF6监测功能模件，用于监测GIS气室中的温度、SF6绝缘气体的微水和密度，并根据实测数据和计算数据做初步诊断和告警；断路器监测功能模件，用于监测GIS中断路器的机械特性、得出断路器触头电寿命；容性设备监测功能模件，用于监测GIS中电容型电压/电流互感器、套管的介质损耗，判断容性设备的绝缘状况；避雷器监测功能模件，用于监测GIS中避雷器泄漏电流，判断避雷器的受潮及老化状况；站控层通信功能模件，用于将各监测功能模件的监测数据按IEC？61850通信协议通过MMS网上送站控层的站端监测单元CAC或其他站端后台；人机接口模件，用于运行维护人员直接与所述智能变电站GIS在线监测智能组件进行人机交互。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王煜，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：