本實用新型屬于電力系統(tǒng)配電技術(shù)領(lǐng)域，具體指一種配電自動化環(huán)網(wǎng)柜局部放電監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，對配電網(wǎng)供電可靠性提出了更高的要求。環(huán)網(wǎng)柜作為配電網(wǎng)的重要設(shè)備，起著聯(lián)接配電環(huán)網(wǎng)以及分配電能的重要作用，其可靠運行對確保配電網(wǎng)的供電可靠性起著關(guān)鍵性作用。根據(jù)對配電環(huán)網(wǎng)柜設(shè)備事故分析的經(jīng)驗，大部分配電環(huán)網(wǎng)柜設(shè)備短路故障是由于設(shè)備絕緣等級下降導(dǎo)致絕緣擊穿引起。而設(shè)備絕緣等級下降是一個漸進(jìn)的過程，在絕緣下降期間往往會呈現(xiàn)爬電、放電現(xiàn)象，如果能夠?qū)@些現(xiàn)象實施有效的監(jiān)測，就可以及時發(fā)現(xiàn)和處理缺陷，減少事故發(fā)生的概率。

現(xiàn)有技術(shù)手段無法有效開展配電環(huán)網(wǎng)柜局部放電監(jiān)測，一方面局部放電監(jiān)測技術(shù)尚未在配電環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)得到有效應(yīng)用，另一方面監(jiān)測信號無法有效匯總、處理和上傳，即無法利用監(jiān)測信息實施運檢工作。近年來隨著配電自動化工程建設(shè)的快速推進(jìn)，對配電自動化環(huán)網(wǎng)柜一次設(shè)備局部放電的實時監(jiān)測已是迫在眉睫所需解決的難題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種配電自動化環(huán)網(wǎng)柜局部放電監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以實現(xiàn)配電自動化環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)局部放電的有效監(jiān)測。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采取的技術(shù)方案是：一種配電自動化環(huán)網(wǎng)柜局部放電監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于包括智能無線放電監(jiān)測終端、通信服務(wù)器和通信系統(tǒng)；通信系統(tǒng)包括無線通信網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)或RS485通信網(wǎng)；在配電自動化環(huán)網(wǎng)柜各一次設(shè)備間隔內(nèi)安裝智能無線放電監(jiān)測終端；由所述智能無線放電監(jiān)測終端定時監(jiān)測間隔內(nèi)的臭氧氣體濃度；所述智能無線放電監(jiān)測終端將臭氧氣體濃度數(shù)據(jù)及報警信號，通過無線通信網(wǎng)絡(luò)傳輸給通信服務(wù)器；所述通信服務(wù)器對收集到的監(jiān)測信息處理后進(jìn)行存儲、顯示，并通過以太網(wǎng)或RS485通信網(wǎng)將監(jiān)測信息傳輸給配電自動化終端；所述配電自動化終端通過配電自動化通信系統(tǒng)將信息傳送至配電自動化主站。

按上述技術(shù)方案，所述智能無線放電監(jiān)測終端包括傳感器模塊、信號處理模塊、通信模塊、開關(guān)量模塊、電源模塊、報警指示燈；

所述傳感器模塊用于采集氣體(臭氧氣體)，并將臭氧氣體濃度模擬量信息傳輸給所述信號處理模塊；

所述信號處理模塊包括信號調(diào)理子模塊、A/D轉(zhuǎn)換子模塊、信號處理子模塊；信號調(diào)理子模塊接收到所述臭氧氣體濃度模擬量信息后，先由所述信號調(diào)理子模塊濾除所述臭氧氣體濃度模擬量信息中的雜波，然后將濾波后的信息再經(jīng)所述A/D轉(zhuǎn)換子模塊轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量信息，最后由信號處理子模塊定期對數(shù)字量信息進(jìn)行計算和處理，處理周期由通信服務(wù)器設(shè)定；當(dāng)臭氧氣體濃度大于設(shè)定數(shù)值時，信號處理子模塊傳輸報警信號給開關(guān)量模塊；信號處理子模塊處理完的臭氧氣體濃度信息以及報警信息傳輸給所述通信模塊；此外，所述信號處理子模塊還接受并執(zhí)行來自通信模塊的指令信息，指令信息包括數(shù)字量信息的處理周期設(shè)定值以及數(shù)據(jù)召喚信息；

所述通信模塊將接受的臭氧氣體濃度信息以及報警信息轉(zhuǎn)變?yōu)闊o線信號，發(fā)送給通信服務(wù)器；通信模塊并接受來自所述通信服務(wù)器的無線指令信息，轉(zhuǎn)變?yōu)橹噶钚畔?數(shù)字信息)后傳輸給所述信號處理子模塊；

所述開關(guān)量模塊接收來自于信號處理子模塊的報警信息后，輸出開關(guān)量信號，點亮報警指示燈；當(dāng)所述報警信息消失后，熄滅所述報警指示燈；

所述電源模塊分別給傳感器模塊、信號處理模塊、通信模塊、開關(guān)量模塊供電。

按上述技術(shù)方案，所述通信服務(wù)器包括通信模塊、處理器模塊、儲存模塊、顯示模塊和電源模塊；

所述通信模塊包括無線通信子模塊、RS485通信模塊以及以太網(wǎng)通信模塊，分別配置有無線通信接口、RS485通信接口以及以太網(wǎng)通信接口；所述通信模塊包括：1)無線通信子模塊接收來自所述智能無線放電監(jiān)測終端的無線信號，轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號后傳輸給處理器模塊；無線通信子模塊并接收來自于處理器模塊的指令信息，將其轉(zhuǎn)化為無線信號后發(fā)送給所述智能無線放電監(jiān)測終端；2)通信模塊接收處理器模塊匯總處理好的氣體濃度測量信息、報警信息、設(shè)備運行狀態(tài)信息，通過RS485通信模塊或以太網(wǎng)通信模塊將信息發(fā)送給所述配電自動化終端；3)通信模塊接收從所述配電自動化終端下發(fā)的指令信息，通信模塊通過RS485通信模塊或以太網(wǎng)通信模塊將指令信息發(fā)送給所述處理器模塊；

所述處理器模塊功包括：1)處理來自于所述通信模塊的氣體濃度測量信息和報警信息，將處理后的當(dāng)前信息以及歷史數(shù)據(jù)信息發(fā)給所述顯示模塊，處理器模塊的信息存儲在所述存儲模塊，處理器模塊的匯總處理好的氣體濃度測量信息、報警信息、設(shè)備運行狀態(tài)等信息發(fā)送給所述通信模塊；2)處理器模塊處理所述通信模塊下發(fā)的指令信息；3)處理器模塊運行參數(shù)設(shè)置，將指令信息發(fā)給所述通信模塊；

所述儲存模塊用于存儲信息，包括臭氧氣體濃度測量信息、報警信息，可存儲至少3個月的信息量；當(dāng)調(diào)閱信息時，由所述處理器模塊從所述儲存模塊內(nèi)調(diào)取存儲的信息；

所述顯示模塊用于顯示當(dāng)前信息以及歷史數(shù)據(jù)信息，包括所述通信服務(wù)器運行狀態(tài)、臭氧氣體濃度測量信息；

所述電源模塊分別給通信模塊、處理器模塊、儲存模塊、顯示模塊供電。

所述配電自動化環(huán)網(wǎng)柜局部放電監(jiān)測系統(tǒng)將臭氧氣體濃度測量信息、報警信息上送給所述配電自動化終端的方式有兩種：一種是配電自動化環(huán)網(wǎng)柜局部放電監(jiān)測系統(tǒng)根據(jù)通信服務(wù)器設(shè)定的處理周期，定時將信息處理完畢后上送信息給所述配電自動化終端；另一種是由所述配電自動化終端下發(fā)調(diào)取指令信息給所述配電自動化環(huán)網(wǎng)柜局部放電監(jiān)測系統(tǒng)，所述配電自動化環(huán)網(wǎng)柜局部放電監(jiān)測系統(tǒng)收到指令信息后，開展信息處理工作，信息處理完畢后上送信息給所述配電自動化終端。

局部放電是高壓電器中的絕緣介質(zhì)在高電場強(qiáng)度作用下，發(fā)生在電極之間的未貫穿的放電現(xiàn)象。高壓電器放電過程生成一定量臭氧，通過測量“臭氧氣體濃度”，可知是否局部放電。

本實用新型借助配電自動化通信系統(tǒng)，將環(huán)網(wǎng)柜各一次間隔內(nèi)的臭氧氣體濃度及變化趨勢顯示在配電自動化主站后臺計算機(jī)上，實現(xiàn)對各配電自動化環(huán)網(wǎng)柜局部放電(一次間隔放電)的有效監(jiān)測。

本實用新型的有效益效果是：本實用新型可以實現(xiàn)配電自動化環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)局部放電的有效監(jiān)測，提升配電自動化設(shè)備的運行可靠性及運維工作效率。

附圖說明

圖1為本實用新型所涉及的配電自動化環(huán)網(wǎng)柜局部放電監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型所涉及的配電自動化環(huán)網(wǎng)柜局部放電監(jiān)測系統(tǒng)中的智能無線放電監(jiān)測終端的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實用新型所涉及的配電自動化環(huán)網(wǎng)柜局部放電監(jiān)測系統(tǒng)中的通信服務(wù)器的的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖以及實施案例，對本實用新型做進(jìn)一步的描述：

如圖1所示，配電自動化環(huán)網(wǎng)柜局部放電監(jiān)測系統(tǒng)，包括智能無線放電監(jiān)測終端1、通信服務(wù)器2和通信系統(tǒng)；通信系統(tǒng)包括無線通信網(wǎng)絡(luò)5、以太網(wǎng)或RS485通信網(wǎng)6；在配電自動化環(huán)網(wǎng)柜各一次設(shè)備間隔內(nèi)安裝智能無線放電監(jiān)測終端1；由所述智能無線放電監(jiān)測終端1定時監(jiān)測間隔內(nèi)的臭氧氣體濃度；所述智能無線放電監(jiān)測終端1將臭氧氣體濃度數(shù)據(jù)及報警信號，通過無線通信網(wǎng)絡(luò)5傳輸給通信服務(wù)器2；所述通信服務(wù)器2對收集到的各一次設(shè)備間隔的監(jiān)測信息進(jìn)行處理后進(jìn)行存儲、顯示，并通過以太網(wǎng)或RS485通信網(wǎng)6將監(jiān)測信息傳輸給配電自動化終端3；所述配電自動化終端3通過配電自動化通信系統(tǒng)7將信息傳送至配電自動化主站4。

如圖2所示，所述智能無線放電監(jiān)測終端1包括傳感器模塊、信號處理模塊、通信模塊、開關(guān)量模塊、電源模塊、報警指示燈；

所述傳感器模塊用于采集氣體(臭氧氣體)，并將臭氧氣體濃度模擬量信息(小電壓信號)1.a傳輸給所述信號處理模塊(信號處理模塊的信號調(diào)理子模塊)；

如圖2所示，所述信號處理模塊包括信號調(diào)理子模塊、A/D轉(zhuǎn)換子模塊、信號處理子模塊；信號調(diào)理子模塊接收到所述臭氧氣體濃度模擬量信息1.a后，先由所述信號調(diào)理子模塊濾除所述臭氧氣體濃度模擬量信息1.a中的雜波，然后將濾波后的信息1.b再經(jīng)所述A/D轉(zhuǎn)換子模塊轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量信息1.c，最后由信號處理子模塊定期對數(shù)字量信息1.c進(jìn)行計算和處理，處理周期由通信服務(wù)器2設(shè)定；當(dāng)臭氧氣體濃度大于設(shè)定數(shù)值時，信號處理子模塊傳輸報警信號1.f給開關(guān)量模塊；信號處理子模塊處理完的臭氧氣體濃度信息以及報警信息1.d傳輸給所述通信模塊；此外，所述信號處理子模塊還接受并執(zhí)行來自通信模塊的指令信息1.e，指令信息1.e包括數(shù)字量信息1.c的處理周期設(shè)定值以及數(shù)據(jù)召喚信息；

所述通信模塊將接受的臭氧氣體濃度信息以及報警信息1.d轉(zhuǎn)變?yōu)闊o線信號2.a，發(fā)送給通信服務(wù)器2；并接受來自所述通信服務(wù)器2的無線指令信息2.b，轉(zhuǎn)變?yōu)橹噶钚畔?數(shù)字信息)1.e后傳輸給所述信號處理子模塊；

所述開關(guān)量模塊接收來自于信號處理子模塊(信號處理模塊)的報警信息1.f后，輸出開關(guān)量信號1.g，點亮報警指示燈(報警指示燈與開關(guān)量模塊相連)；當(dāng)所述報警信息1.f消失后，熄滅所述報警指示燈；

所述電源模塊分別給傳感器模塊、信號處理模塊、通信模塊、開關(guān)量模塊供電。電源模塊給所述智能無線放電監(jiān)測終端1的其他模塊供電(供電通道1.h、1.i、1.j、1.k)，有兩種供電方式，一種是從所述配電自動化環(huán)網(wǎng)柜的電壓互感器(PT)二次繞組取電后供電，另一種是由電源模塊內(nèi)部配置的電池供電。

如圖3所示，所述通信服務(wù)器包括通信模塊、處理器模塊、儲存模塊、顯示模塊和電源模塊；

所述通信模塊包括無線通信子模塊、RS485通信模塊以及以太網(wǎng)通信模塊，分別配置有無線通信接口、RS485通信接口以及以太網(wǎng)通信接口；所述通信模塊功能包括：1)無線通信子模塊接收來自所述智能無線放電監(jiān)測終端1的無線信號(即氣體濃度測量信息和報警信息)2.a，轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號2.c后傳輸給處理器模塊；無線通信子模塊并接收來自于處理器模塊的指令信息2.d，將其轉(zhuǎn)化為無線信號2.b后發(fā)送給所述智能無線放電監(jiān)測終端1；2)通信模塊接收處理器模塊匯總處理好的氣體濃度測量信息、報警信息、設(shè)備運行狀態(tài)等信息2.g，通過RS485通信模塊或以太網(wǎng)通信模塊將信息2.i發(fā)送給所述配電自動化終端3；3)通信模塊接收從所述配電自動化終端3下發(fā)的指令信息2.j，通信模塊通過RS485通信模塊或以太網(wǎng)通信模塊將指令信息2.h發(fā)送給所述處理器模塊；

所述處理器模塊功能包括：1)處理來自于所述通信模塊的氣體濃度測量信息和報警等信息2.c，將處理后的當(dāng)前信息以及歷史數(shù)據(jù)信息2.e發(fā)給所述顯示模塊，處理器模塊的信息2.f存儲在所述存儲模塊，處理器模塊的匯總處理好的氣體濃度測量信息、報警信息、設(shè)備運行狀態(tài)等信息2.g發(fā)送給所述通信模塊；2)處理器模塊處理所述通信模塊下發(fā)的指令信息2.h；3)處理器模塊運行參數(shù)設(shè)置(例如：氣體濃度信息處理周期、數(shù)據(jù)調(diào)取指令)，將指令信息2.d發(fā)給所述通信模塊；

所述儲存模塊用于存儲信息2.f，包括臭氧氣體濃度測量信息、報警信息等，可存儲至少3個月的信息量；當(dāng)調(diào)閱信息時，由所述處理器模塊從所述儲存模塊內(nèi)調(diào)取存儲的信息2.f；

所述顯示模塊用于顯示當(dāng)前信息以及歷史數(shù)據(jù)信息2.e，包括所述通信服務(wù)器運行狀態(tài)、臭氧氣體濃度測量信息等；

所述電源模塊分別給通信模塊、處理器模塊、儲存模塊、顯示模塊供電。所述電源模塊功能與所述智能無線放電監(jiān)測終端的電源模塊相同，供電通道分別為2.k、2.m、2.n、2.o。

所述配電自動化環(huán)網(wǎng)柜局部放電監(jiān)測系統(tǒng)將臭氧氣體濃度測量信息、報警信息上送給所述配電自動化終端3的方式有兩種：一種是配電自動化環(huán)網(wǎng)柜局部放電監(jiān)測系統(tǒng)根據(jù)通信服務(wù)器2設(shè)定的處理周期，定時將信息處理完畢后上送信息2.i給所述配電自動化終端3；另一種是由所述配電自動化終端3下發(fā)調(diào)取指令信息(信息指令)2.j給所述配電自動化環(huán)網(wǎng)柜局部放電監(jiān)測系統(tǒng)，所述配電自動化環(huán)網(wǎng)柜局部放電監(jiān)測系統(tǒng)收到指令信息2.j后，開展信息處理工作，信息處理完畢后上送信息2.i給所述配電自動化終端3。

如圖1所示，一種配電自動化環(huán)網(wǎng)柜局部放電監(jiān)測方法，包括如下步驟：

1)準(zhǔn)備配電自動化環(huán)網(wǎng)柜局部放電監(jiān)測系統(tǒng)，它包括智能無線放電監(jiān)測終端1、通信服務(wù)器2和通信系統(tǒng)；通信系統(tǒng)包括無線通信網(wǎng)絡(luò)5、以太網(wǎng)或RS485通信網(wǎng)6；

在配電自動化環(huán)網(wǎng)柜各一次設(shè)備間隔內(nèi)安裝智能無線放電監(jiān)測終端1；由所述智能無線放電監(jiān)測終端1定時監(jiān)測間隔內(nèi)的臭氧氣體濃度；

2)所述智能無線放電監(jiān)測終端1對采集到的臭氧氣體濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，當(dāng)氣體濃度大于設(shè)定數(shù)值后，發(fā)報警信號；

3)所述智能無線放電監(jiān)測終端1將臭氧氣體濃度數(shù)據(jù)及報警信號，通過無線通信網(wǎng)絡(luò)5傳輸給通信服務(wù)器2；所述通信服務(wù)器2對收集到的各一次設(shè)備間隔的監(jiān)測信息處理后進(jìn)行存儲、顯示，并通過以太網(wǎng)或RS485通信網(wǎng)6將監(jiān)測信息傳輸給配電自動化終端3；

配電自動化終端(DTU)3是現(xiàn)有的配電自動化系統(tǒng)的組成部分，不屬于局部放電監(jiān)測系統(tǒng)的組成部分；配電自動化通信系統(tǒng)7、配電自動化主站4均是現(xiàn)有的配電自動化系統(tǒng)的組成部分；

4)所述配電自動化終端3通過配電自動化通信系統(tǒng)7將信息傳送至配電自動化主站4，在所述配電自動化主站4的后臺計算機(jī)上顯示所有配電自動化環(huán)網(wǎng)柜各一次間隔的臭氧氣體濃度及變化趨勢、放電報警、局部放電監(jiān)測系統(tǒng)工作狀態(tài)等信息。