一种配电网络实时在线监测系统技术方案

本发明专利技术属于电力系统智能设备领域，尤其涉及一种配电网络实时在线监测系统。包括CPU、绝缘监测模块、温度采集模块、模拟量采集模块、开关量输入输出模块、通信单元，通过绝缘监测模块、温度采集模块、模拟量采集模块和开关量输入输出模块采集数据，CPU将接受的数据按照优先级别分类并依次标定为高级、中级、低级标签；并通过通信单元将高级、中级、低级数据分配给GPRS远地无线模块、基于ZigBee本地无线模块和USB存储模块分类进行传输。本发明专利技术采用双无线通信系统与USB通信相结合的通信模块，解决数据堵塞与通信费用高昂问题的同时，又可以为运行人员提供大量配电网数据，使得装置更好地适应实际工程情况。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于电力系统智能设备领域，尤其涉及一种配电网络实时在线监测系统。包括CPU、绝缘监测模块、温度采集模块、模拟量采集模块、开关量输入输出模块、通信单元，通过绝缘监测模块、温度采集模块、模拟量采集模块和开关量输入输出模块采集数据，CPU将接受的数据按照优先级别分类并依次标定为高级、中级、低级标签；并通过通信单元将高级、中级、低级数据分配给GPRS远地无线模块、基于ZigBee本地无线模块和USB存储模块分类进行传输。本专利技术采用双无线通信系统与USB通信相结合的通信模块，解决数据堵塞与通信费用高昂问题的同时，又可以为运行人员提供大量配电网数据，使得装置更好地适应实际工程情况。【专利说明】一种配电网络实时在线监测系统
本专利技术专利属于电力系统智能设备领域，尤其涉及一种对于配电网络中变压器、 电容器、柱上开关等关键元件的配电网络实时在线监测系统。
技术介绍
随着我国经济的发展，用户的用电量越来越大，我国的电力建设飞速发展。配电网 中，由于负载复杂、接线模式繁多，造成了配电系统故障多、事故多、停电时间长等问题。随 着社会经济的发展，用户承受停电的能力越来越弱，对供电质量、可靠性有了更高的要求。 完善配电设施、提高配网自动化水平已成为当务之急。采用智能配电终端是提高配电网自 动化水平的重要途径。 智能配电终端是指采用智能电子设备，对配电网的节点信息（电压、电流、功率、 开关位置等）进行监测采集，并将采集到的信息传输到远端主站的自动装置。采集的信号 主要经过限压限流处理、滤波、采样保持、AD转换等信号调理步骤，录入的信号经终端判断 筛选后传递给通信装置。信息的传输主要有有线和无线两种方式。其中有线传输对传输通 道的要求较高、成本较高。 目前国外进口的设备造价昂贵，而我国的智能配电终端发展水平较低、装置的可 靠性较差、对配电网的基础设施要求很高、功能单一且均未考虑对配电网络中设备的状态 监测问题，无法满足我国的电力系统实际需求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种配电网络实时在线监测系统，旨在解决 目前智能配电终端功能简陋、对基础设施要求过高、通信方式单一造成数据传输拥堵、未集 成状态监测功能的弊端。 本专利技术的技术方案是这样实现的，一种配电网络实时在线监测系统，该系统包 括： CPU ； 绝缘监测模块，通过对设备局部放电进行监测，并将监测的数据传至CPU中，CPU 对绝缘监测模块采集的每个局部放电脉冲的峰值、记录脉冲上升沿的起始时刻，通过对各 个脉冲之间的比较，得到局部放电发展趋势，并对照各种局部放电和各个放电阶段的指纹， 从而判断设备绝缘是否存在危险以及危险的程度； 温度采集模块，采集配电网络的实时信号并传递至CPU中； 模拟量采集模块，将采集的电流、电压传递至CPU中； 开关量输入输出模块，采集状开关量以及输出的开关量，将开关量信号进行光电 隔离后进入数据缓冲器，输入给CPU ; CPU将接受的数据按照优先级别分为异常故障信息、设置时间间隔内采集的所有 数据以及终端存储的所有数据，并依次标定为高级、中级、低级标签； 通信单元，与CPU连接，用于将数据进行传输，包括基于GPRS远地无线模块、基于 ZigBee本地无线模块和USB存储模块，其中GPRS远地无线模块接受CPU中的高级标签的 信息并进行传输；ZigBee本地无线模块，可在运行维护人员巡视线路时使用，运行人员经 过智能终端附近，启动终端上Zigbee本地无线模块接受CPU中的中级标签的信息并进行传 输，通过USB存储模块将数据与个人笔记本进行低级标签数据的传输。 进一步地，异常故障信息包括配电网故障电压值、故障电流值、异常温度值、异常 局部放电信号。 本专利技术技术方案与现有技术相比，有益效果在于：本专利技术增加了绝缘监测与温度 监测模块，为系统的状态检修提供数据支持；采用双无线通信系统与USB通信相结合的通 信模块，解决数据堵塞与通信费用高昂问题的同时，又可以为运行人员提供大量配电网数 据，使得装置更好地适应实际工程情况。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术的结构示意图； 图2是GPRS远地无线模块与LPC2292的接口电路原理图； 图3是ZigBee本地无线模块与LPC2292的接口电路原理图； 图4是USB存储模块与LPC2292的接口电路原理图。 【具体实施方式】 为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本专利技术专利进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术 专利，并不用于限定本专利技术专利。 如图1所示，一种配电网络实时在线监测系统，该系统包括： CPU ； 绝缘监测模块，通过对设备局部放电进行监测，并将监测的数据传至CPU中，CPU 对绝缘监测模块采集的每个局部放电脉冲的峰值、记录脉冲上升沿的起始时刻，通过对各 个脉冲之间的比较，得到局部放电发展趋势，并对照各种局部放电和各个放电阶段的指纹， 从而判断设备绝缘是否存在危险以及危险的程度； 温度采集模块，采集配电网络的实时信号并传递至CPU中； 模拟量采集模块，将采集的电流、电压传递至CPU中； 开关量输入输出模块，采集状开关量以及输出的开关量，将开关量信号进行光电 隔离后进入数据缓冲器，输入给CPU ; CPU将接受的数据按照优先级别分为异常故障信息、设置时间间隔内采集的所有 数据以及终端存储的所有数据，并依次标定为高级、中级、低级标签，异常故障信息包括配 电网故障电压值、故障电流值、异常温度值、异常局部放电信号。； 通信单元，与CPU连接，用于将数据进行传输，包括基于GPRS远地无线模块、基于 ZigBee本地无线模块和USB存储模块，其中GPRS远地无线模块接受CPU中的高级标签的信 息并进行传输；ZigBee本地无线模块，可在运行维护人员巡视线路时使用，运行人员经过 智能终端附近，启动同终端上Zigbee本地无线模块接受CPU中的中级标签的信息并进行 传输，通过USB存储模块将数据与个人笔记本进行低级标签数据的传输。 本专利技术中CPU控制信号的采集、信号的处理，如计算电压信号的幅值、信号的存 储、信号的输出等。本专利技术中选用飞利浦公司出品的以ARM7为核心的LPC2292型号CPU，兼 顾了处理速度、扩展能力、片内资源与造价等因素。 绝缘监测模块通过对设备局部放电情况进行监测，从而对设备绝缘状态进行评 估，在绝缘出现严重问题时会发出报警信号。绝缘监测模块通过探头可获得设备的局部放 电信号。高压设备的绝缘放电量很小，通常是毫伏量级的，这就要求监测探头具有较高的分 辨率，同时为了防止高压设备运行中可能产生的各种过电压损坏监测探头，监测探头内部 添加了过电压保护器件。此外，监测探头还将对放电信号进行前期处理，滤掉接收频率范围 (0. IMHz-lOOMHz)以外的波，得到的信号分两路走，一路直接检波输出，另一路先经过高频 放大再进行检波输出。 CPU将采集的采集局部放电信息，每个局部放电脉冲的峰值、记录脉冲上升沿的起 始时刻。通过各个脉冲之间的比较，得到局本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配电网络实时在线监测系统，其特征在于，该系统包括：CPU；绝缘监测模块，通过对设备局部放电进行监测，并将监测的数据传至CPU中，CPU对绝缘监测模块采集的每个局部放电脉冲的峰值、记录脉冲上升沿的起始时刻，通过对各个脉冲之间的比较，得到局部放电发展趋势，并对照各种局部放电和各个放电阶段的指纹，从而判断设备绝缘是否存在危险以及危险的程度；温度采集模块，采集配电网络的实时信号并传递至CPU中；模拟量采集模块，将采集的电流、电压传递至CPU中；开关量输入输出模块，采集状开关量以及输出的开关量，将开关量信号进行光电隔离后进入数据缓冲器，输入给CPU；CPU将接受的数据按照优先级别分为异常故障信息、设置时间间隔内采集的所有数据以及终端存储的所有数据，并依次标定为高级、中级、低级标签；通信单元，与CPU连接，用于将数据进行传输，包括基于GPRS远地无线模块、基于ZigBee本地无线模块和USB存储模块，其中GPRS远地无线模块接受CPU中的高级标签的信息并进行传输；ZigBee本地无线模块，可在运行维护人员巡视线路时使用，运行人员经过智能终端附近，启动终端上Zigbee本地无线模块接受CPU中的中级标签的信息并进行传输，通过USB存储模块将数据与个人笔记本进行低级标签数据的传输。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：牛威，李海波，李哲琼，刘毓颖，范萌，欧阳前方，赵丽丽，陈铭，刘怀东，马林，高飞，汤会祥，李蔚，蔡姝妹，于大伟，
申请(专利权)人：大连电力勘察设计院有限公司，天津大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21