一种基于多源数据的主变压器智能状态监测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于多源数据的主变压器智能状态监测装置及方法，其中监测装置包括：边缘物联代理装置以及均与边缘物联代理装置通信连接的绝缘状态监测网、组部件监测网、综合状态监测网、运行工况监测网；所述绝缘状态监测网、组部件监测网、综合状态监测网、运行工况监测网，两两之间均互为联动关系；监测方法为：当绝缘状态监测网、组部件监测网、综合状态监测网、运行工况监测网中的任意一个监测到异常信号时，将具有联动关系的监测网由常规监测模式切换到重症监护模式，并从所有监测网获取监测数据进行异常综合分析。本发明专利技术能够在实现多种类型在线监测装置数据的综合分析，提高变压器状态判断的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多源数据的主变压器智能状态监测装置及方法
本专利技术涉及电力变压器的运行维护
，具体来说涉及一种基于多源数据的主变压器智能状态监测装置及方法。
技术介绍
变压器作为系统核心设备，不仅制造复杂、造价昂贵，其安全稳定运行直接关系到电网安全和可靠供电。建立完善的变压器状态监测体系，准确掌控变压器运行状态，是变压器安全可靠运行的重要保障。目前，国内外广泛使用的变压器在线监测技术主要有油中溶解气体、铁芯接地电流、局部放电、振动噪声等手段。各类监测装置独立运行，对各自采集数据进行单一分析，无法实现多源数据综合分析，无法有效实现变压器运行状态的全面准确掌握，无法为变压器的状态检修提供可靠依据，仍然要开展定期停电试验获取状态量，占用大量人力、物力。因此，变压器运行状态智能监测水平亟待进一步提升。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种基于多源数据的主变压器智能状态监测装置及方法，能够在实现多种类型在线监测装置数据的综合分析，提高变压器状态判断的准确性。为实现上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种基于多源数据的主变压器智能状态监测装置，包括：边缘物联代理装置以及均与边缘物联代理装置通信连接的绝缘状态监测网、组部件监测网、综合状态监测网、运行工况监测网；所述绝缘状态监测网、组部件监测网、综合状态监测网、运行工况监测网，两两之间均互为联动关系；所述绝缘状态监测网，用于对主变压器进行局放监测；所述组部件监测网，用于对主变压器的分接开关和套管进行状态监测；所述综合状态监测网，用于对主变压器的噪声、油中溶解气体、直流偏磁电流、铁芯夹件接地电流、红外图谱进行监测；所述运行工况监测网，用于对主变压器的顶层油温、绕温、运行环境温湿度、冷却系统运行工况湿度、运行电压、负荷电流进行监测；所述边缘物联代理装置，用于：在绝缘状态监测网、组部件监测网、综合状态监测网、运行工况监测网中的任意一个监测到异常信号时，将具有联动关系的监测网由常规监测模式切换到重症监护模式，并从所有监测网获取多源监测数据进行异常综合分析。在更优的装置技术方案中，所述绝缘状态监测网、组部件监测网、综合状态监测网和运行工况监测网，在常规监测模式与重症监护模式两种不同模式下，其数据采集频次和向边缘物联代理装置传输监测数据的数据传输频次不同。在更优的装置技术方案中，与绝缘状态监测网的任意局放传感器具有联动关系的监测装置包括：绝缘状态监测网除自身局放传感器以外的其他局放传感器，组部件监测网的套管状态监测装置，综合状态监测网的油色谱在线监测装置、声学指纹监测装置、接地电流传感器、双光谱红外成像仪，运行工况监测网的电流波形采集装置、电压波形采集装置、油温传感器；与组部件监测网的分接开关监测装置具有联动关系的监测装置包括：绝缘状态监测网的超声局放传感器、高频局放传感器，综合状态监测网的双光谱红外成像仪、声学指纹监测装置，运行工况监测网的电流波形采集装置、电压波形采集装置；与组部件监测网的套管状态监测装置具有联动关系的监测装置包括：绝缘状态监测网的超声局放传感器、高频局放传感器，组部件监测网的套管状态监测装置自身，综合状态监测网的油色谱在线监测装置、声学指纹监测系统、双光谱红外成像仪，运行工况监测网的电流波形采集装置、电压波形采集装置；与综合状态监测网的声学指纹监测装置具有联动关系的监测装置包括：绝缘状态监测网的超声局放传感器、高频局放传感器，组部件监测网的套管状态监测装置、分接开关状态监测装置，综合状态监测网的油色谱在线监测装置、声学指纹监测装置、中性点直流电流测量装置，运行工况监测网的电流波形采集装置、电压波形采集装置、油温传感器；与综合状态监测网的油色谱监测装置具有联动关系的监测装置包括：绝缘状态监测网的超声局放传感器、高频局放传感器，组部件监测网的套管状态监测装置、分接开关状态监测装置，综合状态监测网的油色谱在线监测装置自身、声学指纹监测装置、接地电流传感器，运行工况监测网的电流波形采集装置、电压波形采集装置、油温传感器；与综合状态监测网的双光谱红外成像仪具有联动关系的监测装置包括：运行工况监测网的电流波形采集装置、油温传感器、环境温湿度传感器，综合状态监测网的双光谱红外成像仪自身；与运行工况监测网的电流波形采集装置具有联动关系的监测装置包括：运行工况监测网的电流波形采集装置自身、油温传感器、环境温湿度传感器，综合状态监测网的双光谱红外成像仪；同时与运行工况监测网的电流和电压波形采集装置具有联动关系的监测装置包括：绝缘状态监测网的超声局放传感器、高频局放传感器，综合状态监测网的油色谱在线监测装置、声学指纹监测系统。在更优的装置技术方案中，所述绝缘状态监测网包括：超声局放传感器、超声局放监测装置、高频局放传感器、高频局放监测装置；主变压器的每个局放监测点均设置超声局放传感器，在铁芯夹件接地引下线处设置高频局放传感器，用于对所在局放监测点进行局放监测；所有超声局放传感器均与超声局放监测装置通信连接，所述高频局放传感器与高频局放监测装置通信连接，所述超声局放监测装置和高频局放监测装置均与边缘物联代理装置通信连接。在更优的装置技术方案中，所述组部件监测网包括：分接开关振动传感器、噪声传感器、电机电流互感器、分接开关状态监测装置、套管末屏一体化监测装置、套管油样一体化监测装置、套管状态监测装置；所述分接开关振动传感器、噪声传感器和电机电流互感器，均与分接开关状态监测装置通信连接，用于监测分接开关的状态；所述套管末屏一体化监测装置和套管油样一体化监测装置，均与套管状态监测装置通信连接，用于监测套管的状态；所述分接开关状态监测装置和套管状态监测装置均与边缘物联代理装置通信连接。在更优的装置技术方案中，所述综合状态监测网包括：声学指纹监测装置、油色谱在线监测装置、接地电流传感器、中性点直流电流测量装置和全景式双光谱红外热成像探测器，且均与边缘物联代理装置通信连接；所述声学指纹监测装置用于监测主变压器的噪声信号，所述油色谱在线监测装置用于对主变压器的油中溶解气体进行监测，所述接地电流传感器用于对主变压器铁芯夹件的接地电流进行监测，所述中性点直流电流测量装置用于对主变压器的直流偏磁电流进行监测，所述全景式双光谱红外热成像探测器用于采集主变压器的红外图谱。在更优的装置技术方案中，所述运行工况监测网包括：电流波形采集装置、电压波形采集装置、油温传感器、无线湿度传感器和环境温湿度传感器，且均边缘物联代理装置通信连接；所述电流波形采集装置用于对主变压器的负荷电流进行监测，所述电压波形采集装置用于对主变压器的运行电压进行监测，所述油温传感器用于对主变压器的油温进行监测，所述无线温度传感器用于对主变压器的冷却系统的运行工况温度进行监测，所述环境温湿度传感器用于对主变压器运行环境的温湿度进行监测。本专利技术还提供一种基于多源数据的主变压器智能状态监测方法，包括：绝缘状态监测网、组部件监测网、综合状态监测网、运行工况监测网，均在常规监测模式下工作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多源数据的主变压器智能状态监测装置，其特征在于，包括：边缘物联代理装置以及均与边缘物联代理装置通信连接的绝缘状态监测网、组部件监测网、综合状态监测网、运行工况监测网；所述绝缘状态监测网、组部件监测网、综合状态监测网、运行工况监测网，两两之间均互为联动关系；/n所述绝缘状态监测网，用于对主变压器进行局放监测；/n所述组部件监测网，用于对主变压器的分接开关和套管进行状态监测；/n所述综合状态监测网，用于对主变压器的噪声、油中溶解气体、直流偏磁电流、铁芯夹件接地电流、红外图谱进行监测；/n所述运行工况监测网，用于对主变压器的顶层油温、绕温、运行环境温湿度、冷却系统运行工况湿度、运行电压、负荷电流进行监测；/n所述边缘物联代理装置，用于：在绝缘状态监测网、组部件监测网、综合状态监测网、运行工况监测网中的任意一个监测到异常信号时，将具有联动关系的监测网由常规监测模式切换到重症监护模式，并从所有监测网获取多源监测数据进行异常综合分析。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于多源数据的主变压器智能状态监测装置，其特征在于，包括：边缘物联代理装置以及均与边缘物联代理装置通信连接的绝缘状态监测网、组部件监测网、综合状态监测网、运行工况监测网；所述绝缘状态监测网、组部件监测网、综合状态监测网、运行工况监测网，两两之间均互为联动关系；
所述绝缘状态监测网，用于对主变压器进行局放监测；
所述组部件监测网，用于对主变压器的分接开关和套管进行状态监测；
所述综合状态监测网，用于对主变压器的噪声、油中溶解气体、直流偏磁电流、铁芯夹件接地电流、红外图谱进行监测；
所述运行工况监测网，用于对主变压器的顶层油温、绕温、运行环境温湿度、冷却系统运行工况湿度、运行电压、负荷电流进行监测；
所述边缘物联代理装置，用于：在绝缘状态监测网、组部件监测网、综合状态监测网、运行工况监测网中的任意一个监测到异常信号时，将具有联动关系的监测网由常规监测模式切换到重症监护模式，并从所有监测网获取多源监测数据进行异常综合分析。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述绝缘状态监测网、组部件监测网、综合状态监测网和运行工况监测网，在常规监测模式与重症监护模式两种不同模式下，其数据采集频次和向边缘物联代理装置传输监测数据的数据传输频次不同。


3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，与绝缘状态监测网的任意局放传感器具有联动关系的监测装置包括：绝缘状态监测网除自身局放传感器以外的其他局放传感器，组部件监测网的套管状态监测装置，综合状态监测网的油色谱在线监测装置、声学指纹监测装置、接地电流传感器、双光谱红外成像仪，运行工况监测网的电流波形采集装置、电压波形采集装置、油温传感器；
与组部件监测网的分接开关监测装置具有联动关系的监测装置包括：绝缘状态监测网的超声局放传感器、高频局放传感器，综合状态监测网的双光谱红外成像仪、声学指纹监测装置，运行工况监测网的电流波形采集装置、电压波形采集装置；
与组部件监测网的套管状态监测装置具有联动关系的监测装置包括：绝缘状态监测网的超声局放传感器、高频局放传感器，组部件监测网的套管状态监测装置自身，综合状态监测网的油色谱在线监测装置、声学指纹监测系统、双光谱红外成像仪，运行工况监测网的电流波形采集装置、电压波形采集装置；
与综合状态监测网的声学指纹监测装置具有联动关系的监测装置包括：绝缘状态监测网的超声局放传感器、高频局放传感器，组部件监测网的套管状态监测装置、分接开关状态监测装置，综合状态监测网的油色谱在线监测装置、声学指纹监测装置、中性点直流电流测量装置，运行工况监测网的电流波形采集装置、电压波形采集装置、油温传感器；
与综合状态监测网的油色谱监测装置具有联动关系的监测装置包括：绝缘状态监测网的超声局放传感器、高频局放传感器，组部件监测网的套管状态监测装置、分接开关状态监测装置，综合状态监测网的油色谱在线监测装置自身、声学指纹监测装置、接地电流传感器，运行工况监测网的电流波形采集装置、电压波形采集装置、油温传感器；
与综合状态监测网的双光谱红外成像仪具有联动关系的监测装置包括：运行工况监测网的电流波形采集装置、油温传感器、环境温湿度传感器，综合状态监测网的双光谱红外成像仪自身；
与运行工况监测网的电流波形采集装置具有联动关系的监测装置包括：运行工况监测网的电流波形采集装置自身、油温传感器、环境温湿度传感器，综合状态监测网的双光谱红外成像仪；
同时与运行工况监测网的电流和电压波形采集装置具有联动关系的监测装置包括：绝缘状态监测网的超声局放传感器、高频局放传感器，综合状态监测网的油色谱在线监测装置、声学指纹监测系统。


4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述绝缘状态监测网包括：超声局放传感器、超声局放监测装置、高频局放传感器、高频局放监测装置；主变压器的每个局放监测点均设置超声局放传感器，在铁芯夹件接地引下线处设置高频局放传感器，用于对所在局放监测点进行局放监测；所有超声局放传感器均与超声局放监测装置通信连接，所述高频局放传感器与高频局放监测装置通信连接，所述超声局放监测装置和高频局放监测装置均与边缘物联代理装置通信连接。


5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述组部件监测网包括：分接开关振动传感器、噪声传感器、电机电流互感器、分接开关状态监测装置、套管末屏一体化监测装置、套管油样一体化监测装置、套管状态监测装置；所述分接开关振动传感器、噪声传感器和电机电流互感器，均与分接开关状态监测装置通信连接，用于监测分接开关的状态；所述套管末屏一体化监测装置和套管油样一体化监测装置，均与套管状态监测装置通信连接，用于监测套管的状态；所述分接开关状态监测装置和套管状态监测装置均与边缘物联代理装...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟永恒，彭平，刘赟，任章鳌，欧乐知，孙利朋，李欣，曹柏熙，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司，国网湖南省电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43