智能母线在线监测及状态评估系统技术方案

智能母线在线监测及状态评估系统，包括数据获取模块、数据处理模块、监测预警模块、状态诊断模块、状态评价模块、预测评估模块、决策建议模块。整个系统以智能性、可靠性和稳定性为设计目标，结合实际需要，对该系统软硬件结构进行详细设计，从而达到远程的智能母线在线状态决策系统的研发工作，该系统投入运行可实时地显示各状态参数、对异常状态参数进行报警、诊断具体的原因以及母线的故障点，评估当前的状态，同时通过Internet来进行数据传输及监控，从而极大的提高了安全性，形成远程智能母线监测及状态评估系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种母线在线监测系统，尤其是一种智能化母线在线监测及状态决策评估系统，适用于母线的智能化监测及状态评估。
技术介绍
现代工业技术发展对配电系统运行可靠性及智能化管理提出更高要求，随着现代化工程设施和装备的涌现，各行各业的用电量迅增，母线在运行中担负着传输分配电能的作用，一旦出现事故将会带来巨大的经济损失。由于它是封闭式结构，在母线及连接器外围设置有屏蔽绝缘结构，其内部导体难以直接检测其温度，因此在未发生故障前无法发现其温升或实时过流过压变化，而在发生故障后不仅造成巨大损失同时巡查故障点也需要投入大量的人力物力及维修时间。因此，在母线故障之前，能够检测并判断其内部状况，并及时向远方运行人员提出警告，采取相应措施则显得尤为重要，为此提出远程智能母线在线监测及状态评估系统。当今电网在向着自动化方向不断发展，电网管理的最基本的任务是维护好电力设备，确保用电安全可靠运行，而母线作为电力设备连接枢纽占据着举足轻重位置。由于用电装置的急剧增加，母线故障也在不断增加，而且维修费用也在不断攀升。因此如何及时预警母线故障并减少维修成本，提高母线的安全可靠性，是各大企业不断追求的目标。随着我国经济建设的飞速发展，对母线的需求不断加大，母线产品正朝着高性能、多品种方向发展，但如何将母线技术与智能电网相结合，对供电进行自动控制和分配已成为近阶段需要解决的问题。在2006年广东珠江开关有限公司发布的“电力设备在线故障欲诊装置”，是利用电压比较的方式来对设备及线路进行诊断的一种电力设备在线故障预诊装置，由电力测控仪、通讯装置、现场监控主机组成。该设备虽然在低压成套设备发生故障时能及时发现，但它采用电压比较的方式决定其只能做出“是”与“否”的判断，不能采集具体数值及评估其当前状态，而且对母线最常出现的过热现象无法监测。2010年西门子公司发布的一种母线智能控制系统，包括母线干线装置及在线监测装置，通过对电流电压等各种数据的采集来进行监控。但该系统没有辅助决策模块，无法评估当前母线的状态及未来走势，同时不能在远程对故障进行分析和诊断，也不能为以后的故障分析提供数据。通过建立一个多因素多目标的状态评估模型，将母线的运行状态各种相关特征参数综合起来，评估母线的工作状况、变化趋势，安全隐患，并指出对应的故障隐患点成为智能化母线的关键，这将有效地克服定期实验造成的母线老化等问题，可以提高母线的安全性和可用性，对保证整个用电系统的安全和经济运行有着重要作用，具有重大的经济效益和社会效益。
技术实现思路
本专利技术提供了一种智能母线在线监测及状态评估系统，可实时地显示各状态参数、对异常状态参数进行报警、诊断具体的原因以及母线的故障点，评估当前的状态，同时通过Internet来进行数据传输及监控。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案: 智能母线在线监测及状态评估系统，其特征在于:所述系统包括: 数据获取模块:用于从外部系统中获取反映母线指标的各类母线基础数据、实时数据、检试数据和其它数据，为进一步的监测判断提供数据资源； 数据处理模块:用于从获取的数据资源中根据需要进行必要的过滤、换算、组合，对数据进行加工和处理，使其成为反映母线状态的指标，以供监测预警和状态评价使用； 监测预警模块:用于监控状态量指标变化，对于超出状态评价导则和规程规定范围的该点进行状态预警，根据不同的类别和等级及时向各级设备管理人员发布预警信息； 状态诊断模块:用于对于状态量指标超标预警或健康水平下降的母线，采用状态诊断方法诊断母线可能存在的故障部位，指导故障处理和状态恢复； 状态评价模块:用于依据母线状态特征量和状态评价相关导则标准，对反映母线健康状态的各状态量指标项数据进行分析评价，并最终得出母线故障等级； 预测评估模块:用于利用母线当前和历史数据，采用适当的预测算法，诊断和评价母线在未来某一时期的状态趋势，是对母线将来状态的评价； 决策建议模块:用于以母线评价结果为基础，综合考虑风险评估结论，建立母线状态和母线失效风险度二维关系模型，综合评价母线各段故障风险，并将建议结果递交设备管理人员或传送到相关的外部生产管理系统进行实施安排。所述外部系统包括电流互感器、电流测量仪、电压测量仪及温度测量仪中的一种或几种。整个系统以智能性、可靠性和稳定性为设计目标，结合实际需要，对该系统软硬件结构进行详细设计，从而达到远程的智能母线在线状态决策系统的研发工作，该系统投入运行可实时地显示各状态参数、对异常状态参数进行报警、诊断具体的原因以及母线的故障点，评估当前的状态，同时通过Internet来进行数据传输及监控，从而极大的提高了安全性，形成远程智能母线监测及状态评估系统。本专利技术对母线在线监测意义重大，将会实现母线事业的智能化，系统中所涉及的技术问题及数学模型，可推广到其它电力设备，系统研发目的意义明确，因此该系统必将在电力系统中被广泛采用，其推广应用前景十分巨大。附图说明: 图1为本专利技术的智能母线在线监测及状态评估系统示意 图2为本专利技术的智能母线在线监测及状态评估系统体系结构 图3为本专利技术的智能母线在线监测及状态评估系统业务流程； 图4为本专利技术的智能母线在线监测及状态评估系统中在线监测预警模块功能 图5为本专利技术的智能母线在线监测及状态评估系统中状态评价模块功能 图6为神经网络诊断算法简图。具体实施方式: 下面结合附图对本专利技术进行详细说明。智能母线在线监测及状态评估系统如图2所示，主要包括有以下几个部分: 1.数据获取模块:数据获取包含广泛的母线各种数据，系统从图1中所示的电流互感器、电流测量仪、电压测量仪及温度测量仪一系列外部系统中获取的反映母线指标的各类母线基础数据、实时数据、检试数据和其它数据，为进一步的监测判断提供数据资源；其中所涉及母线主要技术参数的输入数据有: ①基础数据:母线结构、电压等级、防护等级、导体材料、出厂日期、使用年限、额定绝缘电压、电流密度、安装位置一系列主要技术特性数据。该类数据基本来源于安全生产管理系统的设备主数据管理，属于关系型数据，可方便地进行数据接入使用。②实时数据:通过电流互感器、电压互感器及温度传感器，采集母线实时电流、实时电压、实时温度数据及其他母线在正常运行时测得的数据。③检试数据:包括检测母线绝缘、温升等测试在内的各级预防性试验数据。该类数据基本来源于安全生产管理系统的试验管理，属关系型数据，经配置可方便地接入使用。2.数据处理模块:数据处理模块是根据评价业务需要，对数据获取层所获得的原始数据进行必要的过滤、换算、组合等数据加工和处理过程，使其成为反映母线健康状态的状态量数据，以供监测预警和状态评价使用。本专利技术针对采集母线的实时数据的特点，用以小波变换来对获取的原始数据进行滤波，滤波即对于在线监测数据，在其连续采集的过程中由于环境干扰或装置特性变化，会产生一些噪点，有必要采取合理的数字过滤技术加以处理。小波变换通过平移母小波(mother wavelet)可获得信号的时间信息,通过缩放母小波的宽度(尺度scale)可获得信号的频率特性。对母小波的缩放和平移是为了计算小波的系数，这些系数代表了小波和信号之间的相互关系。其中一个含噪声的一维信号的模型可表不为:本文档来自技高网...

【技术保护点】
智能母线在线监测及状态评估系统，其特征在于：所述系统包括：数据获取模块：用于从外部系统中获取反映母线指标的各类母线基础数据、实时数据、检试数据和其它数据，为进一步的监测判断提供数据资源；数据处理模块：用于从获取的数据资源中根据需要进行必要的过滤、换算、组合，对数据进行加工和处理，使其成为反映母线状态的指标，以供监测预警和状态评价使用；监测预警模块：用于监控状态量指标变化，对于超出状态评价导则和规程规定范围的该点进行状态预警，根据不同的类别和等级及时向各级设备管理人员发布预警信息；状态诊断模块：用于对于状态量指标超标预警或健康水平下降的母线，采用状态诊断方法诊断母线可能存在的故障部位，指导故障处理和状态恢复；状态评价模块：用于依据母线状态特征量和状态评价相关导则标准，对反映母线健康状态的各状态量指标项数据进行分析评价，并最终得出母线故障等级；预测评估模块：用于利用母线当前和历史数据，采用适当的预测算法，诊断和评价母线在未来某一时期的状态趋势，是对母线将来状态的评价；决策建议模块：用于以母线评价结果为基础，综合考虑风险评估结论，建立母线状态和母线失效风险度二维关系模型，综合评价母线各段故障风险，并将建议结果递交设备管理人员或传送到相关的外部生产管理系统进行实施安排。...

【技术特征摘要】
1.智能母线在线监测及状态评估系统，其特征在于:所述系统包括: 数据获取模块:用于从外部系统中获取反映母线指标的各类母线基础数据、实时数据、检试数据和其它数据，为进一步的监测判断提供数据资源； 数据处理模块:用于从获取的数据资源中根据需要进行必要的过滤、换算、组合，对数据进行加工和处理，使其成为反映母线状态的指标，以供监测预警和状态评价使用； 监测预警模块:用于监控状态量指标变化，对于超出状态评价导则和规程规定范围的该点进行状态预警，根据不同的类别和等级及时向各级设备管理人员发布预警信息； 状态诊断模块:用于对于状态量指标超标预警或健康水平下降的母线，采用状态诊断方法诊断母线可能存在的故障部位，指导故障处理和状...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐建源，张彬，林莘，滕云，李斌，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：