變電站遠程監(jiān)測系統(tǒng)及其遠程監(jiān)測方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種變電站遠程監(jiān)測系統(tǒng)及其遠程監(jiān)測方法，特別涉及一種基于無線傳感網(wǎng)絡的變電站遠程監(jiān)測系統(tǒng)及遠程監(jiān)測方法。
【背景技術】
[0002]由于電能在人們的生產生活中扮演著越來越重要的角色，為確保輸電系統(tǒng)的安全可靠，就需要對變電站的各項指標進行實時有效的監(jiān)測。目前，我國家大部分變電站采用離線監(jiān)測的方法，電力公司需要專門的工作人員對變電站設備進行定期的檢修，其工作量較大、人力成本較高，此外，每次檢修均需要停電工作，影響供電可靠性，給人們的生產生活帶來損失和不便，而且停電工作可能給電網(wǎng)安全帶來風險。隨著國內變電站智能化建設的快速推進，部分變電站開發(fā)了一些在線監(jiān)測系統(tǒng)，但都是基于有線通信模式的本地單項監(jiān)控系統(tǒng)，只能監(jiān)控本地變電站的某一項數(shù)據(jù)。由于變電站異構的分布式特點，現(xiàn)有的變電站監(jiān)測系統(tǒng)種類繁多、智能化程度低，監(jiān)控系統(tǒng)內部調度協(xié)調性差，不同變電站之間的數(shù)據(jù)共享性較差。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明提出了一種變電站遠程監(jiān)測系統(tǒng)及其遠程監(jiān)測方法，有效解決了現(xiàn)有技術中存在的監(jiān)測數(shù)據(jù)實時性差、監(jiān)測系統(tǒng)智能化程度低、監(jiān)控系統(tǒng)內部調度協(xié)調性差、無法監(jiān)控常規(guī)巡檢狀態(tài)等技術問題。為解決上述問題，本發(fā)明提供如下技術方案:
本發(fā)明提供一種變電站遠程監(jiān)測系統(tǒng)，包括:
至少一監(jiān)測模塊，設置于一變電站內，用于獲取至少一變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)；
至少一 ZigBee節(jié)點，每一 ZigBee節(jié)點連接至一監(jiān)測模塊，用于傳送所述變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)至一 ZigBee協(xié)調器；
一 ZigBee協(xié)調器，無線連接至至少一 ZigBee節(jié)點，用于傳送所述變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)至一 PC機和/或一遠程監(jiān)控中心，以及用于傳送所述遠程監(jiān)控中心發(fā)送的一報警信號至所述監(jiān)測模塊；
一 PC機，通過一數(shù)據(jù)總線連接至所述ZigBee協(xié)調器，用于從所述ZigBee協(xié)調器獲取至少一變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，錄入至少一巡檢人員的檢修信息，并實時顯示所述變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)及所述巡檢人員檢修信息；以及
一遠程監(jiān)控中心，無線連接至所述PC機，通過至少一 GSM基站無線連接至所述ZigBee協(xié)調器；用于從所述ZigBee協(xié)調器和/或所述PC機獲取所述變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，根據(jù)所述變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)對變電站進行綜合性能評估，獲取至少一變電站數(shù)據(jù)評估結果，并將所述變電站數(shù)據(jù)評估結果傳送至所述PC機；用于從所述PC機獲取所述巡檢人員檢修信息；若所述遠程監(jiān)控中心在預設時間內未獲取所述巡檢人員檢修信息，發(fā)送一提示信息至所述PC機，用以提示巡檢人員及時對變電站器件進行常規(guī)檢修；
其中，所述監(jiān)測模塊包括: 一傳感器組，包括設置于所述變電站內的至少一傳感器，用于采集模擬信號格式的變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)；
一信號調理電路模塊，連接至所述傳感器組，用于將所述模擬信號格式的變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)轉變?yōu)閿?shù)字信號格式的變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)；
一微處理器，通過所述信號調理電路連接至所述傳感器組，通過一串行接口連接至一ZigBee節(jié)點；用于根據(jù)至少一時鐘信號控制實時監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集頻率，根據(jù)監(jiān)測需求的采集頻率提取所述數(shù)字信號格式的變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)；將所述數(shù)字信號格式的變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)封裝為數(shù)據(jù)包，并通過所述ZigBee節(jié)點傳送該數(shù)據(jù)包至所述ZigBee協(xié)調器；將所述變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)與該數(shù)據(jù)預設閾值范圍對比，當所述變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)超出預設閾值范圍時，所述微處理器發(fā)出一報警信號；
一顯示器，連接至所述微處理器，用于顯示所述變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)；以及一時鐘電路模塊，連接至所述微處理器，用于提供至少一時鐘信號至所述微處理器。
[0004]其中，所述信號調理電路模塊包括:
一放大器電路模塊，用于放大所述模擬信號格式的變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)；
一濾波器電路模塊，用于過濾所述模擬信號格式的變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)；以及一模數(shù)轉換器電路模塊，用于將所述模擬信號格式的變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)為數(shù)字信號格式的變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)；
其中，所述傳感器組依次通過所述放大器電路模塊、所述濾波器電路模塊、所述模數(shù)轉換器電路模塊連接至所述微處理器。
[0005]其中，所述監(jiān)測模塊還包括:
一繼電器，連接至所述微處理器，用于獲取所述微處理器發(fā)出的報警信號，所述繼電器接收到報警信號時，由斷開狀態(tài)轉換為連通狀態(tài)；所述繼電器不能接收到報警信號時，由連通狀態(tài)轉換為斷開狀態(tài)；以及
一報警器，連接至所述繼電器，當所述繼電器由斷開狀態(tài)轉變?yōu)檫B通狀態(tài)時，所述報警器發(fā)出報警聲音；當所述繼電器由連通狀態(tài)轉變?yōu)閿嚅_狀態(tài)時，所述報警器停止發(fā)出報警聲音。
[0006]其中，所述監(jiān)測模塊可以為變壓器監(jiān)測模塊，所述傳感器為設置于所述變電站的變壓器內部或外部的變電站傳感器組；所述變電站傳感器組包括:
一化學傳感器，用于采集所述變壓器中油中溶解的氣體含量數(shù)據(jù)；
一電流傳感器，用于采集所述變壓器中的套管電容數(shù)據(jù)及漏電電流數(shù)據(jù)；
一光纖溫度傳感器，用于采集所述變壓器中繞組溫度數(shù)據(jù)；
一超高頻傳感器，用于采集所述變壓器中局部放電量數(shù)據(jù)；
一油位傳感器，用于采集所述變壓器中油位數(shù)據(jù)；
一油溫傳感器，用于采集所述變壓器中油溫數(shù)據(jù)；
一壓力傳感器，用于采集所述變壓器中油壓數(shù)據(jù)；以及一鐵芯接地穿心式電流傳感器，用于采集所述變壓器中接地電流數(shù)據(jù)。
[0007]其中，所述監(jiān)測模塊可以為斷路器監(jiān)測模塊，所述傳感器為設置于所述變電站的斷路器內部或外部的斷路器傳感器組；所述斷路器傳感器組包括:
一氣壓變送器，用于采集斷路器中3匕氣壓數(shù)據(jù)； 一溫度變送器，用于采集斷路器中SF6氣體溫度數(shù)據(jù)；
一微水變送器，用于采集斷路器中SF6中微量水分含量數(shù)據(jù)；
一電流互感器，用于采集斷路器中分合閘電流數(shù)據(jù)；以及一位移變送器，用于采集斷路器中斷路器電流數(shù)據(jù)。
[0008]其中，所述監(jiān)測模塊可以為避雷器監(jiān)測模塊，所述傳感器為設置于所述變電站的避雷器內部或外部的避雷器傳感器組；所述避雷器傳感器組包括一光纖電流傳感器，用于采集避雷器中漏電電流數(shù)據(jù)、阻性電流數(shù)據(jù)和放電計數(shù)器的動作次數(shù)數(shù)據(jù)。
[0009]本發(fā)明還包括一種變電站遠程監(jiān)測方法，包括如下步驟:
通過設置于一變電站內的傳感器組采集模擬信號格式的變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)；
對所述模擬信號格式的變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理，獲取數(shù)字信號格式的變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)；
根據(jù)監(jiān)測需求的采集頻率提取至少一所述數(shù)字信號格式的變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)；
將每一數(shù)字信號格式的變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)與該變電站數(shù)據(jù)預設閾值范圍對比，若所述變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)超出所述變電站數(shù)據(jù)預設閾值范圍，發(fā)送一報警信號至一用于控制一報警器的繼電器，控制所述報警器發(fā)出報警聲音；
將所述數(shù)字信號格式的變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)封裝為數(shù)據(jù)包，并通過一 ZigBee節(jié)點傳送該數(shù)據(jù)包至一 ZigBee協(xié)調器；
一 PC機從所述ZigBee協(xié)調器獲取至少一變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，錄入至少一巡檢人員檢修信息，并實時顯示所述變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)及所述巡檢人員檢修信息；
一遠程監(jiān)控中心從所述ZigBee協(xié)調器和/或所述PC機獲取所述變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，并從所述PC機獲取所述巡檢人員檢修信息；若遠程監(jiān)控中心在預設時間內未獲取所述巡檢人員檢修信息，發(fā)送一提示信息至所述PC機，用以提示巡檢人員及時對變電站器件進行常規(guī)檢修；
所述遠程監(jiān)控中心根據(jù)所述變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)對變電站進行綜合性能評估，獲取至少一變電站數(shù)據(jù)評估結果；以及
所述遠程監(jiān)控中心將所述變電站數(shù)據(jù)評估結果傳送至所述PC機。
[0010]其中，對所述模擬信號格式的變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理，獲取數(shù)字信號格式的變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，包括如下步驟:
放大所述模擬信號格式的變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)；
過濾所述模擬信號格式的變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)；以及
將所述模擬信號格式的變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)轉換為數(shù)字信號格式的變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)。
[0011]其中，所述遠程監(jiān)控中心根據(jù)所述變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)對變電站進行綜合性能評估，獲取至少一變電站數(shù)據(jù)評估結果，包括如下步驟:
將每一變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)與該變電站數(shù)據(jù)預設閾值范圍對比，若任一變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)超出所述變電站數(shù)據(jù)預設閾值范圍，判定該變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)異常，判定對應該變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)的變電站器件發(fā)生故障并發(fā)出一報警信號，所述報警信號通過所述協(xié)調器被發(fā)送至一用于控制一報警器的繼電器，控制所述報警器發(fā)出報警聲音；
根據(jù)異常的變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)及對應該變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)的故障診斷模型分析故障的潛在原因；
根據(jù)獲取異常的變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)的傳感器所對應的傳感器ID進行故障定位，獲取故障源；
根據(jù)所述故障的潛在原因及所述故障源獲取故障分析結果；以及根據(jù)所述故障分析結果生成至少一檢修可參考方案；所述故障分析結果及所述檢修參考方案即為所述變電站數(shù)據(jù)評估結果。
[0012]其中，所述變電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)包括變壓器實時監(jiān)測數(shù)據(jù)、斷