專利名稱：一種電力系統(tǒng)變壓器綜合監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及變壓器，特別是涉及一種電力系統(tǒng)變壓器綜合監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
變壓器在線監(jiān)測(cè)監(jiān)控是早期及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器故障，實(shí)現(xiàn)基于狀態(tài)的預(yù)防性維護(hù)的唯一途徑。隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，變壓器的在線監(jiān)控設(shè)備將顯得越來(lái)越重要。在現(xiàn)有傳統(tǒng)變電站中，高壓變壓器的監(jiān)控裝置包括很多不同功能的智能設(shè)備，這些智能設(shè)備通常由不同的制造商提供，獨(dú)立運(yùn)行，不但提高了用戶的采購(gòu)成本，而且給運(yùn)行維護(hù)人員帶來(lái)很多不便，顯著增加了管理成本。且前尚未見有將冷卻控制邏輯設(shè)備(Logical Device，縮略詞為L(zhǎng)D)、繞組熱點(diǎn)溫度測(cè)量LD、電氣量記錄LD、非電量保護(hù)監(jiān)測(cè)LD、鐵芯接地電流監(jiān)測(cè)LD、套管絕緣監(jiān)測(cè)LD、有載調(diào)壓開關(guān)(On Load Tape Changer，縮略詞為0LTC)監(jiān)測(cè)LD、油中溶解氣體監(jiān)測(cè)LD和局部放電監(jiān)測(cè)LD (以下簡(jiǎn)稱變壓器監(jiān)控用九LD)的功能集成在統(tǒng)一的CPU硬件平臺(tái)，按照國(guó)際電工委員會(huì)(International Electro technical Commission,縮略詞為IEC)頒布的應(yīng)用于變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC 61850統(tǒng)一建模，以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)變壓器綜合監(jiān)控。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是彌補(bǔ)上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種電力系統(tǒng)變壓器綜合監(jiān)控系統(tǒng)。本實(shí)用新型的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下技術(shù)方案予以解決。這種電力系統(tǒng)變壓器綜合監(jiān)控系統(tǒng)，安裝在電力變壓器旁邊，包括基于IEC 61850的統(tǒng)一的采用模塊化設(shè)計(jì)的CPU硬件平臺(tái)、與電力變壓器連接提供各種采集數(shù)據(jù)的相應(yīng)傳感器，以及采用通信協(xié)議與遠(yuǎn)程服務(wù)器軟件建立數(shù)據(jù)連接的系統(tǒng)終端，所述系統(tǒng)終端是調(diào)度端和通信子站PC機(jī)中的一種，安裝有遠(yuǎn)程服務(wù)器軟件。這種電力系統(tǒng)變壓器綜合監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)是:設(shè)有冷卻控制LD、包括繞組熱點(diǎn)溫度測(cè)量模塊的繞組熱點(diǎn)溫度測(cè)量LD、包括電氣量記錄模塊的電氣量記錄LD、包括非電量保護(hù)監(jiān)測(cè)模塊的非電量保護(hù)監(jiān)測(cè)LD、包括鐵芯接地電流監(jiān)測(cè)模塊的鐵芯接地電流監(jiān)測(cè)LD、包括套管絕緣監(jiān)測(cè)模塊的套管絕緣監(jiān)測(cè)LD、包括有載調(diào)壓開關(guān)OLTC監(jiān)測(cè)模塊的OLTC監(jiān)測(cè)LD、包括油中溶解氣體監(jiān)測(cè)模塊的油中溶解氣體監(jiān)測(cè)LD和包括局部放電監(jiān)測(cè)模塊的局部放電監(jiān)測(cè)LD共九種LD由用戶根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要和變壓器的特點(diǎn)選擇配置的其中至少I種，采用各自相應(yīng)的傳感器連接所述CPU，通過(guò)軟件配置啟動(dòng)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的相互獨(dú)立的各個(gè)LD的監(jiān)測(cè)功能，分別對(duì)變壓器進(jìn)行獨(dú)立有效的數(shù)據(jù)采集、由所述CPU對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行集成和處理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)變壓器的可配置的綜合監(jiān)控。還設(shè)有包括符合IEC 60076-7標(biāo)準(zhǔn)的熱管理數(shù)學(xué)模型和符合IEC 60599標(biāo)準(zhǔn)的油氣分析數(shù)學(xué)模型的專家分析系統(tǒng)，所述熱管理數(shù)學(xué)模型采用變壓器繞組熱點(diǎn)溫度計(jì)算公式間接計(jì)算繞組熱點(diǎn)溫度，所述變壓器繞組熱點(diǎn)溫度計(jì)算公式由國(guó)際電工委員會(huì)的IEC60076-7標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)出，所述油氣分析數(shù)學(xué)模型，包括基于特征氣體法和三比值法的油中氣體分析方法，所述特征氣體法是根據(jù)油中氣體的主要?dú)怏w含量和次要?dú)怏w含量的不同，及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部存在的潛伏性故障并可隨時(shí)監(jiān)視故障的發(fā)展情況；所述三比值法是通過(guò)計(jì)算C2H2/C2H4、CH4/H2、C2H4/C2H6的三種比值，根據(jù)已知的編碼規(guī)則和分類方法，查表確定變壓器的故障性質(zhì)。還設(shè)有同一時(shí)間源對(duì)時(shí)部件、本地實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示部件，以及組網(wǎng)部件。所述同一時(shí)間源對(duì)時(shí)部件包括采用DS3232SN芯片的RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，與現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(Field Programmable Gate Array，縮略詞為FPGA)采集模塊通信，在系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)時(shí)進(jìn)行準(zhǔn)確對(duì)時(shí)、存儲(chǔ)時(shí)間信息和時(shí)間同步。所述本地實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示部件包括液晶顯示器(Liquid Crystal Display,縮略詞為L(zhǎng)CD)、指示燈、數(shù)字和菜單鍵、方向鍵和確認(rèn)鍵以及功能鍵，所述指示燈包括電源指示燈、運(yùn)行指示燈、異常指示燈和告警指示燈，所述數(shù)字和菜單鍵包括I個(gè)菜單鍵和10個(gè)數(shù)字鍵，所述方向鍵和確認(rèn)鍵包括上、下、左、右四個(gè)方向鍵和I個(gè)確認(rèn)鍵；所述功能鍵包括復(fù)位鍵、配置鍵和返回鍵。所述組網(wǎng)部件包括采用通訊規(guī)約為IEC 61850的網(wǎng)口。本實(shí)用新型的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下進(jìn)一步的技術(shù)方案予以解決。所述冷卻控制LD，其組成包括按照IEC 61850-7-4標(biāo)準(zhǔn)定義的以下兼容邏輯節(jié)點(diǎn)。I) 一個(gè)LLNO邏輯節(jié)點(diǎn)，用于提供其它邏輯點(diǎn)實(shí)例所需要的公有信息；2) 一個(gè)LPHD物理設(shè)備邏輯節(jié)點(diǎn)，用于提供設(shè)備整體的信息；3)至少一個(gè)CCGR冷卻組控制邏輯節(jié)點(diǎn)，用于控制冷卻設(shè)備。所述冷卻控制LD，其監(jiān)控過(guò)程如下:從溫度傳感器上采集變壓器頂層油溫，或采用所述變壓器繞組熱點(diǎn)溫度計(jì)算公式間接計(jì)算的繞組熱點(diǎn)溫度，以及從電流傳感器上采集負(fù)荷電流，形成變壓器頂層油溫范圍或變壓器繞組熱點(diǎn)溫度范圍，啟動(dòng)相應(yīng)的冷卻組個(gè)數(shù)的控制策略，通過(guò)接觸器和熱繼電器控制冷卻裝置，還由客戶在軟件界面上手動(dòng)選擇輸入相應(yīng)的時(shí)間段形成時(shí)間范圍，啟動(dòng)相應(yīng)的動(dòng)冷卻組個(gè)數(shù)的控制策略，通過(guò)接觸器和熱繼電器控制冷卻裝置。所述繞組熱點(diǎn)溫度測(cè)量LD，其組成還包括按照IEC 61850-7-4標(biāo)準(zhǔn)定義的以下兼容邏輯節(jié)點(diǎn): I) 一個(gè)LPHD物理設(shè)備邏輯節(jié)點(diǎn)，用于描述本LD的物理信息；2) 一個(gè)LPNO邏輯節(jié)點(diǎn)，用于提供其它邏輯點(diǎn)實(shí)例所需要的公有信息；3) 一個(gè)SPTR邏輯節(jié)點(diǎn)，用于繞組熱點(diǎn)溫度計(jì)算；或者至少一個(gè)STMP邏輯節(jié)點(diǎn)用于繞組熱點(diǎn)溫度的直接測(cè)量。所述包括繞組熱點(diǎn)溫度測(cè)量模塊的繞組熱點(diǎn)溫度測(cè)量LD，其監(jiān)控過(guò)程如下:從溫度傳感器上采集包括變壓器頂層油溫或環(huán)境溫度，結(jié)合變壓器負(fù)荷電流與變壓器負(fù)荷側(cè)額定電流的比值即變壓器負(fù)載因素，以及變壓器熱特性參數(shù)，計(jì)算繞組熱點(diǎn)溫度，進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示以及告警輸出，變壓器熱特性參數(shù)包括油指數(shù)x、繞組指數(shù)y、常數(shù)kn、常數(shù)k21、常數(shù)k22、時(shí)間常數(shù)T ^、時(shí)間常數(shù)Tw、損耗比R、熱點(diǎn)-頂層油的溫度梯度A 0to、額定損耗下頂層油的穩(wěn)態(tài)溫升A 0OT。[0026]所述電氣量記錄LD，其還組成包括按照IEC 61850-7-4標(biāo)準(zhǔn)定義的以下兼容邏輯節(jié)點(diǎn):I) 一個(gè)LPHD物理設(shè)備邏輯節(jié)點(diǎn)，用于描述本LD的物理信息；2) 一個(gè)LPNO邏輯節(jié)點(diǎn)，用于提供其它邏輯點(diǎn)實(shí)例所需要的公有信息；3) 一個(gè)YPTR邏輯節(jié)點(diǎn)，用于變壓器有功功率、無(wú)功功率、視在功率、功率因素、負(fù)載率的監(jiān)測(cè)。所述包括電氣量記錄模塊的電氣量記錄LD，其監(jiān)控過(guò)程如下:從互感器上采集包括三相電壓、三相電流信號(hào)，統(tǒng)計(jì)分析計(jì)算有功功率、無(wú)功功率、視在功率、功率因素和負(fù)載率，進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。所述非電量保護(hù)監(jiān)測(cè)LD，其組成還包括按照IEC 61850-7-4標(biāo)準(zhǔn)定義的以下兼容邏輯節(jié)點(diǎn):I) 一個(gè)LPHD物理設(shè)備邏輯節(jié)點(diǎn),用于描述本LD的物理信息；2) 一個(gè)LPNO邏輯節(jié)點(diǎn)，用于提供其它邏輯點(diǎn)實(shí)例所需要的公有信息；3)至少一個(gè)RBDR邏輯節(jié)點(diǎn)，用于重瓦斯、輕瓦斯開關(guān)保護(hù)動(dòng)作的監(jiān)測(cè)。所述包括非電量保護(hù)監(jiān)測(cè)模塊的非電量保護(hù)監(jiān)測(cè)LD，其監(jiān)控過(guò)程如下:從開關(guān)輔助觸點(diǎn)上采集包括輕/重瓦斯報(bào)警、重瓦斯跳閘的開關(guān)動(dòng)作信號(hào)，以及從油位傳感器上采集變壓器油位信息，進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示以及告警輸出。所述鐵芯接地電流監(jiān)測(cè)LD，其組成還包括按照IEC 61850-7-4標(biāo)準(zhǔn)定義的以下兼容邏輯節(jié)點(diǎn):I) 一個(gè)LPHD物理設(shè)備邏輯節(jié)點(diǎn)，用于描述本LD的物理信息；2) 一個(gè)LPNO邏輯節(jié)點(diǎn)，用于提供其它邏輯點(diǎn)實(shí)例所需要的公有信息； 3) 一個(gè)MMXN邏輯節(jié)點(diǎn)，用于鐵芯接地電流的監(jiān)測(cè)。所述包括鐵芯接地電流監(jiān)測(cè)模塊的鐵芯接地電流監(jiān)測(cè)LD，其監(jiān)控過(guò)程如下:從泄漏電流傳感器上采集包括鐵芯接地電流信號(hào)，根據(jù)測(cè)量結(jié)果對(duì)是否存在鐵芯多點(diǎn)接地缺陷及嚴(yán)重程度做出定量評(píng)估，進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示以及告警輸出。所述套管絕緣監(jiān)測(cè)LD，其組成還包括按照IEC 61850-7-4標(biāo)準(zhǔn)定義的以下兼容邏輯節(jié)點(diǎn):I) 一個(gè)LPHD物理設(shè)備邏輯節(jié)點(diǎn)，用于描述本LD的物理信息；2) 一個(gè)LPNO邏輯節(jié)點(diǎn)，用于提供其它邏輯點(diǎn)實(shí)例所需要的公有信息；3)至少一個(gè)ZBSH邏輯節(jié)點(diǎn)，用于監(jiān)測(cè)套管的介質(zhì)損耗和電容值。所述包括套管絕緣監(jiān)測(cè)模塊的套管絕緣監(jiān)測(cè)LD，其監(jiān)控過(guò)程如下:從安裝在包括高、中、低壓側(cè)的三相套管上的工作電壓傳感器和末屏泄漏電流傳感器上同步采集包括各相套管的工作相電壓末屏泄漏電流，計(jì)算每個(gè)套管的介質(zhì)損耗和電容值的套管絕緣指標(biāo)，進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示以及告警輸出。所述OLTC監(jiān)測(cè)LD，其組成還包括按照IEC 61850_7_4標(biāo)準(zhǔn)定義的以下兼容邏輯節(jié)點(diǎn)。I) 一個(gè)LPHD物理設(shè)備邏輯節(jié)點(diǎn)，用于描述本LD的物理信息；2) 一個(gè)LPNO邏輯節(jié)點(diǎn)，用于提供其它邏輯點(diǎn)實(shí)例所需要的公有信息；3) 一個(gè)SLTC邏輯節(jié)點(diǎn)，用于OLTC檔位和OLTC包括電源故障、拒動(dòng)的異常狀態(tài)監(jiān)測(cè)。所述包括OLTC監(jiān)測(cè)模塊的OLTC監(jiān)測(cè)LD，其監(jiān)控過(guò)程如下:從OLTC有載調(diào)壓開關(guān)監(jiān)控裝置上采集包括OLTC檔位和OLTC的電源故障、拒動(dòng)的異常狀態(tài)，進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示以及告警輸出。所述油中溶解氣體監(jiān)測(cè)LD，其組成還包括按照IEC 61850-7-4標(biāo)準(zhǔn)定義的以下兼容邏輯節(jié)點(diǎn):I) 一個(gè)LPHD物理設(shè)備邏輯節(jié)點(diǎn)，用于描述本LD的物理信息；2) 一個(gè)LPNO邏輯節(jié)點(diǎn)，用于提供其它邏輯點(diǎn)實(shí)例所需要的公有信息；3) 一個(gè)SIML絕緣介質(zhì)監(jiān)測(cè)邏輯節(jié)點(diǎn)，用于變壓器油中氣的監(jiān)測(cè)。所述包括油中溶解氣體監(jiān)測(cè)模塊的油中溶解氣體監(jiān)測(cè)LD，其監(jiān)控過(guò)程如下: 從集成油中溶解氣體監(jiān)測(cè)設(shè)備或油中溶解氣體監(jiān)測(cè)傳感器上采集包括H2、C0、CH4、C2H4> C2H2, C2H6, CO2、水蒸氣H2O的共八種氣體含量，輸出相應(yīng)的電流信號(hào)，當(dāng)有4mA 20mA輸出電流時(shí)，通過(guò)電纜線直接傳送至變壓器綜合監(jiān)控裝置的模擬量通道，經(jīng)FPGA采集模塊處理后直接傳送至變壓器綜合監(jiān)控裝置的CPU計(jì)算出H2、CO、CH4, C2H4, C2H2, C2H6, CO2、水蒸氣&0的濃度；當(dāng)無(wú)4mA 20mA輸出電流時(shí)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送至變壓器綜合監(jiān)控裝置的CPU上進(jìn)行處理，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)112、0)、014、(:2114、(:2112、(:2116、0)2、水蒸氣H2O,并通過(guò)特征氣體法和三比值法對(duì)油中溶解氣體進(jìn)行分析，初步判斷變壓器的運(yùn)行狀況，進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示以及告警輸出。所述局部放電監(jiān)測(cè)LD，其組成還包括按照IEC 61850-7-4標(biāo)準(zhǔn)定義的以下兼容邏輯節(jié)點(diǎn):I) 一個(gè)LPHD物理設(shè)備邏輯節(jié)點(diǎn)，用于描述本LD的物理信息；2) 一個(gè)LPNO邏輯節(jié)點(diǎn)，用于提供其它邏輯點(diǎn)實(shí)例所需要的公有信息；3) 一個(gè)SPDC邏輯節(jié)點(diǎn)，用于變壓器局部放電強(qiáng)度、局部放電相位、局部放電次數(shù)信息的監(jiān)測(cè)。所述包括局部放電監(jiān)測(cè)模塊的局部放電監(jiān)測(cè)LD，其監(jiān)控過(guò)程如下:從集成局部放電監(jiān)測(cè)設(shè)備或局部放電監(jiān)測(cè)傳感器上采集包括局部放電強(qiáng)度、局部放電相位和局部放電次數(shù)的信息，輸出相應(yīng)的電流信號(hào)，當(dāng)有4mA 20mA輸出電流時(shí),通過(guò)電纜線直接傳送至變壓器綜合監(jiān)控裝置的模擬量通道，經(jīng)FPGA采集處理后直接傳送至變壓器綜合監(jiān)控裝置的CPU計(jì)算包括局部放電強(qiáng)度、局部放電相位和局部放電次數(shù)的參量值以及告警輸出；當(dāng)無(wú)4mA 20mA輸出電流時(shí)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送至變壓器綜合監(jiān)控裝置的CPU上進(jìn)行處理，實(shí)時(shí)顯示包括局部放電強(qiáng)度、局部放電相位和局部放電次數(shù)的參量值以及告警輸出。本實(shí)用新型的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下再進(jìn)一步的技術(shù)方案予以解決。由所述CPU對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行集成和處理，是所有LD采集信號(hào)統(tǒng)一由一塊監(jiān)控板進(jìn)行，所述監(jiān)控板包括所述CPU、FPGA采集模塊，以及各個(gè)LD相應(yīng)的相對(duì)獨(dú)立的實(shí)現(xiàn)各個(gè)LD功能的周邊電路和接口。所述CPU用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制變壓器系統(tǒng)，可與后臺(tái)主服務(wù)器進(jìn)行對(duì)時(shí)、組網(wǎng)和數(shù)據(jù)交換，可通過(guò)顯示口、存儲(chǔ)卡、USB 口、串口和網(wǎng)口與外部設(shè)備進(jìn)行交互。所述FPGA采集模塊用于對(duì)裝置中的開關(guān)量信號(hào)和模擬量信號(hào)的實(shí)時(shí)采集和處理，并進(jìn)行局部總線協(xié)議的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和通信，完成實(shí)時(shí)信息到CPU模塊的準(zhǔn)確傳輸，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠，同時(shí)完成采樣數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確對(duì)時(shí)功能。所述周邊電路和接口包括模擬量輸入板、開關(guān)量輸入板、開關(guān)量輸出板、直流信號(hào)隔離板、監(jiān)控板的采集、分析、控制以及統(tǒng)一同步時(shí)鐘的復(fù)用電路。所述模擬量輸入板包括差分信號(hào)輸入模塊、采樣保持模塊、多路選擇模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊和總線接口。所述開關(guān)量輸入板包括開關(guān)量輸入模塊、CPLD控制模塊、兩級(jí)緩沖模塊和總線接□。所述開關(guān)量輸出板包括總線接口、CPLD控制模塊和容錯(cuò)回讀模塊，開關(guān)量輸出信號(hào)由監(jiān)控板通過(guò)背板總線接口送至開關(guān)量輸出板，經(jīng)CPLD控制模塊譯碼鎖存并控制繼電器和容錯(cuò)回讀模塊，從而完成開關(guān)量輸出和開關(guān)量回讀。所述監(jiān)控板的采集、分析、控制以及統(tǒng)一同步時(shí)鐘的復(fù)用電路，包括總線設(shè)計(jì)電路、存儲(chǔ)卡接口電路、USB接口電路、串口接口電路、RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路和網(wǎng)口設(shè)計(jì)電路。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是:本實(shí)用新型將變壓器監(jiān)控中相對(duì)獨(dú)立的的功能集成在同一個(gè)CPU硬件平臺(tái)按照IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一建模，并形成獨(dú)立使用的配置工具，同時(shí)對(duì)不同LD進(jìn)行集中管理，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力系統(tǒng)變壓器包括變壓器監(jiān)控用九LD:冷卻控制LD、繞組熱點(diǎn)溫度測(cè)量LD、電氣量記錄LD、非電量保護(hù)監(jiān)測(cè)LD、鐵芯接地電流監(jiān)測(cè)LD、套管絕緣監(jiān)測(cè)LD、0LTC監(jiān)測(cè)LD、油中溶解氣體監(jiān)測(cè)LD和局部放電監(jiān)測(cè)LD的相對(duì)獨(dú)立的LD功能的可配置的綜合監(jiān)控。系統(tǒng)同時(shí)建立了包括符合IEC 60076-7標(biāo)準(zhǔn)的熱管理數(shù)學(xué)模型和符合IEC 60599標(biāo)準(zhǔn)的油氣分析數(shù)學(xué)模型的專家分析系統(tǒng)，還具有與同一時(shí)間源的對(duì)時(shí)與同步功能，還具有本地實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示與組網(wǎng)功能。用戶在工程應(yīng)用時(shí)只需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要和變壓器的特點(diǎn)對(duì)具體LD及相關(guān)軟件進(jìn)行簡(jiǎn)單的配置即可，無(wú)需任何復(fù)雜的操作，工程應(yīng)用方便靈活。本實(shí)用新型系統(tǒng)改變了變壓器監(jiān)控用九LD數(shù)據(jù)重復(fù)采集、缺乏數(shù)據(jù)集成和處理、缺乏信息交換和共享的現(xiàn)狀，通過(guò)對(duì)變壓器監(jiān)控用九LD功能的綜合分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器“健康狀況”的診斷，將故障消滅在萌芽階段。對(duì)變壓器運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)掌握，有利于從傳統(tǒng)的基于制度的定時(shí)維護(hù)向基于狀態(tài)的預(yù)防性維護(hù)轉(zhuǎn)變，顯著節(jié)省維護(hù)成本，且提高變壓器的使用壽命，客戶可以顯著降低采購(gòu)成本和管理成本。本實(shí)用新型系統(tǒng)可以廣泛用于電力行業(yè)包括發(fā)電、變電、配電的各種電力系統(tǒng)變壓器狀態(tài)監(jiān)控場(chǎng)合，以提高變壓器監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

圖1是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
的硬件結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
的系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)圖；圖3是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
的工作過(guò)程示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
并對(duì)照附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說(shuō)明。一種如圖1 3所示電力系統(tǒng)變壓器綜合監(jiān)控系統(tǒng)，安裝在電力變壓器旁邊，包括基于IEC 61850的統(tǒng)一的采用模塊化設(shè)計(jì)的CPU硬件平臺(tái)、與電力變壓器連接提供各種采集數(shù)據(jù)的相應(yīng)傳感器，以及采用通信協(xié)議與遠(yuǎn)程服務(wù)器軟件建立數(shù)據(jù)連接的系統(tǒng)終端，系統(tǒng)終端是調(diào)度端和通信子站PC機(jī)中的一種，安裝有遠(yuǎn)程服務(wù)器軟件。CPU用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制變壓器系統(tǒng)，可與后臺(tái)主服務(wù)器進(jìn)行對(duì)時(shí)、組網(wǎng)和數(shù)據(jù)交換，可通過(guò)顯示口、存儲(chǔ)卡、USB 口、串口和網(wǎng)口與外部設(shè)備進(jìn)行交互。設(shè)有冷卻控制LD、包括繞組熱點(diǎn)溫度測(cè)量模塊的繞組熱點(diǎn)溫度測(cè)量LD、包括電氣量記錄模塊的電氣量記錄LD、包括非電量保護(hù)監(jiān)測(cè)模塊的非電量保護(hù)監(jiān)測(cè)LD、包括鐵芯接地電流監(jiān)測(cè)模塊的鐵芯接地電流監(jiān)測(cè)LD、包括套管絕緣監(jiān)測(cè)模塊的套管絕緣監(jiān)測(cè)LD、包括有載調(diào)壓開關(guān)OLTC監(jiān)測(cè)模塊的OLTC監(jiān)測(cè)LD、包括油中溶解氣體監(jiān)測(cè)模塊的油中溶解氣體監(jiān)測(cè)LD和包括局部放電監(jiān)測(cè)模塊的局部放電監(jiān)測(cè)LD共九種LD由用戶根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要和變壓器的特點(diǎn)選擇配置的其中至少I種，采用各自相應(yīng)的傳感器連接所述CPU，通過(guò)軟件配置啟動(dòng)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的相互獨(dú)立的各個(gè)LD的監(jiān)測(cè)功能，分別對(duì)變壓器進(jìn)行獨(dú)立有效的數(shù)據(jù)采集、由所述CPU對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行集成和處理，將所有LD采集信號(hào)統(tǒng)一由包括CPU、FPGA采集模塊，以及各個(gè)LD相應(yīng)的相對(duì)獨(dú)立的實(shí)現(xiàn)各個(gè)LD功能的周邊電路和接口的監(jiān)控板進(jìn)行集成和處理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)變壓器的可配置的綜合監(jiān)控。FPGA采集模塊用于對(duì)裝置中的開關(guān)量信號(hào)和模擬量信號(hào)的實(shí)時(shí)采集和處理，并進(jìn)行局部總線協(xié)議的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和通信，完成實(shí)時(shí)信息到CPU模塊的準(zhǔn)確傳輸，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠，同時(shí)完成采樣數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確對(duì)時(shí)功能。周邊電路和接口包括模擬量輸入板、開關(guān)量輸入板、開關(guān)量輸出板、直流信號(hào)隔離板、監(jiān)控板的采集、分析、控制以及統(tǒng)一同步時(shí)鐘的復(fù)用電路。模擬量輸入板包括差分信號(hào)輸入模塊、采樣保持模塊、多路選擇模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊和總線接口。開關(guān)量輸入板包括開關(guān)量輸入模塊、CPLD控制模塊、兩級(jí)緩沖模塊和總線接口。開關(guān)量輸出板包括總線接口、CPLD控制模塊和容錯(cuò)同讀模塊，開關(guān)量輸出信號(hào)由監(jiān)控板通過(guò)背板總線接口送至開關(guān)量輸出板，經(jīng)CPLD控制模塊譯碼鎖存并控制繼電器和容錯(cuò)回讀模塊，從而完成開關(guān)量輸出和開關(guān)量回讀。監(jiān)控板的采集、分析、控制以及統(tǒng)一同步時(shí)鐘的復(fù)用電路，包括總線設(shè)計(jì)電路、存儲(chǔ)卡接口電路、USB接口電路、串口接口電路、RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路和網(wǎng)口設(shè)計(jì)電路。還設(shè)有包括符合IEC 60076-7標(biāo)準(zhǔn)的熱管理數(shù)學(xué)模型和符合IEC 60599標(biāo)準(zhǔn)的油氣分析數(shù)學(xué)模型的專家分析系統(tǒng)。熱管理數(shù)學(xué)模型采用由國(guó)際電工委員會(huì)的IEC 60076-7標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)出的變壓器繞組熱點(diǎn)溫度計(jì)算公式間接計(jì)算繞組熱點(diǎn)溫度；油氣分析數(shù)學(xué)模型，包括基于特征氣體法和三比值法的油中氣體分析方法，特征氣體法是根據(jù)油中氣體的主要?dú)怏w含量和次要?dú)怏w含量的不同，及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部存在的潛伏性故障并可隨時(shí)監(jiān)視故障的發(fā)展情況；三比值法是通過(guò)計(jì)算C2H2/C2H4、CH4/H2、C2H4/C2H6的三種比值，根據(jù)已知的編碼規(guī)則和分類方法，查表確定變壓器的故障性質(zhì)。還設(shè)有同一時(shí)間源對(duì)時(shí)部件、本地實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示部件，以及組網(wǎng)部件。同一時(shí)間源對(duì)時(shí)部件包括采用DS3232SN芯片的RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，與FPGA采集模塊通信，在系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)時(shí)進(jìn)行準(zhǔn)確對(duì)時(shí)、存儲(chǔ)時(shí)間信息和時(shí)間同步。本地實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示部件包括IXD、指示燈、數(shù)字和菜單鍵、方向鍵和確認(rèn)鍵以及功能鍵，指示燈包括電源指示燈、運(yùn)行指示燈、界常指示燈和告警指示燈，數(shù)字和菜單鍵包括I個(gè)菜單鍵和10個(gè)數(shù)字鍵，方向鍵和確認(rèn)鍵包括上、下、左、右四個(gè)方向鍵和I個(gè)確認(rèn)鍵；功能鍵包括復(fù)位鍵、配置鍵和返回鍵。組網(wǎng)部件包括采用通訊規(guī)約為IEC 61850的網(wǎng)口。冷卻控制LD，其組成包括按照IEC 61850-7-4標(biāo)準(zhǔn)定義的以下兼容邏輯節(jié)點(diǎn):I) 一個(gè)LLNO邏輯節(jié)點(diǎn)，用于提供其它邏輯點(diǎn)實(shí)例所需要的公有信息；2) 一個(gè)LPHD物理設(shè)備邏輯節(jié)點(diǎn)，用于提供設(shè)備整體的信息；3)至少一個(gè)CCGR冷卻組控制邏輯節(jié)點(diǎn)，用于控制冷卻設(shè)備。冷卻控制LD，其監(jiān)控過(guò)程如下:從溫度傳感器上采集變壓器頂層油溫，或采用所述變壓器繞組熱點(diǎn)溫度計(jì)算公式間接計(jì)算的繞組熱點(diǎn)溫度，以及從電流傳感器上采集負(fù)荷電流，形成變壓器頂層油溫范圍或變壓器繞組熱點(diǎn)溫度范圍，啟動(dòng)相應(yīng)的冷卻組個(gè)數(shù)的控制策略，通過(guò)接觸器和熱繼電器控制冷卻裝置，還由客戶在軟件界面上手動(dòng)選擇輸入相應(yīng)的時(shí)間段形成時(shí)間范圍，啟動(dòng)相應(yīng)的動(dòng)冷卻組個(gè)數(shù)的控制策略，通過(guò)接觸器和熱繼電器控制冷卻裝置。繞組熱點(diǎn)溫度測(cè)量LD，其組成還包括按照IEC 61850-7-4標(biāo)準(zhǔn)定義的以下兼容邏輯節(jié)點(diǎn):I) 一個(gè)LPHD物理設(shè)備邏輯節(jié)點(diǎn)，用于描述本LD的物理信息；2) 一個(gè)LPNO邏輯節(jié)點(diǎn)，用于提供其它邏輯點(diǎn)實(shí)例所需要的公有信息；3) 一個(gè)SPTR邏輯 節(jié)點(diǎn)，用于繞組熱點(diǎn)溫度計(jì)算；或者至少一個(gè)STMP邏輯節(jié)點(diǎn)用于繞組熱點(diǎn)溫度的直接測(cè)量。包括繞組熱點(diǎn)溫度測(cè)量模塊的繞組熱點(diǎn)溫度測(cè)量LD，其監(jiān)控過(guò)程如下:從溫度傳感器上采集包括變壓器頂層油溫或環(huán)境溫度，結(jié)合變壓器負(fù)荷電流與變壓器負(fù)荷側(cè)額定電流的比值即變壓器負(fù)載因素，以及變壓器熱特性參數(shù)，計(jì)算繞組熱點(diǎn)溫度，進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示以及告警輸出，變壓器熱特性參數(shù)包括油指數(shù)x、繞組指數(shù)y、常數(shù)kn、常數(shù)k21、常數(shù)k22、時(shí)間常數(shù)T ^、時(shí)間常數(shù)Tw、損耗比R、熱點(diǎn)-頂層油的溫度梯度A 0to、額定損耗下頂層油的穩(wěn)態(tài)溫升A 0OT。電氣量記錄LD，其還組成包括按照IEC 61850-7-4標(biāo)準(zhǔn)定義的以下兼容邏輯節(jié)
占-
^ \\\ I) 一個(gè)LPHD物理設(shè)備邏輯節(jié)點(diǎn)，用于描述本LD的物理信息；2) 一個(gè)LPNO邏輯節(jié)點(diǎn)，用于提供其它邏輯點(diǎn)實(shí)例所需要的公有信息；3) 一個(gè)YPTR邏輯節(jié)點(diǎn)，用于變壓器有功功率、無(wú)功功率、視在功率、功率因素、負(fù)載率的監(jiān)測(cè)。包括電氣量記錄模塊的電氣量記錄LD，其監(jiān)控過(guò)程如下:從互感器上采集包括三相電壓、三相電流信號(hào)，統(tǒng)計(jì)分析計(jì)算有功功率、無(wú)功功率、視在功率、功率因素和負(fù)載率，進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。非電量保護(hù)監(jiān)測(cè)LD，其組成還包括按照IEC 61850-7-4標(biāo)準(zhǔn)定義的以下兼容邏輯節(jié)點(diǎn):I) 一個(gè)LPHD物理設(shè)備邏輯節(jié)點(diǎn)，用于描述本LD的物理信息；2) 一個(gè)LPNO邏輯節(jié)點(diǎn)，用于提供其它邏輯點(diǎn)實(shí)例所需要的公有信息；3)至少一個(gè)RBDR邏輯節(jié)點(diǎn)，用于重瓦斯、輕瓦斯開關(guān)保護(hù)動(dòng)作的監(jiān)測(cè)。[0119]包括非電量保護(hù)監(jiān)測(cè)模塊的非電量保護(hù)監(jiān)測(cè)LD，其監(jiān)控過(guò)程如下:從開關(guān)輔助觸點(diǎn)上采集包括輕/重瓦斯報(bào)警、重瓦斯跳閘的開關(guān)動(dòng)作信號(hào)，以及從油位傳感器上采集變壓器油位信息，進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示以及告警輸出。鐵芯接地電流監(jiān)測(cè)LD，其組成還包括按照IEC 61850-7-4標(biāo)準(zhǔn)定義的以下兼容邏輯節(jié)點(diǎn):I) 一個(gè)LPHD物理設(shè)備邏輯節(jié)點(diǎn)，用于描述本LD的物理信息；2) 一個(gè)LPNO邏輯節(jié)點(diǎn)，用于提供其它邏輯點(diǎn)實(shí)例所需要的公有信息；3) 一個(gè)MMXN邏輯節(jié)點(diǎn)，用于鐵芯接地電流的監(jiān)測(cè)。包括鐵芯接地電流監(jiān)測(cè)模塊的鐵芯接地電流監(jiān)測(cè)LD，其監(jiān)控過(guò)程如下:從泄漏電流傳感器上采集包括鐵芯接地電流信號(hào)，根據(jù)測(cè)量結(jié)果對(duì)是否存在鐵芯多點(diǎn)接地缺陷及嚴(yán)重程度做出定量評(píng)估，進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示以及告警輸出。套管絕緣監(jiān)測(cè)LD，其組成還包括按照IEC 61850-7-4標(biāo)準(zhǔn)定義的以下兼容邏輯節(jié)
占-
^ \\\ I) 一個(gè)LPHD物理設(shè)備邏輯節(jié)點(diǎn)，用于描述本LD的物理信息；2) 一個(gè)LPNO邏輯節(jié)點(diǎn)，用于提供其它邏輯點(diǎn)實(shí)例所需要的公有信息；3)至少一個(gè)ZBSH邏輯節(jié)點(diǎn)，用于監(jiān)測(cè)套管的介質(zhì)損耗和電容值。包括套管絕緣監(jiān)測(cè)模塊的套管絕緣監(jiān)測(cè)LD，其監(jiān)控過(guò)程如下:從安裝在包括高、中、低壓側(cè)的三相套管上的工作電壓傳感器和術(shù)屏泄漏電流傳感器上同步采集包括各相套管的工作相電壓術(shù)屏泄漏電流，計(jì)算每個(gè)套管的介質(zhì)損耗和電容值的套管絕緣指標(biāo)，進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示以及告警輸出。OLTC監(jiān)測(cè)LD，其組成還包括按照IEC 61850-7-4標(biāo)準(zhǔn)定義的以下兼容邏輯節(jié)點(diǎn):I) 一個(gè)LPHD物理設(shè)備邏輯節(jié)點(diǎn)，用于描述本LD的物理信息；2) 一個(gè)LPNO邏輯節(jié)點(diǎn)，用于提供其它邏輯點(diǎn)實(shí)例所需要的公有信息；3) 一個(gè)SLTC邏輯節(jié)點(diǎn)，用于OLTC檔位和OLTC包括電源故障、拒動(dòng)的異常狀態(tài)監(jiān)測(cè)。包括OLTC監(jiān)測(cè)模塊的OLTC監(jiān)測(cè)LD，其監(jiān)控過(guò)程如下:從OLTC有載調(diào)壓開關(guān)監(jiān)控裝置上采集包括OLTC檔位和OLTC的電源故障、拒動(dòng)的異常狀態(tài)，進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示以及告警輸出。
`[0139]油中溶解氣體監(jiān)測(cè)LD，其組成還包括按照IEC 61850-7-4標(biāo)準(zhǔn)定義的以下兼容邏輯節(jié)點(diǎn):I) 一個(gè)LPHD物理設(shè)備邏輯節(jié)點(diǎn)，用于描述本LD的物理信息；2) 一個(gè)LPNO邏輯節(jié)點(diǎn)，用于提供其它邏輯點(diǎn)實(shí)例所需要的公有信息；3) 一個(gè)SIML絕緣介質(zhì)監(jiān)測(cè)邏輯節(jié)點(diǎn)，用于變壓器油中氣的監(jiān)測(cè)。包括油中溶解氣體監(jiān)測(cè)模塊的油中溶解氣體監(jiān)測(cè)LD，其監(jiān)控過(guò)程如下:從集成油中溶解氣體監(jiān)測(cè)設(shè)備或油中溶解氣體監(jiān)測(cè)傳感器上采集包括H2、C0、CH4、C2H4> C2H2, C2H6, CO2、水蒸氣H2O的共八種氣體含量，輸出相應(yīng)的電流信號(hào)，當(dāng)有4mA 20mA輸出電流時(shí)，通過(guò)電纜線直接傳送至變壓器綜合監(jiān)控裝置的模擬量通道，經(jīng)FPGA采集模塊處理后直接傳送至變壓器綜合監(jiān)控裝置的CPU計(jì)算出H2、CO、CH4, C2H4, C2H2, C2H6, CO2、水蒸氣&0的濃度；當(dāng)無(wú)4mA 20mA輸出電流時(shí)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送至變壓器綜合監(jiān)控裝置的CPU上進(jìn)行處理，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)112、0)、014、(:2114、(:2112、(:2116、0)2、水蒸氣H2O,并通過(guò)特征氣體法和三比值法對(duì)油中溶解氣體進(jìn)行分析，初步判斷變壓器的運(yùn)行狀況，進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示以及告警輸出。局部放電監(jiān)測(cè)LD，其組成還包括按照IEC 61850-7-4標(biāo)準(zhǔn)定義的以下兼容邏輯節(jié)點(diǎn)。I) 一個(gè)LPHD物理設(shè)備邏輯節(jié)點(diǎn)，用于描述本LD的物理信息；2) 一個(gè)LPNO邏輯節(jié)點(diǎn)，用于提供其它邏輯點(diǎn)實(shí)例所需要的公有信息；3) 一個(gè)SPDC邏輯節(jié)點(diǎn)，用于變壓器局部放電強(qiáng)度、局部放電相位、局部放電次數(shù)信息的監(jiān)測(cè)。包括局部放電監(jiān)測(cè)模塊的局部放電監(jiān)測(cè)LD，其監(jiān)控過(guò)程如下:從集成局部放電監(jiān)測(cè)設(shè)備或局部放電監(jiān)測(cè)傳感器上采集包括局部放電強(qiáng)度、局部放電相位和局部放電次數(shù)的信息，輸出相應(yīng)的電流信號(hào)，當(dāng)有4mA 20mA輸出電流時(shí),通過(guò)電纜線直接傳送至變壓器綜合監(jiān)控裝置的模擬量通道，經(jīng)FPGA采集處理后直接傳送至變壓器綜合監(jiān)控裝置的CPU計(jì)算包括局部放電強(qiáng)度、局部放電相位和局部放電次數(shù)的參量值以及告警輸出；當(dāng)無(wú)4mA 20mA輸出電流時(shí)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送至變壓器綜合監(jiān)控裝置的CPU上進(jìn)行處理，實(shí)時(shí)顯示包括局部放電強(qiáng)度、局部放電相位和局部放電次數(shù)的參量值以及告警輸出。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種電力系統(tǒng)變壓器綜合監(jiān)控系統(tǒng)，安裝在電力變壓器旁邊，包括基于IEC 61850的統(tǒng)一的采用模塊化設(shè)計(jì)的CPU硬件平臺(tái)、與電力變壓器連接提供各種采集數(shù)據(jù)的相應(yīng)傳感器，以及采用通信協(xié)議與遠(yuǎn)程服務(wù)器軟件建立數(shù)據(jù)連接的系統(tǒng)終端，所述系統(tǒng)終端是調(diào)度端和通信子站PC機(jī)中的一種，安裝有遠(yuǎn)程服務(wù)器軟件，其特征在于: 設(shè)有冷卻控制LD、包括繞組熱點(diǎn)溫度測(cè)量模塊的繞組熱點(diǎn)溫度測(cè)量LD、包括電氣量記錄模塊的電氣量記錄LD、包括非電量保護(hù)監(jiān)測(cè)模塊的非電量保護(hù)監(jiān)測(cè)LD、包括鐵芯接地電流監(jiān)測(cè)模塊的鐵芯接地電流監(jiān)測(cè)LD、包括套管絕緣監(jiān)測(cè)模塊的套管絕緣監(jiān)測(cè)LD、包括有載調(diào)壓開關(guān)OLTC監(jiān)測(cè)模塊的OLTC監(jiān)測(cè)LD、包括油中溶解氣體監(jiān)測(cè)模塊的油中溶解氣體監(jiān)測(cè)LD和包括局部放電監(jiān)測(cè)模塊的局部放電監(jiān)測(cè)LD共九種LD由用戶根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要和變壓器的特點(diǎn)選擇配置的其中至少I種，采用各自相應(yīng)的傳感器連接所述CPU。
2.如權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)變壓器綜合監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于: 還設(shè)有同一時(shí)間源對(duì)時(shí)部件、本地實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示部件，以及組網(wǎng)部件； 所述同一時(shí)間源對(duì)時(shí)部件包括采用DS3232SN芯片的RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路； 所述本地實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示部件包括液晶顯示器IXD、指示燈、數(shù)字和菜單鍵、方向鍵和確認(rèn)鍵以及功能鍵，所述指示燈包括電源指示燈、運(yùn)行指示燈、異常指示燈和告警指示燈，所述數(shù)字和菜單鍵包括I個(gè)菜單鍵和10個(gè)數(shù)字鍵，所述方向鍵和確認(rèn)鍵包括上、下、左、右四個(gè)方向鍵和I個(gè)確認(rèn)鍵；所述功能鍵包括復(fù)位鍵、配置鍵和返回鍵； 所述組網(wǎng)部件包括采用通訊規(guī)約為IEC 61850的網(wǎng)口。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電力系統(tǒng)變壓器綜合監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于: 所述冷卻控制LD，其組成包括按照IEC 61850-7-4標(biāo)準(zhǔn)定義的以下兼容邏輯節(jié)點(diǎn): 1)一個(gè)LLNO邏輯節(jié)點(diǎn)； 2)—個(gè)LPHD物理設(shè)備邏輯節(jié)點(diǎn)； 3)至少一個(gè)CCGR冷卻組控制邏輯節(jié)點(diǎn)。
4.如權(quán)利要求3所述的電力系統(tǒng)變壓器綜合監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于: 所述繞組熱點(diǎn)溫度測(cè)量LD，其組成還包括按照IEC 61850-7-4標(biāo)準(zhǔn)定義的以下兼容邏輯節(jié)點(diǎn): 1)一個(gè)LPHD物理設(shè)備邏輯節(jié)點(diǎn)； 2)—個(gè)LPNO邏輯節(jié)點(diǎn)； 3)一個(gè)SPTR邏輯節(jié)點(diǎn)或者至少一個(gè)STMP邏輯節(jié)點(diǎn)。
5.如權(quán)利要求4所述的電力系統(tǒng)變壓器綜合監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于: 所述電氣量記錄LD，其組成還包括按照IEC 61850-7-4標(biāo)準(zhǔn)定義的以下兼容邏輯節(jié)點(diǎn) 1)一個(gè)LPHD物理設(shè)備邏輯節(jié)點(diǎn)； 2)—個(gè)LPNO邏輯節(jié)點(diǎn)； 3)一個(gè)YPTR邏輯節(jié)點(diǎn)； 所述非電量保護(hù)監(jiān)測(cè)LD，其組成還包括按照IEC 61850-7-4標(biāo)準(zhǔn)定義的以下兼容邏輯節(jié)點(diǎn): 1)一個(gè)LPHD物理設(shè)備邏輯節(jié)點(diǎn)； 2)—個(gè)LPNO邏輯節(jié)點(diǎn)；3)至少一個(gè)RBDR邏輯節(jié)點(diǎn)。
6.如權(quán)利要求5所述的電力系統(tǒng)變壓器綜合監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于: 所述鐵芯接地電流監(jiān)測(cè)LD，其組成還包括按照IEC 61850-7-4標(biāo)準(zhǔn)定義的以下兼容邏輯節(jié)點(diǎn): 1)一個(gè)LPHD物理設(shè)備邏輯節(jié)點(diǎn)； 2)—個(gè)LPNO邏輯節(jié)點(diǎn)； 3)一個(gè)MMXN邏輯節(jié)點(diǎn)； 所述套管絕緣監(jiān)測(cè)LD，其組成還包括按照IEC 61850-7-4標(biāo)準(zhǔn)定義的以下兼容邏輯節(jié) 1)一個(gè)LPHD物 理設(shè)備邏輯節(jié)點(diǎn)； 2)—個(gè)LPNO邏輯節(jié)點(diǎn)； 3)至少一個(gè)ZBSH邏輯節(jié)點(diǎn)； 所述OLTC監(jiān)測(cè)LD，其組成還包括按照IEC 61850-7-4標(biāo)準(zhǔn)定義的以下兼容邏輯節(jié)點(diǎn): 1)一個(gè)LPHD物理設(shè)備邏輯節(jié)點(diǎn)； 2)—個(gè)LPNO邏輯節(jié)點(diǎn)； 3)一個(gè)SLTC邏輯節(jié)點(diǎn)。
7.如權(quán)利要求6所述的電力系統(tǒng)變壓器綜合監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于: 所述油中溶解氣體監(jiān)測(cè)LD，其組成還包括按照IEC 61850-7-4標(biāo)準(zhǔn)定義的以下兼容邏輯節(jié)點(diǎn): 1)一個(gè)LPHD物理設(shè)備邏輯節(jié)點(diǎn)； 2)—個(gè)LPNO邏輯節(jié)點(diǎn)； 3)一個(gè)SIML絕緣介質(zhì)監(jiān)測(cè)邏輯節(jié)點(diǎn)； 所述局部放電監(jiān)測(cè)LD，其組成還包括按照IEC 61850-7-4標(biāo)準(zhǔn)定義的以下兼容邏輯節(jié)占-^ \\\1)一個(gè)LPHD物理設(shè)備邏輯節(jié)點(diǎn)； 2)—個(gè)LPNO邏輯節(jié)點(diǎn)； 3)一個(gè)SPDC邏輯節(jié)點(diǎn)。
8.如權(quán)利要求7所述的電力系統(tǒng)變壓器綜合監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于: 由所述CPU對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行集成和處理，是所有LD采集信號(hào)統(tǒng)一由一塊監(jiān)控板進(jìn)行，所述監(jiān)控板包括所述CPU、FPGA采集模塊，以及各個(gè)LD相應(yīng)的相對(duì)獨(dú)立的實(shí)現(xiàn)各個(gè)LD功能的周邊電路和接口； 所述周邊電路和接口包括模擬量輸入板、開關(guān)量輸入板、開關(guān)量輸出板、直流信號(hào)隔離板、監(jiān)控板的采集、分析、控制以及統(tǒng)一同步時(shí)鐘的復(fù)用電路。
9.如權(quán)利要求8所述的電力系統(tǒng)變壓器綜合監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于: 所述模擬量輸入板包括差分信號(hào)輸入模塊、采樣保持模塊、多路選擇模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊和總線接口； 所述開關(guān)量輸入板包括開關(guān)量輸入模塊、CPLD控制模塊、兩級(jí)緩沖模塊和總線接口 ； 所述開關(guān)量輸出板包括總線接口、CPLD控制模塊和容錯(cuò)回讀模塊。
10.如權(quán)利要求9所述的電力系統(tǒng)變壓器綜合監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述監(jiān)控板的采集、分析、控制以及統(tǒng)一同步時(shí)鐘的復(fù)用電路，包括總線設(shè)計(jì)電路、存儲(chǔ)卡接口電路、 USB接口電路、串口接口電路、RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路和網(wǎng)口設(shè)計(jì)電路。
專利摘要一種電力系統(tǒng)變壓器綜合監(jiān)控系統(tǒng)，包括基于IEC 61850的統(tǒng)一的采用模塊化設(shè)計(jì)的CPU硬件平臺(tái)、傳感器、系統(tǒng)終端、九種監(jiān)控邏輯設(shè)備中至少1種，通過(guò)軟件配置啟動(dòng)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的相互獨(dú)立的各個(gè)LD的監(jiān)測(cè)功能，分別對(duì)變壓器進(jìn)行獨(dú)立有效的數(shù)據(jù)采集、由CPU對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行集成和處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)變壓器的可配置的綜合監(jiān)控，還設(shè)有包括熱管理數(shù)學(xué)模型和油氣分析數(shù)學(xué)模型的專家分析系統(tǒng)。本實(shí)用新型系統(tǒng)工程應(yīng)用方便靈活，改變了數(shù)據(jù)重復(fù)采集、缺乏數(shù)據(jù)集成和處理、缺乏信息交換和共享的現(xiàn)狀，有利于從傳統(tǒng)的基于制度的定時(shí)維護(hù)向基于狀態(tài)的預(yù)防性維護(hù)轉(zhuǎn)變，顯著節(jié)省維護(hù)成本，且提高變壓器的使用壽命，客戶可以顯著降低采購(gòu)成本和管理成本。
文檔編號(hào)G01R31/00GK202948087SQ201220669269
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月7日
發(fā)明者趙忠, 黎波, 彭錦鳳 申請(qǐng)人:深圳市雙合電氣股份有限公司