一種配網(wǎng)變壓器負(fù)荷監(jiān)控系統(tǒng)及其使用方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種配網(wǎng)變壓器負(fù)荷監(jiān)控系統(tǒng)及其使用方法，適用于配網(wǎng)變壓器的智能監(jiān)控，用于監(jiān)測和管理配網(wǎng)變壓器、第三方監(jiān)測裝置、負(fù)載、用戶提醒裝置以及配網(wǎng)變壓器高低壓側(cè)開關(guān)，包括現(xiàn)場監(jiān)控裝置和遠(yuǎn)程管理裝置，現(xiàn)場監(jiān)控裝置包括若干塊與配網(wǎng)變壓器以及配網(wǎng)變壓器高低壓側(cè)開關(guān)電連接的數(shù)據(jù)輸入輸出板、具有計(jì)算控制功能的監(jiān)控板和顯示板，第三方監(jiān)測裝置、數(shù)據(jù)輸入輸出板、顯示板和用戶提醒裝置均與監(jiān)控板電連接，監(jiān)控板通過網(wǎng)線與遠(yuǎn)程管理裝置通訊連接。本發(fā)明不僅能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測、預(yù)測和控制配網(wǎng)變壓器負(fù)荷，進(jìn)行報(bào)警和故障記錄，而且能夠在配網(wǎng)變壓器的負(fù)載接近或超過額定容量時(shí)提醒用戶根據(jù)需要關(guān)閉不必要的設(shè)備以降低配網(wǎng)變壓器的負(fù)載。
【專利說明】
一種配網(wǎng)變壓器負(fù)荷監(jiān)控系統(tǒng)及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于電網(wǎng)負(fù)荷監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種配網(wǎng)變壓器負(fù)荷監(jiān)控系統(tǒng)及其使用方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]目前，配網(wǎng)變壓器的監(jiān)測和控制分為兩類獨(dú)立的系統(tǒng)來完成。其中，配網(wǎng)變壓器的監(jiān)測又分為本體檢測裝置和對配網(wǎng)變壓器負(fù)荷的監(jiān)測。配網(wǎng)變壓器本體檢測內(nèi)容包括油溫 (只限油浸式)，油位(只限油浸式)、熱點(diǎn)溫度、輕瓦斯(只限油浸式)、重瓦斯(只限油浸式) 和氣壓。配網(wǎng)變壓器負(fù)荷檢測主要包含常見的電氣量，如電流、電壓、有功功率、無功功率、 功率因素和電能量監(jiān)測。在現(xiàn)場運(yùn)行的設(shè)備中配網(wǎng)變壓器本體監(jiān)測設(shè)備和負(fù)荷監(jiān)測設(shè)備大部分為獨(dú)立的設(shè)備，即便有的本體監(jiān)測裝置兼?zhèn)洳糠重?fù)荷監(jiān)測功能，有的負(fù)荷監(jiān)測裝置(主要用作計(jì)量用)兼?zhèn)洳糠直倔w監(jiān)測功能，但二者總是有主次之分。對監(jiān)測到的數(shù)據(jù)的使用也維持在較低的水平，表現(xiàn)為設(shè)置正常工作范圍的上下限值，當(dāng)監(jiān)測到的數(shù)據(jù)(包括對監(jiān)測數(shù)據(jù)計(jì)算得到的數(shù)據(jù))偏離正常范圍后，向用戶告警，提醒用戶及時(shí)維修。配網(wǎng)變壓器的控制包括冷卻器控制和有載調(diào)壓開關(guān)的控制，均為獨(dú)立的設(shè)備，并由相應(yīng)的組件制造商提供?？傊?，目前配網(wǎng)變壓器監(jiān)測、監(jiān)控沒有一個(gè)統(tǒng)一的平臺供用戶通過配置選擇所需功能和特點(diǎn)。 此外，目前配網(wǎng)變壓器各種智能監(jiān)測和控制裝置的數(shù)據(jù)文件格式和通訊規(guī)約各異，不能互操作，制約了數(shù)據(jù)共享，制約了監(jiān)控系統(tǒng)的效率。
[0003]專利申請?zhí)?01120260647.X公開了一種變壓器監(jiān)控裝置，包括相電壓檢測電路、 觸發(fā)開關(guān)電路、模擬開關(guān)電路、單片機(jī)控制電路和無線收發(fā)電路，所述相電壓檢測電路采集的信號發(fā)送到電壓比較電路，電壓比較電路及觸發(fā)開關(guān)電路的輸出信號經(jīng)模擬開關(guān)電路發(fā)送到單片機(jī)控制電路，由單片機(jī)控制電路控制輸出至無線收發(fā)電路，本裝置采用電壓互感器采集電壓信號，經(jīng)模擬開關(guān)切電路換選擇采集電壓信號，判斷變壓器輸出電纜是否被剪斷或停電，并采用光耦開關(guān)觸發(fā)電路判斷外接的開關(guān)作為變壓器是否被移動(dòng)，當(dāng)采集到被盜信號時(shí)，經(jīng)單片機(jī)邏輯判斷處理后，經(jīng)無線發(fā)射模塊向接收主機(jī)模塊發(fā)出報(bào)警信號，及時(shí)有效通知值班人員。但是此技術(shù)方案依然存在，目前配網(wǎng)變壓器監(jiān)測、監(jiān)控沒有一個(gè)統(tǒng)一的平臺供用戶通過配置選擇所需功能和特點(diǎn)，不能互操作，制約了數(shù)據(jù)共享，制約了監(jiān)控系統(tǒng)的效率。
[0004]專利申請?zhí)?01120086155.3公開了一種變壓器負(fù)荷綜合監(jiān)控系統(tǒng)，包括一個(gè)或多個(gè)變壓器狀態(tài)信號監(jiān)測傳感器;用于將相應(yīng)的變壓器狀態(tài)信號監(jiān)測傳感器監(jiān)測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并將分析結(jié)果形成數(shù)據(jù)包的一個(gè)或多個(gè)分站監(jiān)控裝置，一個(gè)或多個(gè)變壓器狀態(tài)信號監(jiān)測傳感器與相應(yīng)的分站監(jiān)控裝置信號連接;監(jiān)控中心，與一個(gè)或多個(gè)分站監(jiān)控裝置信號連接。該實(shí)用新型提供的變壓器負(fù)荷綜合監(jiān)控系統(tǒng)利用多種變壓器狀態(tài)信號監(jiān)測傳感器及具有數(shù)據(jù)分析功能的分站監(jiān)控裝置可以實(shí)現(xiàn)變壓器狀態(tài)的綜合監(jiān)測與管理，為變壓器負(fù)荷管理的精益化提供了有力的技術(shù)支持。然而，該實(shí)用新型沒有一個(gè)統(tǒng)一的平臺供用戶通過配置選擇所需功能和特點(diǎn)，不能互操作，制約了數(shù)據(jù)共享，制約了監(jiān)控系統(tǒng)的效率。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種配網(wǎng)變壓器負(fù)荷監(jiān)控系統(tǒng)及其使用方法，不僅能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測、預(yù)測和控制配網(wǎng)變壓器負(fù)荷，進(jìn)行報(bào)警和故障記錄，而且能夠在配網(wǎng)變壓器的負(fù)載接近或超過額定容量時(shí)提醒用戶根據(jù)需要關(guān)閉不必要的設(shè)備以降低配網(wǎng)變壓器的負(fù)載。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種配網(wǎng)變壓器負(fù)荷監(jiān)控系統(tǒng)，用于監(jiān)測和管理配網(wǎng)變壓器、第三方監(jiān)測裝置、負(fù)載、 用戶提醒裝置以及配網(wǎng)變壓器高低壓側(cè)開關(guān)，包括現(xiàn)場監(jiān)控裝置和遠(yuǎn)程管理裝置，所述的現(xiàn)場監(jiān)控裝置包括若干塊與配網(wǎng)變壓器以及配網(wǎng)變壓器高低壓側(cè)開關(guān)電連接的數(shù)據(jù)輸入輸出板、具有計(jì)算控制功能的監(jiān)控板和顯示板，第三方監(jiān)測裝置、數(shù)據(jù)輸入輸出板、顯示板和用戶提醒裝置均與監(jiān)控板電連接，所述的監(jiān)控板通過網(wǎng)線與所述的遠(yuǎn)程管理裝置通訊連接。
[0007]所述的數(shù)據(jù)輸入輸出板包括一塊最多采集16路電氣信號和非電氣信號的模擬量輸入板、一塊最大采集16路開關(guān)狀態(tài)信號的開關(guān)量輸入板和一塊最大控制16路繼電輸出的開關(guān)量輸出板。
[0008]所述的監(jiān)控板上設(shè)置有一個(gè)RS232接口和一個(gè)RS485接口，所述的監(jiān)控板通過 RS232接口與顯示板電連接，所述的監(jiān)控板通過RS485接口與第三方監(jiān)測裝置電連接。
[0009]所述的數(shù)據(jù)輸入輸出板上均為設(shè)置有DSP處理器的數(shù)據(jù)輸入輸出板，所述的數(shù)據(jù)輸入輸出板與監(jiān)控板通過ISA總線連接。
[0010]所述用戶提醒裝置包括語音提示單元、智能電表、閃光提示單元和用戶顯示單元， 所述語音提示單元、所述智能電表、所述閃光提示單元和所述用戶顯示單元均與所述監(jiān)控板電連接。
[0011]—種配網(wǎng)變壓器負(fù)荷監(jiān)控系統(tǒng)的使用方法，所述配網(wǎng)變壓器負(fù)荷監(jiān)控系統(tǒng)的使用方法，包括以下步驟:步驟1，首先進(jìn)行信息采集:對于油浸式配網(wǎng)變壓器，采集油溫、油壓、油中溶解氣體、繞組溫度、環(huán)境溫度、輕/重瓦斯、變壓器兩端開關(guān)狀態(tài)、電流和電壓信號，對于干式變壓器，采集繞組溫度、環(huán)境溫度、負(fù)荷開關(guān)狀態(tài)、電流和電壓信號；步驟2，然后對冷卻器進(jìn)行控制和溫度管理:根據(jù)油浸式變壓器的頂層油溫或干式變壓器的繞組溫度來控制冷卻器運(yùn)行的數(shù)量和時(shí)間，使變壓器在正常溫度范圍內(nèi)運(yùn)行，實(shí)時(shí)計(jì)算繞組熱點(diǎn)溫度，預(yù)測變壓器的溫度變化趨勢和負(fù)載能力，計(jì)算變壓器的壽命；步驟3,隨后對用戶提醒裝置進(jìn)行控制:根據(jù)配網(wǎng)變壓器的負(fù)載控制用戶提醒裝置的開關(guān)，當(dāng)配網(wǎng)變壓器的負(fù)載達(dá)到或超過其額定容量的安全值時(shí)，用戶提醒裝置打開以提醒用戶目前配網(wǎng)變壓器負(fù)載以接近或超過額定容量，并建議用戶暫時(shí)關(guān)閉不必要的設(shè)備，此時(shí)用戶可以根據(jù)需要考慮關(guān)閉不必要的設(shè)備；步驟4,進(jìn)行電氣量計(jì)算；步驟5,電能質(zhì)量記錄；步驟6，故障記錄:根據(jù)采集到的電流和電壓信號判斷變壓器故障或事件；步驟7，監(jiān)測變壓器兩端隔離刀閘狀態(tài)，以單獨(dú)事件記錄；步驟8，在變壓器本體或由負(fù)荷引生故障時(shí)，系統(tǒng)在本地和遠(yuǎn)程同時(shí)告警；步驟9,數(shù)據(jù)存儲:將上述步驟2到步驟6中計(jì)算得到的數(shù)據(jù)存儲在本地終端的存儲器內(nèi)，并由遠(yuǎn)端管理系統(tǒng)周期性地讀取調(diào)用；步驟10,本地和遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)顯示變壓器本體的實(shí)時(shí)狀態(tài)和負(fù)荷狀態(tài)。
[0012]在所述的步驟1，進(jìn)行采集數(shù)據(jù)時(shí)，開關(guān)量信號通過光電隔離、硬件濾波轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號，模擬量信號通過光耦隔離、信號調(diào)理和A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號，這些信號供監(jiān)控板分析和處理。[〇〇13] 在所述的步驟1進(jìn)行溫度管理時(shí)，對于油浸式變壓器，根據(jù)IEC60076-7實(shí)時(shí)計(jì)算繞組熱點(diǎn)溫度、預(yù)測變壓器的溫度變化趨勢和負(fù)載能力、計(jì)算變壓器的壽命。
[0014]控制冷卻器的方法為按溫度控制或按時(shí)間控制冷卻器，按照溫度控制冷卻器為用戶設(shè)定溫度臨界值和與之對應(yīng)的運(yùn)行冷卻器組數(shù)量，當(dāng)溫度到達(dá)設(shè)定的臨界值，并在這個(gè)臨界值之上維持一定時(shí)間后，則啟動(dòng)累計(jì)運(yùn)行時(shí)間最短的冷卻組，使運(yùn)行的冷卻器組數(shù)量達(dá)到與該臨界值對應(yīng)的設(shè)定值，當(dāng)溫度處于下降趨勢，并下降到低于設(shè)定的臨界值減去返回值時(shí)，即比臨界值還低返回值的溫度線下維持指定的延遲時(shí)間后，停止本次啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)間最長的冷卻器，使運(yùn)行的冷卻器組數(shù)量與該臨界值對應(yīng)的設(shè)定數(shù)量;所述的按照時(shí)間控制冷卻器是指用戶每天的24小時(shí)根據(jù)當(dāng)?shù)貧鉁睾拓?fù)載特性分為若干個(gè)時(shí)間段，指定每個(gè)時(shí)間段對應(yīng)的運(yùn)行冷卻器組數(shù)，對變壓器溫度設(shè)置跳閘溫度，即當(dāng)變壓器達(dá)到該溫度值時(shí)，斷開負(fù)荷開關(guān)同時(shí)發(fā)出告警信號。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明一種配網(wǎng)變壓器負(fù)荷監(jiān)控系統(tǒng)，適用于配網(wǎng)變壓器的智能監(jiān)控，用于監(jiān)測和管理配網(wǎng)變壓器、第三方監(jiān)測裝置、負(fù)載、用戶提醒裝置以及配網(wǎng)變壓器高低壓側(cè)開關(guān)，包括現(xiàn)場監(jiān)控裝置和遠(yuǎn)程管理裝置，所述的現(xiàn)場監(jiān)控裝置包括若干塊與配網(wǎng)變壓器以及配網(wǎng)變壓器高低壓側(cè)開關(guān)電連接的數(shù)據(jù)輸入輸出板、具有計(jì)算控制功能的監(jiān)控板和顯示板，第三方監(jiān)測裝置、數(shù)據(jù)輸入輸出板、顯示板和用戶提醒裝置均與監(jiān)控板電連接，所述的監(jiān)控板通過網(wǎng)線與所述的遠(yuǎn)程管理裝置通訊連接。所述用戶提醒裝置包括語音提示單元、智能電表、 閃光提示單元和用戶顯示單元，所述語音提示單元、所述智能電表、所述智能電表、所述閃光提示單元和所述用戶顯示單元均與所述監(jiān)控板電連接，所述語音提示單元用于提醒用戶所屬配網(wǎng)變壓器目前負(fù)載較大并建議關(guān)閉不必要的設(shè)備，所述智能電表能夠?qū)崟r(shí)顯示用戶的用電量并收集整理不同時(shí)段用電量情況，所述閃光提示單元用于提示目前配網(wǎng)及配網(wǎng)變壓器的運(yùn)行狀況，所述用戶顯示單元用于顯示配網(wǎng)、配網(wǎng)變壓器及用戶用電信息的呈現(xiàn)并便于查詢。本發(fā)明不僅能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測、預(yù)測和控制配網(wǎng)變壓器負(fù)荷，進(jìn)行報(bào)警和故障記錄， 而且能夠在配網(wǎng)變壓器的負(fù)載接近或超過額定容量時(shí)提醒用戶根據(jù)需要關(guān)閉不必要的設(shè)備以降低配網(wǎng)變壓器的負(fù)載?！靖綀D說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0018]實(shí)施例1如圖1所示，一種配網(wǎng)變壓器負(fù)荷監(jiān)控系統(tǒng)，用于監(jiān)測和管理配網(wǎng)變壓器、第三方監(jiān)測裝置、負(fù)載、用戶提醒裝置以及配網(wǎng)變壓器高低壓側(cè)開關(guān)，包括現(xiàn)場監(jiān)控裝置和遠(yuǎn)程管理裝置，所述的現(xiàn)場監(jiān)控裝置包括若干塊與配網(wǎng)變壓器以及配網(wǎng)變壓器高低壓側(cè)開關(guān)電連接的數(shù)據(jù)輸入輸出板、具有計(jì)算控制功能的監(jiān)控板1和顯示板3,第三方監(jiān)測裝置9、數(shù)據(jù)輸入輸出板、顯示板3和用戶提醒裝置均與監(jiān)控板1電連接，所述的監(jiān)控板1通過網(wǎng)線與所述的遠(yuǎn)程管理裝置10通訊連接；所述的數(shù)據(jù)輸入輸出板包括一塊最多采集16路電氣信號和非電氣信號的模擬量輸入板6、一塊最大采集16路開關(guān)狀態(tài)信號的開關(guān)量輸入板7和一塊最大控制16路繼電輸出的開關(guān)量輸出板8;所述的監(jiān)控板1上設(shè)置有一個(gè)RS232接口和一個(gè)RS485接口，所述的監(jiān)控板1通過RS232 連接線2與顯示板3電連接，所述的監(jiān)控板1通過RS485連接線5與第三方監(jiān)測裝置9電連接； 所述的數(shù)據(jù)輸入輸出板上均為設(shè)置有DSP處理器的數(shù)據(jù)輸入輸出板，所述的數(shù)據(jù)輸入輸出板與監(jiān)控板1通過ISA總線4連接；所述的監(jiān)控板1為設(shè)置有PC104處理器的監(jiān)控板1;所述的遠(yuǎn)程管理裝置10為設(shè)置在監(jiān)控室內(nèi)的用戶PC及管理軟件系統(tǒng)；所述用戶提醒裝置包括語音提示單元12、智能電表11、閃光提示單元13和用戶顯示單元14,所述語音提示單元12、所述智能電表11、所述閃光提示單元13和所述用戶顯示單元14 均與所述監(jiān)控板1電連接。
[0019]本實(shí)施例使用時(shí)，模擬量輸入板6,可以最多米集16路電氣信號和非電氣信號;開關(guān)量輸入板7,可以最大采集16路開關(guān)狀態(tài)信號;開關(guān)量輸出板8,可以最大控制16路繼電輸出。I/O板完成模擬量和開光量信號的采集、運(yùn)算;將結(jié)果通過硬件總線傳輸給監(jiān)控板1 軟件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理模塊。I/O板與監(jiān)控板1通過ISA總線連接，將采樣數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控板1， 供監(jiān)控板1處理。監(jiān)控板1上有核心處理器PC104,監(jiān)控板1軟件系統(tǒng)分為以下模塊:數(shù)據(jù)處理模塊、控制算法模塊、冷卻器管理模塊、仲裁輸出模塊、定值文件、IEC61850通訊模塊和定值模塊。
[0020]數(shù)據(jù)處理模塊:接受DSP數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行抽點(diǎn)、打時(shí)標(biāo)和基本物理量的計(jì)算;計(jì)算中需要讀取定值模塊的系統(tǒng)參數(shù)和用戶配置參數(shù)，將運(yùn)算結(jié)果分別輸出到控制算法模塊和共享內(nèi)存；同時(shí)將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過共享內(nèi)存，傳遞給IEC61850通訊模塊，在本地和遠(yuǎn)程顯示變壓器的實(shí)時(shí)狀態(tài)。由于采用DSP集中采樣，使以上各種功能使用相同的數(shù)據(jù)源，排除了目前多種設(shè)備各自采樣造成的數(shù)據(jù)時(shí)間同步誤差和比較分析誤差。
[0021]控制算法模塊:包括啟動(dòng)算法和啟動(dòng)控制兩個(gè)子模塊。啟動(dòng)算法模塊為靜態(tài)模塊， 供啟動(dòng)控制模塊調(diào)用，該模塊根據(jù)溫度或時(shí)間計(jì)算需啟動(dòng)的冷卻器數(shù)量，預(yù)測變壓器的溫度和負(fù)荷。啟動(dòng)控制模塊根據(jù)用戶的冷卻定值設(shè)置和當(dāng)前溫度或時(shí)間，調(diào)用啟動(dòng)算法模塊， 計(jì)算需運(yùn)行的風(fēng)機(jī)數(shù)量，將此結(jié)果輸入到仲裁輸出模塊。
[0022]冷卻器管理模塊:根據(jù)定值和當(dāng)前冷卻器的運(yùn)行和故障情況，判斷如果溫度升高需要投入的冷卻器的選擇，如果溫度降低需停止冷卻器的選擇。
[0023]仲裁輸出模塊:根據(jù)控制模塊輸出，調(diào)用冷卻器管理模塊，決定具體啟動(dòng)或停止的冷卻器，然后發(fā)出啟動(dòng)或停止命令。
[0024]定值文件:保存系統(tǒng)參數(shù)和用戶設(shè)置參數(shù)。[〇〇25]IEC61850通訊模塊:負(fù)責(zé)與遠(yuǎn)程管理裝置10通訊，接受遠(yuǎn)程用戶的命令或配置。[〇〇26]定值模塊:讀取定值文件，接受IEC61850通訊模塊關(guān)于遠(yuǎn)程用戶下發(fā)的配置信息， 寫入配置文件。
[0027]安裝在遠(yuǎn)程監(jiān)控室內(nèi)用戶的PC上，用戶可以瀏覽變壓器和裝置的實(shí)時(shí)狀態(tài)，更改配置和召喚現(xiàn)場裝置的數(shù)據(jù)進(jìn)行高級分析。
[0028]監(jiān)控板1完成數(shù)據(jù)計(jì)算、分析判斷、文件生成和存儲、控制輸出、告警輸出和通訊任務(wù)。其中，數(shù)據(jù)計(jì)算包括功率數(shù)據(jù)、序分量計(jì)算、冷卻器管理運(yùn)算、電能質(zhì)量運(yùn)算;分析判斷是指故障分析。監(jiān)控板1與管理軟件聯(lián)網(wǎng)。[〇〇29]用戶可以通過遠(yuǎn)程管理裝置10瀏覽變壓器和裝置的實(shí)時(shí)狀態(tài)，更改配置和召喚現(xiàn)場裝置的數(shù)據(jù)進(jìn)行高級分析。
[0030] —種配網(wǎng)變壓器負(fù)荷監(jiān)控系統(tǒng)的使用方法，所述配網(wǎng)變壓器負(fù)荷監(jiān)控系統(tǒng)的使用方法，包括以下步驟:步驟1，首先進(jìn)行數(shù)據(jù)采集:采集油溫、油壓、油中溶解氣體、繞組溫度、環(huán)境溫度、輕/重瓦斯、變壓器兩端開關(guān)狀態(tài)、電流和電壓信號，根據(jù)IEC60076-7實(shí)時(shí)計(jì)算繞組熱點(diǎn)溫度、預(yù)測變壓器的溫度變化趨勢和負(fù)載能力、計(jì)算變壓器的壽命。進(jìn)行采集數(shù)據(jù)時(shí)，開關(guān)量信號通過光電隔離、硬件濾波轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號，模擬量信號通過光藕隔離、信號調(diào)理和A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號，這些信號供監(jiān)控板1分析和處理；步驟2,然后對冷卻器進(jìn)行控制和溫度管理:根據(jù)油浸式變壓器的頂層油溫來控制冷卻器運(yùn)行的數(shù)量和時(shí)間，使變壓器在正常溫度范圍內(nèi)運(yùn)行，實(shí)時(shí)計(jì)算繞組熱點(diǎn)溫度，預(yù)測變壓器的溫度變化趨勢和負(fù)載能力，計(jì)算變壓器的壽命;控制制冷器的方法為按溫度控制，按照溫度控制制冷器是指用戶設(shè)定溫度臨界值和與之對應(yīng)的運(yùn)行冷卻器組數(shù)量，當(dāng)溫度到達(dá)設(shè)定的臨界值，并在這個(gè)臨界值之上維持設(shè)定時(shí)間后，啟動(dòng)累計(jì)運(yùn)行時(shí)間最短的冷卻組，使運(yùn)行的冷卻器組數(shù)量達(dá)到與該臨界值對應(yīng)的設(shè)定值，當(dāng)溫度處于下降趨勢，并下降到低于某一臨界值減去返回值，即比臨界值還低返回值的溫度線下維持指定的延遲時(shí)間后，停止本次啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)間最長的冷卻器，使運(yùn)行的冷卻器組數(shù)量與該臨界值對應(yīng)的設(shè)定數(shù)量；步驟3,隨后對用戶提醒裝置進(jìn)行控制:根據(jù)配網(wǎng)變壓器的負(fù)載控制用戶提醒裝置的開關(guān)，當(dāng)配網(wǎng)變壓器的負(fù)載達(dá)到或超過其額定容量的安全值時(shí)，用戶提醒裝置打開以提醒用戶目前配網(wǎng)變壓器負(fù)載以接近或超過額定容量，并建議用戶暫時(shí)關(guān)閉不必要的設(shè)備，此時(shí)用戶可以根據(jù)需要考慮關(guān)閉不必要的設(shè)備；步驟4,進(jìn)行電氣量計(jì)算，計(jì)算該配變所輸出的有功功率、無功功率、功率因數(shù)、正向有功電度、反向無功電度；步驟5,電能質(zhì)量記錄，根據(jù)所采集的電流、電壓信號，按照用戶設(shè)定的頻率計(jì)算三相不平衡度、諧波含量、電網(wǎng)頻率；步驟6,故障記錄:根據(jù)采集到的電流和電壓信號，計(jì)算序分量;根據(jù)用戶設(shè)定的臨界值，記錄負(fù)序電流、負(fù)序電壓，判斷三相過流、零序過壓、零序過流和變壓器的常見故障或事件；步驟7,監(jiān)測變壓器兩端隔離刀閘狀態(tài)，以單獨(dú)事件記錄，監(jiān)測變壓器兩端隔離刀閘狀態(tài)、開關(guān)合分狀態(tài)、負(fù)荷開關(guān)狀態(tài)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鲩_關(guān)狀態(tài)的正確性；開關(guān)的閉合和斷開均以單獨(dú)事件記錄；步驟8，在變壓器本體或由負(fù)荷引生故障時(shí)，系統(tǒng)在本地和遠(yuǎn)程同時(shí)告警；步驟9,數(shù)據(jù)存儲:將上述步驟2到步驟6中計(jì)算得到的數(shù)據(jù)存儲在本地終端的存儲器內(nèi)，并由遠(yuǎn)端管理系統(tǒng)周期性地讀取調(diào)用；步驟10,本地和遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)顯示變壓器本體的實(shí)時(shí)狀態(tài)和負(fù)荷狀態(tài)。
[0031]在所述的步驟1，進(jìn)行采集數(shù)據(jù)時(shí)，開關(guān)量信號通過光電隔離、硬件濾波轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號，模擬量信號通過光耦隔離、信號調(diào)理和A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號，這些信號供監(jiān)控板1分析和處理。[〇〇32] 實(shí)施例2其與實(shí)施例1的區(qū)別在于:所述閃光提示單元13由LED發(fā)光材料制成，所述LED發(fā)光材料包括P(I )N結(jié)和空穴注入層，所述空穴注入層與P(I )N結(jié)的p型層緊密接觸，且空穴注入層的載流子濃度大于P型層中的空穴濃度，空穴注入層的厚度為80nm，所述空穴注入層的價(jià)帶頂位置不高于P型層的價(jià)帶頂位置1.5eV，所述P(I)N結(jié)為ZnO同質(zhì)P(I)N結(jié)，，所述空穴注入層的材料為?-6&1^合金，所述空穴注入層的載流子濃度為1.2\1018(:1^3，1)型層的空穴濃度為1.5X1017Cnf3;采用此LED發(fā)光材料，在未改變現(xiàn)有的P(I)N結(jié)的情況下，增加空穴注入層，在外加偏壓下，空穴注入層中的一些空穴可以越過位于空穴注入層和P型層界面處的勢皇注入到P型層中，提高P型層中的空穴濃度，因此會有更多的電子和空穴在P(I)N結(jié)中復(fù)合發(fā)光，使LED材料具備較高的發(fā)光效率;且該材料采用同質(zhì)結(jié)構(gòu)，避免異質(zhì)結(jié)帶來的界面缺陷，進(jìn)一步提高了發(fā)光效率。所述的步驟1，采集繞組溫度、環(huán)境溫度、負(fù)荷開關(guān)狀態(tài)、電流和電壓信號;所述的步驟2,根據(jù)干式變壓器的繞組溫度來控制冷卻器運(yùn)行的數(shù)量和時(shí)間， 使變壓器在正常溫度范圍內(nèi)運(yùn)行，實(shí)時(shí)計(jì)算繞組熱點(diǎn)溫度，預(yù)測變壓器的溫度變化趨勢和負(fù)載能力，計(jì)算變壓器的壽命;控制制冷器的方法為按照時(shí)間控制制冷器，用戶每天的24小時(shí)根據(jù)當(dāng)?shù)貧鉁睾拓?fù)載特性分為若干個(gè)時(shí)間段，指定每個(gè)時(shí)間段對應(yīng)的運(yùn)行冷卻器組數(shù)， 對變壓器溫度設(shè)置跳閘溫度，即當(dāng)變壓器達(dá)到該溫度值時(shí)，斷開負(fù)荷開關(guān)同時(shí)發(fā)出告警信號。[〇〇33]最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案所做的其他修改或者等同替換，只要不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種配網(wǎng)變壓器負(fù)荷監(jiān)控系統(tǒng)，用于監(jiān)測和管理配網(wǎng)變壓器、第三方監(jiān)測裝置、負(fù) 載、用戶提醒裝置以及配網(wǎng)變壓器高低壓側(cè)開關(guān)，其特征在于:包括現(xiàn)場監(jiān)控裝置和遠(yuǎn)程管 理裝置，所述的現(xiàn)場監(jiān)控裝置包括若干塊與配網(wǎng)變壓器以及配網(wǎng)變壓器高低壓側(cè)開關(guān)電連 接的數(shù)據(jù)輸入輸出板、具有計(jì)算控制功能的監(jiān)控板和顯示板，第三方監(jiān)測裝置、數(shù)據(jù)輸入輸 出板、顯示板和用戶提醒裝置均與監(jiān)控板電連接，所述的監(jiān)控板通過網(wǎng)線與所述的遠(yuǎn)程管 理裝置通訊連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配網(wǎng)變壓器負(fù)荷監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的數(shù)據(jù)輸入 輸出板包括一塊最多采集16路電氣信號和非電氣信號的模擬量輸入板、一塊最大采集16路 開關(guān)狀態(tài)信號的開關(guān)量輸入板和一塊最大控制16路繼電輸出的開關(guān)量輸出板。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配網(wǎng)變壓器負(fù)荷監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的監(jiān)控板上 設(shè)置有一個(gè)RS232接口和一個(gè)RS485接口，所述的監(jiān)控板通過RS232連接線與顯示板電連接， 所述的監(jiān)控板通過RS485連接線與第三方監(jiān)測裝置電連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配網(wǎng)變壓器負(fù)荷監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的數(shù)據(jù)輸入 輸出板上均為設(shè)置有DSP處理器的數(shù)據(jù)輸入輸出板，所述的數(shù)據(jù)輸入輸出板與監(jiān)控板通過 ISA總線連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配網(wǎng)變壓器負(fù)荷監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述用戶提醒裝 置包括語音提示單元、智能電表、閃光提示單元和用戶顯示單元，所述語音提示單元、所述 智能電表、所述智能電表、所述閃光提示單元和所述用戶顯示單元均與所述監(jiān)控板電連接。6.—種配網(wǎng)變壓器負(fù)荷監(jiān)控系統(tǒng)的使用方法，其特征在于:所述配網(wǎng)變壓器負(fù)荷監(jiān)控 系統(tǒng)的使用方法，包括以下步驟:步驟1，首先進(jìn)行信息采集:對于油浸式配網(wǎng)變壓器，采集油溫、油壓、油中溶解氣體、繞 組溫度、環(huán)境溫度、輕/重瓦斯、變壓器兩端開關(guān)狀態(tài)、電流和電壓信號，對于干式變壓器，采 集繞組溫度、環(huán)境溫度、負(fù)荷開關(guān)狀態(tài)、電流和電壓信號；步驟2，然后對冷卻器進(jìn)行控制和溫度管理:根據(jù)油浸式變壓器的頂層油溫或干式變壓 器的繞組溫度來控制冷卻器運(yùn)行的數(shù)量和時(shí)間，使變壓器在正常溫度范圍內(nèi)運(yùn)行，實(shí)時(shí)計(jì) 算繞組熱點(diǎn)溫度，預(yù)測變壓器的溫度變化趨勢和負(fù)載能力，計(jì)算變壓器的壽命；步驟3,隨后對用戶提醒裝置進(jìn)行控制:根據(jù)配網(wǎng)變壓器的負(fù)載控制用戶提醒裝置的開 關(guān)，當(dāng)配網(wǎng)變壓器的負(fù)載達(dá)到或超過其額定容量的安全值時(shí)，用戶提醒裝置打開以提醒用 戶目前配網(wǎng)變壓器負(fù)載以接近或超過額定容量，并建議用戶暫時(shí)關(guān)閉不必要的設(shè)備，此時(shí) 用戶可以根據(jù)需要考慮關(guān)閉不必要的設(shè)備；步驟4,進(jìn)行電氣量計(jì)算；步驟5,電能質(zhì)量記錄；步驟6，故障記錄:根據(jù)采集到的電流和電壓信號判斷變壓器故障或事件；步驟7，監(jiān)測變壓器兩端隔離刀閘狀態(tài)，以單獨(dú)事件記錄；步驟8，在變壓器本體或由負(fù)荷引生故障時(shí)，系統(tǒng)在本地和遠(yuǎn)程同時(shí)告警；步驟9,數(shù)據(jù)存儲:將上述步驟2到步驟6中計(jì)算得到的數(shù)據(jù)存儲在本地終端的存儲器 內(nèi)，并由遠(yuǎn)端管理系統(tǒng)周期性地讀取調(diào)用；步驟10,本地和遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)顯示變壓器本體的實(shí)時(shí)狀態(tài)和負(fù)荷狀態(tài)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種配網(wǎng)變壓器負(fù)荷監(jiān)控系統(tǒng)的使用方法，其特征在于:在所述的步驟1，進(jìn)行采集數(shù)據(jù)時(shí)，開關(guān)量信號通過光電隔離、硬件濾波轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號，模擬量 信號通過光耦隔離、信號調(diào)理和A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號，這些信號供監(jiān)控板分析和處理。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種配網(wǎng)變壓器負(fù)荷監(jiān)控系統(tǒng)的使用方法，其特征在于:在所 述的步驟1進(jìn)行溫度管理時(shí)，對于油浸式變壓器，根據(jù)IEC60076-7實(shí)時(shí)計(jì)算繞組熱點(diǎn)溫度、 預(yù)測變壓器的溫度變化趨勢和負(fù)載能力、計(jì)算變壓器的壽命。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種配網(wǎng)變壓器負(fù)荷監(jiān)控系統(tǒng)的使用方法，其特征在于:控制 冷卻器的方法為按溫度控制或按時(shí)間控制冷卻器，按照溫度控制冷卻器為用戶設(shè)定溫度臨 界值和與之對應(yīng)的運(yùn)行冷卻器組數(shù)量，當(dāng)溫度到達(dá)設(shè)定的臨界值，并在這個(gè)臨界值之上維 持一定時(shí)間后，則啟動(dòng)累計(jì)運(yùn)行時(shí)間最短的冷卻組，使運(yùn)行的冷卻器組數(shù)量達(dá)到與該臨界 值對應(yīng)的設(shè)定值，當(dāng)溫度處于下降趨勢，并下降到低于設(shè)定的臨界值減去返回值時(shí)，即比臨 界值還低返回值的溫度線下維持指定的延遲時(shí)間后，停止本次啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)間最長的冷卻 器，使運(yùn)行的冷卻器組數(shù)量與該臨界值對應(yīng)的設(shè)定數(shù)量;所述的按照時(shí)間控制冷卻器是指 用戶每天的24小時(shí)根據(jù)當(dāng)?shù)貧鉁睾拓?fù)載特性分為若干個(gè)時(shí)間段，指定每個(gè)時(shí)間段對應(yīng)的運(yùn) 行冷卻器組數(shù)，對變壓器溫度設(shè)置跳閘溫度，即當(dāng)變壓器達(dá)到該溫度值時(shí)，斷開負(fù)荷開關(guān)同 時(shí)發(fā)出告警信號。
【文檔編號】H02J13/00GK106026390SQ201610354471
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月26日
【發(fā)明人】鄭建華, 鄭衛(wèi)東, 鄭義, 程元卿, 李東曉, 王建偉, 王建磊, 靳敏江, 羅瑞, 李洪, 楊文 , 楊文一, 張翀, 李婷婷
【申請人】國網(wǎng)河南省電力公司南陽供電公司