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絕緣特征參量獲取裝置和絕緣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種絕緣特征參量獲取裝置和絕緣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)同步處理單元分別通過電流數(shù)據(jù)采集單元和電壓數(shù)據(jù)采集單元與被監(jiān)測(cè)設(shè)備連接，控制處理單元與數(shù)據(jù)同步處理單元連接，所述控制處理單元通過所述環(huán)境參數(shù)處理單元與所述環(huán)境傳感器連接；所述控制處理單元根據(jù)所述環(huán)境采樣單元采集獲取的環(huán)境特征值對(duì)所述絕緣在線采樣單元采集獲取的絕緣特征參量進(jìn)行修正，得到去除環(huán)境影響的絕緣特征參量。上述絕緣特征參量獲取裝置和絕緣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有絕緣在線監(jiān)測(cè)功能和環(huán)境監(jiān)測(cè)功能，能夠根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的環(huán)境參量對(duì)監(jiān)測(cè)到的絕緣在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，解決了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)受環(huán)境因素影響的困擾，提高了設(shè)備絕緣狀態(tài)評(píng)估的準(zhǔn)確性。
【專利說明】絕緣特征參量獲取裝置和絕緣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，特別是涉及一種絕緣特征參量獲取裝置和絕緣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]高壓電氣設(shè)備的安全運(yùn)行是電網(wǎng)系統(tǒng)安全運(yùn)行的基礎(chǔ)，如果高壓電氣設(shè)備內(nèi)部存在因制造不良、老化以及外力破壞等造成的絕緣缺陷，會(huì)發(fā)生影響設(shè)備和電網(wǎng)安全運(yùn)行的絕緣事故。我國(guó)主要是根據(jù)電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程的規(guī)定對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行定期的停電試驗(yàn)、檢修和維護(hù)。由于這種檢修和試驗(yàn)是定期進(jìn)行，難以及時(shí)反映設(shè)備內(nèi)部的故障隱患。而且試驗(yàn)電壓往往要低于運(yùn)行電壓，因此，其等效性相對(duì)較差，對(duì)某些缺陷反映不夠靈敏。隨著電力系統(tǒng)朝著高電壓、大容量的方向發(fā)展，定期檢修越來(lái)越不適應(yīng)我國(guó)建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)的需求。
[0003]一般的電氣設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)則能滿足實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修及智能電網(wǎng)的要求。但環(huán)境溫度、濕度、氣壓、絕緣表面污穢等外界因素可能會(huì)影響電容型設(shè)備絕緣在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精度，從而影響后續(xù)診斷的準(zhǔn)確性。由于環(huán)境溫濕度的影響，一天中介損在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所獲得數(shù)據(jù)具有周期性波動(dòng)特性，一年中隨季節(jié)變化也有周期性波動(dòng)，而且環(huán)境因素不僅影響設(shè)備絕緣的介質(zhì)損耗特性，還影響傳感器的監(jiān)測(cè)精度，且由此產(chǎn)生的測(cè)量誤差相當(dāng)大，因此如果不排除環(huán)境因素的影響，將直接影響在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的有效性，進(jìn)而影響設(shè)備絕緣狀態(tài)評(píng)估的準(zhǔn)確性。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]基于此，有必要針對(duì)環(huán)境因素影響在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性的問題，提供一種去除環(huán)境因素影響的絕緣特征參量獲取裝置和絕緣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0005]一種絕緣特征參量獲取裝置，包括絕緣在線采樣單元、環(huán)境采樣單元和控制處理單元，所述絕緣在線采樣單元包括電流數(shù)據(jù)采集單元、電壓數(shù)據(jù)采集單元和數(shù)據(jù)同步處理單元，所述環(huán)境采樣單元包括環(huán)境傳感器和環(huán)境參數(shù)處理單元；
[0006]所述數(shù)據(jù)同步處理單元分別通過所述電流數(shù)據(jù)采集單元和所述電壓數(shù)據(jù)采集單元與所述被監(jiān)測(cè)設(shè)備連接，所述控制處理單元與所述數(shù)據(jù)同步處理單元連接，所述控制處理單元通過所述環(huán)境參數(shù)處理單元與所述環(huán)境傳感器連接；
[0007]所述控制處理單元根據(jù)所述環(huán)境采樣單元采集獲取的環(huán)境特征值對(duì)所述絕緣在線采樣單元采集獲取的絕緣特征參量進(jìn)行修正，得到去除環(huán)境影響的絕緣特征參量。
[0008]一種絕緣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括所述的絕緣特征參量獲取裝置和絕緣狀態(tài)確認(rèn)裝置；所述絕緣狀態(tài)確認(rèn)裝置根據(jù)所述絕緣特征參量獲取裝置獲取的去除環(huán)境影響的絕緣特征參量確認(rèn)被檢測(cè)設(shè)備的絕緣狀態(tài)。
[0009]上述絕緣特征參量獲取裝置和絕緣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)同步處理單元分別通過所述電流數(shù)據(jù)采集單元和所述電壓數(shù)據(jù)采集單元與所述被監(jiān)測(cè)設(shè)備連接，所述控制處理單元與所述數(shù)據(jù)同步處理單元連接，所述控制處理單元通過所述環(huán)境參數(shù)處理單元與所述環(huán)境傳感器連接；所述控制處理單元根據(jù)所述環(huán)境采樣單元采集獲取的環(huán)境特征值對(duì)所述絕緣在線采樣單元采集獲取的絕緣特征參量進(jìn)行修正，得到去除環(huán)境影響的絕緣特征參量。上述絕緣特征參量獲取裝置和絕緣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有絕緣在線監(jiān)測(cè)功能和環(huán)境監(jiān)測(cè)功能，能夠根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的環(huán)境參量對(duì)監(jiān)測(cè)到的絕緣在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，解決了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)受環(huán)境因素影響的困擾，提高了設(shè)備絕緣狀態(tài)評(píng)估的準(zhǔn)確性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為絕緣特征參量獲取裝置其中一個(gè)實(shí)施例的裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0011]圖2為絕緣特征參量獲取裝置其中另一個(gè)實(shí)施例的裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0012]圖3為絕緣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)其中一個(gè)實(shí)施例的裝置連接圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]如圖1所示，一種絕緣特征參量獲取裝置，包括絕緣在線采樣單元100、環(huán)境采樣單元200和控制處理單元300,所述絕緣在線采樣單元100包括電流數(shù)據(jù)采集單元110、電壓數(shù)據(jù)采集單元120和數(shù)據(jù)同步處理單元130，所述環(huán)境采樣單元200包括環(huán)境傳感器210和環(huán)境參數(shù)處理單元220 ；
[0014]所述數(shù)據(jù)同步處理單元130分別通過所述電流數(shù)據(jù)采集單元110和所述電壓數(shù)據(jù)采集單元120與所述被監(jiān)測(cè)設(shè)備連接，所述控制處理單元300與所述數(shù)據(jù)同步處理單元130連接，所述控制處理單元300通過所述環(huán)境參數(shù)處理單元220與所述環(huán)境傳感器210連接；
[0015]所述控制處理單元300根據(jù)所述環(huán)境采樣單元200采集獲取的環(huán)境特征值對(duì)所述絕緣在線采樣單元100采集獲取的絕緣特征參量進(jìn)行修正,得到去除環(huán)境影響的絕緣特征參量。
[0016]在本實(shí)施例中，所述絕緣在線采集單元可以通過在變壓器或其他設(shè)備用高壓套管上安裝的末屏電流適配器采集被監(jiān)測(cè)設(shè)備的末屏電流，還可以通過電壓互感器采集被監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)應(yīng)母線的母線電壓，并據(jù)此計(jì)算套管的介質(zhì)損耗作為其絕緣特征參量。環(huán)境采樣模塊可以通過所述環(huán)境參數(shù)處理單元220與所述環(huán)境傳感器210連接采集被監(jiān)測(cè)設(shè)備所處環(huán)境溫度、濕度、氣壓、表面污穢等環(huán)境參量。所述控制處理單元300可以通過模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)環(huán)境參量進(jìn)行處理，得到一個(gè)環(huán)境自適應(yīng)因子，然后對(duì)絕緣特征參量進(jìn)行修正，最后得到去除環(huán)境影響的絕緣特征參量。所述控制處理單元300可以使用Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行處理，該Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由輸入層、中間層、承接層和輸出層組成，其中輸入層的單元起信號(hào)傳輸作用，輸出層單元起線性加權(quán)作用，隱含層單元采用線性或非線性函數(shù)作為傳遞函數(shù)，承接層用來(lái)記憶隱含層單元前一時(shí)刻的輸出值，可以起到一個(gè)一步延時(shí)算子的作用。該Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有適應(yīng)時(shí)變特性的能力較好的網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性。在本實(shí)施例中可以設(shè)定環(huán)境校正因子輸入向量取溫度、濕度和污穢度的量化值范圍為[O I]。將絕緣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作時(shí)的溫度、濕度和污穢度，進(jìn)行預(yù)處理后得到Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)需要的特征向量，然后輸入到已經(jīng)訓(xùn)練好的Elman網(wǎng)絡(luò)中得到環(huán)境校正因子，再通過所述控制處理單元300對(duì)所述絕緣在線采樣單元100采集獲取的絕緣特征參量進(jìn)行修正,得到去除環(huán)境影響的絕緣特征參量,解決了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)受環(huán)境因素影響的困擾。[0017]上述絕緣特征參量獲取裝置，所述數(shù)據(jù)同步處理單元分別通過所述電流數(shù)據(jù)采集單元和所述電壓數(shù)據(jù)采集單元與所述被監(jiān)測(cè)設(shè)備連接，所述控制處理單元與所述數(shù)據(jù)同步處理單元連接，所述控制處理單元通過所述環(huán)境參數(shù)處理單元與所述環(huán)境傳感器連接；所述控制處理單元根據(jù)所述環(huán)境采樣單元采集獲取的環(huán)境特征值對(duì)所述絕緣在線采樣單元采集獲取的絕緣特征參量進(jìn)行修正，得到去除環(huán)境影響的絕緣特征參量。上述絕緣特征參量獲取裝置和絕緣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有絕緣在線監(jiān)測(cè)功能和環(huán)境監(jiān)測(cè)功能，能夠根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的環(huán)境參量對(duì)監(jiān)測(cè)到的絕緣在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，解決了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)受環(huán)境因素影響的困擾，提高了設(shè)備絕緣狀態(tài)評(píng)估的準(zhǔn)確性。
[0018]如圖2所示，在其中一種實(shí)施例中，所述的絕緣特征參量獲取裝置，所述電流數(shù)據(jù)采集單元Iio包括電流穿芯傳感器和電流采集單元；所述電流采集單元通過所述電流穿芯傳感器與所述被監(jiān)測(cè)設(shè)備連接，所述數(shù)據(jù)同步處理單元130與所述電流采集單元連接。由于泄漏電流為通常毫安，且必須用一匝穿芯結(jié)構(gòu)，用常規(guī)互感器在如此小的安匝數(shù)下根本無(wú)法測(cè)量，在本實(shí)施例中，可以采用專為各種電力設(shè)備的絕緣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的交流泄漏電流采樣而設(shè)計(jì)的電流穿芯傳感器。所述電流采集單元可以接收所述數(shù)據(jù)同步處理單元130發(fā)送的控制命令采集所述電流穿芯傳感器轉(zhuǎn)化的數(shù)據(jù)。
[0019]如圖2所示，在其中一種實(shí)施例中，所述的絕緣特征參量獲取裝置，所述電壓數(shù)據(jù)采集單元120包括電壓傳感器和電壓采集單元；所述電壓采集單元通過所述電壓傳感器與所述被監(jiān)測(cè)設(shè)備連接，所述數(shù)據(jù)同步處理單元130與所述電壓采集單元連接。在本實(shí)施例中，所述電壓采集單元可以接收所述數(shù)據(jù)同步處理單元130發(fā)送的控制命令采集所述電壓傳感器轉(zhuǎn)化的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)可以是電壓幅值、相位等數(shù)據(jù)信息。
[0020]在其中一種實(shí)施例中，所述的絕緣特征參量獲取裝置，所述環(huán)境傳感器210包括微型氣象站和污穢傳感器。在本實(shí)施例中，可以通過微型氣象站及污穢傳感器采集被監(jiān)測(cè)設(shè)備所處環(huán)境溫度、濕度、氣壓、表面污穢等環(huán)境參量，便于所述控制處理單元300通過模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)環(huán)境參量進(jìn)行處理，得到一個(gè)環(huán)境自適應(yīng)因子，然后對(duì)絕緣特征參量進(jìn)行修正，最后得到去除環(huán)境影響的絕緣特征參量。
[0021]如圖3所示，在其中一種實(shí)施例中，一種絕緣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括上述權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的絕緣特征參量獲取裝置和絕緣狀態(tài)確認(rèn)裝置400 ;所述絕緣狀態(tài)確認(rèn)裝置根據(jù)所述絕緣特征參量獲取裝置獲取的去除環(huán)境影響的絕緣特征參量確認(rèn)被檢測(cè)設(shè)備的絕緣狀態(tài)。
[0022]上述絕緣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)同步處理單元分別通過所述電流數(shù)據(jù)采集單元和所述電壓數(shù)據(jù)采集單元與所述被監(jiān)測(cè)設(shè)備連接，所述控制處理單元與所述數(shù)據(jù)同步處理單元連接，所述控制處理單元通過所述環(huán)境參數(shù)處理單元與所述環(huán)境傳感器連接；所述控制處理單元根據(jù)所述環(huán)境采樣單元采集獲取的環(huán)境特征值對(duì)所述絕緣在線采樣單元采集獲取的絕緣特征參量進(jìn)行修正，得到去除環(huán)境影響的絕緣特征參量。上述絕緣特征參量獲取裝置和絕緣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有絕緣在線監(jiān)測(cè)功能和環(huán)境監(jiān)測(cè)功能，能夠根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的環(huán)境參量對(duì)監(jiān)測(cè)到的絕緣在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，解決了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)受環(huán)境因素影響的困擾，提高了設(shè)備絕緣狀態(tài)評(píng)估的準(zhǔn)確性。
[0023]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種絕緣特征參量獲取裝置，其特征在于，包括絕緣在線采樣單元、環(huán)境采樣單元和控制處理單元，所述絕緣在線采樣單元包括電流數(shù)據(jù)采集單元、電壓數(shù)據(jù)采集單元和數(shù)據(jù)同步處理單元，所述環(huán)境采樣單元包括環(huán)境傳感器和環(huán)境參數(shù)處理單元； 所述數(shù)據(jù)同步處理單元分別通過所述電流數(shù)據(jù)采集單元和所述電壓數(shù)據(jù)采集單元與被監(jiān)測(cè)設(shè)備連接，所述控制處理單元與所述數(shù)據(jù)同步處理單元連接，所述控制處理單元通過所述環(huán)境參數(shù)處理單元與所述環(huán)境傳感器連接； 所述控制處理單元根據(jù)所述環(huán)境采樣單元采集獲取的環(huán)境特征值對(duì)所述絕緣在線采樣單元采集獲取的絕緣特征參量進(jìn)行修正，得到去除環(huán)境影響的絕緣特征參量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣特征參量獲取裝置，其特征在于，所述電流數(shù)據(jù)采集單元包括電流穿芯傳感器和電流采集單元；所述電流采集單元通過所述電流穿芯傳感器與所述被監(jiān)測(cè)設(shè)備連接，所述數(shù)據(jù)同步處理單元與所述電流采集單元連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的絕緣特征參量獲取裝置，其特征在于，所述電壓數(shù)據(jù)采集單元包括電壓傳感器和電壓采集單元；所述電壓采集單元通過所述電壓傳感器與所述被監(jiān)測(cè)設(shè)備連接，所述數(shù)據(jù)同步處理單元與所述電壓采集單元連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的絕緣特征參量獲取裝置，其特征在于，所述環(huán)境傳感器包括微型氣象站和污穢傳感器。
5.一種絕緣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括上述權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的絕緣特征參量獲取裝置和絕緣狀態(tài)確認(rèn)裝置；所述絕緣狀態(tài)確認(rèn)裝置根據(jù)所述絕緣特征參量獲取裝置獲取的去除環(huán)境影響的絕緣特征參量確認(rèn)被檢測(cè)設(shè)備的絕緣狀態(tài)。
【文檔編號(hào)】G01R31/12GK203405539SQ201320507653
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月19日
【發(fā)明者】黃培專, 方義治, 仇煒, 郭小凱, 孫玉彤, 高春河, 鄒國(guó)惠 申請(qǐng)人:廣東電網(wǎng)公司珠海供電局