絕緣特征參量獲取裝置和絕緣在線監測系統的制作方法
【專利摘要】一種絕緣特征參量獲取裝置和絕緣在線監測系統，數據同步處理單元分別通過電流數據采集單元和電壓數據采集單元與被監測設備連接，控制處理單元與數據同步處理單元連接，所述控制處理單元通過所述環境參數處理單元與所述環境傳感器連接；所述控制處理單元根據所述環境采樣單元采集獲取的環境特征值對所述絕緣在線采樣單元采集獲取的絕緣特征參量進行修正，得到去除環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測系統具有絕緣在線監測功能和環境監測功能，能夠根據實時監測的環境參量對監測到的絕緣在線監測數據進行修正，解決了監測數據受環境因素影響的困擾，提高了設備絕緣狀態評估的準確性。
【專利說明】絕緣特征參量獲取裝置和絕緣在線監測系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電力設備在線監測領域，特別是涉及一種絕緣特征參量獲取裝置和絕緣在線監測系統。
【背景技術】
[0002]高壓電氣設備的安全運行是電網系統安全運行的基礎，如果高壓電氣設備內部存在因制造不良、老化以及外力破壞等造成的絕緣缺陷，會發生影響設備和電網安全運行的絕緣事故。我國主要是根據電氣設備預防性試驗規程的規定對電氣設備進行定期的停電試驗、檢修和維護。由于這種檢修和試驗是定期進行，難以及時反映設備內部的故障隱患。而且試驗電壓往往要低于運行電壓，因此，其等效性相對較差，對某些缺陷反映不夠靈敏。隨著電力系統朝著高電壓、大容量的方向發展，定期檢修越來越不適應我國建設堅強的智能電網的需求。
[0003]一般的電氣設備的在線監測系統則能滿足實現狀態檢修及智能電網的要求。但環境溫度、濕度、氣壓、絕緣表面污穢等外界因素可能會影響電容型設備絕緣在線監測數據的精度，從而影響后續診斷的準確性。由于環境溫濕度的影響，一天中介損在線監測系統所獲得數據具有周期性波動特性，一年中隨季節變化也有周期性波動，而且環境因素不僅影響設備絕緣的介質損耗特性，還影響傳感器的監測精度，且由此產生的測量誤差相當大，因此如果不排除環境因素的影響，將直接影響在線監測數據的有效性，進而影響設備絕緣狀態評估的準確性。
實用新型內容
[0004]基于此，有必要針對環境因素影響在線監測數據有效性的問題，提供一種去除環境因素影響的絕緣特征參量獲取裝置和絕緣在線監測系統。
[0005]一種絕緣特征參量獲取裝置，包括絕緣在線采樣單元、環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據采集單元、電壓數據采集單元和數據同步處理單元，所述環境采樣單元包括環境傳感器和環境參數處理單元；
[0006]所述數據同步處理單元分別通過所述電流數據采集單元和所述電壓數據采集單元與所述被監測設備連接，所述控制處理單元與所述數據同步處理單元連接，所述控制處理單元通過所述環境參數處理單元與所述環境傳感器連接；
[0007]所述控制處理單元根據所述環境采樣單元采集獲取的環境特征值對所述絕緣在線采樣單元采集獲取的絕緣特征參量進行修正，得到去除環境影響的絕緣特征參量。
[0008]一種絕緣在線監測系統，包括所述的絕緣特征參量獲取裝置和絕緣狀態確認裝置；所述絕緣狀態確認裝置根據所述絕緣特征參量獲取裝置獲取的去除環境影響的絕緣特征參量確認被檢測設備的絕緣狀態。
[0009]上述絕緣特征參量獲取裝置和絕緣在線監測系統，所述數據同步處理單元分別通過所述電流數據采集單元和所述電壓數據采集單元與所述被監測設備連接，所述控制處理單元與所述數據同步處理單元連接，所述控制處理單元通過所述環境參數處理單元與所述環境傳感器連接；所述控制處理單元根據所述環境采樣單元采集獲取的環境特征值對所述絕緣在線采樣單元采集獲取的絕緣特征參量進行修正，得到去除環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測系統具有絕緣在線監測功能和環境監測功能，能夠根據實時監測的環境參量對監測到的絕緣在線監測數據進行修正，解決了監測數據受環境因素影響的困擾，提高了設備絕緣狀態評估的準確性。
【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實施例的裝置結構圖；
[0011]圖2為絕緣特征參量獲取裝置其中另一個實施例的裝置結構圖；
[0012]圖3為絕緣在線監測系統其中一個實施例的裝置連接圖。
【具體實施方式】
[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包括電流數據采集單元110、電壓數據采集單元120和數據同步處理單元130，所述環境采樣單元200包括環境傳感器210和環境參數處理單元220 ；
[0014]所述數據同步處理單元130分別通過所述電流數據采集單元110和所述電壓數據采集單元120與所述被監測設備連接，所述控制處理單元300與所述數據同步處理單元130連接，所述控制處理單元300通過所述環境參數處理單元220與所述環境傳感器210連接；
[0015]所述控制處理單元300根據所述環境采樣單元200采集獲取的環境特征值對所述絕緣在線采樣單元100采集獲取的絕緣特征參量進行修正,得到去除環境影響的絕緣特征參量。
[0016]在本實施例中，所述絕緣在線采集單元可以通過在變壓器或其他設備用高壓套管上安裝的末屏電流適配器采集被監測設備的末屏電流，還可以通過電壓互感器采集被監測設備對應母線的母線電壓，并據此計算套管的介質損耗作為其絕緣特征參量。環境采樣模塊可以通過所述環境參數處理單元220與所述環境傳感器210連接采集被監測設備所處環境溫度、濕度、氣壓、表面污穢等環境參量。所述控制處理單元300可以通過模糊神經網絡對環境參量進行處理，得到一個環境自適應因子，然后對絕緣特征參量進行修正，最后得到去除環境影響的絕緣特征參量。所述控制處理單元300可以使用Elman神經網絡進行處理，該Elman神經網絡由輸入層、中間層、承接層和輸出層組成，其中輸入層的單元起信號傳輸作用，輸出層單元起線性加權作用，隱含層單元采用線性或非線性函數作為傳遞函數，承接層用來記憶隱含層單元前一時刻的輸出值，可以起到一個一步延時算子的作用。該Elman神經網絡具有適應時變特性的能力較好的網絡穩定性。在本實施例中可以設定環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]。將絕緣在線監測系統工作時的溫度、濕度和污穢度，進行預處理后得到Elman神經網絡需要的特征向量，然后輸入到已經訓練好的Elman網絡中得到環境校正因子，再通過所述控制處理單元300對所述絕緣在線采樣單元100采集獲取的絕緣特征參量進行修正,得到去除環境影響的絕緣特征參量,解決了監測數據受環境因素影響的困擾。[0017]上述絕緣特征參量獲取裝置，所述數據同步處理單元分別通過所述電流數據采集單元和所述電壓數據采集單元與所述被監測設備連接，所述控制處理單元與所述數據同步處理單元連接，所述控制處理單元通過所述環境參數處理單元與所述環境傳感器連接；所述控制處理單元根據所述環境采樣單元采集獲取的環境特征值對所述絕緣在線采樣單元采集獲取的絕緣特征參量進行修正，得到去除環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測系統具有絕緣在線監測功能和環境監測功能，能夠根據實時監測的環境參量對監測到的絕緣在線監測數據進行修正，解決了監測數據受環境因素影響的困擾，提高了設備絕緣狀態評估的準確性。
[0018]如圖2所示，在其中一種實施例中，所述的絕緣特征參量獲取裝置，所述電流數據采集單元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測設備連接，所述數據同步處理單元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構，用常規互感器在如此小的安匝數下根本無法測量，在本實施例中，可以采用專為各種電力設備的絕緣在線監測系統的交流泄漏電流采樣而設計的電流穿芯傳感器。所述電流采集單元可以接收所述數據同步處理單元130發送的控制命令采集所述電流穿芯傳感器轉化的數據。
[0019]如圖2所示，在其中一種實施例中，所述的絕緣特征參量獲取裝置，所述電壓數據采集單元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測設備連接，所述數據同步處理單元130與所述電壓采集單元連接。在本實施例中，所述電壓采集單元可以接收所述數據同步處理單元130發送的控制命令采集所述電壓傳感器轉化的數據，所述數據可以是電壓幅值、相位等數據信息。
[0020]在其中一種實施例中，所述的絕緣特征參量獲取裝置，所述環境傳感器210包括微型氣象站和污穢傳感器。在本實施例中，可以通過微型氣象站及污穢傳感器采集被監測設備所處環境溫度、濕度、氣壓、表面污穢等環境參量，便于所述控制處理單元300通過模糊神經網絡對環境參量進行處理，得到一個環境自適應因子，然后對絕緣特征參量進行修正，最后得到去除環境影響的絕緣特征參量。
[0021]如圖3所示，在其中一種實施例中，一種絕緣在線監測系統，包括上述權利要求1-4任意一項所述的絕緣特征參量獲取裝置和絕緣狀態確認裝置400 ;所述絕緣狀態確認裝置根據所述絕緣特征參量獲取裝置獲取的去除環境影響的絕緣特征參量確認被檢測設備的絕緣狀態。
[0022]上述絕緣在線監測系統，所述數據同步處理單元分別通過所述電流數據采集單元和所述電壓數據采集單元與所述被監測設備連接，所述控制處理單元與所述數據同步處理單元連接，所述控制處理單元通過所述環境參數處理單元與所述環境傳感器連接；所述控制處理單元根據所述環境采樣單元采集獲取的環境特征值對所述絕緣在線采樣單元采集獲取的絕緣特征參量進行修正，得到去除環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測系統具有絕緣在線監測功能和環境監測功能，能夠根據實時監測的環境參量對監測到的絕緣在線監測數據進行修正，解決了監測數據受環境因素影響的困擾，提高了設備絕緣狀態評估的準確性。
[0023]以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
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據采集單元、電壓數據采集單元和數據同步處理單元，所述環境采樣單元包括環境傳感器和環境參數處理單元； 所述數據同步處理單元分別通過所述電流數據采集單元和所述電壓數據采集單元與被監測設備連接，所述控制處理單元與所述數據同步處理單元連接，所述控制處理單元通過所述環境參數處理單元與所述環境傳感器連接； 所述控制處理單元根據所述環境采樣單元采集獲取的環境特征值對所述絕緣在線采樣單元采集獲取的絕緣特征參量進行修正，得到去除環境影響的絕緣特征參量。
2.根據權利要求1所述的絕緣特征參量獲取裝置，其特征在于，所述電流數據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測設備連接，所述數據同步處理單元與所述電流采集單元連接。
3.根據權利要求1或2所述的絕緣特征參量獲取裝置，其特征在于，所述電壓數據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測設備連接，所述數據同步處理單元與所述電壓采集單元連接。
4.根據權利要求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。
5.一種絕緣在線監測系統，其特征在于，包括上述權利要求1-4任意一項所述的絕緣特征參量獲取裝置和絕緣狀態確認裝置；所述絕緣狀態確認裝置根據所述絕緣特征參量獲取裝置獲取的去除環境影響的絕緣特征參量確認被檢測設備的絕緣狀態。
【文檔編號】G01R31/12GK203405539SQ201320507653
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年8月19日 優先權日:2013年8月19日
【發明者】黃培專, 方義治, 仇煒, 郭小凱, 孫玉彤, 高春河, 鄒國惠 申請人:廣東電網公司珠海供電局
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