專利名稱：配電網設備狀態檢修智能管理指揮系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及配電網設備狀態檢修領域，尤其涉及一種配電網設備狀態檢修智能管理指揮系統。
背景技術：
目前電カ系統全面開展電氣設備狀態檢修工作，對全電網電氣設備實行狀態檢修。配電網設備狀態檢修技術的應用僅僅剛開始起歩，由于各種原因一直未能全面得到普及應用，對于配電網供電設備狀態檢修智能管理技術研究，主要針對配電變壓器、環網開關柜、負荷開關、及以下的400V配電系統設備實行狀態檢修。電氣設備狀態檢修就是設備將要發生故障狀態前進行檢修，這樣可以保證電氣設備安全健康運行，減少電氣設備損壞率，減少停電時間，延長電氣設備檢修周期，提高供電可靠性。配電網供電設備狀態檢修智能管理技術研究建設，將對配電系統設備安全經濟運 行起到極大推動，目前在運行的配電變壓器、環網開關柜、負荷開關、及以下的400V配電系統設備，由于不能實時監控供電設備安全健康運行情況，電氣設備檢修仍然實行周期性檢修，因為周期性檢修產生后果是供電質量低，設備損壞率高，供電可靠性低，不能滿足電力用戶的現代生活生產的需要。如能全面推廣應用配網供電設備狀態檢修智能管理技術，可大大地提高供電可靠性，提高了供電企業的信譽度，同時對電網智能管理技術發展起到至關重要的作用。
發明內容
本發明的目的是提供一種配電網設備狀態檢修智能管理指揮系統，成本低，使電網的供電可靠性高。本發明采用下述技術方案一種配電網設備狀態檢修智能管理指揮系統，包括配電設備運行狀態信號采集電路、信號數據計算判斷處理電路、通信電路、配電網設備狀態檢修智能管理指揮中心電路；所述配電設備運行狀態信號采集電路連接所述信號數據計算判斷處理電路，所述信號數據計算判斷處理電路輸出連接通信電路，所述通信電路連接所述配電網設備狀態檢修智能管理指揮中心電路，其中所述配電設備運行狀態信號采集電路包括變臺設備運行狀態信號采集電路，環網開關柜運行狀態信號采集電路，分段開關運行狀態信號采集電路。所述的變臺設備運行狀態信號采集電路包括
從變壓器本體上溫度傳感器處采集變壓器本體溫度的變壓器本體溫度信號采集電路、從變壓器油位傳感器處采集油位信號的變壓器油位信號采集電路；
高壓缺相信號采集電路、低壓缺相信號采集電路、低壓過壓信號采集電路、低壓欠壓信號采集電路，從變壓器低壓側采集三相的相電壓輸出給信號數據計算判斷電路進行計算判斷若I相電壓正常，2相電壓低于150V以下，則判斷為高壓缺相；若2相電壓正常，I相電壓低于100V以下，則為低壓缺相；若3相電壓高于240V，判斷為低壓過電壓；若3相電壓低于200V，判斷為低壓欠電壓；
低壓相線、零線電流信號采集電路，將L1、L2、L3、N相電流經電流互感器和負載電阻變換后輸出符合要求的電流信號；
電纜溫度信號采集電路、導線接頭超溫信號采集電路，將溫度傳感器連接于所述電纜頭、導線接頭上采集電纜、導線接頭溫度數據信號；
功率因數信號采集電路，從有功電能表、無功電能表采集有功、無功電能信號；
低壓相線接地信號采集電路，從剩余電流保護器采集相線接地信號；
避雷器泄漏電流超標信號采集電路，從避雷器泄漏電流在線檢測器中采集避雷器泄漏電流超標信號。
所述的環網開關柜運行狀態信號采集電路包括環網開關柜電源開關I電動機構的分、合閘控制電路、環網開關柜電源開關2電動機構的分、合閘控制電路，是從所述電源開關電動操作機構輔助接點處采集位置信號。所述的分段開關運行狀態信號采集電路包括分段開關分、合位置信號采集電路，是從所述分段開關電動操作機構輔助接點處采集位置信號。所述的配電設備運行狀態信號采集電路還包括有變壓器高壓開關分、合位置信號采集電路，是從所述高壓開關電動操作機構輔助接點處采集位置信號；
變壓器低壓開關分、合位置信號采集電路，是從所述是低壓開關電動操作機構輔助接點處采集位置信號；
無功補償設備投、切位置信號采集電路，是從所述無功補償設備電動操作機構輔助接點處采集位置信號。所述的信號數據計算判斷處理電路包括A/D變換電路、計算判斷電路、執行元件、設備操作電路；所述的A/D變換電路的信號輸入端連接所述配電設備運行狀態信號采集電路，所述的A/D變換電路輸出連接所述計算判斷電路，所述計算判斷電路輸出連接所述的執行元件，所述執行元件輸出有ニ端頭，分別連接所述的設備操作電路、通信電路，所述設備操作電路另一端連接所述通信電路。所述設備操作電路包括環網開關柜電源開關I電動機構的分、合閘控制電路、環網開關柜電源開關2電動機構的分、合閘控制電路、分段開關電動機構的分、合閘控制電路、變壓器高壓開關電動機構的分、合閘控制電路、變壓器低壓開關電動機構的分、合閘控制電路、變壓器并聯經濟運行自動投、切裝置的控制電路、無功補償設備投、切裝置的控制電路。所述配電網設備狀態檢修智能管理指揮中心電路包括信號變換電路，信號處理電路、屏幕顯示電路、音響電路、存儲電路、打印電路、操作電路，所述信號變換電路輸入端連接通信電路，信號變換電路輸出端連接所述信號處理電路，信號處理電路分別連接所述屏幕顯示電路，音響電路，存儲電路，打印電路，操作電路。所述通信電路包括采集端的光纖通信電路、無線通信電路和指揮中心端的光纖通イ目電路、無線通"[目電路；
所述光纖通信電路包括光纖電纜、光端機；所述的光端機包括光發射電路、光接收電路；所述的光纖電纜與兩端的光端機連接；所述執行元件連接采集端的光發射電路，所述光發射電路將配電設備運行狀態的電信號轉變為光信號，通過光纖電纜發射給配電網設備狀態檢修智能管理指揮中心電路的光接收電路；所述的配電網設備狀態檢修智能管理指揮中心電路的操作電路發出的操作命令通過指揮中心端的光發射電路、光纖電纜給采集端的光接收電路，所述的設備操作電路接收到信號后完成設備跳、合閘工作；
所述的執行元件連接采集端的信號發射電路，信號發射電路將配電設備運行狀態信號通過無線連接配電網設備狀態檢修智能管理指揮中心電路的信號接收電路和電工手機；配網設備狀態檢修智能管理指揮中心信號發射電路將配電設備改變狀態信號通過無線發射給采集端的信號接收電路，所述的設備操作電路接收到信號后完成設備跳、合閘工作。本發明利用先進的計算機技術、監測技木、自動控制技術、現代通信技木，從而開發ー種用于配電系統變壓器、環網開關柜、負荷開關，400V系統的遠程實時數據檢測、智能化狀態檢修管理系統。本發明技術進步、設計合理，理想的實現配網供電設備狀態檢修，對于發展電網智能化建設將會起到積極的促進作用，該系統具體優點如下所述
1、該配電網設備狀態檢修智能管理指揮系統隨時監控配電系統設備安全經濟運行情況，具有保護及自動裝置功能，改變了過去的周期性檢修模式，提高了供電的安全可靠性；
2、該配電網設備狀態檢修智能管理指揮系統隨時監測配電系統供電設備運行技術數據，通過遙測、遙信隨時可以隨時知道配電網的變壓器、配電裝置的電壓、電流、溫度等不正常情況，可以根據現場設備運行狀態及時安排檢修。提高了供電可靠性，提高了供電企業的信譽度，提高了供電企業及社會經濟效益；
3、該配電網設備狀態檢修智能管理指揮系統具有遠方遙控操作變壓器、環網開關柜、負荷開關、無功電源功能，根據設備現場運行的需要，隨時可進行遠方遙控操作，縮短操作設備時間，減少不應有損失。
圖I為本發明的原理框 圖2為信號數據計算判斷電路與通信電路的原理框 圖3為指揮中心與通信電路的原理框圖。
具體實施例方式如圖I所示，本發明ー種配電網設備狀態檢修智能管理指揮系統，包括配電設備運行狀態信號采集電路、信號數據計算判斷處理電路、通信電路、配電網設備狀態檢修智能管理指揮中心電路；所述配電設備運行狀態信號采集電路連接所述信號數據計算判斷電路，所述信號數據計算判斷電路輸出連接通信電路，所述通信電路連接所述配電網設備狀態檢修智能管理指揮中心電路，其中所述配電設備運行狀態信號采集電路包括變臺設備運行狀態信號采集電路，環網開關柜運行狀態信號采集電路，分段開關運行狀態信號采集電路、變壓器高壓開關分、合位置信號采集電路、變壓器低壓開關分、合位置信號采集電路和無功補償設備投、切位置信號采集電路。所述的變壓器高壓開關分、合位置信號采集電路是從所述高壓開關電動操作機構輔助接點處采集位置信號；變壓器低壓開關分、合位置信號采集電路，是從所述是低壓開關電動操作機構輔助接點處采集位置信號；無功補償設備投、切位置信號采集電路，是從所述無功補償設備電動操作機構輔助接點處采集位置信號；所述的環網開關柜運行狀態信號采集電路包括環網開關柜電源開關分、合位置信號采集電路，是從所述電源開關電動操作機構輔助接點處采集位置信號；所述的分段開關運行狀態信號采集電路包括分段開關分、合位置信號采集電路，是從所述分段開關電動操作機構輔助接點處采集位置信號。所述的變臺設備運行狀態信號采集電路包括從變壓器本體上溫度傳感器處采集變壓器本體溫度的變壓器本體溫度信號采集電路、從變壓器油位傳感器處采集油位信號的變壓器油位信號采集電路；
高壓缺相信號采集電路、低壓缺相信號采集電路、低壓過壓信號采集電路、低壓欠壓信號采集電路，從變壓器低壓側采集三相的相電壓輸出給信號數據計算判斷電路進行計算判斷若I相電壓正常，2相電壓低于150V以下，則判斷為高壓缺相；若2相電壓正常，I相電壓低于100V以下，則為低壓缺相；若3相電壓高于240V，判斷為低壓過電壓；若3相電壓低于200V，判斷為低壓欠電壓；
低壓相線、零線電流信號采集電路，將L1、L2、L3、N相電流經電流互感器和負載電阻變換后輸出符合要求的電流信號；
電纜溫度信號采集電路、導線接頭超溫信號采集電路，將溫度傳感器連接于所述電纜頭、導線接頭上的某一位置采集電纜、導線接頭溫度數據信號；
功率因數信號采集電路，從有功電能表、無功電能表采集有功、無功電能信號；
低壓相線接地信號采集電路，從剩余電流保護器采集相線接地信號；
避雷器泄漏電流超標信號采集電路，從避雷器泄漏電流在線檢測器中采集避雷器泄漏電流超標信號。如圖2所示，所述的信號數據計算判斷處理電路包括A/D變換電路、計算判斷電路、執行元件、設備操作電路；所述的A/D變換電路的信號輸入端連接所述配電設備運行狀態信號采集電路，所述的A/D變換電路輸出連接所述計算判斷電路，所述計算判斷電路輸出連接所述的執行元件，所述執行元件輸出有ニ端頭，分別連接所述的設備操作電路、通信電路，所述設備操作電路另一端連接所述通信電路。當所述信號數據計算判斷電路從信號采集電路獲得各種信號數據后，進行A/D變換成符合要求后，輸入計算判斷電路進行計算比較，比較結果輸出給執行元件，進行投切設備或配電網設備狀態檢修智能管理指揮中心。信號采集電路從配電設備供電系統采集到實時數據信號，傳輸到數據計算判斷處理電路，各種信號數據通過數據計算判斷處理電路進行計算比較，判斷出系統設備狀態，若是系統設備發生故障啟動保護，保護動作信號傳輸到設備操作電路進行跳閘，同時傳輸信號接收發射電路進行報警；當系統設備狀態或運行參數發生異常變化后，將系統設備狀態或運行參數變化后情況告知值班電エ。當系統設備需要改變狀態時，可在配電網設備狀態檢修智能管理指揮中心直接通過遠方進行操作，電エ不需到設備現場。如圖3所示，所述配電網設備狀態檢修智能管理指揮中心電路包括信號變換電路，信號處理電路、屏幕顯示電路、音響電路、存儲電路、打印電路、操作電路，所述信號變換電路輸入端連接通信電路，信號變換電路輸出端連接所述信號處理電路，信號處理電路分別連接所述屏幕顯示電路，音響電路，存儲電路，打印電路，操作電路。屏幕顯示電路采用液晶、或者等離子顯示器；音響電路采用喇叭。操作電路是在正常運行時，值班人員對設備需要遠方進行設備操作時，可在配電網設備狀態檢修智能管理指揮中心直接進行操作。若配電系統設備發生運行異常，直接給值班員提示，縮短故障處理時間，減少了職エ的勞動強度，并提高供電安全可靠性，提高供電量，提高企業社會信譽度，増加企業和社會效益。當通信電路接收到某種異常信號后，在屏幕顯示電路的顯示屏上顯示出具體內容，同時音響電路發出音響進行報警。音響響數秒后停止，屏上顯示有紅色轉變為黃色，若設備異常消除后，輸入消除人員姓名及時間，屏上顯示有黃色轉變為白色；發生異常信號確認保存在存儲電路內，什么時侯需要可以隨時打印出來。所述通信電路包括采集端的光纖通信電路、無線通信電路和指揮中心端的光纖通イ目電路、無線通"[目電路；
所述光纖通信電路包括光纖電纜、光端機；所述的光端機包括光發射電路、光接收電路；所述的光纖電纜與兩端的光端機連接；所述執行元件連接采集端的光發射電路，所述光發射電路將配電設備運行狀態的電信號轉變為光信號，通過光纖電纜發射給配電網設備狀態檢修智能管理指揮中心電路的光接收電路；所述的配電網設備狀態檢修智能管理指揮中心電路的操作電路發出的操作命令通過指揮中心端的光發射電路、光纖電纜給采集端的光接收電路，所述的設備操作電路接收到信號后完成設備跳、合閘工作； 所述的執行元件連接采集端的信號發射電路，信號發射電路將配電設備運行狀態信號通過無線連接配電網設備狀態檢修智能管理指揮中心電路的信號接收電路和電工手機；配網設備狀態檢修智能管理指揮中心信號發射電路將配電設備改變狀態信號通過無線發射給采集端的信號接收電路，所述的設備操作電路接收到信號后完成設備跳、合閘工作。所述設備操作電路包括環網開關柜電源開關I電動機構的分、合閘控制電路、環網開關柜電源開關2電動機構的分、合閘控制電路、分段開關電動機構的分、合閘控制電路、變壓器高壓開關電動機構的分、合閘控制電路、變壓器低壓開關電動機構的分、合閘控制電路、變壓器并聯經濟運行自動投、切裝置的控制電路、無功補償設備投、切裝置的控制電路。所述環網開關柜電源開關電動機構的分合閘控制電路，是指所述操作的電源開關電動機構分、合閘回路；當電源開關獲得分、合閘信號后，電源開關進行自動分、合閘操作，電源開關狀態改變后告訴值班電エ。開關可現場操作，也可遠方控操作。所述分段開關電動機構的分合閘控制電路，是指所述操作的分段開關電動機構分、合閘回路；當分段開關獲得分、合閘信號后，分段開關進行自動分、合閘操作，分段開關狀態改變后告訴值班電エ。開關可現場操作，也可遠方操作。所述變壓器高壓開關分、合閘控制電路，是指所述操作的高壓開關電動機構分、合閘回路；當高壓開關獲得分、合閘信號后，高壓開關進行自動分、合閘操作，高壓開關狀態改變后告訴值班電エ。開關可現場操作，也可遠方操作。所述變壓器低壓開關分、合閘控制電路，是所述操作的低壓開關電動機構分、合閘回路；當低壓開關獲得開關分、合閘信號后，低壓開關進行自動分、合閘操作，低壓開關狀態改變后告訴值班電エ。開關可現場操作，也可遠方操作。所述的變壓器并聯經濟運行自動投切裝置的控制電路，是指所述變壓器并聯經濟運行自動投切裝置的自動操作投切回路；當變壓器并聯經濟運行自動投切裝置獲得自動投切信號后，變壓器并聯經濟運行自動投切裝置自動進行投切操作，變壓器并聯經濟運行自動投切裝置狀態改變后告訴值班電エ。變壓器并聯經濟運行自動投切裝置開關可現場操作，也可遠方操作。
所述的無功補償設備自動投切裝置的控制電路，是指所述無功補償設備自動投切裝置的自動操作投切回路；當獲得功率因數大小信號后，無功補償設備自動投切裝置自動進行投切操作，無功補償設備自動投切裝置狀態改變后告訴電エ。無功補償設備自動投切裝置開關可現場操作，也可遠方操作。當值班人員對系統設備需要進行遠方操作時，可通過遠控操作完成，這樣可以縮短時間，并提高供電安全可靠性。最后應當說明的是以上實施例僅用以說明本發明 的技術方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解依然可以對本發明的具體實施方式
進行修改或者對部分技術特征進行等同替換；而不脫離本發明技術方案的精神，其均應涵蓋在本發明請求保護的技術方案范圍當中。
權利要求
1.一種配電網設備狀態檢修智能管理指揮系統，其特征在于包括配電設備運行狀態信號采集電路、信號數據計算判斷處理電路、通信電路、配電網設備狀態檢修智能管理指揮中心電路；所述配電設備運行狀態信號采集電路連接所述信號數據計算判斷處理電路，所述信號數據計算判斷處理電路輸出連接通信電路，所述通信電路連接所述配電網設備狀態檢修智能管理指揮中心電路，其中所述配電設備運行狀態信號采集電路包括變臺設備運行狀態信號采集電路，環網開關柜運行狀態信號采集電路，分段開關運行狀態信號采集電路。
2.根據權利要求I所述的配電網設備狀態檢修智能管理指揮系統，其特征在于所述的變臺設備運行狀態信號采集電路包括 從變壓器本體上溫度傳感器處采集變壓器本體溫度的變壓器本體溫度信號采集電路、從變壓器油位傳感器處采集油位信號的變壓器油位信號采集電路； 高壓缺相信號采集電路、低壓缺相信號采集電路、低壓過壓信號采集電路、低壓欠壓信號采集電路，從變壓器低壓側采集三相的相電壓輸出給信號數據計算判斷電路進行計算判斷若I相電壓正常，2相電壓低于150V以下，則判斷為高壓缺相；若2相電壓正常，I相電壓低于IOOV以下，則為低壓缺相；若3相電壓高于240V，判斷為低壓過電壓；若3相電壓低于200V，判斷為低壓欠電壓； 低壓相線、零線電流信號采集電路，將L1、L2、L3、N相電流經電流互感器和負載電阻變換后輸出符合要求的電流信號； 電纜溫度信號采集電路、導線接頭超溫信號采集電路，將溫度傳感器連接于所述電纜頭、導線接頭上采集電纜、導線接頭溫度數據信號； 功率因數信號采集電路，從有功電能表、無功電能表采集有功、無功電能信號； 低壓相線接地信號采集電路，從剩余電流保護器采集相線接地信號； 避雷器泄漏電流超標信號采集電路，從避雷器泄漏電流在線檢測器中采集避雷器泄漏電流超標信號。
3.根據權利要求2所述的配電網設備狀態檢修智能管理指揮系統，其特征在于所述的環網開關柜運行狀態信號采集電路包括環網開關柜電源開關I電動機構的分、合閘控制電路、環網開關柜電源開關2電動機構的分、合閘控制電路，是從所述電源開關電動操作機構輔助接點處采集位置信號。
4.根據權利要求3所述的配電網設備狀態檢修智能管理指揮系統，其特征在于所述的分段開關運行狀態信號采集電路包括分段開關分、合位置信號采集電路，是從所述分段開關電動操作機構輔助接點處采集位置信號。
5.根據權利要求4所述的配電網設備狀態檢修智能管理指揮系統，其特征在于所述的配電設備運行狀態信號采集電路還包括有變壓器高壓開關分、合位置信號采集電路，是從所述高壓開關電動操作機構輔助接點處采集位置信號； 變壓器低壓開關分、合位置信號采集電路，是從所述是低壓開關電動操作機構輔助接點處采集位置信號； 無功補償設備投、切位置信號采集電路，是從所述無功補償設備電動操作機構輔助接點處采集位置信號。
6.根據權利要求I所述的配電網設備狀態檢修智能管理指揮系統，其特征在于所述的信號數據計算判斷處理電路包括A/D變換電路、計算判斷電路、執行元件、設備操作電路；所述的A/D變換電路的信號輸入端連接所述配電設備運行狀態信號采集電路，所述的A/D變換電路輸出連接所述計算判斷電路，所述計算判斷電路輸出連接所述的執行元件，所述執行元件輸出有ニ端頭，分別連接所述的設備操作電路、通信電路，所述設備操作電路另一端連接所述通信電路。
7.根據權利要求6所述的配電網設備狀態檢修智能管理指揮系統，其特征在于所述設備操作電路包括環網開關柜電源開關I電動機構的分、合閘控制電路、環網開關柜電源開關2電動機構的分、合閘控制電路、分段開關電動機構的分、合閘控制電路、變壓器高壓開關電動機構的分、合閘控制電路、變壓器低壓開關電動機構的分、合閘控制電路、變壓器并聯經濟運行自動投、切裝置的控制電路、無功補償設備投、切裝置的控制電路。
8.根據權利要求7所述的配電網設備狀態檢修智能管理指揮系統，其特征在于所述配電網設備狀態檢修智能管理指揮中心電路包括信號變換電路，信號處理電路、屏幕顯示電路、音響電路、存儲電路、打印電路、操作電路，所述信號變換電路輸入端連接通信電路，信號變換電路輸出端連接所述信號處理電路，信號處理電路分別連接所述屏幕顯示電路，音響電路，存儲電路，打印電路，操作電路。
9.根據權利要求8所述的配電網設備狀態檢修智能管理指揮系統，其特征在于所述通信電路包括采集端的光纖通信電路、無線通信電路和指揮中心端的光纖通信電路、無線通イ目電路； 所述光纖通信電路包括光纖電纜、光端機；所述的光端機包括光發射電路、光接收電路；所述的光纖電纜與兩端的光端機連接；所述執行元件連接采集端的光發射電路，所述光發射電路將配電設備運行狀態的電信號轉變為光信號，通過光纖電纜發射給配電網設備狀態檢修智能管理指揮中心電路的光接收電路；所述的配電網設備狀態檢修智能管理指揮中心電路的操作電路發出的操作命令通過指揮中心端的光發射電路、光纖電纜給采集端的光接收電路，所述的設備操作電路接收到信號后完成設備跳、合閘工作； 所述的執行元件連接采集端的信號發射電路，信號發射電路將配電設備運行狀態信號通過無線連接配電網設備狀態檢修智能管理指揮中心電路的信號接收電路和電工手機；配網設備狀態檢修智能管理指揮中心信號發射電路將配電設備改變狀態信號通過無線發射給采集端的信號接收電路，所述的設備操作電路接收到信號后完成設備跳、合閘工作。
全文摘要
本發明公開了一種配電網設備狀態檢修智能管理指揮系統，包括配電設備運行狀態信號采集電路、信號數據計算判斷處理電路、通信電路、配電網設備狀態檢修智能管理指揮中心電路；所述配電設備運行狀態信號采集電路通過信號數據計算判斷處理電路連接通信電路，所述通信電路連接所述配電網設備狀態檢修智能管理指揮中心電路，其中所述配電設備運行狀態信號采集電路包括變臺設備運行狀態信號采集電路，環網開關柜運行狀態信號采集電路，分段開關運行狀態信號采集電路。本發明通過遙測、遙信隨時可以隨時知道配電網的變壓器、配電裝置的電壓、電流、溫度等不正常情況，可以根據現場設備運行狀態及時安排檢修，提高了供電可靠性。
文檔編號H02J13/00GK102868229SQ201210393298
公開日2013年1月9日 申請日期2012年10月17日 優先權日2012年10月17日
發明者陳家斌, 易保華, 王柳, 劉東升, 王瑞奇, 孟凡鐘, 陳蕾 申請人:河南省電力公司駐馬店供電公司, 陳家斌, 王柳, 王瑞奇, 易保華, 劉東升, 孟凡鐘, 陳蕾