CN110784017A - 一种基于实时数据采集的配电变压器智能检测装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种基于实时数据采集的配电变压器智能检测装置，包括前端智能采集模块、开入开出模块、MCU控制模块、网络通信模块和显示模块，通过采用智能传感器件实时采集***参数，并通过核心MCU实现智能计算与判断、数据汇总、多台配电变数据远程传输与控制，实现了配电变压器的智能化检测及管理，使其始终处于安全、可靠的运行状态，责任部门第一时间掌握电力供应情况，若发生停电事件，立即启动应急预案，变被动抢修为主动抢修指挥，提高工作效率和服务水平，保证电力供应的优质、高效，对提高供电质量及可靠性具有良好的示范作用。

Description

一种基于实时数据采集的配电变压器智能检测装置及方法
技术领域
本发明属于电力***电能监测领域，尤其涉及一种基于实时数据采集的配电变压器智能检测装置及方法。
背景技术
目前，对于一些老旧小区、代管小区及部分用户厂站，其配电设备老化严重且多为非智能设备，极易发生故障导致停电或在受到高电压等级线路波动时干扰从而失压，上述情况发生时，电力抢修人员无法及时、有效获取相关停电信息，造成故障查找困难，停电时间过长，严重时影响到供电质量和故障范围扩大发生大面积停电。为此，需要研制一种能够在配电变压器失压时主动报警的装置，及时解决用户停电时间过长等问题。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种基于实时数据采集的配电变压器智能检测装置及方法。
本发明的一种基于实时数据采集的配电变压器智能检测装置及方法的技术方案为：
一种基于实时数据采集的配电变压器智能检测装置，包括：
前端智能采集模块，其用于实时采集配电变压器电量参数和非电量参数，并将采集的参数发送至MCU控制模块；
开入开出模块，其用于输入开关量的开入开出信号至MCU控制模块，并输出远程控制及告警信息；
MCU控制模块，其用于根据采集的参数进行数据计算，与设定的参数阈值相比较，并结合输入的开关量的开入开出信号，判断配电变压器的运行状态；
网络通信模块，其用于基于有线或无线网络将配电变压器的运行状态发送至后台或用户手机APP终端，并将后台或用户手机APP终端的远程控制及调节信号发送至MCU控制模块；
显示模块，其用于对配电变压器的检测参数进行实时显示，及根据运行要求对各参数进行阈值设置，如变压器油温、电压、电流等信息按照额定温度、允许电压、允许电流进行阈值设定。
进一步的，所述前端智能采集模块包括采样PT、采样CT、温度传感器、瓦斯传感器和油位传感器，以用于实时采集配电变压器的电压、电流、温度、瓦斯和油位信息的数字量参数。
进一步的，所述MCU控制模块用于根据采集的电压、电流、温度、瓦斯和油位信息计算配电变压器的有功功率、无功功率、功率因数、有功电度和无功电度参数。
本发明还公开一种基于实时数据采集的配电变压器智能检测方法，包括如下步骤：
步骤1、实时采集配电变压器电量参数、非电量参数以及配电变压器开关量的开入开出信号；
步骤2、根据采集的参数进行数据计算，以与设定的参数阈值相比较，并结合开关量的开入开出信号，判断配电变压器的运行状态；
步骤3、根据配电变压器的运行状态对其进行远程控制及调节。
进一步的，所述步骤2中判断过程如下：超过允许电流时判断过载、超过允许温度时判断过热、开关分闸时判断分合指示，并可根据开关分合、电压值判断有无失压等信息。
进一步的，所述步骤3中对配电变压器进行运行状态调节如下：用于调节变压器油温、负荷信息，油温高时启动制冷装置，变压器温度高或过载达到允许时间控制开关分合，使变压器分闸。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供了一种基于实时数据采集的配电变压器智能检测装置及方法，通过采用智能传感器件实时采集***参数，并通过核心MCU实现智能计算与判断、数据汇总、多台配电变数据远程传输与控制，实现了配电变压器的智能化检测及管理，使其始终处于安全、可靠的运行状态，责任部门第一时间掌握电力供应情况，若发生停电事件，立即启动应急预案，变被动抢修为主动抢修指挥，提高工作效率和服务水平，保证电力供应的优质、高效，对提高供电质量及可靠性具有良好的示范作用。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1是本发明的硬件***结构示意图；
图2是本发明的软件框架构示意图；
图3是本发明的主控制流程图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
如图1-3所示，本发明提出一种基于实时数据采集的配电变压器智能检测装置及方法，该装置实时性强，采用无线或有线方式实现配电变压器运行状态的实时检测与监控，保证配变的安全可靠运行。
装置包括前端智能采集模块、MCU模块、开入开出模块、网络通信模块、显示模块。智能传感器实时检测配电变压器电量参数和非电量参数，将数字信号发送至MCU控制模块，并进行数据分析、存储、转发，通过有线或无线网络将配电变压器状态信息以标准规约的形式发送至后台***，供管理人员及运维人员可根据数据信息进行调控、维护等。
智能采集模块包括采样PT、采样CT、温度传感器、瓦斯传感器、油位传感器等，实时采集配电变压器的电压、电流、温度、瓦斯、油位等信息的数字量，并计算其有功功率、无功功率、功率因数、有功电度、无功电度等电力参数。
MCU模块为核心控制单元，是实现***智能检测的核心模块，主要完成前端数据采集输入、数据计算处理、事件告警、有线或无线数据远传、远程协调控制等功能。如超过允许电流时判断过载、超过允许温度时判断过热、开关分闸时判断分合指示，并可根据开关分合、电压值判断有无失压等信息。
基于远程控制及调节信号对配电变压器进行运行状态调节，其用于调节变压器油温、负荷等信息，如油温高时启动制冷装置，变压器温度高或过载达到允许时间控制开关分合，使变压器分闸等。
开入开出模块主要实现开关量的开入开出，以实现远程控制及告警输出功能，保证***按照设定的程序实现智能检测判定，保证配电变压器的安全可靠运行。事件检测单元为检测变压器电压、电流、开关位置等信息事件。告警单元根据检测出的各项信息事件，结合设定的信息阈值，生成各式告警信息，未达到阈值时则不生成告警信息。
网络通信模块具备远程通讯与数据采集功能，远程通信科实现有线网络通信及无线通信方式，无线通信方式可基于GPRS、WIFI、3G/4G等，可根据安装地点的实际情况选择确定通信方式。数据采集功能主要实现对多台配电变压器的数据采集汇总，实现一对多的数据采集及保护等功能。该模块可实时将采集的配电变压器运行参数传送至后台或用户手机APP终端，并根据运行参数实现远程控制与调节等。
显示模块主要用于对配电变压器的检测参数实时显示，并可实现对PT变比、CT变比等参数设置，满足现场实际运行需要。
级联处理单元是指将各个模块进行级联处理，模块之间输出输入对应。
启动多任务是指启动数据采集处理、数据存取、事件检测、事件上报、级联处理等模块任务。
本发明还公开一种基于实时数据采集的配电变压器智能检测方法，包括如下步骤：
步骤1、实时采集配电变压器电量参数、非电量参数以及配电变压器开关量的开入开出信号；
步骤2、根据采集的参数进行数据计算，以与设定的参数阈值相比较，并结合开关量的开入开出信号，判断配电变压器的运行状态；
步骤3、根据配电变压器的运行状态对其进行远程控制及调节。
进一步的，所述步骤2中判断过程如下：超过允许电流时判断过载、超过允许温度时判断过热、开关分闸时判断分合指示，并可根据开关分合、电压值判断有无失压等信息。
进一步的，所述步骤3中对配电变压器进行运行状态调节如下：用于调节变压器油温、负荷信息，油温高时启动制冷装置，变压器温度高或过载达到允许时间控制开关分合，使变压器分闸。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (6)

1.一种基于实时数据采集的配电变压器智能检测装置，其特征在于，包括：
前端智能采集模块，其用于实时采集配电变压器电量参数和非电量参数，并将采集的参数发送至MCU控制模块；
开入开出模块，其用于输入开关量的开入开出信号至MCU控制模块，并输出远程控制及告警信息；
MCU控制模块，其用于根据采集的参数进行数据计算，与设定的参数阈值相比较，并结合输入的开关量的开入开出信号，判断配电变压器的运行状态；
网络通信模块，其用于基于有线或无线网络将配电变压器的运行状态发送至后台或用户手机APP终端，并将后台或用户手机APP终端的远程控制及调节信号发送至MCU控制模块；
显示模块，其用于对配电变压器的检测参数进行实时显示，及根据运行要求对各参数进行阈值设置，如变压器油温、电压、电流等信息按照额定温度、允许电压、允许电流进行阈值设定。
2.根据权利要求1所述的一种基于实时数据采集的配电变压器智能检测装置，其特征在于，所述前端智能采集模块包括采样PT、采样CT、温度传感器、瓦斯传感器和油位传感器，以用于实时采集配电变压器的电压、电流、温度、瓦斯和油位信息的数字量参数。
3.根据权利要求2所述的一种基于实时数据采集的配电变压器智能检测装置，其特征在于，所述MCU控制模块用于根据采集的电压、电流、温度、瓦斯和油位信息计算配电变压器的有功功率、无功功率、功率因数、有功电度和无功电度参数。
4.一种利用权利要求3所述的基于实时数据采集的配电变压器智能检测装置的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、实时采集配电变压器电量参数、非电量参数以及配电变压器开关量的开入开出信号；
步骤2、根据采集的参数进行数据计算，以与设定的参数阈值相比较，并结合开关量的开入开出信号，判断配电变压器的运行状态；
步骤3、根据配电变压器的运行状态对其进行远程控制及调节。
5.根据权利要求4所述的一种基于实时数据采集的配电变压器智能检测方法，其特征在于，所述步骤2中判断过程如下：超过允许电流时判断过载、超过允许温度时判断过热、开关分闸时判断分合指示，并可根据开关分合、电压值判断有无失压等信息。
6.根据权利要求4所述的一种基于实时数据采集的配电变压器智能检测方法，其特征在于，所述步骤3中对配电变压器进行运行状态调节如下：用于调节变压器油温、负荷信息，油温高时启动制冷装置，变压器温度高或过载达到允许时间控制开关分合，使变压器分闸。
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