基于web的超高壓變配電站關(guān)鍵設(shè)備溫度預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種電力控制領(lǐng)域的技術(shù)，具體是一種基于web的超高壓變配電站關(guān)鍵設(shè)備溫度預(yù)警系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代社會(huì)對(duì)電能的依賴性越來(lái)越高，這同時(shí)也對(duì)供電設(shè)備的可靠性提出了越來(lái)越高的要求，在重負(fù)荷情況下尤甚。變電站作為智能電網(wǎng)輸電，配電系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，對(duì)變電站中各類電氣設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)，并做出早期預(yù)警，可以有效地提高變電站電氣設(shè)備的運(yùn)行可靠性，減少設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)成本，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，減少事故發(fā)生率，具有重要的生產(chǎn)意義。
[0003]在電力系統(tǒng)中，電力設(shè)備的溫度是一個(gè)非常重要的指標(biāo)，它關(guān)系到電力設(shè)備能否正常工作運(yùn)行。而變電站中一些關(guān)鍵設(shè)備，尤其是開關(guān)設(shè)備，在重負(fù)荷和高溫期間極易發(fā)生高溫故障。例如，作為目前普遍使用的小車式開關(guān)柜由于斷路器與開關(guān)柜之間采用插頭聯(lián)接，小車與開關(guān)柜因制造，安裝或是設(shè)備檢修等原因都有可能引起觸頭接觸不良，接觸電阻變大，進(jìn)而出現(xiàn)觸頭溫升過(guò)高的情況，甚至還出現(xiàn)過(guò)設(shè)備燒毀，造成地區(qū)停電的事故。這些現(xiàn)象在大電流開關(guān)柜(如:進(jìn)線柜)十分突出，對(duì)電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行有極大地影響。
[0004]此外，主變/換流變匯控柜一直不間斷地給油泵和風(fēng)扇供電，長(zhǎng)期負(fù)載率較大，其動(dòng)力電纜易老化發(fā)熱，甚至發(fā)生過(guò)匯控柜自燃的現(xiàn)象。除了以上設(shè)備，變配電站內(nèi)易發(fā)熱的設(shè)備還包括高壓電纜接頭、高壓開關(guān)柜動(dòng)靜觸頭、箱式變電站、高壓母線接頭、主變/低壓電容器/低壓電抗器引線接頭等，設(shè)備發(fā)熱會(huì)影響設(shè)備壽命，運(yùn)行穩(wěn)定，甚至導(dǎo)致設(shè)備損壞、燃燒及爆炸等情況，因此對(duì)變配電站設(shè)備的溫度進(jìn)行在線實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)并做到及時(shí)預(yù)警，對(duì)提高供電可靠性和變配電站安全運(yùn)行水平具有重要的意義。
[0005]目前對(duì)于變配電站中關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行溫度檢測(cè)，主要采用的措施有:在分支母線的可見部分貼變色片，通過(guò)人工巡檢發(fā)現(xiàn)溫升異常；采用無(wú)接觸溫度測(cè)量裝置，通過(guò)人工巡檢監(jiān)測(cè)溫度變化；采用光纖在線測(cè)溫裝置，采集檢測(cè)點(diǎn)的溫度信息，再通過(guò)工控計(jì)算機(jī)處理所采集到的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)溫升異常預(yù)警。這些方法雖然可以起到預(yù)警作用，但都存在一定的不足。人工巡檢方法存在工作量大，對(duì)不可見或不可直接測(cè)量的部位無(wú)法獲得需要的數(shù)據(jù)，人工記錄不容易對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析；光纖在線測(cè)溫設(shè)備造價(jià)較高，傳感器信號(hào)還要通過(guò)光纖與供電回路有接觸的聯(lián)接，存在出現(xiàn)絕緣故障的可能性。且工作人員長(zhǎng)期在高壓設(shè)備上工作，對(duì)健康和安全都是一個(gè)嚴(yán)重的威脅。因此，有必要改進(jìn)當(dāng)前對(duì)變電站設(shè)備溫度進(jìn)行監(jiān)控的手段。
[0006]此外，在目前的監(jiān)控系統(tǒng)中，設(shè)備的報(bào)警溫度閾值往往只憑經(jīng)驗(yàn)人為設(shè)定，并以固定的報(bào)警溫度閾值作為設(shè)備溫度診斷參數(shù)，對(duì)不同設(shè)備，不同環(huán)境溫度以及不同負(fù)荷值等狀況適應(yīng)性較差，存在一定的誤報(bào)或是漏報(bào)問(wèn)題，需要對(duì)現(xiàn)有溫度預(yù)警算法進(jìn)行改進(jìn)。
[0007]對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)并告警(如對(duì)高壓設(shè)備及大電流設(shè)備的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)并告警)，是預(yù)防發(fā)電和變配電場(chǎng)所災(zāi)難發(fā)生的一個(gè)重要途徑。由于目前對(duì)于變配電站中關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行溫度檢測(cè)，主要采用的措施有:在分支母線的可見部分貼變色片，通過(guò)人工巡檢發(fā)現(xiàn)溫升異常；采用無(wú)接觸溫度測(cè)量裝置，通過(guò)人工巡檢監(jiān)測(cè)溫度變化；采用光纖在線測(cè)溫裝置，采集檢測(cè)點(diǎn)的溫度信息，再通過(guò)工控計(jì)算機(jī)處理所采集到的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)溫升異常預(yù)警。這些方法雖然可以起到預(yù)警作用，但都存在一定的不足。人工巡檢方法存在工作量大，對(duì)不可見或不可直接測(cè)量的部位無(wú)法獲得需要的數(shù)據(jù)，人工記錄不容易對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析；光纖在線測(cè)溫設(shè)備造價(jià)較高，傳感器信號(hào)還要通過(guò)光纖與供電回路有接觸的連接，存在出現(xiàn)絕緣故障的可能性。且工作人員長(zhǎng)期在高壓設(shè)備上工作，對(duì)健康和安全都是一個(gè)嚴(yán)重的威脅。因此，有必要改進(jìn)當(dāng)前對(duì)變電站設(shè)備溫度進(jìn)行監(jiān)控的手段。此外，在目前的監(jiān)控系統(tǒng)中，設(shè)備的報(bào)警溫度閾值往往只憑經(jīng)驗(yàn)人為設(shè)定，并以固定的報(bào)警溫度閾值作為設(shè)備溫度診斷參數(shù)，對(duì)不同設(shè)備、不同環(huán)境溫度以及不同負(fù)荷值等狀況適應(yīng)性較差，存在一定的誤報(bào)或漏報(bào)，需對(duì)現(xiàn)有溫度預(yù)警算法進(jìn)行改進(jìn)。因此對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)并及時(shí)產(chǎn)生告警，是預(yù)防發(fā)電和變配電場(chǎng)所災(zāi)難發(fā)生的一個(gè)重要途徑。
[0008]經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利文獻(xiàn)號(hào)CN202793638U公開(公告)日2013.03.13，公開了一種溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括溫度測(cè)量單元、溫度在線監(jiān)測(cè)裝置和溫度在線監(jiān)測(cè)后臺(tái)系統(tǒng)，包括溫度采集單元、溫度測(cè)量單元、無(wú)線發(fā)送裝置，溫度測(cè)量單元和無(wú)線發(fā)送裝置是本單元的核心部件，溫度測(cè)量單元采用基于聲表面波技術(shù)的溫度傳感器進(jìn)行測(cè)量，無(wú)線發(fā)送部件采用基于Zigbee技術(shù)的Jennic無(wú)線發(fā)送模塊；溫度在線監(jiān)測(cè)裝置包括硬件結(jié)構(gòu)和人機(jī)界面兩部分，硬件結(jié)構(gòu)由人機(jī)接口、控制CPU、無(wú)線接收CPU和電源等主要部件組成，為溫度在線監(jiān)測(cè)裝置的物理支持部分，同時(shí)給人機(jī)界面提供各種設(shè)置進(jìn)行反饋，人機(jī)界面由液晶顯示器、信號(hào)指示燈和鍵盤組成，液晶顯示界面采用Windows操作系統(tǒng)；溫度在線監(jiān)測(cè)后臺(tái)系統(tǒng)是由多個(gè)控制器以串口或者網(wǎng)絡(luò)口的方式將數(shù)據(jù)發(fā)送到計(jì)算機(jī)控制主機(jī)。但該技術(shù)溫度測(cè)量單元采用基于聲表面波技術(shù)的溫度傳感器測(cè)溫，這種類型傳感器是無(wú)源的，其激勵(lì)信號(hào)來(lái)自與上級(jí)采集器，且被測(cè)設(shè)備的震動(dòng)產(chǎn)生位移，導(dǎo)致聲表面波的相位等發(fā)生變化，測(cè)溫的精度嚴(yán)重降低；該技術(shù)溫度在線監(jiān)測(cè)裝置采集到溫度值后，通過(guò)硬件直接傳入計(jì)算CPU，存在收計(jì)算機(jī)CPU、接口等硬件參數(shù)限制等問(wèn)題，需要定期清理數(shù)據(jù)或者更換硬件裝置。
[0009]綜上，現(xiàn)有技術(shù)的諸多不足和缺陷較難滿足現(xiàn)有工業(yè)的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提出一種基于web的超高壓變配電站關(guān)鍵設(shè)備溫度預(yù)警系統(tǒng)，可以對(duì)高壓變配電站的關(guān)鍵設(shè)備溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過(guò)溫度值提供的信息及時(shí)發(fā)現(xiàn)非正常運(yùn)行的設(shè)備并產(chǎn)生告警信息，并通過(guò)Web界面展示，溫度值和告警信息通過(guò)后臺(tái)工控計(jì)算機(jī)關(guān)鍵進(jìn)程存入數(shù)據(jù)庫(kù)，方便用戶進(jìn)行歷史查詢。
[0011]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0012]本發(fā)明包括:帶有實(shí)時(shí)溫度信息庫(kù)的前置采集模塊、測(cè)溫傳感模塊、數(shù)據(jù)集中模塊、溫度預(yù)警模塊和web界面展示模塊，其中:測(cè)溫傳感模塊實(shí)時(shí)采集設(shè)備表面溫度并以基于zigbee傳輸協(xié)議以無(wú)線方式將實(shí)時(shí)測(cè)得的溫度值傳輸至數(shù)據(jù)集中模塊，數(shù)據(jù)集中模塊依據(jù)modbus通信規(guī)約經(jīng)RS485總線將溫度信息傳輸至位于后臺(tái)工控計(jì)算機(jī)中的前置采集模塊，前置采集模塊將溫度信息中實(shí)時(shí)測(cè)得的溫度值存入實(shí)時(shí)溫度信息庫(kù)，溫度預(yù)警模塊分析來(lái)源于前置采集模塊中實(shí)時(shí)溫度信息庫(kù)的實(shí)時(shí)測(cè)得的溫度值，并根據(jù)數(shù)據(jù)溫度閾值判斷實(shí)時(shí)溫度值是否異常，生成告警信息并保存判斷所得告警溫度值，web界面展示模塊分別與前置采集模塊以及溫度預(yù)警模塊相連實(shí)時(shí)展示溫度值信息和告警信息。
[0013]所述的溫度信息包括但不限于:測(cè)試時(shí)間、被測(cè)設(shè)備信息、測(cè)試傳感器類型、測(cè)試傳感器位置以及測(cè)試所得溫度值等。
[0014]所述的數(shù)據(jù)溫度閾值包括:人工設(shè)定固定閾值和浮動(dòng)整定閾值，其中:浮動(dòng)整定閾值依據(jù)環(huán)境溫度傳感器將測(cè)得的變動(dòng)的環(huán)境溫度值加上低中高三種溫度閾值，得到變動(dòng)的三種溫度閾值。
[0015]所述的溫度預(yù)警模塊包括:單一溫度告警單元、相序溫度告警單元和溫度預(yù)警實(shí)時(shí)庫(kù)，單一溫度告警單元遍歷來(lái)自前置采集模塊中的所有溫度值，將實(shí)時(shí)測(cè)得的溫度值與所給定的低級(jí)、中級(jí)、高級(jí)閾值進(jìn)行比較并發(fā)出告警信息至web界面展示模塊；相序溫度告警單元分析處于相同被測(cè)設(shè)備上的不同相別測(cè)溫傳感器測(cè)得的溫度值，比較一相數(shù)據(jù)，和另外兩相數(shù)據(jù)平均值大小，高于5°C，則判定單相溫度過(guò)高，生成告警信息至web界面展示模塊；當(dāng)?shù)陀?°C，則進(jìn)行單相溫度過(guò)低告警，發(fā)出告警信息至web界面展示模塊。
[0016]所述的web界面展示模塊包括:web服務(wù)單元，局域網(wǎng)單元和提供web服務(wù)的用戶側(cè)瀏覽器單元，通過(guò)web服務(wù)單元分別與前置采集模塊以及溫度預(yù)警模塊連接，通過(guò)局域網(wǎng)單元以及提供web服務(wù)的用戶側(cè)瀏覽器單元，以網(wǎng)頁(yè)界面的形式實(shí)時(shí)展示溫度值信息和告警信息，對(duì)非正常的溫度值依據(jù)不同告警等級(jí)(正常、低級(jí)預(yù)警、中級(jí)預(yù)警和高級(jí)預(yù)警)發(fā)出不同的預(yù)