農(nóng)網(wǎng)輸配電設(shè)備智能在線監(jiān)控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)應(yīng)用分析

邢春凱

摘要：針對(duì)電力線路運(yùn)行在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用，做了簡(jiǎn)單的論述，總結(jié)了常用的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)。目前來(lái)說(shuō)，電力設(shè)備運(yùn)行工作中，新技術(shù)被廣泛應(yīng)用，獲得了不錯(cuò)的成效，保障了設(shè)備運(yùn)行的安全性，提高了工作效率和質(zhì)量。 現(xiàn)結(jié)合具體研究進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：農(nóng)網(wǎng)輸配電設(shè)備;智能在線;監(jiān)控系統(tǒng)

引言

隨著電網(wǎng)運(yùn)行水平的提升，信息化、智能化成為發(fā)展趨勢(shì)。農(nóng)網(wǎng)輸配電設(shè)備作為供電設(shè)備的最前端，承擔(dān)著供電可靠性的最后一班崗。在配農(nóng)網(wǎng)中加入智能在線監(jiān)控系統(tǒng)，可以加強(qiáng)對(duì)配網(wǎng)運(yùn)行情況的掌握，及時(shí)提取運(yùn)行數(shù)據(jù)，可以減少故障的發(fā)生，也可以在故障發(fā)生后作為原因分析多的素材。監(jiān)控系統(tǒng)具有很大的應(yīng)用前景。

1、在線監(jiān)控系統(tǒng)的重要意義

在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等通訊傳輸方式進(jìn)行對(duì)運(yùn)行中的人設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，再將所檢測(cè)的數(shù)據(jù)傳回監(jiān)控中心，然后監(jiān)控中心將這些傳回來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，檢測(cè)出輸電線路中是否有危險(xiǎn)因素存在，也就是說(shuō)在線監(jiān)控系統(tǒng)不需要依靠復(fù)雜的線路進(jìn)行信息傳輸。

2、總體方案設(shè)計(jì)

監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控室、處理器、傳感器、配電箱與通信網(wǎng)絡(luò)組成。傳感器部分主要包括溫度傳感器、電壓傳感器和電流傳感器。傳感器模塊收集配電箱的溫度信號(hào)與電氣設(shè)備的電壓和電流信號(hào)，經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換后，處理器模塊判斷配電箱的運(yùn)行狀況，決定是否報(bào)警，最終處理器將結(jié)果通過(guò)串口通信的方式傳輸?shù)奖O(jiān)控室中的上位機(jī)，直觀的顯示給工作人員。系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

3、線路短路和接地故障

故障指示器用于檢測(cè)相間短路和單相接地短路故障。當(dāng)線路上出現(xiàn)短路故障時(shí)，檢測(cè)到短路故障電流或特電流信號(hào)流過(guò)，故障指示器執(zhí)行翻牌和亮燈，并通過(guò)無(wú)線收發(fā)系統(tǒng)，將故障信息通過(guò)微功率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳給監(jiān)控中心。同時(shí)系統(tǒng)采用不對(duì)稱電流法來(lái)檢測(cè)單相接地，以單相接地故障的特點(diǎn)為判斷依據(jù)，通過(guò)檢測(cè)其產(chǎn)生的信號(hào)的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)故障選線和故障點(diǎn)位。故障檢測(cè)示意圖見(jiàn)圖2。

4、電力線路運(yùn)行在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

普通的測(cè)溫方式在精準(zhǔn)程度上很難保證效果，同時(shí)對(duì)于逐一線條的發(fā)熱情況也難以嚴(yán)格把控，利用現(xiàn)代科技的智能型溫度傳感器，能夠使檢測(cè)系統(tǒng)的難度最大化降低。在單片機(jī)制作的電網(wǎng)檢測(cè)儀器中，能夠?qū)Ψ倍嗟碾娋W(wǎng)線路進(jìn)行細(xì)致檢測(cè)，同時(shí)能夠像監(jiān)控一樣進(jìn)行實(shí)時(shí)抽查和維護(hù)，并且從效率上提高了工作的質(zhì)量和安全。其具有自動(dòng)報(bào)警的優(yōu)勢(shì)，在電纜產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)時(shí)及時(shí)向主機(jī)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)報(bào)警，為電網(wǎng)的安全使用提供了基本保障，這也是現(xiàn)代科技發(fā)展的重要貢獻(xiàn)。在此之中，其在線監(jiān)測(cè)儀的組態(tài)也較為簡(jiǎn)單，操作方法也符合現(xiàn)代科技感，對(duì)于傳統(tǒng)的人工計(jì)算依賴性得到合理的改善，保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和分析的合理性。

5、在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

信號(hào)采集模塊

根據(jù)信號(hào)種類的不同，分為AI（模擬量輸入）信號(hào)、DI（數(shù)字量輸入）信號(hào)、RS485信號(hào)等。根據(jù)信號(hào)的不同，采用不同的信號(hào)采集裝置進(jìn)行采集：①采集入地電流信號(hào)時(shí)，封閉線圈內(nèi)的入地電流通過(guò)互感，使開(kāi)環(huán)式霍爾電流傳感器輸出4～20mA電流，并經(jīng)過(guò)AI采集裝置進(jìn)行采集;②防盜、火災(zāi)等報(bào)警信號(hào)，通常為DI信號(hào)，即正常下為低電平，發(fā)生告警時(shí)輸出高電平，通過(guò)DI采集裝置監(jiān)測(cè)信號(hào)變化;③預(yù)制艙內(nèi)的設(shè)備如電源組、變壓器柜、直流屏、工業(yè)空調(diào)，以及艙外氣象采集設(shè)備，所采集到的電壓、電流、功率，溫濕度數(shù)據(jù)、風(fēng)力等，通過(guò)RS485通信，使用ModBus協(xié)議中的RTU模式進(jìn)行傳輸。

6、軟件設(shè)計(jì)

主程序主要采用循環(huán)自檢的邏輯，在系統(tǒng)進(jìn)行上電復(fù)位后，系統(tǒng)初始化進(jìn)程開(kāi)啟，包括對(duì)系統(tǒng)的處理器模塊、時(shí)鐘信號(hào)、看門狗模塊、傳感器模塊及用戶參數(shù)設(shè)置的初始化。之后對(duì)通信接口初始化。在完成系統(tǒng)自檢后，執(zhí)行主程序的掃描循環(huán)結(jié)構(gòu)，此階段主要的工作為，實(shí)時(shí)處理編號(hào)為i的配電箱的傳感器模塊傳輸回來(lái)的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換，處理器對(duì)其進(jìn)行分析，與設(shè)定的值進(jìn)行比較，當(dāng)高于界限值時(shí)，系統(tǒng)啟動(dòng)報(bào)警裝置，已達(dá)到預(yù)警作用，工作人員需對(duì)其手動(dòng)復(fù)位，系統(tǒng)將重新初始化。當(dāng)系統(tǒng)分析判斷編號(hào)為i的配電箱的數(shù)據(jù)為正常時(shí)，系統(tǒng)將繼續(xù)掃描下一個(gè)配電箱，直到掃描結(jié)束整個(gè)煤礦地面的配電箱N后，重新從編號(hào)為0的配電箱開(kāi)始掃描。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠獲得不錯(cuò)的效率，既能夠提高檢查的效率，還能夠提升監(jiān)測(cè)的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉沖.電壓暫降實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及高級(jí)應(yīng)用研究[D].山東大學(xué)，2019.

[2] 林藝，劉宇，李光茂.基于SCADA系統(tǒng)的電容式電壓互感器在線監(jiān)測(cè)方法研究[J].自動(dòng)化與儀器儀表，2018（11）：37-40.

[3] 何森，林玉郎.農(nóng)網(wǎng)配變接地極在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究[J].電子世界，2018（22）：203.

[4] 楊志，劉瑞明.500kV變壓器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018（23）：211.

[5] 胡聰.電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)的供電可靠性提升策略探究[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2018（20）：57-58.

[6] 張興超，王陸.電子式互感器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].中國(guó)科技信息，2018（19）：94-95+14.