智能在線監測系統在開關柜中的應用與研究

馬小龍

（國網寧夏電力有限公司固原供電公司，寧夏 固原 756000）

在電力系統的發展下，人們的生活與工作越來越離不開電能，保證電力系統的穩定運行十分重要。如何針對性地進行故障的診斷與排除有助于電力系統的穩定進行。現在階段中，開關柜是電力系統中非常重要的部件。在國家快速發展以及居民生活保障下，社會方面對供電可靠性的要求正在逐漸提高。在國家政府頒布的相關法規與政策中，超大規模的輸配電以及電網已經被列入電力系統中的重要發展保障。開關柜的使用在電力系統中非常重要，其是電力系統中的重要部分，其安全性的使用受到了眾多各界人員關注。

根據相關數據統計中可以看出，在不少發電公司中的開關柜都會存在一定故障發生的情況，這對于社會以及國家都造成比較大的經濟損失。這些故障的存在主要是因為兩個方面的原因，一方面，部分開關柜質量上面存在問題導致了故障的產生。另一方面，對于開關柜使用來說，缺乏有效監測手段，使得故障產生時不能及時進行診斷，導致了問題的產生。如何利用智能在線檢測系統在開關柜中的使用，將可以避免存在的經濟損失。基于此，本文對智能在線檢測系統在開關柜中的溫度、放電測量等進行準確介紹，并對電壓、電流等相關數據與內容進行自動獲取，為電力行業中故障診斷提供借鑒與參考。

1 智能在線監測系統軟件部分

1.1 智能在線監測系統軟件部分簡介

當前階段中，智能在線監測系統在使用的過程中主要是利用模塊化的設計方法進行設計，這一方面的使用具有清晰的思路、明確的目標。在進行開關柜故障的錯誤檢查、過程調試都具有較大優勢，這一個系統的使用移植性與擴充性都非常好。本文在進行分析的過程中，采用對10kV智能在線開關監測系統在開關柜作為研究對象，對其軟件的設計建立在模塊化的任務調度機制的基礎上面進行研究，從而實現電網系統的穩定運行。在系統中所具備的功能有系統初始值的設置、各種信號量的采集與處理、將各類監測數據進行顯示、報警操作以及記錄以及處理后相關數據、故障信息等。

1.2 系統模塊介紹

為了滿足這一系統的要求，智能在線監測系統主要由六個部分所組成，其主要是主程序、數據采集模塊、數據處理模塊、報警模塊、故障診斷以及通信模塊。對于智能在線監測系統軟件主要部分內容如下：（1）信息采集。智能在線監測系統運行的過程中，會有眾多的數據產生，這些數據都是需要進行采樣與存儲的，進而方便之后相關人員的咨詢與使用。（2）數據的處理工作。數據在完成收集后需要對其進行相應的處理工作，這就對數據形成了一定的表現。通過處理后的數據可以使得工作人員更了解系統的運行狀態，對可能存在的問題盡快進行處理。（3）菜單操作。所謂的菜單操作主要是指智能在線監測系統進行操作處理以及相應的維修中，可能會導致主城粗的鍵盤中斷，這將給菜單操作帶來一定的作用，進而需要對菜單進行識別與操作。（4）通信處理。在進行數據接受過程中，需要對數據幀進行解釋與處理，從而對數據幀的構造和發送的信號進行處理。

采用優先級的任務調度具有較大的優點，其是將一個具有獨立功能的任務作為模塊，其可以根據不同功能的需求進行更改，對于相應的程序也不用修改，只需要對其與修改下個聯系的地方進行修改就行。因此，這在非常大的程度上不斷降低了軟件維護工作中的工作量，從而增強了程序使用中的可讀性與安全性。

2 相關原理

開關柜在進行使用的過程中，溫度與放電情況與負載電壓、電流以及環境的因素具有十分密切的聯系。為了更好地進行開關柜的判斷，通過智能在線監測系統對外在因素進行測量與判斷，獲得接口位置的電壓、電流等的運行狀態與參數，從而可以對開關柜的狀態進行綜合分析狀況。比如，在每天同時間內的接觸點溫度的變化情況，一定時間段內的電流變化等進行詳細了解。同時，在統一環境下的溫度與開關柜狀態之間具有較強關聯性，可以利用電流情況對溫度變化進行分析，判斷其變化是否合理。開關柜在放電過程中其開關啟動與閉合所存在較大的差別。因此，在電力系統放電過程中需要對開關的狀態進行判斷。同時，電力系統在放電的時候容易受到電壓、電流大小以及環境濕度的影響。接觸放電與溫度的變化也存在十分密切的關系。因此，基于智能在線監測系統的開關柜的狀態進行精確的分析與判斷。

當前，我國的開關柜在進行監測過程中使用最多的就是對溫度進行測量，且沒有針對開關柜的負載、環境等眾多因素進行分析，對于電觸頭工作狀態不能進行診斷。但是，采取智能在線監測系統在開關柜中的使用可以對溫度、濕度、電壓、電流等眾多因素進行分析，對開關柜的狀態進行整體了解，對電力系統的運行情況中可能存在的故障進行綜合分析，將潛在的故障進行及時診斷，避免重大問題的產生，避免經濟效益與社會效益的產生。

開關柜的智能化發展是時代的趨勢，智能在線監測系統可以對電力系統中開關柜的使用進行保護、控制與監視，也可以對運行過程中產生的數據進行自動分析，進而實現內部與外部信息之間的溝通，在最大程度上滿足系統集成中的相關需求。

3 系統技術相關原理及功能

3.1 紫外電弧光傳感技術

這一項技術的使用在進行研究的過程中利用紫外傳感器進行探測，其是智能在線監測系統在開關柜中使用的重點，其可以對電力系統中放電情況下的紫外線輻射情況進行詳細準確的監測與判斷。

3.2 電弧光超聲探測技術

這一技術在使用的過程中是智能在線監測系統在開關柜中所研究的重點。這一技術在使用過程中主要是通過開關柜的放電情況進行分析，從而對運行狀態中的超聲音頻進行采集與處理，為故障產生與故障判斷提供相關依據。

（1）無線溫度測量與傳感器組網技術。這一技術在研究過程中主要是針對電網系統中存在的低功耗情況進行研究，從zigbee的無線測溫技術進行出發，結合無線傳感組網、路由、協調等眾多方面的技術進行分析與研究，進而更好地了解智能在線監測系統在開關柜中的使用。

（2）SCADA系統的接口技術。這一技術的使用在進行研究過程中主要是針對通訊協議等方面進行分析，從而進行信息的獲取、收集、分析與處理等。

（3）開關柜狀態的評價判斷。通過這一個技術的使用主要可以獲取到溫度、紫外線數據、濕度、溫度、電流等情況進行綜合性分析，從而在各種數據的基礎上面得出開關柜的運行狀態。

從以上三種技術進行分析后可以進行開關據的設計，從而可以對電網狀態進行綜合性評判，將故障數據進行正確診斷。基于智能在線監測系統開關柜可以實現對開關柜的正確診斷與分析。就目前階段來說，開關柜數量非常多，由于開關柜所引起的故障也相對較多，采用三種技術綜合可以有效將故障進行充分分析，進而將運行狀態進行監測，對所獲得相關數據進行分析，從而最大程度降低故障發生率，產生較大的經濟效益與社會效益。

4 結語

綜上所述，電力系統在人們生活與工作中的地位越來越重要，如何保證電網的穩定、安全運行十分重要。開關柜是電力系統中的重要組成部分，對其運行狀態進行監測是十分重要的。在如今智能化時代中，智能在線監測系統在開關柜中的使用將成為一個趨勢。本文針對智能在線監測系統在開關柜中的應用與研究展開闡述，從其基本理論與相關技術上面的使用進行分析，從而更好地保障開關柜的使用，保證電力運行狀態中的穩定性、安全性與可靠性，為電力企業帶來更高的社會利益與經濟利益。