绝缘特征参量获取装置和绝缘在线监测系统的制作方法
【专利摘要】一种绝缘特征参量获取装置和绝缘在线监测系统，数据同步处理单元分别通过电流数据采集单元和电压数据采集单元与被监测设备连接，控制处理单元与数据同步处理单元连接，所述控制处理单元通过所述环境参数处理单元与所述环境传感器连接；所述控制处理单元根据所述环境采样单元采集获取的环境特征值对所述绝缘在线采样单元采集获取的绝缘特征参量进行修正，得到去除环境影响的绝缘特征参量。上述绝缘特征参量获取装置和绝缘在线监测系统具有绝缘在线监测功能和环境监测功能，能够根据实时监测的环境参量对监测到的绝缘在线监测数据进行修正，解决了监测数据受环境因素影响的困扰，提高了设备绝缘状态评估的准确性。
【专利说明】绝缘特征参量获取装置和绝缘在线监测系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力设备在线监测领域，特别是涉及一种绝缘特征参量获取装置和绝缘在线监测系统。
【背景技术】
[0002]高压电气设备的安全运行是电网系统安全运行的基础，如果高压电气设备内部存在因制造不良、老化以及外力破坏等造成的绝缘缺陷，会发生影响设备和电网安全运行的绝缘事故。我国主要是根据电气设备预防性试验规程的规定对电气设备进行定期的停电试验、检修和维护。由于这种检修和试验是定期进行，难以及时反映设备内部的故障隐患。而且试验电压往往要低于运行电压，因此，其等效性相对较差，对某些缺陷反映不够灵敏。随着电力系统朝着高电压、大容量的方向发展，定期检修越来越不适应我国建设坚强的智能电网的需求。
[0003]一般的电气设备的在线监测系统则能满足实现状态检修及智能电网的要求。但环境温度、湿度、气压、绝缘表面污秽等外界因素可能会影响电容型设备绝缘在线监测数据的精度，从而影响后续诊断的准确性。由于环境温湿度的影响，一天中介损在线监测系统所获得数据具有周期性波动特性，一年中随季节变化也有周期性波动，而且环境因素不仅影响设备绝缘的介质损耗特性，还影响传感器的监测精度，且由此产生的测量误差相当大，因此如果不排除环境因素的影响，将直接影响在线监测数据的有效性，进而影响设备绝缘状态评估的准确性。
实用新型内容
[0004]基于此，有必要针对环境因素影响在线监测数据有效性的问题，提供一种去除环境因素影响的绝缘特征参量获取装置和绝缘在线监测系统。
[0005]一种绝缘特征参量获取装置，包括绝缘在线采样单元、环境采样单元和控制处理单元，所述绝缘在线采样单元包括电流数据采集单元、电压数据采集单元和数据同步处理单元，所述环境采样单元包括环境传感器和环境参数处理单元；
[0006]所述数据同步处理单元分别通过所述电流数据采集单元和所述电压数据采集单元与所述被监测设备连接，所述控制处理单元与所述数据同步处理单元连接，所述控制处理单元通过所述环境参数处理单元与所述环境传感器连接；
[0007]所述控制处理单元根据所述环境采样单元采集获取的环境特征值对所述绝缘在线采样单元采集获取的绝缘特征参量进行修正，得到去除环境影响的绝缘特征参量。
[0008]一种绝缘在线监测系统，包括所述的绝缘特征参量获取装置和绝缘状态确认装置；所述绝缘状态确认装置根据所述绝缘特征参量获取装置获取的去除环境影响的绝缘特征参量确认被检测设备的绝缘状态。
[0009]上述绝缘特征参量获取装置和绝缘在线监测系统，所述数据同步处理单元分别通过所述电流数据采集单元和所述电压数据采集单元与所述被监测设备连接，所述控制处理单元与所述数据同步处理单元连接，所述控制处理单元通过所述环境参数处理单元与所述环境传感器连接；所述控制处理单元根据所述环境采样单元采集获取的环境特征值对所述绝缘在线采样单元采集获取的绝缘特征参量进行修正，得到去除环境影响的绝缘特征参量。上述绝缘特征参量获取装置和绝缘在线监测系统具有绝缘在线监测功能和环境监测功能，能够根据实时监测的环境参量对监测到的绝缘在线监测数据进行修正，解决了监测数据受环境因素影响的困扰，提高了设备绝缘状态评估的准确性。
【专利附图】

【附图说明】
[0010]图1为绝缘特征参量获取装置其中一个实施例的装置结构图；
[0011]图2为绝缘特征参量获取装置其中另一个实施例的装置结构图；
[0012]图3为绝缘在线监测系统其中一个实施例的装置连接图。
【具体实施方式】
[0013]如图1所示，一种绝缘特征参量获取装置，包括绝缘在线采样单元100、环境采样单元200和控制处理单元300,所述绝缘在线采样单元100包括电流数据采集单元110、电压数据采集单元120和数据同步处理单元130，所述环境采样单元200包括环境传感器210和环境参数处理单元220 ；
[0014]所述数据同步处理单元130分别通过所述电流数据采集单元110和所述电压数据采集单元120与所述被监测设备连接，所述控制处理单元300与所述数据同步处理单元130连接，所述控制处理单元300通过所述环境参数处理单元220与所述环境传感器210连接；
[0015]所述控制处理单元300根据所述环境采样单元200采集获取的环境特征值对所述绝缘在线采样单元100采集获取的绝缘特征参量进行修正,得到去除环境影响的绝缘特征参量。
[0016]在本实施例中，所述绝缘在线采集单元可以通过在变压器或其他设备用高压套管上安装的末屏电流适配器采集被监测设备的末屏电流，还可以通过电压互感器采集被监测设备对应母线的母线电压，并据此计算套管的介质损耗作为其绝缘特征参量。环境采样模块可以通过所述环境参数处理单元220与所述环境传感器210连接采集被监测设备所处环境温度、湿度、气压、表面污秽等环境参量。所述控制处理单元300可以通过模糊神经网络对环境参量进行处理，得到一个环境自适应因子，然后对绝缘特征参量进行修正，最后得到去除环境影响的绝缘特征参量。所述控制处理单元300可以使用Elman神经网络进行处理，该Elman神经网络由输入层、中间层、承接层和输出层组成，其中输入层的单元起信号传输作用，输出层单元起线性加权作用，隐含层单元采用线性或非线性函数作为传递函数，承接层用来记忆隐含层单元前一时刻的输出值，可以起到一个一步延时算子的作用。该Elman神经网络具有适应时变特性的能力较好的网络稳定性。在本实施例中可以设定环境校正因子输入向量取温度、湿度和污秽度的量化值范围为[O I]。将绝缘在线监测系统工作时的温度、湿度和污秽度，进行预处理后得到Elman神经网络需要的特征向量，然后输入到已经训练好的Elman网络中得到环境校正因子，再通过所述控制处理单元300对所述绝缘在线采样单元100采集获取的绝缘特征参量进行修正,得到去除环境影响的绝缘特征参量,解决了监测数据受环境因素影响的困扰。[0017]上述绝缘特征参量获取装置，所述数据同步处理单元分别通过所述电流数据采集单元和所述电压数据采集单元与所述被监测设备连接，所述控制处理单元与所述数据同步处理单元连接，所述控制处理单元通过所述环境参数处理单元与所述环境传感器连接；所述控制处理单元根据所述环境采样单元采集获取的环境特征值对所述绝缘在线采样单元采集获取的绝缘特征参量进行修正，得到去除环境影响的绝缘特征参量。上述绝缘特征参量获取装置和绝缘在线监测系统具有绝缘在线监测功能和环境监测功能，能够根据实时监测的环境参量对监测到的绝缘在线监测数据进行修正，解决了监测数据受环境因素影响的困扰，提高了设备绝缘状态评估的准确性。
[0018]如图2所示，在其中一种实施例中，所述的绝缘特征参量获取装置，所述电流数据采集单元Iio包括电流穿芯传感器和电流采集单元；所述电流采集单元通过所述电流穿芯传感器与所述被监测设备连接，所述数据同步处理单元130与所述电流采集单元连接。由于泄漏电流为通常毫安，且必须用一匝穿芯结构，用常规互感器在如此小的安匝数下根本无法测量，在本实施例中，可以采用专为各种电力设备的绝缘在线监测系统的交流泄漏电流采样而设计的电流穿芯传感器。所述电流采集单元可以接收所述数据同步处理单元130发送的控制命令采集所述电流穿芯传感器转化的数据。
[0019]如图2所示，在其中一种实施例中，所述的绝缘特征参量获取装置，所述电压数据采集单元120包括电压传感器和电压采集单元；所述电压采集单元通过所述电压传感器与所述被监测设备连接，所述数据同步处理单元130与所述电压采集单元连接。在本实施例中，所述电压采集单元可以接收所述数据同步处理单元130发送的控制命令采集所述电压传感器转化的数据，所述数据可以是电压幅值、相位等数据信息。
[0020]在其中一种实施例中，所述的绝缘特征参量获取装置，所述环境传感器210包括微型气象站和污秽传感器。在本实施例中，可以通过微型气象站及污秽传感器采集被监测设备所处环境温度、湿度、气压、表面污秽等环境参量，便于所述控制处理单元300通过模糊神经网络对环境参量进行处理，得到一个环境自适应因子，然后对绝缘特征参量进行修正，最后得到去除环境影响的绝缘特征参量。
[0021]如图3所示，在其中一种实施例中，一种绝缘在线监测系统，包括上述权利要求1-4任意一项所述的绝缘特征参量获取装置和绝缘状态确认装置400 ;所述绝缘状态确认装置根据所述绝缘特征参量获取装置获取的去除环境影响的绝缘特征参量确认被检测设备的绝缘状态。
[0022]上述绝缘在线监测系统，所述数据同步处理单元分别通过所述电流数据采集单元和所述电压数据采集单元与所述被监测设备连接，所述控制处理单元与所述数据同步处理单元连接，所述控制处理单元通过所述环境参数处理单元与所述环境传感器连接；所述控制处理单元根据所述环境采样单元采集获取的环境特征值对所述绝缘在线采样单元采集获取的绝缘特征参量进行修正，得到去除环境影响的绝缘特征参量。上述绝缘特征参量获取装置和绝缘在线监测系统具有绝缘在线监测功能和环境监测功能，能够根据实时监测的环境参量对监测到的绝缘在线监测数据进行修正，解决了监测数据受环境因素影响的困扰，提高了设备绝缘状态评估的准确性。
[0023]以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种绝缘特征参量获取装置，其特征在于，包括绝缘在线采样单元、环境采样单元和控制处理单元，所述绝缘在线采样单元包括电流数据采集单元、电压数据采集单元和数据同步处理单元，所述环境采样单元包括环境传感器和环境参数处理单元； 所述数据同步处理单元分别通过所述电流数据采集单元和所述电压数据采集单元与被监测设备连接，所述控制处理单元与所述数据同步处理单元连接，所述控制处理单元通过所述环境参数处理单元与所述环境传感器连接； 所述控制处理单元根据所述环境采样单元采集获取的环境特征值对所述绝缘在线采样单元采集获取的绝缘特征参量进行修正，得到去除环境影响的绝缘特征参量。
2.根据权利要求1所述的绝缘特征参量获取装置，其特征在于，所述电流数据采集单元包括电流穿芯传感器和电流采集单元；所述电流采集单元通过所述电流穿芯传感器与所述被监测设备连接，所述数据同步处理单元与所述电流采集单元连接。
3.根据权利要求1或2所述的绝缘特征参量获取装置，其特征在于，所述电压数据采集单元包括电压传感器和电压采集单元；所述电压采集单元通过所述电压传感器与所述被监测设备连接，所述数据同步处理单元与所述电压采集单元连接。
4.根据权利要求1或2所述的绝缘特征参量获取装置，其特征在于，所述环境传感器包括微型气象站和污秽传感器。
5.一种绝缘在线监测系统，其特征在于，包括上述权利要求1-4任意一项所述的绝缘特征参量获取装置和绝缘状态确认装置；所述绝缘状态确认装置根据所述绝缘特征参量获取装置获取的去除环境影响的绝缘特征参量确认被检测设备的绝缘状态。
【文档编号】G01R31/12GK203405539SQ201320507653
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年8月19日 优先权日:2013年8月19日
【发明者】黄培专, 方义治, 仇炜, 郭小凯, 孙玉彤, 高春河, 邹国惠 申请人:广东电网公司珠海供电局