嵌入式系統在電力干式變壓器監控中的應用

電力設備狀態(tài)監測與故障診斷是近十年來(lái)備受關(guān)注的一個(gè)研究和實(shí)施領(lǐng)域。它是保證電力系統穩定可靠運行的前提，也是智能電網(wǎng)的重點(diǎn)研發(fā)領(lǐng)域之一。在電力系統中，如發(fā)電機、水輪機、勵磁和調速系統、繼電保護等。已實(shí)現全部或部分狀態(tài)監測和故障診斷。但干式電力變壓器(尤其是配電系統中的)是無(wú)人問(wèn)津的荒地，并未納入監測、故障診斷和預警服務(wù)范圍。

電力設備運行狀態(tài)在線(xiàn)監測是指對設備運行狀態(tài)進(jìn)行記錄、分類(lèi)和評估，為設備維護和檢修提供決策依據，為設備積累完整、真實(shí)的運行記錄數據，為故障分析和診斷提供真實(shí)依據，為故障預防和處理提供科學(xué)依據。它包括以下任務(wù)：

(1)積累設備運行信息和數據，建立設備運行歷史檔案；

(2)對設備運行狀態(tài)是否正常做出初步判斷，根據歷史檔案、運行狀態(tài)等級和已發(fā)生故障的特征和征兆，初步判斷故障的性質(zhì)和程度；

(3)對設備的運行狀態(tài)進(jìn)行評估，并對評估進(jìn)行分類(lèi)，為設備維護的實(shí)施提供依據。

電力設備在線(xiàn)監測與診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢是：

(1)電力系統監測與前沿技術(shù)成果緊密結合：將計算機技術(shù)、通信技術(shù)、人工智能技術(shù)、電力電子技術(shù)和設備診斷技術(shù)相結合，不斷完善診斷技術(shù)；

(2)從簡(jiǎn)化到分組監控的發(fā)展：從針對單個(gè)設備的在線(xiàn)監控發(fā)展到對整個(gè)在線(xiàn)設備的監控；

(3)設備狀態(tài)遠程監控和網(wǎng)絡(luò )跟蹤：將設備監控技術(shù)與計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)相結合，采集設備狀態(tài)參數后，采用移動(dòng)通信技術(shù)遠程傳輸數據，重點(diǎn)是故障分析和故障預警；

(4)狀態(tài)監測系統與其他系統的網(wǎng)絡(luò )化和集成化：隨著(zhù)傳感技術(shù)和信息技術(shù)的成熟，將狀態(tài)監測系統與繼電保護系統有機地結合起來(lái)，在智能理論(如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )、專(zhuān)家系統)的基礎上，將基于信號采集和數據分析的計算機輔助監測診斷技術(shù)結合起來(lái)，電力設備的狀態(tài)監測和故障分析診斷必將進(jìn)入一個(gè)智能化的新時(shí)代。

根據上述在線(xiàn)監測技術(shù)和電力設備的發(fā)展趨勢，結合電力干式變壓器尚未涉及監測技術(shù)的現狀，提出一種電力干式變壓器在線(xiàn)監測系統，利用嵌入式系統實(shí)現在線(xiàn)運行參數采集和處理，通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )實(shí)現數據遠程傳輸，結合“電力設備在線(xiàn)監測預警服務(wù)平臺”，實(shí)現電力干式變壓器故障分析和預警服務(wù)。

1電力干式變壓器監控系統結構

1.1系統結構

嵌入式系統實(shí)現的電力干式變壓器在線(xiàn)監測系統結構如圖1所示。該系統由傳感器、發(fā)射器、ARM9 CPU、射頻發(fā)射模塊(USB GPRS模塊)等組成。

1.2工作流程

圖2為電力干式變壓器在線(xiàn)監測系統的部分電路。

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