[发明专利]电力系统中的一次装置的监测

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统领域，特别是涉及控制和保护电力分配的设施。具体来说，本发明涉及用于监测电力系统中的一次装置的方法、计算机程序、计算机可读介质和系统。

背景技术

在变电站中，通常存在十几个或更多一次装置，例如断路器、电力变压器和配电变压器。断路器在类型、寿命和品牌方面变化，并且甚至可包括不同部件。在全球，数十万断路器正在运转。

变电站设备必须非常可靠，并且呈现高可用性。必须确保断路器在需要电力连接的中断或重新连接的情况下始终操作。高可靠性和可用性对变电站中的配电变压器和电力变压器也会是重要的。因此，一次装置的质量通常由服务技术人员定期检查以确保这个方面。

变电站常常位于偏远地区。这些远程变电站的监控是费时并且有成本的。在服务技术人员进行的连续检查之间，组件失灵的概率可因组件的不可避免降级或者因临界操作(其仅在下一个服务间隔才会检测到)而增加。此外，在出问题的情况下，服务技术人员可能必须到达变电站，以确定问题的原因并且对其维修。所需备件需要是他可用的。缺失部件可以是导致维修延误的问题。

简单监测装置已知为在操作期间基于操作诊断数据来监测变电站设备。监测装置可能仅充当非智能数据记录器。这种监测装置通常仅具有用于阈值和数据取样的静态装备。数据然后传递给高层系统并且集中地处理。 

此外，更复杂但仍然本地操作的诊断装置可基于固定规则，其常常需要在调试期间输入并且反映特定类型的设施。这经常通过设置特定限度或参数进行。操作诊断数据与按照固定规则的给定限度的偏差可作为告警来发信号通知。

发明内容

监控断路器的本地操作监测或诊断装置通常没有获得来自高层系统的自动反馈。来自监测或诊断装置的操作诊断数据在不同程度上未处理地存储，并且以后可由断路器专业人员来收集并且然后分析。断路器专业人员知道正确工作断路器的特性、例如特定断路器类型的所需运动速度，并且因而可得出被监控断路器的健康状况或质量。越多断路器必须经过分析，则需要越多专业人员。另外，专业人员的知识仅当专业人员分析数据时才是可用的，而没有在失灵发生时在本地发信号通知。

此外，本地诊断装置的参数的设置可能比较困难。如果对众所周知的系统并且由专业人员进行安装，则他将能够输入适当参数。另一方面，如果安装由非专业人员进行，则常常只能使用默认值。默认值的缺点在于，它们必须足够宽、以使得不会给出假报警，并且因此不是正出现问题完全特定的。另外，当安装具有新设备的新系统时，这个新设备所需的参数可能不是完全已知的。类似地，随时间推移，系统的行为能够发生变化，以及虽然可预计并且接受因材料变化引起的随时间推移的一般减速，但是较新系统中的速度降低可表明问题。

本发明的目的可以是提供一种诊断系统，其适应于提供本地诊断装置的更新诊断规则，更好地考虑变电站中的一次装置的老化或降级，考虑不同变电站的许多一次装置的信息，并且自动更新诊断规则。

这些目的通过独立权利要求的主题来实现。通过从属权利要求和以下描述，其它示范实施例是显而易见的。

本发明的一个方面涉及一种用于监测电力系统的一次装置的方法。该电力系统可包括多个一次装置，例如多件中压设备、例如断路器或变压器。

按照本发明的一实施例，该方法包括收集来自或有关第一一次装置的操作诊断数据的步骤。操作诊断数据可包括一次装置的装置壳体内部的最大温度。它可包括电气装置、例如断路器的电触点的机械磨损。它可包括流经一次装置的电流和/或电压的时间行为。它可包括在一次装置所记录的噪声信号的特定频率分量。操作诊断数据可包括与一次装置耦合的传感器自动生成的传感器数据。简言之，操作诊断数据可包括温度数据、电弧电流数据、电压数据或者噪声信号数据。操作诊断数据还可包括与一次装置的使用和操作条件有关的静态辅助数据。操作诊断数据可连续地或者以固定时间间隔或者在装置所执行的特定操作来生成。

操作诊断数据还可从多个同样设计的一次装置来收集，并且随后在统计上评估，以产生参考操作诊断数据。在这个上下文中，如果两个一次装置属于相同类型的设备、包括至少部分相同的组件和/或另外预计生成先验的类似诊断数据，则它们被认为是同样设计的。

一次装置可与诊断装置或模块关联，其接收来自一次装置的传感器的测量数据，并且生成操作诊断数据。多个一次装置可被看作是由系统所监测的一组装置。这样，该方法可以是使用组诊断方式（a fleet diagnostic approach）来操作诊断装置系统的方法。