[发明专利]箱式变电站智能在线故障诊断系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种箱式变电站智能在线故障诊断系统，属于电力系统智能监测与控制领域。

背景技术

箱式变电站是一种将高压受电、变压器降压、低压配电等功能有机地组合在一起的成套变配电装置，采用微机综合自动化系统来实现无人值守。但是，智能箱式变电站一般安装在负荷密集的工矿企业、港口、机场、城市公共建筑、高速公路、地下设施和居民住宅小区等场所；要对智能箱式变电站进行远程监控、系统组网，由于其布线施工比较苦难，一般的现场总线组网方式就很难实现。

电力系统故障诊断技术是保障电力设备安全可靠运行的重要手段。目前，国内外对电力系统故障诊断提出了很多方法，主要有：专家系统、人工神经网络、Petri网络、模糊集理论、粗糙集理论等，其中，专家系统是目前应有最多故障诊断方法，但是基于专家系统的故障诊断方法在其知识库内体现不出故障诊断知识之间的逻辑关系，诊断效率较低，不利于故障诊断，同时也不利于维护。

故障树分析法是系统可靠性分析的重要方法之一，是一种图形演绎方法，以系统最不希望发生的事件——顶事件为分析目标， 应用逻辑演绎的方法逐层研究顶事件发生的各种直接与间接原因，建立起一个倒立的树状图，判断系统故障与部件故障之间的逻辑关系。用来进行故障分析和解决故障。基于故障树分析法的故障诊断方法不仅继承了基于专家系统故障诊断方法的可靠性、实用性，而且能体现出了故障诊断知识之间的逻辑关系，提高了故障诊断的效率，将其应用于电力设备故障诊断系统，能更快、更准确地诊断设备的故障，同时也可对潜在的故障进行预警，是电气设备故障诊断技术的发展趋势。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种基于故障树分析法箱式变电站智能在线故障诊断系统，通过对箱式变电站的电参量、非电参量、开关量等数据的在线采集，实时测量箱式变电站的运行参数，通过对箱式变电站运行参数的分析，确定故障诊断知识的逻辑关系，构建箱式变电站的故障树，并运用故障树分析技术对箱式变电站进行故障诊断，实现箱式变电站的智能在线状态监测和故障判断与报警，提高了故障诊断的效率。

技术方案：一种箱式变电站智能在线故障诊断系统,包括电参量采集模块、非电参量采集模块、开关量采集模块、数据处理模块、微处理器模块、故障诊断模块、高压开关柜故障树、变压器室故障树、低压配电柜故障树、GPRS模块、监控中心、数据输出模块和报警模块，电参量采集模块、非电参量采集模块、开关量采集模块将采集到的数据经数据处理模块构建高压开关柜故障树、变压器室故障树、低压配电柜故障树；利用微处理器模块建立由故障的规则匹配、故障模式确定及排序、故障树诊断等功能的故障诊断模块；通过对电参量采集模块、非电参量采集模块和开关量采集模块采集到的数据进行实时分析，对异常数据运用故障树分析实现故障诊断，并将故障诊断结果通过GRPS模块传输到监控中心，同时将故障诊断结果传输到数据输出模块和报警模块，实现对箱式变电站智能在线故障诊断。

所述的电参量采集包括测量变压器高低压侧三相电压、三相电流、变压器高低压侧零序电流、低压配电柜各回路三相电压、三相电流。

所述的非电量采集包括测量高压开关柜室内温湿度、高压开关柜母线接头温度、高压开关柜母线绝缘值、绝缘套管漏电流、变压器铁芯接地电流、变压器外壳接地电流、变压器绕组温度、变压器室内温湿度、低压配电柜母线温度电缆接头、低压配电柜母线绝缘值、电容性设备介损角、变压器铁芯振动检测等。

所述的开关量采集包括测量直流供电型断路器线圈电流、交流接触器的开合状态。

所述的数据处理模块、微处理器模块、故障诊断模块构成数据管理和故障诊断模块，所述数据管理和故障诊断模块包括DSP、CPLD、A/D转换模块、I/O接口、时钟电路、数据存储器、程序存储器和通信接口。数据管理与故障诊断模块是故障诊断系统的核心，一方面通过巡查和接收数据采集模块所获得的运行状态数据，对其进行计算、存储等处理，并将计算结果传送给数据管理与故障诊断模块；另一方面是建立由故障的规则匹配、故障模式确定及排序、故障树诊断等组成的箱式变电站故障诊断系统，并将将故障征兆及相应的诊断结论通过通信接口等传输到GPRS模块，上传至远方监控中心，同时送数据输出模块和报警模块，进行显示和报警。