[发明专利]一种多数据的变电站在线监测系统及其在线监测方法

权利要求书

1.一种多数据的变电站在线监测系统，其特征在于：它包括服务器端和变电站端；服务器端通过第二级电力信息网与变电站端连接；

所述的服务器端包括通过第一级电力信息网互相连接的实时/历史数据库、服务器、接口机和状态信息接入网关机；

所述的变电站端包括多个变电站，所述的变电站包括通过站内信息网相互连接的状态信息接入控制机和状态监测设备，其中状态信息接入控制机直接或者通过状态监测代理装置与状态监测设备连接；

所述的状态监测设备包括SF6气体监测设备、变压器油中气体监测设备、隔离开关和直流系统，其中SF6气体监测设备的监测量包括环境温度、环境湿度、微水含量、压力、20度压力、湿度、20度湿度、密度、温度、露点、压力报警门限、压力报警解除、压力闭锁门限、压力闭锁解除；变压器油中气体监测设备的监测量包括氢气、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、总烃、微水含量、一氧化碳和二氧化碳；隔离开关的监测量包括触点温度；直流系统的监测量包括正负母线绝缘电阻、正负母线电压、支路正负绝缘电阻；

状态信息接入控制机将接收到的状态监测设备的监测量依次通过站内信息网、第二级电力信息网、第一级电力信息网发送至状态信息接入网关机，状态信息接入网关机将数据转发至接口机，接口机将数据发送至实时/历史数据库保存，同时服务器对实时/历史数据进行分析。

2.根据权利要求1所述的一种多数据的变电站在线监测系统，其特征在于：所述的第一级电力信息网与第二级电力信息网之间设置有至少一个防火墙设备。

3.根据权利要求1所述的一种多数据的变电站在线监测系统，其特征在于：所述的状态监测代理装置通过多端口转发器与多个状态监测设备连接；多端口转发器与状态监测设备之间采用103/104通讯规约。

4.根据权利要求1所述的一种多数据的变电站在线监测系统，其特征在于：所述的第二级电力信息网与站内信息网之间采用I2接口协议；状态信息接入控制机与状态监测代理装置之间采用DL/T860规约；状态信息接入控制机与状态监测设备之间采用DL/T860规约；接口机和状态信息接入网关机之间采用I2接口协议。

5.如权利要求1~4中任意一项所述的一种多数据的变电站在线监测系统的在线监测方法，其特征在于：包括SF6气体监测设备在线监测步骤、变压器油中气体监测设备在线监测步骤、隔离开关在线监测步骤和直流系统在线监测步骤；

所述的SF6气体监测设备在线监测步骤包括以下子步骤：

S11：状态信息接入控制机接收到SF6气体监测设备的监测量，包括环境温度、环境湿度、微水含量、压力、20度压力、湿度、20度湿度、密度、温度、露点、压力报警门限、压力报警解除、压力闭锁门限、压力闭锁解除；

S12：状态信息接入控制机将接收到的SF6气体监测设备的监测量依次通过站内信息网、第二级电力信息网、第一级电力信息网发送至状态信息接入网关机；

S13：状态信息接入网关机将数据转发至接口机；

S14：接口机将数据发送至实时/历史数据库保存，同时服务器对实时/历史数据进行分析，包括SF6气体监测设备阈值分析子步骤和SF6气体监测设备健康度判断子步骤，所述的SF6气体监测设备阈值分析子步骤包括以下子步骤：判断环境温度、环境湿度、微水含量、压力、20度压力、湿度、20度湿度、密度、温度、露点、压力报警门限、压力报警解除、压力闭锁门限、压力闭锁解除中的任意一项是否超过设定范围，若超过则产生告警信息；

所述的SF6气体监测设备健康度判断子步骤以下子步骤：

S141：建立SF6气体监测设备的监测量与时间相关的体系；

S142：在设定好的一定时间后自动根据实时/历史数据库的数据分别形成环境温度、环境湿度、微水含量、压力、20度压力、湿度、20度湿度、密度、温度、露点、压力报警门限、压力报警解除、压力闭锁门限、压力闭锁解除的时间序列；

S143：将所有的时间序列用直线拟合，通过计算拟合直线的斜率并将斜率进行归一化，形成-1至1之间的值，并作为特征值；

S144：分别将环境温度、环境湿度、微水含量、压力、20度压力、湿度、20度湿度、密度、温度、露点、压力报警门限、压力报警解除、压力闭锁门限、压力闭锁解除的特征值按照一定权重进行加权平均，形成在0至1之间的第一无量纲参数；

S145：用（1-第一无量纲参数）*100代表控制SF6气体产生的设备的健康值，当控制SF6气体产生的设备的健康值小于设定的SF6气体监测设备健康值阈值，产生告警信息；

所述的变压器油中气体监测设备在线监测步骤包括以下子步骤：

S21：状态信息接入控制机接收到变压器油中气体监测设备的监测量，包括氢气、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、总烃、微水含量、一氧化碳和二氧化碳；

S22：状态信息接入控制机将接收到的变压器油中气体监测设备的监测量依次通过站内信息网、第二级电力信息网、第一级电力信息网发送至状态信息接入网关机；

S23：状态信息接入网关机将数据转发至接口机；

S24：接口机将数据发送至实时/历史数据库保存，同时服务器对实时/历史数据进行分析，包括变压器油中气体监测设备阈值分析子步骤和变压器油中气体监测设备健康度判断子步骤，所述的变压器油中气体监测设备阈值分析子步骤包括以下子步骤：判断氢气、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、总烃、微水含量、一氧化碳和二氧化碳中的任意一项是否超过设定范围，若超过则产生告警信息；

所述的变压器油中气体监测设备健康度判断子步骤以下子步骤：

S241：建立变压器油中气体监测设备的监测量与时间相关的体系；

S242：在设定好的一定时间后自动根据实时/历史数据库的数据分别形成氢气、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、总烃、微水含量、一氧化碳和二氧化碳的时间序列；

S243：将所有的时间序列用直线拟合，通过计算拟合直线的斜率并将斜率进行归一化，形成-1至1之间的值，并作为特征值；

S244：分别将氢气、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、总烃、微水含量、一氧化碳和二氧化碳的特征值按照一定权重进行加权平均，形成在0至1之间的第二无量纲参数；

S245：用（1-第二无量纲参数）*100代表产生变压器油中气体的设备的健康值，当产生变压器油中气体的设备的健康值小于设定的变压器油中气体监测设备健康值阈值，产生告警信息；

所述的隔离开关在线监测步骤包括以下子步骤：

S31：状态信息接入控制机接收到隔离开关的监测量，包括触点温度；

S32：状态信息接入控制机将接收到的隔离开关的监测量依次通过站内信息网、第二级电力信息网、第一级电力信息网发送至状态信息接入网关机；

S33：状态信息接入网关机将数据转发至接口机；

S34：接口机将数据发送至实时/历史数据库保存，同时服务器对实时/历史数据进行分析，包括隔离开关阈值分析子步骤和隔离开关健康度判断子步骤，所述的隔离开关阈值分析子步骤包括以下子步骤：判断触点温度中的任意一项是否超过设定范围，若超过则产生告警信息；

所述的隔离开关健康度判断子步骤以下子步骤：

S341：建立隔离开关的监测量与时间相关的体系；

S342：在设定好的一定时间后自动根据实时/历史数据库的数据分别形成触点温度的时间序列；

S343：将所有的时间序列用直线拟合，通过计算拟合直线的斜率并将斜率进行归一化，形成-1至1之间的值，并作为特征值；

S344：分别将触点温度的特征值按照一定权重进行加权平均，形成在0至1之间的第三无量纲参数；

S345：用（1-第三无量纲参数）*100代表隔离开关的健康值，当隔离开关的健康值小于设定的隔离开关健康值阈值，产生告警信息；

所述的直流系统在线监测步骤包括以下子步骤：

S41：状态信息接入控制机接收到直流系统的监测量，包括正负母线绝缘电阻、正负母线电压、支路正负绝缘电阻；

S42：状态信息接入控制机将接收到的直流系统的监测量依次通过站内信息网、第二级电力信息网、第一级电力信息网发送至状态信息接入网关机；

S43：状态信息接入网关机将数据转发至接口机；

S44：接口机将数据发送至实时/历史数据库保存，同时服务器对实时/历史数据进行分析，包括直流系统阈值分析子步骤和直流系统健康度判断子步骤，所述的直流系统阈值分析子步骤包括以下子步骤：判断正负母线绝缘电阻、正负母线电压、支路正负绝缘电阻中的任意一项是否超过设定范围，若超过则产生告警信息；

所述的直流系统健康度判断子步骤以下子步骤：

S441：建立直流系统的监测量与时间相关的体系；

S442：在设定好的一定时间后自动根据实时/历史数据库的数据分别形成正负母线绝缘电阻、正负母线电压、支路正负绝缘电阻的时间序列；

S443：将所有的时间序列用直线拟合，通过计算拟合直线的斜率并将斜率进行归一化，形成-1至1之间的值，并作为特征值；

S444：分别将正负母线绝缘电阻、正负母线电压、支路正负绝缘电阻的特征值按照一定权重进行加权平均，形成在0至1之间的第四无量纲参数；

S445：用（1-第四无量纲参数）*100代表直流系统的健康值，当直流系统的健康值小于设定的直流系统健康值阈值，产生告警信息。