[发明专利]一种避雷器在线监测系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种避雷器在线监测系统及控制方法，属于避雷器监测技术领域。

背景技术

随着社会发展，人们的社会生活的方方面面越来越依赖于电力系统，因此电力系统的稳定可靠对于整个社会的正常运行而言都非常重要。目前对于电网影响的因素非常多，而在所有这些影响中，以雷击对电网造成的影响最大，带来的后果最为严重，主要原因是雷击不可预测，并且雷击时所产生的强大电流会对电网系统造成不可估量的损失。因此，目前的电网中大量采用避雷器对电网进行保护，它已经成为电网中保护电力设备免受过电压危害的重要电气设备，其运行的可靠性将直接影响电力系统的安全。但是，避雷器长期承受工频电压、冲击电压，导致其电阻非线性特性劣化、泄漏电流增加，而且避雷器还会因内部受潮而趋于老化，使其绝缘特性遭到破坏，致使发生爆炸。为了确保避雷器能在高压下长期安全运行，每年对避雷器进行停电检测，或在避雷器的接地回路串入一只电流表，利用人工巡视记录电流表的读数来判断避雷器的老化、绝缘损坏程度，但是这样不仅耗费大量的人力物力而且效率极低。因此，设计与开发避雷器在线检测系统非常重要，可以通过远程采集和传输金属氧化物避雷器泄漏电流的数据信息，从而实现避雷器运行状态的远距离监测。

目前国内对避雷器的在线监测平台基本上都是从传统的带电检测基础上演变而来，它们多通过有线的方式进行数据传输，这使得监测避雷器数量少、成本高、扩展性不强、灵活性不足以及电缆敷设量大；实施过程中建立监测系统过程中拉线和接线的工作繁复，工作量大，成本高。并且在长距离传输模拟量中会引入大量干扰，出现问题难以检修。

发明内容

本发明的目的在于提供一种避雷器在线监测系统及控制方法，该装置包括多个避雷器监测装置、NBIOT窄带物联网关以及监测中心控制系统，基于窄带物联网(NBIOT)方式实现避雷器在线监测，使得因复用现有蜂窝基站而大大降低成本，更容易大规模的电网监测，并且降低系统的维护成本。

本发明提供技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种避雷器在线监测系统，包括设置于高压母线上的多个避雷器，还包括：多个避雷器监测装置、NBIOT窄带物联网关以及监测中心控制系统，所述避雷器监测装置设置于所述避雷器的放电阀片上，用于实时监测避雷器的工作状态得到状态数据并传输给所述NBIOT窄带物联网关，所述状态数据包括泄漏电流值和雷击次数值；所述NBIOT窄带物联网关用于识别处理所述避雷器的状态数据并传输给所述监测中心控制系统，所述监测中心控制系统用于分析处理所述避雷器的状态数据得到分析结果数据和调整配置数据，所述避雷器监测装置与所述NBIOT窄带物联网关通过NBIOT窄带物联网的基站eNB进行通信，所述NBIOT窄带物联网关与所述监测中心控制系统通过以太网或RS485接口进行通信。

根据本发明的一实施方式，所述避雷器监测装置包括：电流传感器模块、采样电路模块、处理器模块、雷击计数电路模块、NBIOT通信模块、信号处理电路模块，太阳能供电板模块和显示模块，所述电流传感器模块用于采集所述避雷器的泄漏电流信号，所述信号处理电路用于放大和滤波处理所述泄漏电流信号，所述采样电路模块用于采样所述泄漏电流信号并转换为电流数字信号发送给所述处理器模块，所述雷击计数电路模块用于采集所述避雷器的过电压脉冲信号，并发送给所述处理器模块，所述处理器模块用于处理分析所述电流数字信号和过电压脉冲信号得到所述泄漏电流值和雷击次数值，所述NBIOT通信模块用于加密处理并传输所述泄漏电流值和雷击次数值到所述NBIOT窄带物联网关。

根据本发明的另一实施方式，所述NBIOT通信模块还用于接收所述监测中心控制系统发送的所述调整配置数据，所述处理器模块还用于根据所述调整配置数据调整数据采集策略和采集周期。

根据本发明的另一实施方式，所述处理器模块包括：

第一接收单元，用于接收所述采样电路模块发送的所述电流数字信号；

第二接收单元，用于接收所述雷击计数电路模块发送的所述过电压脉冲信号；

第三接收单元，用于接收所述监测中心控制系统发送的所述调整配置数据；

分析单元，用于分析所述电流数字信号和过电压脉冲信号得到所述泄漏电流值和雷击次数值；

配置单元，用于根据所述调整配置数据调整数据采集策略和采集周期；

第一发送单元用于发送所述泄漏电流值和雷击次数值到所述NBIOT通信模块。

根据本发明的另一实施方式，所述雷击计数电路模块包括：

脉冲信号采集单元，用于采集雷击后所述避雷器的过电压脉冲信号；