[发明专利]配电室配电柜的故障监测装置及方法

说明书

本发明提供了一种配电室配电柜的故障监测装置及方法，利用监测模块实时监测配电室配电柜的若干类终端变量值；利用采集通信模块将监测模块检测到终端变量值采集并汇总；监督平台中的建模单元将配电室配电柜正常运行状态下的若干类终端变量值利用邻域保持嵌入算法进行建模，以得到配电室配电柜的NPE模型，比较单元将实时采集到的所述终端变量值处理后投影至所述NPE模型中以判断出所述配电室配电柜是否发生故障。本发明能够更全面地监测配电室配电柜的过程信息，改善监测效果，突破了现有的监测装置监测信息单一、离线式处理的技术缺陷，能够融合多项电参量和非电参量监测数据，实时在线监测并定位配电室配电柜故障，实现对配电室配电柜的综合管理。

技术领域

本发明涉及电气设备监测技术领域，尤其涉及一种配电室配电柜的故障监测装置及方法。

背景技术

随着城市供电方式由架空线路改为地下电缆埋设，对配电室配电柜供电的可靠性和供电质量的要求越来越高。地下电缆一般运行周期长，且容易受到渗水或者虫害等其他灾害影响。因此，对电缆沿线上的配电室配电柜内的相关设备的运行状态进行实时综合监测都尤其重要。传统的在线监测技术为如电缆故障技术、电缆线芯监测技术、电气柜内火情监测与灭火技术等。单纯依赖这些设备和技术，在电缆应急抢修或日常维护时，依然需要对电缆进行开挖探测、停电开柜等重复性试验、逐一排查，导致地下电缆维护工作繁重、操作复杂、难度大、风险高，电缆等地下设施管理非常困难。由于电力电缆发生故障的过程是一个高维的非线性时间序列过程，具有复杂及突变等特性，导致过程机理模型难以建立。

传统的监测装置一般是基于配电室配电柜中的一些重要单变量单独进行监测，但是反映过程特征的数据之间一般存在较大的相关性，单变量监测无法对多个变量之间相互关系变化进行监测，存在信息相对单一、离线式处理的技术缺陷。由于过程中有大量的关键测量数据，如电力电缆(电流、内部温度、断路、短路、接地)、配电室配电柜(温度、湿度、老化、火情)以及用户用电负载信息等大量的实时数据，而现有技术中的监测方法无法对多个变量之间相互关系变化进行监测，信息相对单一，监测准确率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种配电室配电柜的故障监测装置及方法，能够实时在线监测并定位配电室配电柜故障，精准的判定配电室配电柜是否出现异常。

为了达到上述目的，本发明提供了一种配电室配电柜的故障监测装置，包括：

监测模块，用于实时监测配电室配电柜的若干类终端变量值；

采集通信模块，与所述监测模块信号连接，用于采集并汇总所述监测模块监测到的终端变量值；

监督平台，与所述采集通信模块信号连接，包括建模单元及比较单元，所述建模单元用于将配电室配电柜正常运行状态下的若干类终端变量值并利用邻域保持嵌入算法进行建模，以得到配电室配电柜的NPE模型；所述比较单元用于将实时采集到的所述终端变量值处理后投影至所述NPE模型中以判断出所述配电室配电柜是否发生故障。

可选的，所述监测模块包括火情检测及灭火检测单元、电气参数检测单元、电缆接头温度监测单元及电缆故障段定位单元中的一种或多种。

可选的，所述终端变量值包括环境温度、环境湿度、所述配电室配电柜内的温度、所述配电室配电柜内的湿度、所述配电室配电柜内的电流、电缆接头温度、电缆线芯温度、电缆电流及配电室配电柜出入口安防中的一种或多种。

可选的，所述采集通信模块与所述监督平台采用无线通讯的方式信号连接。

本发明还提供了一种配电室配电柜的故障监测方法，包括：

采集配电室配电柜正常运行状态下的若干类终端变量值并利用邻域保持嵌入算法进行建模，以得到配电室配电柜的NPE模型；

实时监测并采集配电室配电柜的所述终端变量值；