[发明专利]基于声表面波技术的设备监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统用监测系统，具体为一种基于声表面波技术的设备监测系统。

背景技术

变电站是把一些设备组装起来，用以切断或接通、改变或者调整电压。在电力系统中，变电站是输电和配电的集结点，是变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。整个变电站的变电输电实现正是通过各个设备的共同协作来完成的，一旦环境当中某个环节出现故障，都会导致变电站无法正常工作，所以对变电站环境的监测工作是必不可少的，只有确保了变电站环境的正常，才能够顺利完成电力输送，给用户提供更好更稳定的电力使用。

为加强智能电网的建设，保障电网的安全运行，现代化的变电状态监测手段是必不可少的环节，国内外对变电设备在线监测及带电检测技术的探索和研究已有30多年的历史。随着电网建设的加速和市场经济的推进，我国目前成为既是全球变电设备状态在线监测与诊断装置最大的市场，又是生产及推销这类装置最多的国家，而在研究水平上与国外同步甚至在某些方面领先的成果还难于产业化和推广运用。

现有的变电设备在线监测技术存在的问题主要体现在以下几个方面：（1）虽然在线监测装置在电网内应用越来越多，但由于很多装置在技术上并不十分成熟，其运行稳定性较差，功能也有待完善。实际应用情况表明，一些早期的监测装置存在设计不合理、原理不准确等问题，需要综合考虑新工艺和新技术进行改进和完善，提高其稳定性和准确性，确保传感器等重要部件的自身质量和现场测量中的可靠性，才能提高在线监测的效果；（2）部分电网公司的统计数据表明，集中型在线监测系统不能正常使用的比率高达60%， 主要原因是装置存在质量问题如灵敏度不高、元件性能不稳定、抗干扰性能较差、抗外界因素如温度、湿度变化能力不足，存在可靠性问题如测量数据不稳定、信息上传时而断续，起不到动态跟踪设备运行状态的作用，甚至影响电力设备的正常运行维护；（3）在线监测装置供电技术存在较大局限性，在有限的电池电量供应前提下，通常以降低采样频率以保证系统可以长时间的工作，数据实时性较差；定期更换电池带来巨大的维护成本；感应取电装置体积较大，在狭小的空间内安装困难；安装过程繁琐，时间周期长；母线电流的实时变化造成供电系统出现冲击而损坏，同时变电站复杂的电磁干扰也会直接导致电路工作异常，测温装置易损耗，安全性、可靠性较低。

发明内容

本发明为了解决现有变电站监测系统存在运行稳定性能差、可靠性能差且易损坏供电系统的问题，提供了一种基于声表面波技术的设备监测系统。

本发明是采用如下技术方案实现的：基于声表面波技术的设备监测系统，包括若干电力设备、声学传感器、与电力设备一一对应的采集器、实时历史数据库、智能电力通信设备IED、状态接入控制器CAC、以及在线监测端；电力设备的输出端均与声学传感器的输入端连接，声学传感器的输出端分别与每个采集器的输入端连接，采集器及实时历史数据库的输出端与智能电力通信设备IED的输入端连接，智能电力通信设备IED的输出端与状态接入控制器CAC的输入端连接，状态接入控制器CAC的输出端与在线监测端的输入端连接。

进行监测作业时，电力设备连接至声学传感器，通过声学传感器实时监测设备声表面波的变化状况；随后通过采集器采集声学传感器监测到的变化数值，并传递给智能电力通信设备IED；实时历史数据库中存储有设备状态的历史信息，并不断更新；智能电力通信设备IED接收当前设备信息的同时，从实时历史数据库中调取设备状态的历史信息，并将汇总后的设备当前状态信息与历史状态信息一并送给状态接入控制器CAC；状态接入控制器CAC对接收到的电力设备状态信息做标准化处理，并将标准化的信息传递给在线监测端，在线监测端对电力设备状态信息进行解读，比对，从中分析出电力设备的运行状态，是否异常，克服了现有变电站监测系统存在运行稳定性能差、可靠性能差且易损坏供电系统的问题。

本发明实现了无源无线的状态监测方式，具有极高的可靠性和稳定性，大大减少了系统的维护工作量，有利于节约成本；而且多参数测量的声表面波技术有利于实现更多更全面的设备状态监测内容，有利于更真实的反映设备运行状态特征量的监测，从而更加及时、准确、全面掌握设备的状态。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

基于声表面波技术的设备监测系统，包括若干电力设备、声学传感器、与电力设备一一对应的采集器、实时历史数据库、智能电力通信设备IED、状态接入控制器CAC、以及在线监测端；

电力设备的输出端均与声学传感器的输入端连接，声学传感器的输出端分别与每个采集器的输入端连接，采集器及实时历史数据库的输出端与智能电力通信设备IED的输入端连接，智能电力通信设备IED的输出端与状态接入控制器CAC的输入端连接，状态接入控制器CAC的输出端与在线监测端的输入端连接。