[实用新型]基于光电技术的变电站节点变化监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力工程检测领域，具体涉及基于光电技术的变电站节点变化监测系统。

背景技术

变电站进行设备倒闸操作(拉、合断路器及隔离开关)时，其操作规程要求设备的位置变化信息不仅要在设备本体上观察(一次设备分、合闸指示)，还要在监控后台上观察(二次设备分、合闸指示)，当两者的位置变化同步，才能确认设备操作成功。

目前对一次设备分、合闸状态的检测时，多采用电流电压传感器的方式进行检测，一次设备主要是指现场设备，比如断路器和隔离开关，在变压站的电磁场环境下，电流电压传感器的检测数据很容易出现误差，导致数据误报。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有的一次设备分、合闸状态的检测在变压站的电磁场环境下，很容易出现误差，导致数据误报，目的在于提供基于光电技术的变电站节点变化监测系统，解决上述问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：

基于光电技术的变电站节点变化监测系统，包括依次连接的设备开关隔离模块和光电模块；所述设备开关隔离模块包括第一开关K1、第二开关K2和第一电阻R1；所述光电模块包括发光二极管D1、光敏二极管D2和暗箱P；所述K1和K2构成双刀双掷开关；所述D1的阳极、K1的一端和R1的另一端共节点，且K1的另一端连接直流电源的正极VCC+，R1的另一端和D1的阴极连接直流电源的负极VCC-；所述K2为变电站节点开关；所述D1和D2设置于暗箱P内部，且暗箱P隔绝内部和外部的光线。

现有技术中，对一次设备分、合闸状态的检测时，多采用电流电压传感器的方式进行检测，一次设备主要是指现场设备，比如断路器和隔离开关，在变压站的电磁场环境下，电流电压传感器的检测数据很容易出现误差，导致数据误报。本实用新型应用时，当变电站节点开关K2闭合时，由于K1和K2构成双刀双掷开关，K1也闭合，从而R1所在的通路导通，R1两端产生电压差，进而发光二极管D1被点亮；由于D1和D2设置于暗箱P内部，且暗箱P隔绝内部和外部的光线，所以D2只会检测到D1产生的光，当D1被点亮时，D2检测到D1发出的光，即认为开关K2已结闭合；而当K2断开时，同理的，K2也断开，R1两端的电压差为0，D1熄灭，D2无法检测到D1发出的光，即认为K2已经断开；比起现有的电流电压传感器，霍尔电流传感器受电磁场的影响很大，而D1和D2自身很稳定，不受环境电磁场的影响，同时霍尔电流传感器的成本在100元人民币左右，而D1和D2的成本均不到1元人民币，暗箱P也不到10元人民币，所以相比现有技术，本实用新型的成本降低了80％以上。

进一步的，本实用新型还包括信号放大模块；所述信号放大模块包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、电容C、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6；所述D2的阴极、Q1的集电极、R5的一端、R6的一端和电源U2共节点，且R6的另一端连接于输出端U0和Q2的集电极，R5的另一端、C的一端、Q2的基极和R3的一端共节点，C的另一端连接于Q1的发射极和R2的一端，R2的另一端、R3的另一端和R4的一端共节点并接地，R4的另一端连接Q2的发射极；所述Q1的基极连接D2的阳极。

本实用新型应用时，D2检测到的光电信号，经过Q1初步放大，然后从Q1的发射极输出，输出的光电信号经C耦合，再由Q2二次放大，并从U0输出，由于本实用新型在模拟信号阶段完成信号放大，比起先进行模数转换再放大的方式，减小了信号失真。

再进一步的，还包括AD转换模块、信号编码模块和无线通信模块；所述光电模块检测到的光电信号经过信号放大模块放大并发送至AD转换模块；所述AD转换模块将放大后的光电信号转换为数字光电信号并发送至信号编码模块；所述信号编码模块将数字光电信号进行编号并发送至无线通信模块；所述无线通信模块将编号后的数字光电信号发送至接收端。

本实用新型应用时，放大后的光电信号被AD转换模块转换为数字光电信号，信号编码模块将数字光电信号进行编号，这里所说的编号是指将本变电站节点的编号，写入数字光电信号中，这种编号方式非常常见，比如在网络协议分包时进行的编号，所以属于现有技术，不涉及软件的改进，无线通信模块将编号后的数字光电信号发送至接收端，实现了对变电站节点变化的实时远程监控。

再进一步的，所述AD转换模块采用AD7478。

再进一步的，所述信号编码模块采用PT2262。

再进一步的，所述无线通信模块采用GPRS无线通信模块。