一种高压配电柜的运行监控方法、系统、装置及存储介质与流程

1.本技术涉及高压配电柜的领域，尤其是涉及一种高压配电柜的运行监控方法、系统、装置及存储介质。


背景技术：

2.高压配电柜是电力系统中常见的电气产品，是保证电网正常运行的重要环节，高压配电柜通常为金属柜体，金属柜体内封装有断路器、电流互感器、电压互感器、隔离开关、操作机构以及各种保护装置等，高压配电柜主要应用于发电、输电、配电以及电能转换等方面。
3.相关技术中，由于高压配电柜内元器件的数量较多，在高压运行的环境中，容易出现绝缘故障的情况，进而出现局部放电现象，若不及时排查，高压开关柜的各类绝缘故障在最终造成故障击穿，进而引发爆炸等危险事故。为了减少事故的发生，工作人员会定期对高压配电室内的配电柜进行巡检。
4.针对上述的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷，人工巡检时，需要对配电柜进行停电的操作，对用电用户产生不利的影响。


技术实现要素：

5.为了能够在配电柜运行获取配电柜的局部放电情况，本技术提供一种高压配电柜的运行监控方法、系统、装置及存储介质。
6.本技术提供的一种高压配电柜的运行监控方法采用如下的技术方案：一种高压配电柜的运行监控方法，预设第一电流阈值和第二电流阈值，第二电流阈值小于第一电流阈值；采集配电柜运行时内部的超声波信号，并将超声波信号转化为电流数据；数据对比，将电流数据与第一电流阈值进行对比，若电流数据大于或等于第一电流阈值，则判断配电柜内存在较强的局部放电情况，发出一级预警信号进行报警；若电流数据小于第一电流阈值，则对比电流数据与第二电流阈值，若电流数据大于或等于第二电流阈值，则说明配电柜内存在较弱的局部放电情况，发出二级预警信号进行报警；若电流数据小于第二电流阈值，则判断此时配电柜内未发生局部放电情况。
7.通过采用上述技术方案，当配电柜内出现局部放电的情况时，会产生超声波信号，且超声波信号的强弱与局部放电的能力大小成正比，采集配电柜运行时内部的超声波信号，使超声波信号转化为电流数据，通过判断电流的大小来判断超声波信号的强弱，以实现在配电柜运行时，实时监控配电柜内是否发生有局部放电现象，减少由于检修而停电对用电用户产生的不利影响。
8.优选的，对配电柜进行编号，在所述数据对比步骤中，若判断配电柜内存在较弱的局部放电情况时，定位配电柜的编号并将编号发出；若判断配电柜内存在较强的局部放电
情况时，定位配电柜的编号且发出。
9.通过采用上述技术方案，便于工作人员快速找到对应的故障位置，减少的抢修的时间和成本。
10.优选的，所述数据对比步骤中，若判断出配电柜内存在较强的局部放电情况时，自动对存在较强的局部放电情况的配电柜进行电源切断操作。
11.通过采用上述技术方案，自动对存在较强的局部放电情况的配电柜进行电源切断操作，在局部放电现象发生的前期，使配电柜及时的断电，有利于保护配电柜内的设备，减少事故发生的可能性。
12.优选的，所述电流信号为t周期内的电流平均值。
13.通过采用上述技术方案，取t周期内的电流平均值作为电流信号，使检测结果更准确。
14.优选的，所述数据对比步骤中，当电流数据大于或等于第二电流阈值时，生成时间与电流平均值的连续波形图并输出，以使工作人员获得配电柜内的局部放电情况。
15.通过采用上述技术方案，工作人员通过查看时间与电流平均值的连续波形图，可以知晓配电柜内的局部放电情况。
16.优选的，所述数据对比步骤中，计算相邻周期电流平均值的差值，并生成时间与差值的折线图并发出。
17.通过采用上述技术方案，通过电流平均值差值的计算，便于使用人员后期分析局部放电的发生过程。
18.第二方面，本技术还公开一种高压配电柜的运行监控系统，采用了上述的高压配电柜的运行监控方法，包括信号采集模块，所述信号采集模块采集配电柜内的超声波信号，并将超声波信号转换为电信号输出；信号处理模块，对电信号进行信号的放大和杂波的处理；中央控制模块，预设有上述第一电流阈值和第二电流阈值，预设有平均值计算规则、数据对比规则以及差值计算规则，所述中央控制模块接收所述电信号，将其转化为所述电流数据，对比电流数据与第一电流阈值的大小，对比电流数据与第二电流阈值大小，若电流数据大于第一电流阈值，输出一级预警信号，若电流数据小于第一电流阈值，大于或等于第二电流阈值，输出二级预警信号；用户终端模块，接收所述的一级预警信号与二级预警信号。
19.通过采用上述技术方案，信号采集模块采集运行的配电柜内部的超声波信号并转化成电信号输出，电信号经过信号处理模块的放大和降噪，输出至中央控制模块，中央控制模块对比电信号与第一电流阈值、第二电流阈值的大小，输出一级预警信号或二级预警信号至用户终端模块，以实现在配电柜运行时，实时监控配电柜内是否发生有局部放电现象，减少由于每次检修而进行的停电对用电用户产生不利的影响。
20.优选的，所述信号采集模块设置为若干设置在配电柜内的超声波传感器。
21.通过采用上述技术方案，超声波传感器安装在配电柜内部，以达到获得运行中的配电柜内部超声波的目的。
22.第三方面，本技术提供的一种终端设备，采用如下的技术方案：
一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并能够在处理器上运行的计算机程序，所述处理器加载计算机程序时，执行上述的高压配电柜的运行监控方法。
23.通过采用上述技术方案，通过上述的方法生成计算机程序，并存储于存储器中，以被处理器加载并执行，从而，根据存储器及处理器制作终端设备，方便用户使用。
24.第四方面，本技术提供的一种计算机可读存储介质，采用如下的技术方案：一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器加载并执行时，采用了上述高压配电柜的运行监控方法。
25.通过采用上述技术方案，通过上述的方法生成计算机程序，并存储于计算机可读存储介质中，以被处理器加载并执行，通过计算机可读存储介质，方便计算机程序的可读及存储。
附图说明
26.图1是本技术实施例一种高压配电柜的运行监控系统的模块连接图。
27.图2是本技术实施例一种高压配电柜的运行监控方法的步骤流程图。
28.附图标记：1、信号采集模块；2、信号处理模块；20、放大器；21、滤波器；3、中央控制模块；30、数据存储器；31、控制器；4、用户终端模块。
具体实施方式
29.以下结合附图1-2对本技术作进一步详细说明。
30.本技术实施例公开一种高压配电柜的运行监控系统。参照图1，高压配电柜的运行监控系统包括信号采集模块1、信号处理模块2、中央控制模块3以及用户终端模块4。
31.信号采集模块1设置为多个超声波传感器，在配电室内的每个配电柜内均放置超声波传感器，且每个配电柜内的超声波传感器的数量设置为多个，可以对配电柜内不同的位置进行检测。同时对配电柜以及配电柜内的超声波传感器进行编号，将编号数据存储在中央控制模块3内。超声波传感器接收超声波信号，并转化成对应的电流信号输出。当配电柜内出现局部放电的情况时，会产生超声波信号，且超声波信号的强弱与局放放电的的电流成正比。
32.信号处理模块2包括多个放大器20和滤波器21，放大器20的数量与超声波传感器的数量相同，滤波器21的数量也与超声波传感器的数量相同，放大器20与超声波传感器通信，放大器20与滤波器21通信放大器20接收电流信号并将电流信号放大后输出到滤波器21，滤波器21用于滤除杂波信号的干扰。
33.中央控制模块3包括数据存储器30和控制器31，数据存储器30用于存储信号采集模块1输出的电流信号，控制器31且内预设有平均值计算规则以及数据对比规则，控制器31内还设置有第一电流阈值和第二电流阈值，控制器31调取t周期内的电流信号，计算t周期电流信号的电流平均值，将电流平均值与第一电流阈值和第二电流阈值进行对比；当电流平均值小于第二电流阈值时，此时配电柜内未出现局部放电情况，控制器31生成时间与电流值的连续波形图并发送至用户终端模块4，以使工作人员获得配电柜内的局部放电情况。
34.当电流平均值大于或等于第一电流且小于第一电流阈值时，此时配电柜内出现普
通级别的局部放电的现象，此时控制器31定位配电柜的对应编号以及超声波传感器的对应编号，发送编号信息至用户终端模块4，编号信息包括发生局部放电的配电柜的对应编号以及检测到局部放电的超声波传感器的对应编号；控制器31控制向用户终端模块4发出二级报警信号，以提醒工作人员前来维修；控制器31生成时间与平均电流值的连续波形图并发送至用户终端模块4，以使工作人员获得配电柜内的局部放电情况。
35.当电流平均值大于或等于第一电流阈值时，此时配电柜内出现严重级别的局部放电的现象，此时控制器31定位配电柜的对应编号以及超声波传感器的对应编号，发送编号信息至用户终端模块4；同时，控制器31控制该配电柜进行断电操作，同时控制器31向用户终端模块4发出一级预警信号，以提醒工作人员尽快前来维修；控制器31生成时间与平均电流值的连续波形图并发送至用户终端模块4，以使工作人员获得配电柜内的局部放电情况。
36.具体的，一级预警信号为输出“一级报警”的字样至用户终端模块4，二级报警信号为输出“二级报警”的字样至用户终端模块4。
37.控制器31内还预设有差值计算规则，控制器31调取计算的电流平均值，计算相邻周期电流平均值的差值数据，并生成时间与差值的折线图实时发送至用户终端模块4，以便于工作人员获得局部放电发生过程中的电流平均值变化信息，有利于工作人员后续的分析。
38.用户终端模块4可以是pc端、手机端等，以显示控制器31发出的一级预警信号、二级报警信号、编号数据、时间与平均电流值的连续波形图以及时间与差值的折线图。
39.本技术实施例一种高压配电柜的运行监控系统的实施原理为：信号采集模块1采集配电柜运行时内部的超声波信号并转化成电信号输出，电信号经过信号处理模块2的放大和降噪，输出至中央控制模块3，中央控制模块3对比电信号与第一电流阈值、第二电流阈值的大小，输出一级预警信号或二级预警信号至用户终端模块4，以提示用户终端配电柜内存在局部放电的现象。
40.本技术实施例公开一种高压配电柜的运行监控方法。参照图2，高压配电柜的运行监控方法包括以下步骤：s1:预设第一电流阈值和第二电流阈值，第二电流阈值小于第一电流阈值；s2:采集配电柜运行时内部的超声波信号，并将超声波信号转化成电信号，本技术中电信号为电流信号。
41.s3:对电流信号进行数据处理，得到电流数据，电流数据为t周期内的电流平均值；s4:数据对比，对比电流平均值与第一电流阈值，若电流平均值大于或等于第一电流阈值，定位相应编号的配电柜进行断电操作，并将发生局部放电的配电柜的编号信息输出，同时则输出上述一级预警信号以提示工作人员，并生成时间与电流平均值的连续波形图并发出，以使工作人员在配电柜运行过程中，能够获得配电柜内的局部放电情况。
42.若电流平均值小于第一电流阈值，则对比电流平均值和第一电流，若电流平均值大于或等于第一电流，则输出上述二级报警信号，并定位对应配电柜，将对应配电柜的编号信息输出，并生成时间与电流平均值的连续波形图并发出，以使工作人员获得配电柜内的局部放电情况。
43.若电流平均值小于第一电流，则判断此时配电柜内未发生局部放电情况。
44.计算相邻周期电流平均值的差值，并生成时间与差值的折线发出。
45.本技术实施例一种高压配电柜的运行监控方法的实施原理为：当配电柜内出现局部放电的情况时，会产生超声波信号，采集配电柜运行时内部的超声波信号，将超声波信号转化为电流数据，通过判断电流的大小来判断超声波信号的强弱，以实现在配电柜运行时，实时监控配电柜内是否发生有局部放电现象，减少由于检修进行的停电对用电用户产生的不利影响。
46.本技术实施例还公开了终端设备，终端设备包括存储器、处理器以及存储在存储器中并能够在处理器上运行的计算机程序。其中，处理器执行计算机程序时采用了上述实施例的高压配电柜的运行监控方法。
47.终端设备包括台式电脑、笔记本电脑或者云端服务器等计算机设备，并且，终端设备包括但不限于处理器以及存储器，例如，终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备以及总线。
48.处理器可以采用中央处理单元(cpu)，当然，根据实际的使用情况，也可以采用其他通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现成可编程门阵列(fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，通用处理器可以采用微处理器或者任何常规的处理器等，本技术对此不做限制。
49.存储器可以为终端设备的内部存储单元，例如，终端设备的硬盘或者内存，也可以为终端设备的外部存储设备，例如，终端设备上配备的插接式硬盘、智能存储卡(smc)、安全数字卡(sd)或者闪存卡(fc)等，并且，存储器还可以为终端设备的内部存储单元与外部存储设备的组合，存储器用于存储计算机程序以及终端设备所需的其他程序和数据，存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据，本技术对此不做限制。
50.其中，通过本终端设备，将上述实施例的高压配电柜的运行监控方法存储于终端设备的存储器中，并且，被加载并执行于终端设备的处理器上，以方便用户使用。
51.其中，计算机程序可以存储于计算机可读介质中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间件形式等，计算机可读介质包括能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等，需要说明的是，计算机可读介质包括但不限于上述元器件。
52.其中，通过本计算机可读存储介质，将上述实施例的高压配电柜的运行监控方法存储于计算机可读存储介质中，并且，被加载并执行于处理器上，以方便高压配电柜的运行监控方法存储及应用。
53.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种高压配电柜的运行监控方法，其特征在于：包括预设第一电流阈值和第二电流阈值，第二电流阈值小于第一电流阈值；采集配电柜运行时内部的超声波信号，并将超声波信号转化为电流数据；数据对比，将电流数据与第一电流阈值进行对比，若电流数据大于或等于第一电流阈值，则判断配电柜内存在较强的局部放电情况，发出一级预警信号进行报警；若电流数据小于第一电流阈值，则对比电流数据与第二电流阈值，若电流数据大于或等于第二电流阈值，则说明配电柜内存在较弱的局部放电情况，发出二级预警信号进行报警；若电流数据小于第二电流阈值，则判断此时配电柜内未发生局部放电情况。2.根据权利要求1所述的高压配电柜的运行监控方法，其特征在于：对配电柜进行编号，在所述数据对比步骤中，若判断配电柜内存在较弱的局部放电情况时，定位配电柜的编号并将编号发出；若判断配电柜内存在较强的局部放电情况时，定位配电柜的编号并发出。3.根据权利要求1所述的高压配电柜的运行监控方法，其特征在于：所述数据对比步骤中，若判断出配电柜内存在较强的局部放电情况时，自动对存在较强的局部放电情况的配电柜进行电源切断操作。4.根据权利要求1所述的高压配电柜的运行监控方法，其特征在于：所述电流信号为t周期内的电流平均值。5.根据权利要求1所述的高压配电柜的运行监控方法，其特征在于：所述数据对比步骤中，当电流数据大于或等于第二电流阈值时，生成时间与电流平均值的连续波形图并发出，以使工作人员获得配电柜内的局部放电情况。6.根据权利要求1所述的高压配电柜的运行监控方法，其特征在于：所述数据对比步骤中，计算相邻周期电流平均值的差值，并生成时间与差值的折线图且发出。7.一种高压配电柜的运行监控系统，采用了上述权利要求1-6中任一项所述的高压配电柜的运行监控方法，其特征在于：包括信号采集模块(1)，所述信号采集模块(1)采集配电柜内的超声波信号，并将超声波信号转换为电信号输出；信号处理模块(2)，对电信号进行信号的放大和杂波的处理；中央控制模块(3)，预设有上述第一电流阈值和第二电流阈值，预设有平均值计算规则、数据对比规则以及差值计算规则，所述中央控制模块(3)接收所述电信号，将其转化为所述电流数据，对比电流数据与第一电流阈值的大小，对比电流数据与第二电流阈值大小，若电流数据大于第一电流阈值，输出一级预警信号，若电流数据小于第一电流阈值，大于或等于第二电流阈值，输出二级预警信号；用户终端模块(4)，接收所述的一级预警信号与二级预警信号。8.根据权利要求7所述的高压配电柜的运行监控系统，其特征在于：所述信号采集模块(1)设置为若干安装在配电柜内的超声波传感器。9.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并能够在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器加载计算机程序时，执行权利要求1-6中任一项所述的高压配电柜的运行监控方法。10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其特征
在于，所述计算机程序被处理器加载时，执行权利要求1-6中任一项所述的高压配电柜的运行监控方法。

技术总结
本申请涉及高压配电柜的领域，尤其是涉及一种高压配电柜的运行监控方法、系统、装置及存储介质，包括预设第一电流阈值和第二电流阈值，第二电流阈值小于第一电流阈值；采集配电柜运行时内部的超声波信号，并将超声波信号转化为电流数据；数据对比，将电流数据与第一电流阈值进行对比，若电流数据大于或等于第一电流阈值，则判断配电柜内存在较强的局部放电情况，发出一级预警信号进行报警；若电流数据小于第一电流阈值，则对比电流数据与第二电流阈值，若电流数据大于或等于第二电流阈值，则说明配电柜内存在较弱的局部放电情况。本申请具有能够在配电柜运行时对配电柜进行监控的效果。果。果。


技术研发人员：李文辉 张学富 崔建华
受保护的技术使用者：河南祥新电力设备有限公司
技术研发日：2021.11.25
技术公布日：2022/3/8