本發(fā)明涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種配電變壓器健康狀態(tài)評估系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

配電網(wǎng)是電力裝置電能發(fā)、變、輸、配四大環(huán)節(jié)中的向用戶供電的環(huán)節(jié)。10kV低壓配電網(wǎng)處于配電網(wǎng)的終端，通過配電變壓器與380/220V電力低壓用戶直接相連。因此，確保配電變壓器的安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行，關(guān)乎生產(chǎn)、生活的各個方面，具有重要的社會意義。

為了確保配電變壓器的安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行，需要使得工作人員在配電變壓器出現(xiàn)缺陷時，能及時發(fā)現(xiàn)、制定檢修計劃，從而預(yù)防故障的發(fā)生。因此，依據(jù)配電網(wǎng)實際情況和相關(guān)技術(shù)要求對配電變壓器開展健康狀態(tài)評估就顯得格外重要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種配電變壓器健康狀態(tài)評估系統(tǒng)，能夠依據(jù)配電網(wǎng)實際情況和相關(guān)技術(shù)要求對配電變壓器開展健康狀態(tài)評估。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明實施例提供了一種配電變壓器健康狀態(tài)評估系統(tǒng)包括：

數(shù)據(jù)采集模塊，用于實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的在線采集和離線采集，并且還用于與外部系統(tǒng)同步采集到的數(shù)據(jù)；

數(shù)據(jù)管理模塊，用于對所述數(shù)據(jù)采集模塊采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行儲存；

知識庫模塊，用于存儲樣本庫，所述樣本庫用于存儲所述配電變壓器的各狀態(tài)量的閾值；

評估模塊，用于調(diào)用存儲于所述數(shù)據(jù)管理模塊內(nèi)的數(shù)據(jù)，并與所述樣本庫內(nèi)的所述配電變壓器的各狀態(tài)量的閾值進(jìn)行比對，對所述配電變壓器進(jìn)行單一診斷；或者用于對來自所述數(shù)據(jù)管理模塊內(nèi)的數(shù)據(jù)，對所述配電變壓器進(jìn)行綜合診斷。

優(yōu)選的，所述知識庫模塊還用于存儲典型案例庫，所述典型案例庫用于存儲所述配電變壓器的典型故障及維修方法。

優(yōu)選的，該配電變壓器健康狀態(tài)評估系統(tǒng)還包括：

驗證模塊，用于將所述評估模塊通過綜合診斷評估出來的故障與所述典型案例庫內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行驗證，以驗證所述評估模塊的評估準(zhǔn)確度，當(dāng)所述驗證模塊驗證到所述評估模塊通過綜合診斷評估出來的故障與所述典型案例庫內(nèi)的數(shù)據(jù)不符，則反饋所述評估模塊。

優(yōu)選的，所述評估模塊在接收到所述驗證模塊的反饋后，重新進(jìn)行綜合診斷。

優(yōu)選的，所述評估模塊還用于在所述綜合診斷評估出來的故障與所述典型案例庫內(nèi)的數(shù)據(jù)相符合時，顯示所述典型案例庫內(nèi)的對應(yīng)的維修決策。

優(yōu)選的，所述評估模塊包括算法管理子模塊、算法配置子模塊和結(jié)果顯示子模塊，

所述算法管理子模塊用于存儲并管理用于單一診斷或綜合診斷的算法；

所述算法配置子模塊用于接收新輸入的算法，或接收刪除所述算法管理子模塊內(nèi)存儲的算法的指令；

所述結(jié)果顯示子模塊用于顯示單一診斷的結(jié)果，并在所述綜合診斷評估出來的故障與所述典型案例庫內(nèi)的數(shù)據(jù)相符合時，顯示綜合診斷的結(jié)果。

優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)包括所述配電變壓器的高、低壓側(cè)相電流信號，繞組及套管的直流電阻、絕緣電阻和接頭溫度，油箱的聲音、油位和油溫度，所述配電變壓器的接地系統(tǒng)的接地電阻。

優(yōu)選的，該配電變壓器健康狀態(tài)評估系統(tǒng)還包括：

網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)位于所述數(shù)據(jù)采集模塊和設(shè)置于所述配電變壓器上的數(shù)據(jù)采集裝置之間，傳輸來自所述數(shù)據(jù)采集裝置的數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的，所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與所述數(shù)據(jù)采集裝置之間通過無線網(wǎng)絡(luò)連接。

優(yōu)選的，所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與所述數(shù)據(jù)采集裝置之間通過網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議連接。

本發(fā)明提供了一種配電變壓器健康狀態(tài)評估系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)管理模塊、知識庫模塊和評估模塊等模塊，這些模塊相互配合，對配電變壓器的健康狀況進(jìn)行準(zhǔn)確、符合實際的診斷，使得工作人員在配電變壓器出現(xiàn)缺陷時或出現(xiàn)缺陷前，能及時發(fā)現(xiàn)、制定檢修計劃，從而預(yù)防故障的發(fā)生。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的配電變壓器健康狀態(tài)評估系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的配電變壓器健康狀態(tài)評估系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明實施例提供了一種配電變壓器健康狀態(tài)評估系統(tǒng)，如圖1所示，該配電變壓器健康狀態(tài)評估系統(tǒng)包括：

數(shù)據(jù)采集模塊，用于實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的在線采集和離線采集，并且還用于與外部系統(tǒng)同步采集到的數(shù)據(jù)。

本發(fā)明實施例中，數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)包括配電變壓器的高、低壓側(cè)相電流信號，繞組及套管的直流電阻、絕緣電阻和接頭溫度，油箱的聲音、油位和油溫度，配電變壓器的接地系統(tǒng)的接地電阻等數(shù)據(jù)。豐富的關(guān)于配電變壓器的數(shù)據(jù)，有利于該配電變壓器健康狀態(tài)評估系統(tǒng)對配電變壓器做出更精準(zhǔn)的更全面的健康狀態(tài)評估。

數(shù)據(jù)管理模塊，用于對數(shù)據(jù)采集模塊采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行儲存，以防止數(shù)據(jù)的丟失，同時方便數(shù)據(jù)的重復(fù)調(diào)用。

知識庫模塊，用于存儲樣本庫，樣本庫用于存儲配電變壓器的各狀態(tài)量的閾值，為該配電變壓器健康狀態(tài)評估系統(tǒng)對配電變壓器做出健康狀態(tài)評估提供依據(jù)。

評估模塊，用于調(diào)用存儲于數(shù)據(jù)管理模塊內(nèi)的數(shù)據(jù)，并與樣本庫內(nèi)的配電變壓器的各狀態(tài)量的閾值進(jìn)行比對，對配電變壓器進(jìn)行單一診斷；或者用于對來自數(shù)據(jù)管理模塊內(nèi)的數(shù)據(jù)，對配電變壓器進(jìn)行綜合診斷。

例如，針對油溫度這單一項狀態(tài)量，當(dāng)評估模塊與油溫度的閾值比較，可單一診斷得知采集到的油溫度過高時，評估模塊直接警示或顯示這一項異常指標(biāo)給工作人員；或者，若是此時同時有多項狀態(tài)量異常時，此時單一診斷可能無法解決問題，則此時評估模塊可基于這些異常的狀態(tài)量進(jìn)行綜合診斷，以得到較為準(zhǔn)確的健康狀態(tài)的評估結(jié)論。

進(jìn)一步的，知識庫模塊還用于存儲典型案例庫，典型案例庫用于存儲配電變壓器的典型故障及維修方法，以為配電變壓器健康狀態(tài)評估系統(tǒng)的診斷結(jié)果提供更有力的經(jīng)驗支撐。

為了驗證評估模塊的綜合診斷結(jié)果，該配電變壓器健康狀態(tài)評估系統(tǒng)還包括：驗證模塊，用于將評估模塊通過綜合診斷評估出來的故障與典型案例庫內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行驗證，以驗證評估模塊的評估準(zhǔn)確度，當(dāng)驗證模塊驗證到評估模塊通過綜合診斷評估出來的故障與典型案例庫內(nèi)的數(shù)據(jù)不符，則反饋評估模塊。

則評估模塊在接收到驗證模塊的反饋后，重新進(jìn)行綜合診斷，并同樣將重新綜合診斷的健康評估結(jié)果傳輸給驗證模塊進(jìn)行再次驗證，直到驗證通過。則評估模塊還用于在綜合診斷評估出來的故障與典型案例庫內(nèi)的數(shù)據(jù)相符合時，顯示典型案例庫內(nèi)的對應(yīng)的維修決策。有典型案例庫作為參考，最終得到的健康評估結(jié)果和維修決策更符合配電變壓器的實際情況，更準(zhǔn)確、有效。

具體的，本發(fā)明實施例中，該評估模塊可包括算法管理子模塊、算法配置子模塊和結(jié)果顯示子模塊。其中，算法管理子模塊用于存儲并管理用于單一診斷或綜合診斷的算法；算法配置子模塊用于接收新輸入的算法，或接收刪除算法管理子模塊內(nèi)存儲的算法的指令；結(jié)果顯示子模塊用于顯示單一診斷的結(jié)果，并在綜合診斷評估出來的故障與典型案例庫內(nèi)的數(shù)據(jù)相符合時，顯示綜合診斷的結(jié)果和對應(yīng)的維修決策。這幾個子模塊相互配合，便于工作人員及時管理、更新該配電變壓器健康狀態(tài)評估系統(tǒng)，進(jìn)一步保證了最終得到的健康評估結(jié)果和維修決策更符合配電變壓器的實際情況，更準(zhǔn)確、有效。

在本發(fā)明實施例的技術(shù)方案中，如圖2所示，該配電變壓器健康狀態(tài)評估系統(tǒng)還包括網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)位于數(shù)據(jù)采集模塊和設(shè)置于配電變壓器上的數(shù)據(jù)采集裝置之間，傳輸來自數(shù)據(jù)采集裝置的數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)采集裝置連接遠(yuǎn)傳通信終端，可通過遠(yuǎn)傳通信終端將實時采集到的數(shù)據(jù)傳輸至網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，實現(xiàn)了采集到的數(shù)據(jù)能夠及時上傳，從而可對配電變壓器采用智能化健康評估方法，及時掌握配電變壓器的運(yùn)行情況。

本發(fā)明實施例中，數(shù)據(jù)采集裝置與遠(yuǎn)傳通信終端之間可通過射頻無線網(wǎng)絡(luò)簡介。射頻無線網(wǎng)絡(luò)以其特有的抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高、安全性好、受地理條件限制少、安裝施工簡便靈活等特點(diǎn)，在許多領(lǐng)域都有著廣闊的應(yīng)用前景。

為了提高該配電變壓器健康狀態(tài)評估系統(tǒng)的通用性，遠(yuǎn)傳通信終端可采用多種通信接入形式，實現(xiàn)該遠(yuǎn)傳通信終端與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸。

例如，遠(yuǎn)傳通信終端可設(shè)置有無線模塊，利用無線模塊（RF wireless module）將從數(shù)據(jù)采集裝置處接收到的實時數(shù)據(jù)傳輸至公共通信網(wǎng)絡(luò)，公共通信網(wǎng)絡(luò)是指網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商建設(shè)，供公共用戶使用的通信網(wǎng)絡(luò)。公共通信網(wǎng)絡(luò)的通信線路是共享給公共用戶使用的。之后，再通過建立在公共通信網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)之間的網(wǎng)絡(luò)通訊（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，簡稱TCP/IP）協(xié)議，實現(xiàn)將實時數(shù)據(jù)傳輸至網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的目的。

其中，無線模塊是利用無線技術(shù)進(jìn)行無線傳輸?shù)囊环N模塊。它被廣泛地應(yīng)用于電腦無線網(wǎng)絡(luò)，無線通訊，無線控制等領(lǐng)域。無線模塊主要由發(fā)射器，接收器和控制器組成。本發(fā)明實施例中的無線網(wǎng)絡(luò)可為3G、GPRS、CDMA或LTE等現(xiàn)行的無線網(wǎng)絡(luò)。

或者，遠(yuǎn)傳通信終端可設(shè)置有網(wǎng)絡(luò)通信模塊，該網(wǎng)絡(luò)通信模塊直接通過TCP/IP協(xié)議連接網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，實現(xiàn)來自數(shù)據(jù)采集裝置的實時數(shù)據(jù)的傳輸。本發(fā)明實施例中的網(wǎng)絡(luò)通信模塊可由物理層芯片來實現(xiàn)。

再者，遠(yuǎn)傳通信終端還可設(shè)置有串口通信模塊，本發(fā)明實施例中的串口通信模塊采用串行接口，符合ModbusRTU/ASCII協(xié)議規(guī)范。采用積木化結(jié)構(gòu)，簡單、靈活，串口通信模塊和對應(yīng)的數(shù)據(jù)采集裝置組合，可以應(yīng)對各種現(xiàn)場應(yīng)用。設(shè)置有串口通信模塊的遠(yuǎn)傳通信終端可通過串口通信模塊與串口通信服務(wù)器連接，串口服務(wù)器是為RS-232終端到TCP/IP之間完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的通訊接口協(xié)議轉(zhuǎn)換器。提供RS-232終端與TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)雙向透明傳輸，提供串口轉(zhuǎn)TCP/IP功能，RS-232轉(zhuǎn)TCP/IP的解決方案?？梢宰孯S-232串口設(shè)備立即聯(lián)接網(wǎng)絡(luò)。

需要說明的是，本發(fā)明實施例中的遠(yuǎn)傳通信終端可同時包括上述三種模塊，可使得該遠(yuǎn)傳通信終端具有更好的兼容性，能實現(xiàn)遠(yuǎn)傳通信終端多種通信協(xié)議（101非平衡式、101平衡式規(guī)約及104規(guī)約）的檢測，規(guī)范了網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的數(shù)據(jù)交換。

或者，如圖2所示，若該配電變壓器健康狀態(tài)評估系統(tǒng)中設(shè)置有多個數(shù)據(jù)采集裝置，每個數(shù)據(jù)采集裝置設(shè)置于不同的地方，專門采集配電變壓器不同的數(shù)據(jù)。則對于不同類型的數(shù)據(jù)，可以采用不同的傳輸方式，即分別配置對應(yīng)類型的遠(yuǎn)傳通信終端，因此該配電變壓器健康狀態(tài)評估系統(tǒng)中配置有多個遠(yuǎn)傳通信終端。

綜上所述，本發(fā)明實施例提供了一種配電變壓器健康狀態(tài)評估系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)管理模塊、知識庫模塊和評估模塊等模塊，這些模塊相互配合，對配電變壓器的健康狀況進(jìn)行準(zhǔn)確、符合實際的診斷，使得工作人員在配電變壓器出現(xiàn)缺陷時或出現(xiàn)缺陷前，能及時發(fā)現(xiàn)、制定檢修計劃，從而預(yù)防故障的發(fā)生。

通過以上的實施方式的描述，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本發(fā)明可借助軟件加必需的通用硬件的方式來實現(xiàn)，當(dāng)然也可以通過硬件，但很多情況下前者是更佳的實施方式?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲在可讀取的存儲介質(zhì)中，如計算機(jī)的軟盤，硬盤或光盤等，包括若干指令用以使得一臺計算機(jī)設(shè)備（可以是個人計算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等）執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述的方法。

以上，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。