配电盘内局部放电监测系统及装置
阅读说明：本技术 配电盘内局部放电监测系统及装置 (System and device for monitoring partial discharge in distribution board ) 是由 陈昌奂 崔钟雄 权贤浩 姜光求 李振镐 于 2019-07-16 设计创作，主要内容包括：本发明涉及配电盘内局部放电监测系统及装置,其包括：复数个局部放电传感器,分别设置于复数个配电盘中的每一个,以获取在至少一个配电盘产生的局部放电数据；以及噪声传感器,设置于复数个配电盘中的任意一个配电盘,获取要与从至少一个局部放电传感器获取的局部放电数据进行差分运算的噪声数据,并且也适用于其他实施例。(The invention relates to a system and a device for monitoring partial discharge in a distribution board, comprising: a plurality of partial discharge sensors respectively arranged in each of the plurality of distribution boards to acquire partial discharge data generated in at least one distribution board; and a noise sensor provided to any one of the plurality of distribution boards, acquiring noise data to be subjected to a differential operation with the partial discharge data acquired from the at least one partial discharge sensor, and is also applicable to other embodiments.)
技术领域
本发明涉及配电盘内局部放电监测系统及装置。
背景技术
局部放电是，在设置于各种产业和电力系统变电所的受电设备以及高压配电盘、高压电缆、变压器、气体绝缘开关装置(GIS；gas insulated switchgear)、开关、受电设备等电力设备系统的某一部分发生放电的总称。并且，局部放电包括在电极的尖端附近发生的电晕放电、沿着绝缘体的表面发生的沿面放电以及在绝缘体中的空隙产生的气隙放电等。
尤其，在处理大容量电力设备的大型工厂的情况下，在每个电气室都设置有数十个配电盘。为了在如上所述的大型工厂中在相应电气室设置局部放电诊断系统，在每个设置于配电盘的诊断装置各设置一个噪声传感器，利用由各个噪声传感器获取的每个噪声数据来执行局部放电的诊断。因此，在设置有大量的配电盘的情况下，需要将大量的噪声传感器设置到每个配电盘，从而产生噪声传感器的购置成本、安装成本增加的问题，并且产生噪声传感器的安装时间增加的问题。
发明内容
发明所要解决的问题
用于解决这些现有的问题的本发明的实施例的目的在于，提供一种配电盘内局部放电监测系统及装置，其将复数个配电盘分组为每组都具有噪声传感器，从而能够以设置最少的噪声传感器的状态来监测局部放电。
解决问题的技术方案
本发明的实施例的配电盘内局部放电监测系统，其特征在于，包括：复数个局部放电传感器，分别设置于复数个配电盘中的每一个，以获取在至少一个配电盘产生的局部放电数据；以及噪声传感器，设置于复数个所述配电盘中的任意一个配电盘，获取要与从至少一个所述局部放电传感器获取的局部放电数据进行差分运算的噪声数据。
另外，其特征在于，还包括控制装置，所述控制装置接收从至少一个局部放电传感器获取的局部放电数据和从所述噪声传感器获取的噪声数据，并基于将所述局部放电数据与所述噪声数据进行差分运算的结果值来监测局部放电。
并且，本发明的实施例的配电盘内局部放电监测装置，其特征在于，包括：通信部，接收从设置于复数个配电盘中的每一个的复数个局部放电传感器获取的局部放电数据、和从设置于复数个所述配电盘中的任意一个配电盘的噪声传感器获取的噪声数据；以及控制部，基于从所述局部放电数据中减去所述噪声数据后的结果值来监测局部放电。
另外，其特征在于，控制部设定包括分别具有所述局部放电传感器的复数个所述配电盘、和设置有所述噪声传感器的所述任意一个配电盘的组。
另外，其特征在于，控制部根据与所述局部放电传感器执行通信的局部放电装置的IP地址来确定所述局部放电传感器和所述局部放电装置的位置，并根据与所述噪声传感器执行通信的局部放电装置的IP地址来确定所述噪声传感器的位置，以设定所述组。
另外，其特征在于，控制部分配用于从所述组中包括的局部放电装置接收所述局部放电数据和所述噪声数据的各个信道。
另外，其特征在于，控制部分别确认发送所述局部放电数据和所述噪声数据的所述局部放电装置的IP或信道，并基于所述局部放电装置的IP或所述信道来确认产生所述局部放电数据和所述噪声数据的组。
另外，其特征在于，若处于所述局部放电数据和所述噪声数据在相同的组中产生的状态，则控制部向所述局部放电数据和所述噪声数据插入时间戳并存储。
另外，其特征在于，控制部分析插入了所述时间戳的所述局部放电数据的模式，若噪声门模式被激活，则调出与所述局部放电数据具有相同时间戳的噪声数据并分析所述噪声数据的模式，然后对所述局部放电数据的模式和所述噪声数据的模式进行比较。
发明效果
如上所述，本发明的配电盘内局部放电监测系统及装置将复数个配电盘分组为每个组都具有噪声传感器，以设置最少的噪声传感器的状态来监测局部放电，从而具有能够使噪声传感器的购置成本、安装成本以及安装时间最小化的效果。
附图说明
图1是示出本发明实施例的为了监测局部放电而分组的配电盘的示例图。
图2是示出本发明实施例的配电盘内局部放电监测系统的图。
图3是示出本发明实施例的用于执行局部放电监测的控制装置的主要构成的图。
图4是用于说明本发明实施例的为了监测局部放电而对配电盘进行分组的方法的流程图。
图5是用于说明本发明实施例的监测局部放电的方法的流程图。
具体实施方式
以下，将参照附图详细地说明本发明的优选实施方式。结合附图将在以下公开的详细说明用于说明本发明的示例性的实施方式，而非旨在表示可以实施本发明的唯一实施方式。可以省略附图中的与说明无关的部分，以明确地说明本发明，并且在整个说明书中，对相同或相似的构成要素可以使用相同的附图标记。
在本发明的一实施例中，“或”、“至少一个”等表述可以表示一起列出的词中的一个，或者表示两个以上的组合。例如，“A或B”、“A和B中的至少一个”可以仅包括A和B中的一个，也可以包括A和B两者。
图1是示出本发明实施例的为了监测局部放电而分组的配电盘的示例图。图2是示出本发明实施例的配电盘内局部放电监测系统的图。
参照图1至图2，本发明的局部放电监测系统将以在电气室10中设置有复数个配电盘100a至100i为例进行说明。
设置在电气室10中的复数个配电盘100a至100i中的每一个都具有一个局部放电装置(以下，称为PD装置200a至200i)，在各个PD装置200a至200i可以分配有不同的IP地址。并且，各个PD装置200a至200i可以与局部放电传感器(以下，称为PDS210a至210i)连接，复数个配电盘100a至100i中的第二配电盘100b、第五配电盘100e、第七配电盘100g可以各自设置有噪声传感器(以下，称为NS#1 220a至NS#3 220c)。此时，NS#1 220a至NS#3220c可以与分别设置于第二配电盘100b、第五配电盘100e、第七配电盘100g的第二PD装置200b、第五PD装置200e、第七PD装置200g连接。
设置于复数个配电盘100a至100i中的每一个的PD装置200a至200i将从与其连接的传感器获得的数据发送到控制装置300。更具体而言，第一PD装置200a至第九PD装置200i将从PDS#1 210a至PDS#9 210i获取的局部放电数据发送到控制装置300。另外，第二PD装置200b、第五PD装置200e以及第七PD装置200g将从NS#1 220a、NS#2 220b、NS#3 220c获取的噪声数据发送到控制装置300。
控制装置300将设置在电气室10中的配电盘100a至100i分组。此时，控制装置300将分别具有PDS#1 210a至PDS#9 210i的复数个配电盘100a至100i分组，并且，可以分组为在一个组中包括具有NS#1 220a至NS#3 220c中的任意一个的配电盘。控制装置300监测在分组的配电盘发生的局部放电。将参照下述图3来具体地说明控制装置300的动作。图3是示出本发明实施例的用于执行局部放电监测的控制装置的主要构成的图。
参照图3，本发明的用于监测局部放电的控制装置300包括通信部310、输入部320、显示部330、存储器340以及控制部350。
通信部310与设置于配电盘100a至100i的PD装置200a至200i执行通信。为此，通信部310可以与PD装置200a至200i执行无线保真(Wi-Fi：wireless fidelity)、蓝牙(Bluetooth)、蓝牙低能耗(BLE：Bluetooth low energy)等无线通信以及USB电缆等有线通信。
输入部320产生与控制装置300的管理人员的输入相对应的输入数据。输入部320包括至少一个输入装置。为此，输入部320可以包括键盘、鼠标、小键盘、圆顶开关、触摸面板、触摸键以及按钮等。
显示部330输出根据控制装置300的动作的输出数据。为此，显示部330可以包括液晶显示器(LCD；liquid crystal display)、发光二极管(LED；light emitting diode)显示器、有机发光二极管(OLED；organic LED)显示器、微机电系统(MEMS；micro electromechanical systems)显示器以及电子纸(electronic paper)显示器。显示部330可以与输入部320结合并实现为触摸屏(touch screen)。
存储器340存储控制装置300的动作程序。存储器340可以存储电气室10的设计图。另外，存储器340可以存储设置在电气室10中的配电盘100a至100i的设置位置，例如，在电气室10内的坐标值等。此时，坐标值可以根据在电气室10的内部设置配电盘的列和行来设定，例如，可以以第一配电盘100a的坐标值为1-1、第五配电盘100e的坐标值为1-5、第九配电盘100i的坐标值为2-4等形式设定。
存储器340可以映射并存储配电盘100a至100i的设置位置、设置于各个配电盘100a至100i的PD装置200a至200i的IP地址、与各个PD装置200a至200i连接的局部放电传感器和噪声传感器。另外，存储器340可以存储由控制部350分配的信道，例如，用于通过PD装置200a至200i接收局部放电数据和噪声数据的信道。
若从输入部320接收到组设定信号，则控制部350获取分别设置于电气室10中配置的复数个配电盘100a至100i的PD装置200a至200i的IP地址。此时，控制部350可以通过与PD装置200a至200i的通信来获取IP地址，并且，可以通过确认预先存储在存储器340中的IP地址来获取IP地址。控制部350可以基于所获取的IP地址来确认PD装置200a至200i设置于哪个配电盘100a至100i。并且，每个PD装置200a至200i都与局部放电传感器210a至210i连接。
接着，控制部350可以从配置在电气室10中的复数个配电盘100a至100i中确认具有NS#1 220a至NS#3 220c的配电盘。即，NS#1 220a至NS#3 220c与其所在的配电盘中配置的PD装置200连接。例如是，NS#1 220a与第二PD装置200b连接、NS#2 220b与第五PD装置200e连接、NS#3 220c与第七PD装置200g连接的状态。第二PD装置200b、第五PD装置200e以及第七PD装置200g可以向控制部350发送它们各自连接有NS#1 220a、NS#2 220b以及NS#3220c。因此，控制部350可以确认NS#1 220a至NS#3 220c设置于哪个配电盘。
控制部350基于所确认的PD装置200a至200i的位置和NS#1 220a至NS#3 220c来执行分组。即，如图1和图2所示，控制部350可以基于PD装置200a至200i的位置来设定三个组。例如，控制部350可以将第一配电盘100a、第二配电盘100b、第三配电盘100c设定为第一组G1，可以将第四配电盘100d、第五配电盘100e设定为第二组G2，可以将第六配电盘100f、第七配电盘100g、第八配电盘100h、第九配电盘100i设定为第三组G3。此时，控制部350在设定组时优选将组设定为每个组中必须包括一个以上的噪声传感器。并且，控制部350可以基于在显示部330上显示的电气室10的设计图，根据从输入部320输入的选择信号来设定组。
控制部350向每个组分配用于局部放电数据的信道和用于噪声数据的信道。更具体而言，控制部350分配在通过PD装置200a至200i接收从PDS#1 210a至PDS#9 210i获取的局部放电数据时使用的信道，并且，分配在分别通过第二PD装置200b、第五PD装置200e、第七PD装置200g接收从NS#1 220a至NS#3 220c获取的局部放电数据时使用的信道。若从输入部320接收到指示组设定已经完成的完成信号，则控制部350可以将组设定结果存储到存储器340。
若如上所述完成组设定，则控制部350监测在配电盘内发生的局部放电。更具体而言，控制部350从PD装置200a至200i中的至少一个接收局部放电数据和噪声数据。例如，控制部350从与PDS#1 210a连接的第一PD装置200a接收局部放电数据，从与NS#1 220a连接的第二PD装置200b接收噪声数据。控制部350确认发送局部放电数据的第一PD装置200a的IP地址或接收到局部放电数据的信道。另外，控制部350确认发送噪声数据的第二PD装置200b的IP地址或接收到噪声数据的信道。控制部350可以基于所确认的第一PD装置200a和第二PD装置200b的IP地址或所确认的信道，来确认第一PD装置200a和第二PD装置200b是包括在相同的第一组G1中的装置。
若确认到所接收的局部放电数据和噪声数据是在相同的第一组G1产生的数据，则控制部350以预定时间，例如10秒为单位向局部放电数据和噪声数据插入时间戳。此时，控制部250可以以接收到局部放电数据和噪声数据的时间点为基准，来以预定时间为单位插入时间戳。另外，可以基于PD装置200a至200i从各个传感器获取到局部放电数据和噪声数据的时间点，来将每个数据以同步的状态发送到控制部250。此时，控制部250可以以预定时间为单位向同步的局部放电数据和噪声数据插入时间戳。控制部350将插入时间戳的局部放电数据和噪声数据存储到存储器340。
控制部350分析接收到的局部放电数据的模式，若噪声门模式(noise gate mode)被激活，则调出与经过模式分析的局部放电数据具有相同时间戳的噪声数据。通常，从局部放电传感器获取的局部放电数据中可以包括在配电盘产生的噪声数据。因此，控制部250可以激活噪声门模式，以去除包括在局部放电数据中的噪声数据。若确认到经过模式分析的局部放电数据中包括噪声数据，则控制部350可以调出相应的噪声数据。例如，控制部350进行模式分析的结果，若确认到在30秒至60秒之间的局部放电数据中包括噪声数据，则控制部350可以调出30秒至60秒之间的噪声数据。
控制部350分析调出的噪声数据的模式，并将局部放电数据的模式分析结果与噪声数据的模式分析结果进行比较。若局部放电数据的模式与噪声数据的模式相同，则控制部350计算两个数据的差分。如上所述，通过对局部放电数据和噪声数据进行差分运算，可以删除局部放电数据中包括的噪声数据。控制部350再次分析删除了噪声数据的局部放电数据的模式，并将模式分析结果显示到显示部330。例如，控制部350可以通过从PDS#1 210a获取的局部放电数据中减去从NS#1 220a获取的噪声数据，来将局部放电数据中包括的噪声数据全部删除。控制部350可以通过再次分析去除了噪声数据的局部放电数据的模式，来确认设置有第一PD装置200a的配电盘中是否发生局部放电、局部放电的大小等，并将确认结果显示到显示部330。
图4是本发明实施例的为了监测局部放电而对配电盘进行分组的方法的流程图。
参照图1至图4，在401步骤中，控制部350确认是否从输入部320接收了组设定信号。401步骤的确认结果，若接收到组设定信号，则控制部350执行403步骤，若未接收到组设定信号，则等待组设定信号的接收。
在403步骤中，控制部350获取分别设置于电气室10中配置的复数个配电盘100a至100i的局部放电装置(以下，称为PD装置200a至200i)的IP地址。在405步骤中，控制部350基于获取的IP地址来确认PD装置200a至200i的位置。此时，PD装置200a至200i通常内置于配电盘100a至100i，因此，控制部350可以基于IP地址确认PD装置200a至200i设置于哪个配电盘100a至100i。并且，每个PD装置200a至200i分别与PDS210a至210i连接，因此，控制部350可以确认PDS210a至210i各设置于哪个配电盘100a至100i。
在407步骤中，控制部350可以从电气室10中配置的复数个配电盘100a至100i中确认包括噪声传感器(以下，称为NS#1 220a至NS#3 220c)的配电盘。即，NS#1 220a至NS#3220c与其所在的配电盘中配置的PD装置200连接。例如，如图2所示，NS#1 220a与第二PD装置200b连接、NS#2 220b与第五PD装置200e连接、NS#3 220c与第七PD装置200g连接的状态。第二PD装置200b、第五PD装置200e以及第七PD装置200g可以向控制部350发送它们各自连接有NS#1 220a、NS#2 220b以及NS#3 220c的情况。因此，控制部350可以确认NS#1 220a至NS#3 220c设置于哪个配电盘。
在409步骤中，控制部350基于所确认的PD装置200a至200i的位置和NS#1 220a至NS#3 220c来执行分组。即，如图1和图2所示，控制部350可以基于PD装置200a至200i的位置来设定三个组。例如，控制部350可以将第一配电盘100a、第二配电盘100b、第三配电盘100c设定为第一组G1，可以将第四配电盘100d、第五配电盘100e设定为第二组G2，可以将第六配电盘100f、第七配电盘100g、第八配电盘100h、第九配电盘100i设定为第三组G3。此时，控制部350在设定组时优选将组设定为每个组中必须包括一个以上的噪声传感器。
在411步骤中，控制部350向每个组分配用于局部放电数据的信道和用于噪声数据的信道。更具体而言，控制部350分配在通过PD装置200a至200i接收从PDS#1 210a至PDS#9210i获取的局部放电数据时使用的信道，并且，分配在分别通过第二PD装置200b、第五PD装置200e、第七PD装置200g接收从NS#1 220a至NS#3 220c获取的局部放电数据时使用的信道。
在413步骤中，若从输入部320接收到指示组设定已经完成的完成信号，则控制部350执行415步骤，若未接收到完成信号，则返回到403步骤，可以重新执行403步骤至411步骤的动作。在415步骤中，控制部350可以将组设定结果存储到存储器340。
图5是用于说明本发明实施例的监测局部放电的方法的流程图。
参照图5，在501步骤中，控制部350从PD装置200a至200i中的至少一个接收局部放电数据和噪声数据。例如，控制部350从与PDS#1 210a连接的第一PD装置200a接收局部放电数据，从与NS#1 220a连接的第二PD装置200b接收噪声数据。控制部350确认发送局部放电数据的第一PD装置200a的IP地址或接收到局部放电数据的信道。另外，控制部350确认发送噪声数据的第二PD装置200b的IP地址或接收到噪声数据的信道。控制部350可以基于所确认的第一PD装置200a和第二PD装置200b的IP地址或所确认的信道，来确认第一PD装置200a和第二PD装置200b是包括在相同的第一组G1中的装置。
在505步骤中，若确认到所接收的局部放电数据和噪声数据是在相同的第一组G1产生的数据，则控制部350以预定时间，例如10秒为单位向局部放电数据和噪声数据插入时间戳。控制部350在插入时间戳之后执行505步骤。在505步骤中，控制部350将插入时间戳的局部放电数据和噪声数据存储到存储器340。
在507步骤中，控制部350分析接收到的局部放电数据的模式。在509步骤中，若噪声门模式被激活，则控制部350执行511步骤，若噪声门模式未被激活，则执行523步骤。为此，控制部350可以从输入部320接收用于激活噪声门模式的信号。在523步骤中，控制部350将局部放电数据的模式分析结果显示到显示部330。并且，噪声门模式是指，用于去除局部放电数据中包括的噪声数据的模式。
在511步骤中，控制部350调出与在507步骤中进行模式分析的局部放电数据具有相同时间戳的噪声数据。通常，从局部放电传感器获取的局部放电数据中可以包括在配电盘产生的噪声数据。因此，若确认到经过模式分析的局部放电数据中包括噪声数据，则控制部350可以调出相应的噪声数据。例如，控制部350进行模式分析的结果，若确认为在30秒至60秒之间的局部放电数据中包括噪声数据，则控制部350可以调出30秒至60秒之间的噪声数据。
在513步骤中，控制部350分析调出的噪声数据的模式，并执行515步骤。在515步骤中，控制部350将局部放电数据的模式分析结果与噪声数据的模式分析结果进行比较，并执行517步骤。在517步骤中，若局部放电数据的模式与噪声数据的模式相同，则控制部350执行519步骤，若两个数据的模式不同，则控制部350执行523步骤。
在519步骤中，控制部350对模式相同的两个数据进行差分运算。在521步骤中，控制部350在将局部放电数据和噪声数据进行差分运算之后，再次分析局部放电数据的模式，并执行523步骤。在523步骤中，控制部350将局部放电数据的模式分析结果显示到显示部330。例如，控制部350可以通过从PDS#1 210a获取的局部放电数据中减去从NS#1 220a获取的噪声数据，来将局部放电数据中包括的噪声数据全部去除。控制部350可以通过再次分析去除了噪声数据的局部放电数据的模式，来监测关于在设置有第一PD装置200a的配电盘中产生的局部放电的信息，并将其显示到显示部330。
并且，在本发明的实施例中，以使用从与PDS#1 210a连接的第一PD装置200a接收的局部放电数据、和从与NS#1 220a连接的第二PD装置200b接收的噪声数据来监测关于设置有第一PD装置200a的第一配电盘100a中局部放电的信息为例进行了说明，但并不一定限于此。例如，可以以如上所述的方法同时或依次地监测关于在第一组G1中包括的第一配电盘100a、第二配电盘100b、第三配电盘100c中产生的局部放电的信息。
本说明书和附图中公开的本发明的实施例仅是为了容易地说明本发明的技术内容并帮助本发明的理解而公开的特定例，并非旨在限定本发明的范围。因此，本发明的范围应当被解释为，除了包括在此公开的实施例以外，基于本发明的技术思想导出的所有变更或变形的形式也都包括在本发明的范围内。
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