一种电力厂站巡检方法及装置与流程

本发明涉及电力厂站巡检技术领域，尤其涉及一种电力厂站巡检方法及装置。

背景技术：

热力破坏是造成电力设备故障的主要原因之一。当电力设备的电能传导路径出现电阻率不均等时，电能传导路径上电阻率较大段因电阻本身的热力效应会产生更多热量，一旦产热超过散热性能，则发生热力破坏，最终导致电力设备的损坏和电能传导失败。例如，变电站、发电厂中，变压器的引出线与母线引出线的连接部位(敞开式厂站中为接线掌，封闭式设备中为连接杆)容易因接触面金属氧化、接触部位松动等原因，造成接触电阻过大，最终形成过度发热点。

目前，针对上述过度发热点的处理方式是利用红外线进行人工巡视监测，当发现发热点超过标准值时(如变压器为105℃)，由设备运行维护人员通知电力调度人员进行人为停电，但无法做到实时感知，导致无法及时排除故障。以变电站巡视每月一巡的周期为例，即便运维人员进行设备监测时无遗漏，则故障设备也可能需要最长一个月才被发现。

因此，有必要提供一种电力厂站巡检方法，不仅能实时感知并判别设备温度，还能自动告警及动作保护。

技术实现要素：

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种电力厂站巡检方法及装置，不仅能实时感知并判别设备温度，还能自动告警及动作保护。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种电力厂站巡检方法，用于通过电力厂站巡检装置对电力厂站内待测设备进行实时温度检测，以实现告警及预设保护动作装置的动作保护，所述方法包括以下步骤：

所述电力厂站巡检装置周期性感知所述待测设备表面的温度；

待接收每一周期感知的温度后，对接收到的温度按预定时间单位进行分段划分并检测，若检测到当前段内所有温度均大于等于故障温度阈值，则同时发出告警指令和动作指令；或若检测到当前段内所有温度均小于所述故障温度阈值，则结合预设的温度记忆曲线在二维坐标轴上进行对比，以判定当前段内所有温度是否有效，且在判定无效时发出告警指令，以及在判定有效时，根据当前段内所有温度在所述二维坐标轴上形成的斜率，发出保护启动预测信息、告警指令及动作指令之其中一个；

在接收到所述告警指令时，告警；以及

在接收到所述动作指令时，动作，以启动所述预设保护动作装置保护。

其中，所述电力厂站巡检装置若检测到当前段内所有温度均小于所述故障温度阈值，则结合预设的温度记忆曲线在二维坐标轴上进行对比，以判定当前段内所有温度是否有效的具体步骤包括：

在当前段内所有温度均小于所述故障温度阈值时，确定当前段内所有温度位于所述二维坐标轴上的位置，并结合所述预设的温度记忆曲线进行偏移量对比，若对比出当前段内符合第一预定条件的温度的数量大于等于预定数值，则判定当前段内所有温度均无效；或若对比出当前段内符合所述第一预定条件的温度的数量小于所述预定数值，则判定当前段内所有温度均有效；其中，所述第一预定条件为当前段内某一温度位于所述二维坐标轴上的位置与所述预设的温度记忆曲线形成的正负偏移量应超过预定偏移距离值。

其中，所述电力厂站巡检装置在判定有效时，根据当前段内所有温度在所述二维坐标轴上形成的斜率，发出保护启动预测信息、告警指令及动作指令之其中一个的具体步骤包括：

在判定当前段内所有温度均有效时，若当前段内所有温度在所述二维坐标轴上形成的斜率大于等于第一预设斜率值，则发出所述动作指令。

其中，所述电力厂站巡检装置在判定有效时，根据当前段内所有温度在所述二维坐标轴上形成的斜率，发出保护启动预测信息、告警指令及动作指令之其中一个的具体步骤还包括：

在判定当前段内所有温度均有效时，若当前段内所有温度在所述二维坐标轴上形成的斜率小于所述第一预设斜率值且大于等于第二预设斜率值，则发出所述告警指令。

其中，所述电力厂站巡检装置在判定有效时，根据当前段内所有温度在所述二维坐标轴上形成的斜率，发出保护启动预测信息、告警指令及动作指令之其中一个的具体步骤还进一步包括：

在判定当前段内所有温度均有效时，若当前段内所有温度在所述二维坐标轴上形成的斜率小于所述第二预设斜率值且大于第三预设斜率值，则将当前段内所有温度及其在所述二维坐标轴上形成的斜率与预设的动作温度门限值相结合计算，得到当前段内温度到达所述预设的动作温度门限值时所需的时间并作为保护启动预测信息发出。

其中，所述方法进一步包括：

所述电力厂站巡检装置将所述保护动作启动预测信息发送给预设的运维人员监控系统中。

其中，所述第一预设斜率值为1；所述第二预设斜率值为0.5；所述第三预设斜率值为0。

本发明实施例还提供了一种电力厂站巡检装置，包括红外线传感器、测量监测仪、告警仪和操作箱；其中，

所述红外线传感器与所述测量监测仪相连，用于周期性感知待测设备表面的温度；

所述测量监测仪，用于待接收每一周期感知的温度后，对接收到的温度按预定时间单位进行分段划分并检测，若检测到当前段内所有温度均大于等于故障温度阈值，则同时发出告警指令和动作指令；或若检测到当前段内所有温度均小于所述故障温度阈值，则结合预设的温度记忆曲线在二维坐标轴上进行对比，以判定当前段内所有温度是否有效，且在判定无效时发出告警指令，以及在判定有效时，根据当前段内所有温度在所述二维坐标轴上形成的斜率，发出保护启动预测信息、告警指令及动作指令之其中一个；

所述告警仪与所述测量监测仪相连，用于在接收到所述告警指令时，告警；

所述操作箱分别与所述测量监测仪及预设保护动作装置相连，用于在接收到所述动作指令时，动作，以启动所述预设保护动作装置保护。

其中，所述测量监测仪包括：

接收单元，用于接收每一周期感知的温度；

分段及检测单元，用于对接收到的温度按预定时间单位进行分段划分并检测；

第一测量判断单元，用于若检测到当前段内所有温度均大于等于故障温度阈值，则同时发出告警指令和动作指令；

第二测量判断单元，用于若检测到当前段内所有温度均小于所述故障温度阈值，则结合预设的温度记忆曲线在二维坐标轴上进行对比，以判定当前段内所有温度是否有效，且在判定无效时发出告警指令，以及在判定有效时，根据当前段内所有温度在所述二维坐标轴上形成的斜率，发出保护启动预测信息、告警指令及动作指令之其中一个。

其中，所述第二测量判断单元包括：

有效温度判断模块，用于在当前段内所有温度均小于所述故障温度阈值时，确定当前段内所有温度位于所述二维坐标轴上的位置，并结合所述预设的温度记忆曲线进行偏移量对比，若对比出当前段内符合第一预定条件的温度的数量大于等于预定数值，则判定当前段内所有温度均无效；或若对比出当前段内符合所述第一预定条件的温度的数量小于所述预定数值，则判定当前段内所有温度均有效；其中，所述第一预定条件为当前段内某一温度位于所述二维坐标轴上的位置与所述预设的温度记忆曲线形成的正负偏移量应超过预定偏移距离值；

第一温度变化率判断模块，用于在判定当前段内所有温度均有效时，若当前段内所有温度在所述二维坐标轴上形成的斜率大于等于第一预设斜率值，则发出所述动作指令；

第二温度变化率判断模块，用于在判定当前段内所有温度均有效时，若当前段内所有温度在所述二维坐标轴上形成的斜率小于所述第一预设斜率值且大于等于第二预设斜率值，则发出所述告警指令；

第三温度变化率判断模块，用于在判定当前段内所有温度均有效时，若当前段内所有温度在所述二维坐标轴上形成的斜率小于所述第二预设斜率值且大于第三预设斜率值，则将当前段内所有温度及其在所述二维坐标轴上形成的斜率与预设的动作温度门限值相结合计算，得到当前段内温度到达所述预设的动作温度门限值时所需的时间并作为保护启动预测信息发出。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明基于光热保护原理，在温度记忆曲线的限制下(即引入温度在二维坐标轴上形成的斜率与第一预设斜率值、第二预设斜率值及第三预设斜率值三者之间的判断)，不容易发生保护误动，可以弥补电力设备非短路过热故障的保护情况，对设备连接点氧化发热、设备内部老化发热的情况尤为可靠，同时为使保护在设备短路时可靠动作，引入故障电气量开放逻辑(即引入故障温度阈值的判断)，不会导致其他保护的拒动，提高了动作可靠性。在智能化、自动化运维中有巨大的应用前景，不仅能实时感知并判别设备温度，还能自动告警及动作保护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。

图1为本发明实施例提供的一种电力厂站巡检装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种电力厂站巡检方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

如图1所示，为本发明实施例中，提供的一种电力厂站巡检装置，包括红外线传感器1、测量监测仪2、告警仪3和操作箱4；其中，

红外线传感器1与测量监测仪2相连，用于周期性(如每秒1次)感知待测设备表面的温度；

测量监测仪2，用于待接收每一周期感知的温度后，对接收到的温度按预定时间单位(如每1分钟)进行分段划分并检测，若检测到当前段内所有温度均大于等于故障温度阈值(如3000度)，则同时发出告警指令和动作指令；或若检测到当前段内所有温度均小于故障温度阈值，则结合预设的温度记忆曲线在二维坐标轴上进行对比，以判定当前段内所有温度是否有效，且在判定无效时发出告警指令，以及在判定有效时，根据当前段内所有温度在二维坐标轴上形成的斜率，发出保护启动预测信息、告警指令及动作指令之其中一个；

告警仪3与测量监测仪2相连，用于在接收到告警指令时，告警；

操作箱4分别与测量监测仪2及预设保护动作装置(未图示)相连，用于在接收到动作指令时，动作，以启动预设保护动作装置保护。

应当说明的是，本发明实施例中的一种电力厂站巡检装置基于光热保护原理对电力厂站内待测设备进行实时温度检测，以实现告警及预设保护动作装置的动作保护。其中，光热保护原理是在获得红外线强度测量数值的基础上形成的保护原理，红外线传感器1测量频率为每秒1次，即每秒钟获得1个测量数值，该测量数值可以直接由红外线传感器1的实时光强数值测得，或测量固定时段内的光强总量平均计算得到。因此，温度划分可以基于时间单位分段划分，也可以基于数量单位(如60个温度为一数量单位)分段划分。

同时，基于本技术领域的相关知识可知，操作箱4可以包括运算放大器、继电器及断路器控制回路等部件，使得操作箱4在接收到动作指令时，通过控制继电器上常开接点的开闭状态来使断路器控制回路动作，以驱动预设保护动作装置保护启动。

当待测设备发生短路故障(如绝缘破坏时的短路故障)，短路点会产生大量热量并使故障点急剧升温可达3000度。短路故障时短路点通过很大的故障电流，同时伴随着电压的降低，在一定时间内，由故障电流产生大量热量。因此热量的产生是滞后于短路电流的。为使保护在设备短路时可靠动作，引入故障电气量开放逻辑，可以使光热保护直接对待测设备的测量数值进行数值判断，直接发出告警指令和动作指令。

可以理解的是，预设的温度记忆曲线是由历史测量的固定测量数值(如60个)所形成测量值曲线，并通过与实时测量的分段温度进行对比，可以防止红外线传感器1故障或待测设备表面被遮挡等原因导致的测量数值突变情况。

在本发明实施例中，测量监测仪2包括：接收单元、分段及检测单元、第一测量判断单元和第二测量判断单元；其中，

接收单元，用于接收每一周期感知的温度；

分段及检测单元，用于对接收到的温度按预定时间单位进行分段划分并检测；

第一测量判断单元，用于若检测到当前段内所有温度均大于等于故障温度阈值，则同时发出告警指令和动作指令；

第二测量判断单元，用于若检测到当前段内所有温度均小于所述故障温度阈值，则结合预设的温度记忆曲线在二维坐标轴上进行对比，以判定当前段内所有温度是否有效，且在判定无效时发出告警指令，以及在判定有效时，根据当前段内所有温度在所述二维坐标轴上形成的斜率，发出保护启动预测信息、告警指令及动作指令之其中一个。

在在本发明实施例中，测量监测仪2的第二测量判断单元可以具体通过有效温度判断模块、第一温度变化率判断模块、第二温度变化率判断模块和第三温度变化率判断模块，实现以下几种情况判断：

(1)有效温度判断模块，用于在当前段内所有温度均小于故障温度阈值时，确定当前段内所有温度位于二维坐标轴上的位置，并结合预设的温度记忆曲线进行偏移量对比，若对比出当前段内符合第一预定条件的温度的数量大于等于预定数值(如12个)，则判定当前段内所有温度均无效；或若对比出当前段内符合第一预定条件的温度的数量小于预定数值(如12个)，则判定当前段内所有温度均有效；其中，第一预定条件为当前段内某一温度位于二维坐标轴上的位置与预设的温度记忆曲线形成的正负偏移量应超过预定偏移距离值(如20％)。即，当前段内的温度(最新测量点数值)偏移温度记忆曲线超过20％时的数量>＝当前段内总数量(60个)的25％，将当前段内的温度屏蔽掉，并不代入计算逻辑中。此时，判断当前段内的温度测量失败，并闭锁所有保护动作逻辑，使其他保护逻辑无法动作，以此防止保护误动。

(2)第一温度变化率判断模块，用于在判定当前段内所有温度均有效时，若当前段内所有温度在二维坐标轴上形成的斜率大于等于第一预设斜率值(如1)，则发出动作指令。即认定温度增长太快，输出动作指令来实现操作箱4出口动作，同时还可以给报警仪3输出报警指令进行报警。

(3)第二温度变化率判断模块，用于在判定当前段内所有温度均有效时，若当前段内所有温度在二维坐标轴上形成的斜率小于第一预设斜率值(如1)且大于等于第二预设斜率值(如0.5)，则发出告警指令。即认定温度增长较快，给报警仪3输出报警指令进行报警。

(4)第三温度变化率判断模块，用于在判定当前段内所有温度均有效时，若当前段内所有温度在二维坐标轴上形成的斜率小于第二预设斜率值(如0.5)且大于第三预设斜率值(如0)，则将当前段内所有温度及其在二维坐标轴上形成的斜率与预设的动作温度门限值(如tset)相结合计算，得到当前段内温度到达预设的动作温度门限值时所需的时间并作为保护启动预测信息发出。即可以根据当前段内所有温度在二维坐标轴上形成的斜率预测温度变化情况，并结合温度变化情况，可以得到升至动作温度门限值所需的时间，且进一步将该时间作为保护启动预测信息发送至运维人员监控系统当中，形成预测性保护。

如图2所示，为本发明实施例中，提供的一种电力厂站巡检方法，用于通过上述电力厂站巡检装置对电力厂站内待测设备进行实时温度检测，以实现告警及预设保护动作装置的动作保护，所述方法包括以下步骤：

步骤s1、所述电力厂站巡检装置周期性感知所述待测设备表面的温度；

步骤s2、待接收每一周期感知的温度后，对接收到的温度按预定时间单位进行分段划分并检测，若检测到当前段内所有温度均大于等于故障温度阈值，则同时发出告警指令和动作指令；或若检测到当前段内所有温度均小于所述故障温度阈值，则结合预设的温度记忆曲线在二维坐标轴上进行对比，以判定当前段内所有温度是否有效，且在判定无效时发出告警指令，以及在判定有效时，根据当前段内所有温度在所述二维坐标轴上形成的斜率，发出保护启动预测信息、告警指令及动作指令之其中一个；

步骤s3、在接收到所述告警指令时，告警；以及

步骤s4、在接收到所述动作指令时，动作，以启动所述预设保护动作装置保护。

具体过程为，在步骤s1中，电力厂站巡检装置中的红外线传感器周期性(如每秒1次)感知待测设备表面的温度。

在步骤s2中，电力厂站巡检装置中的测量监测仪待接收每一周期感知的温度后，对接收到的温度按预定时间单位(如每1分钟)进行分段划分并检测，若检测到当前段内所有温度均大于等于故障温度阈值(如3000度)，则同时发出告警指令和动作指令。

若检测到当前段内所有温度均小于故障温度阈值时，确定当前段内所有温度位于二维坐标轴上的位置，并结合预设的温度记忆曲线进行偏移量对比，根据对比结果，用以判定当前段内所有温度是否有效。具体如下：

若对比出当前段内符合第一预定条件的温度的数量大于等于预定数值(如12个)，则判定当前段内所有温度均无效。

若对比出当前段内符合第一预定条件的温度的数量小于预定数值(如12个)，则判定当前段内所有温度均有效。

此时，第一预定条件为当前段内某一温度位于二维坐标轴上的位置与预设的温度记忆曲线形成的正负偏移量应超过预定偏移距离值(如20％)。

即，当前段内的温度(最新测量点数值)偏移温度记忆曲线超过20％时的数量>＝当前段内总数量(60个)的25％，将当前段内的温度屏蔽掉，并不代入计算逻辑中。此时，判断当前段内的温度测量失败，并闭锁所有保护动作逻辑，使其他保护逻辑无法动作，以此防止保护误动。

更进一步的，还需要在当前段内所有温度均有效的情况下，基于温度变化率，用以选择发出保护启动预测信息、告警指令及动作指令之其中一个，具体过程如下：

(1)在判定当前段内所有温度均有效时，若当前段内所有温度在二维坐标轴上形成的斜率大于等于第一预设斜率值(如1)，则发出动作指令。即认定温度增长太快，输出动作指令来实现操作箱4出口动作，同时还可以给报警仪3输出报警指令进行报警。

(2)在判定当前段内所有温度均有效时，若当前段内所有温度在二维坐标轴上形成的斜率小于第一预设斜率值(如1)且大于等于第二预设斜率值(如0.5)，则发出告警指令。即认定温度增长较快，给报警仪3输出报警指令进行报警。

(3)在判定当前段内所有温度均有效时，若当前段内所有温度在二维坐标轴上形成的斜率小于第二预设斜率值(如0.5)且大于第三预设斜率值(如0)，则将当前段内所有温度及其在二维坐标轴上形成的斜率与预设的动作温度门限值(如tset)相结合计算，得到当前段内温度到达预设的动作温度门限值时所需的时间并作为保护启动预测信息发出。即可以根据当前段内所有温度在二维坐标轴上形成的斜率预测温度变化情况，并结合温度变化情况，可以得到升至动作温度门限值所需的时间，且进一步将该时间作为保护启动预测信息发送至预设的运维人员监控系统当中，形成预测性保护。

在步骤s3中，电力厂站巡检装置中的报警仪在接收到告警指令时，告警；以及

在步骤s4中，电力厂站巡检装置中的操作箱在接收到动作指令时，动作，以启动预设保护动作装置保护。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明基于光热保护原理，在温度记忆曲线的限制下(即引入温度在二维坐标轴上形成的斜率与第一预设斜率值、第二预设斜率值及第三预设斜率值三者之间的判断)，不容易发生保护误动，可以弥补电力设备非短路过热故障的保护情况，对设备连接点氧化发热、设备内部老化发热的情况尤为可靠，同时为使保护在设备短路时可靠动作，引入故障电气量开放逻辑(即引入故障温度阈值的判断)，不会导致其他保护的拒动，提高了动作可靠性。在智能化、自动化运维中有巨大的应用前景，不仅能实时感知并判别设备温度，还能自动告警及动作保护。

值得注意的是，上述装置实施例中，所包括的各个装置单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如rom/ram、磁盘、光盘等。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。