一种一体化电源关键部件实时监测和寿命预警系统的制作方法

本发明属于一体化电源运维，尤其涉及一种一体化电源关键部件实时监测和寿命预警系统。

背景技术：

1、随着智能电网的发展，变电站的站用电源逐渐发展为一体化电源，即通过全方位整合传统的站用电源系统中的交直流、ups、逆变等电源子系统，从而实现一体化的新型电源系统，该系统大大减小了各设备的尺寸大小，并为新型电源系统实现数字化和网络化提供了基础。但是，由于目前一体化电源系统各功能单元相对独立，涉及的设备出自不同的生产厂家，其制造、安装以及调试，一般采取彼此独立、分散的设置方法，存在信息共享度不高，设备自诊断能力弱，自动化水平低，运维检修工作量大等问题。结合检修人员在一体化电源系统的日常检修工作中遇到的难点与痛点，总结得出变电站一体化电源系统自身及其日常管理工作主要存在如下待完善之处：

2、(1)变电站一体化电源设备为了满足新标准要求，普遍存在不断的“补丁式”改造现象，这就导致现场监控设备冗余复杂，功能分离，通信节点数量多，故障率增加，维护难度与工作量增大等问题。

3、(2)无法对整流模块、ups模块、绝缘模块、蓄电池等关键核心模块的试用寿命进行评估和预先告警，只能在损坏之后进行被动更换。目前的监测模块直接均采用直接接触和大量的二次线缆进行通讯，导致屏柜间二次线缆复杂冗余，维护困难且故障率提高。

4、因此，实有必要提供一种新的一体化电源关键部件实时监测和寿命预警系统解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，公开了一种一体化电源关键部件实时监测和寿命预警系统，用以解决现有技术中电源关键部件的寿命难以评估和预警、及电源关键部件运行状态监测困难的问题。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种一体化电源关键部件实时监测和寿命预警系统，包括主控芯片、检测模块和通讯模块，所述主控芯片通过通讯模块与终端设备通信连接，所述主控芯片与检测模块电性连接，所述主控芯片通过检测模块监测电源关键部件的电流数据并上传至终端设备，进而判断电源关键部件是否运行正常；所述主控芯片还通过检测模块检测断路器开合状态，并与检测得到的电源关键部件的电流数据相配合，判断断路器的分断是故障断开还是正常分断，进而分别累加故障断开计数和正常断开计数，然后依据断路器的断开计数来判断电源关键部件的寿命情况，所述断路器的断开计数会定时传送到终端设备上。

3、优选的，所述一体化电源关键部件实时监测和寿命预警系统通过开口霍尔电流传感器、分流器、开口ct中的一个获取电源关键部件的电流数据。

4、优选的，还包括dsp，所述检测模块通过ct电流互感器采集电源关键部件的电流模拟信号，然后将电流模拟信号发送给dsp，dsp将电流模拟信号转换为电流数字信号，然后dsp根据电流数字信号滑动计算瞬时的电流数值，如果电流数值超过整定的门限值，则记录当前时刻的电流数值和波形。

5、优选的，还包括ad转换器，所述ct电流互感器将采集的电源关键部件的电流模拟信号发送给ad转换器，所述ad转换器将电流模拟信号转换为电流数字信号，dsp接收到ad转换器发送的电流数字信号后计算出电流数值。

6、优选的，所述dsp集成在主控芯片上。

7、优选的，所述通讯模块包括无线远传子模块和短距离无线通讯子模块，所述无线远传子模块为lora模块、wifi模块或3g/4g模块中的一个，所述短距离无线通讯子模块为蓝牙模块或zigbee模块。

8、优选的，所述终端设备包括：电脑、笔记本、智能手机或智能巡检pda。

9、优选的，还包括电源模块，所述电源模块用于向主控芯片、检测模块和通讯模块提供电源。

10、优选的，所述检测模块的数字量输入采集开关量输入和采集多路断路器的状态辅助节点，来判断当前短路的开合状态。

11、优选的，所述断路器的辅助状态位置节点通过光电隔离方式与dsp内部io口隔离。

12、与现有技术相比，本发明通过检测电源关键部件的电流数据，来监测电源关键部件的出力情况，运维人员通过上传的电流数据监测电源关键部件的运行状态。通过检测断路器开合状态，并配合当时的电流数据来判断断路器的分断是故障断开还是正常分断，然后依据断路器的断开计数来判断电源关键部件的寿命，分别统计故障断开计数和正常断开计数，利于更精准的判断电源关键部件的寿命，其次，断路器定时传送断开计数，方便运维人员预估电源关键部件的寿命。通讯模块与断路器的计数器的配合，方便运维人员了解电源关键部件的运行状态，降低了维护难度，提高了巡检效率，也提高了安全性。

技术特征：

1.一种一体化电源关键部件实时监测和寿命预警系统，其特征在于，包括主控芯片、检测模块和通讯模块，所述主控芯片通过通讯模块与终端设备通信连接，所述主控芯片与检测模块电性连接，所述主控芯片通过检测模块监测电源关键部件的电流数据并上传至终端设备，进而判断电源关键部件是否运行正常；所述主控芯片还通过检测模块检测断路器开合状态，并与检测得到的电源关键部件的电流数据相配合，判断断路器的分断是故障断开还是正常分断，进而分别累加故障断开计数和正常断开计数，然后依据断路器的断开计数来判断电源关键部件的寿命情况，所述断路器的断开计数会定时传送到终端设备上。

2.根据权利要求1所述的一体化电源关键部件实时监测和寿命预警系统，其特征在于，所述一体化电源关键部件实时监测和寿命预警系统通过开口霍尔电流传感器、分流器、开口ct中的一个获取电源关键部件的电流数据。

3.根据权利要求2所述的一体化电源关键部件实时监测和寿命预警系统，其特征在于，还包括dsp，所述检测模块通过ct电流互感器采集电源关键部件的电流模拟信号，然后将电流模拟信号发送给dsp，dsp将电流模拟信号转换为电流数字信号，然后dsp根据电流数字信号滑动计算瞬时的电流数值，如果电流数值超过整定的门限值，则记录当前时刻的电流数值和波形。

4.根据权利要求3所述的一体化电源关键部件实时监测和寿命预警系统，其特征在于，还包括ad转换器，所述ct电流互感器将采集的电源关键部件的电流模拟信号发送给ad转换器，所述ad转换器将电流模拟信号转换为电流数字信号，dsp接收到ad转换器发送的电流数字信号后计算出电流数值。

5.根据权利要求4所述的一体化电源关键部件实时监测和寿命预警系统，其特征在于，所述dsp集成在主控芯片上。

6.根据权利要求1所述的一体化电源关键部件实时监测和寿命预警系统，其特征在于，所述通讯模块包括无线远传子模块和短距离无线通讯子模块，所述无线远传子模块为lora模块、wifi模块或3g/4g模块中的一个，所述短距离无线通讯子模块为蓝牙模块或zigbee模块。

7.根据权利要求1所述的一体化电源关键部件实时监测和寿命预警系统，其特征在于，所述终端设备包括：电脑、笔记本、智能手机或智能巡检pda。

8.根据权利要求1所述的一体化电源关键部件实时监测和寿命预警系统，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块用于向主控芯片、检测模块和通讯模块提供电源。

9.根据权利要求1所述的一体化电源关键部件实时监测和寿命预警系统，其特征在于，所述检测模块的数字量输入采集开关量输入和采集多路断路器的状态辅助节点，来判断当前短路的开合状态。

10.根据权利要求9所述的一体化电源关键部件实时监测和寿命预警系统，其特征在于，所述断路器的辅助状态位置节点通过光电隔离方式与dsp内部io口隔离。

技术总结
本发明公开了一种一体化电源关键部件实时监测和寿命预警系统，包括主控芯片、检测模块和通讯模块，主控芯片通过检测模块监测电源关键部件的电流数据并上传至终端设备，进而判断电源关键部件是否运行正常；主控芯片还通过检测模块检测断路器开合状态，并与检测得到的电源关键部件的电流数据相配合，判断断路器的分断是故障断开还是正常分断，进而分别累加故障断开计数和正常断开计数，然后依据断路器的断开计数来判断电源关键部件的寿命情况，断路器的断开计数会定时传送到终端设备上。与现有技术相比，本发明能更精准的判断电源关键部件的寿命；其次，方便运维人员了解电源关键部件的运行状态。降低了维护难度，提高了巡检效率，也提高了安全性。

技术研发人员：杜思宇,张俊,吴龙,张良武,郭登科,赵理威,赵兴,董龙,李科,张锋,李祥,王旭,刁惠源
受保护的技术使用者：国网新疆电力有限公司昌吉供电公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13