本发明涉及一种用于变电站在线监测领域的开关柜综合监测系统。
背景技术：
1、随着国家电网规模不断扩大，影响电力系统安全、稳定运行的困难和不确定性也越来越多，电力用户对于用电的安全需求也越来越高，同时还兼顾可靠性和质量的要求。依靠传统的技术、方法、经营管理能力，难以解决所面临的问题和困难。
2、目前，电力设备局部放电检测是开关柜绝缘状态评估的重要手段，其为保障开关柜安全稳定运行发挥了关键作用。然而开关柜设备数量多，地理位置分散，运检管理难度大。目前的开关柜管理主要存在的问题体现在以下几个方面：
3、高压开关柜内部存在很多零散的部件，很多部件都是一些电线，经过长期的运行必然导致内部的线路或其它机械部件老化，松动，甚至会使柜子损坏，从而导致整个系统运行的不稳定。
4、变电站一般来说其电压等级非常高，而开关柜作为进出线的中介其电流都非常大，所以如果不对其进行状态监测，可能会危害电力系统的运行。
5、高压开关柜中的断路器以及与之相连的一些器件，连接点、绝缘线等部位可能由于高温而引起发热，甚至引起火灾，此外，设备的安装不牢固，安装时间过长部件老化等也会引起这样或那样的问题，从而影响开关柜的正常工作。
6、当开关柜处于工作运行状态时，整个系统都将处于密闭的高温高压环境中，测试环境处于多种干扰之中。因此精确的检测开关柜的状态将很不容易。
7、开关柜内部绝缘结构多样，实际运行环境复杂(高温、灰尘、潮湿等)，加之可能存在的生产质量及工艺缺陷，在长期运行过程中绝缘性能可能发生劣化，进而在电场作用下引发局部放电，局部放电进一步发展加剧绝缘老化，严重时可能导致电气设备故障，影响电力系统的安全稳定运行。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种开关柜综合监测系统，能够实现开关柜的智能在线监测和分析。
2、实现上述目的的一种技术方案是：一种开关柜综合监测系统，包括电气设备运行环境监测调控模块、电气设备运行温度监测模块、电气运行参数监测模块、局部放电模块，各个模块与开关柜在线监测及综合诊断系统模块连接并受其控制。
3、进一步的，电气设备运行环境监测调控模块设置于开关柜电缆室和母线室内，其功能为对开关柜柜内温度和湿度进行监测和采集，对采集得到的环境参数进行判断处理，当环境参数超过设定的阈值时，调节加热器或风扇，将温湿度调控至正常范围，有效改善环网柜内温湿度环境，实时保障柜内环境处于正常状态，有效杜绝了引发故障的诱因产生。
4、进一步的，电气设备运行温度监测模块设置于开关柜关键设备及重点部位，包括静触头温度传感器、三相进线及三相出线温度传感器、红外测温传感器，其通过精确定位对故障易发部位实施重点监测，同时利用全方位视角控制系统，控制红外测温传感器对柜内的空间进行全方位扫描式监测，可实现柜内全空间和重点部位的温度监测。
5、进一步的，所述电气运行参数监测模块由开关柜电气量测量单元、故障记录单元、开关柜数据集中处理单元、通信附件、人机维护单元组成，其功能为实时监测开关柜内电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、频率、电压谐波、电流谐波等的本电参数，其中采样周期为20ms，为后台分析提供了方位的数据信息资源，可实现就地显示、数据记录和存储功能，并将采集数据通过通信接口在线发送至后台系统；同时通过实时监测电流信号变化情况，记录开关柜基本参数越限和短路故障波形，实现开关柜快速故障告警，并辅助后台系统实现开关柜故障检测和分类。
6、进一步的，局部放电模块的功能为监测开关柜的绝缘特性，采用超高频法通过天线和传感器提取开关柜内部产生的超高频信号，实现局部放电的监测；采集模式分为两种，即手动采集和自动采集，手动采集模式下，可人工手动采集局部放电信号；自动采集模式下，可自动对局部放电信号进行采集，实现系统在线监测，并对接受到的超高频信号进行抗干扰处理。
7、进一步的，开关柜在线监测及综合诊断系统模块由系统平台、基础平台、基础应用、高级应用和标准接口4部分构成，该系统结构使得整个系统更具灵活性、层次性和可扩展性，基础平台包括基础服务、数据库、通讯平台、图形平台和报表平台，实现数据汇总、数据存储、参数及波形显示和查询；基础应用包括实时监测和数据统计应用；高级应用包括故障告警、故障检测和状态评估；标准对外接口实现接收采集模块的数据。
8、本发明的开关柜综合监测系统，可以采集开关柜电压电流、温湿度、局部放电、剩余电流、接地电阻等信息。系统具有高度的功能集成性，支持状态评估和故障监测功能，可对开关柜实现全方位监测，性价比高。本发明能够对开关柜运行状态进行多元监测和状态评估，运检人员能提前发现开关柜设备存在的早期安全隐患并及时处理设备缺陷，以防事故扩大引起故障停电。
1.一种开关柜综合监测系统，其特征在于，包括电气设备运行环境监测调控模块、电气设备运行温度监测模块、电气运行参数监测模块、局部放电模块，各个模块与开关柜在线监测及综合诊断系统模块连接并受其控制。
2.根据权利要求1所述的一种开关柜综合监测系统，其特征在于，电气设备运行环境监测调控模块设置于开关柜电缆室和母线室内，其功能为对开关柜柜内温度和湿度进行监测和采集，对采集得到的环境参数进行判断处理，当环境参数超过设定的阈值时，调节加热器或风扇，将温湿度调控至正常范围，有效改善环网柜内温湿度环境，实时保障柜内环境处于正常状态，有效杜绝了引发故障的诱因产生。
3.根据权利要求1所述的一种开关柜综合监测系统，其特征在于，电气设备运行温度监测模块设置于开关柜关键设备及重点部位，包括静触头温度传感器、三相进线及三相出线温度传感器、红外测温传感器，其通过精确定位对故障易发部位实施重点监测，同时利用全方位视角控制系统，控制红外测温传感器对柜内的空间进行全方位扫描式监测，可实现柜内全空间和重点部位的温度监测。
4.根据权利要求1所述的一种开关柜综合监测系统，其特征在于，所述电气运行参数监测模块由开关柜电气量测量单元、故障记录单元、开关柜数据集中处理单元、通信附件、人机维护单元组成，其功能为实时监测开关柜内电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、频率、电压谐波、电流谐波等的本电参数，其中采样周期为20ms，为后台分析提供了方位的数据信息资源，可实现就地显示、数据记录和存储功能，并将采集数据通过通信接口在线发送至后台系统；同时通过实时监测电流信号变化情况，记录开关柜基本参数越限和短路故障波形，实现开关柜快速故障告警，并辅助后台系统实现开关柜故障检测和分类。
5.根据权利要求1所述的一种开关柜综合监测系统，其特征在于，局部放电模块的功能为监测开关柜的绝缘特性，采用超高频法通过天线和传感器提取开关柜内部产生的超高频信号，实现局部放电的监测；采集模式分为两种，即手动采集和自动采集，手动采集模式下，可人工手动采集局部放电信号；自动采集模式下，可自动对局部放电信号进行采集，实现系统在线监测，并对接受到的超高频信号进行抗干扰处理。
6.根据权利要求1所述的一种开关柜综合监测系统，其特征在于，开关柜在线监测及综合诊断系统模块由系统平台、基础平台、基础应用、高级应用和标准接口4部分构成，该系统结构使得整个系统更具灵活性、层次性和可扩展性，基础平台包括基础服务、数据库、通讯平台、图形平台和报表平台，实现数据汇总、数据存储、参数及波形显示和查询；基础应用包括实时监测和数据统计应用；高级应用包括故障告警、故障检测和状态评估；标准对外接口实现接收采集模块的数据。