嵌入式系統在電力干式變壓器監控中的應用

電力設備狀態監測與故障診斷是近十年來備受關注的一個研究和實施領域。它是保證電力系統穩定可靠運行的前提，也是智能電網的重點研發領域之一。在電力系統中，如發電機、水輪機、勵磁和調速系統、繼電保護等。已實現全部或部分狀態監測和故障診斷。但干式電力變壓器(尤其是配電系統中的)是無人問津的荒地，并未納入監測、故障診斷和預警服務范圍。

電力設備運行狀態在線監測是指對設備運行狀態進行記錄、分類和評估，為設備維護和檢修提供決策依據，為設備積累完整、真實的運行記錄數據，為故障分析和診斷提供真實依據，為故障預防和處理提供科學依據。它包括以下任務：

(1)積累設備運行信息和數據，建立設備運行歷史檔案；

(2)對設備運行狀態是否正常做出初步判斷，根據歷史檔案、運行狀態等級和已發生故障的特征和征兆，初步判斷故障的性質和程度；

(3)對設備的運行狀態進行評估，并對評估進行分類，為設備維護的實施提供依據。

電力設備在線監測與診斷技術的發展趨勢是：

(1)電力系統監測與前沿技術成果緊密結合：將計算機技術、通信技術、人工智能技術、電力電子技術和設備診斷技術相結合，不斷完善診斷技術；

(2)從簡化到分組監控的發展：從針對單個設備的在線監控發展到對整個在線設備的監控；

(3)設備狀態遠程監控和網絡跟蹤：將設備監控技術與計算機網絡技術相結合，采集設備狀態參數后，采用移動通信技術遠程傳輸數據，重點是故障分析和故障預警；

(4)狀態監測系統與其他系統的網絡化和集成化：隨著傳感技術和信息技術的成熟，將狀態監測系統與繼電保護系統有機地結合起來，在智能理論(如神經網絡、專家系統)的基礎上，將基于信號采集和數據分析的計算機輔助監測診斷技術結合起來，電力設備的狀態監測和故障分析診斷必將進入一個智能化的新時代。

根據上述在線監測技術和電力設備的發展趨勢，結合電力干式變壓器尚未涉及監測技術的現狀，提出一種電力干式變壓器在線監測系統，利用嵌入式系統實現在線運行參數采集和處理，通過移動通信網絡實現數據遠程傳輸，結合“電力設備在線監測預警服務平臺”，實現電力干式變壓器故障分析和預警服務。

1電力干式變壓器監控系統結構

1.1系統結構

嵌入式系統實現的電力干式變壓器在線監測系統結構如圖1所示。該系統由傳感器、發射器、ARM9 CPU、射頻發射模塊(USB GPRS模塊)等組成。

1.2工作流程

圖2為電力干式變壓器在線監測系統的部分電路。

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