基于物聯網的電壓監測儀自診斷系統研究及應用

王紅梅，況 華，何 覓，李佳粵，覃日升

（1.云南電網有限責任公司昆明供電局，昆明 650011；2.云南電網有限責任公司，昆明 650011；3.云南電網有限責任公司電力科學研究院，昆明 650217）

引言

隨著經濟的不斷發展，人們對用電質量的要求也越來越高。在電力系統中通常采用電壓監測儀對電力系統進行連續監測和統計，對電力系統的正常運行狀態緩慢變化所引起的電壓偏差進行監測，監視電壓質量，電壓監測儀具有監測、分析、記憶、查詢、參數設置等功能。

電力系統中應用越來越多的電壓監測儀，對其檢測工作也越來越重要，要保證電壓監測儀正常工作，出現問題及時維護，因此設備具備完善的自檢功能意義重大。目前大量電壓監測儀無法進行具體故障原因的診斷和指示，一旦運維人員的處理方案不當，容易導致電壓監測儀的損壞。因此，研究基于物聯網技術的電壓監測儀自診斷系統十分重要。電壓監測儀自診斷系統能夠實時診斷電壓監測儀運行狀態以及具體故障原因，并提供相應的處理方案，有利于減小電壓監測儀的損壞。

1 基于物聯網的電壓監測儀自診斷系統設計

1.1 系統構成及連接

基于物聯網的電壓監測儀故障自診斷系統包括控制終端、數據庫、故障匹配模塊、故障確定模塊、故障處理分配模塊、故障監測儀定位模塊、語音輸入模塊、故障位置確認模塊、故障監測儀標記模塊、劃分距離閾值存儲模塊、中心定位模塊、區域劃分模塊、分配距離閾值模塊、分配距離計算模塊以及運維人員分配模塊。各個模塊耦接相連，其系統構成及連接如圖1所示。

圖1 系統構成及連接示意圖

1.2 實現方式

自診斷系統實現方式包括預置儲存、故障處理方案、預警方式、確定位置、處理分配距離閾值等五個方面的內容，具體如表1所示。

表1 自診斷系統實現方式

2 自診斷系統的工作流程

本系統自行診斷電壓監測儀是否正常運行，具體工作流程如圖2所示。系統診斷電壓監測儀發生故障時，需要進行及時有效的修復，針對不同的故障問題，需要將對應的處理方案發送給熟悉該故障問題的運維人員進行處理。對應運維人員接到處理任務進行線下修復時，在到達相應的位置后，根據電壓監測儀所發出的故障信息確定故障的電壓監測儀具體位置，并通過聯系方式將位置所在地點進行語音輸入并傳遞至后臺計算機保存，得到所修復過的電壓監測儀的具體位置，運維人員開始處理故障。

圖2 自診斷系統工作流程

3 自診斷系統現場應用

為了驗證提出的基于物聯網的電壓監測儀自診斷系統的實用性和可行性，在云南地區選取了8臺電壓監測儀進行對比測試驗證，其中A、E、F、G點的電壓監測儀是人工檢定后的正常運行設備，B、C、D、H點的電壓監測儀是人為將誤差調整不合格的同類故障設備，地理位置分布如圖3所示，合格與不合格電壓監測儀的自診斷對比數據及結果如表2及表3所示。

圖3 電壓監測儀位置分布示意圖

表2 各點電壓監測儀自診斷對比數據

表3 自診斷系統診斷結果

自診斷系統判斷B、C、D、H點電壓監測儀基本誤差不滿足要求，為同類型故障，指派熟悉此類故障的運維人員a、b到達現場確認故障設備位置；距離后臺計算機最近的故障電壓監測儀在B點，計算B點到C點、D點、H點的距離，根據閾值將B、C、D歸結為區域內，H為區域外；計算B點距離運維人員a及運維人員b的距離，將B、C、D點設備故障處理任務及處理方案發送至運維人員a聯系方式中，將H點設備故障處理任務及處理方案發送至運維人員b聯系方式中?，F場測試應用中自診斷系統給出的故障原因及處理策略與人工判斷一致，有力證明了提出的基于物聯網的電壓監測儀自診斷系統的實用性及有效性。

4 結語

本自診斷系統能夠實時診斷電壓監測儀運行狀態、故障原因，提供相應的處理方案，有利于減小電壓監測儀的損壞；同時可以對安裝后的電壓監測儀通過后臺計算機及物聯網進行實時監控，在電壓監測儀發生故障時，能夠對同類型故障設備進行區域劃分，能將區域內和區域外的設備故障處理任務發送至對應的運維人員手中，提高了處理的便捷性，加快了對歸集區域內電壓監測儀的修復效率；減少因電壓監測儀的損壞影響系統電壓的監測，有效保證電力系統穩定運行。