基于物联网的电压监测仪自诊断系统研究及应用

王红梅，况 华，何 觅，李佳粤，覃日升

（1.云南电网有限责任公司昆明供电局，昆明 650011；2.云南电网有限责任公司，昆明 650011；3.云南电网有限责任公司电力科学研究院，昆明 650217）

引言

随着经济的不断发展，人们对用电质量的要求也越来越高。在电力系统中通常采用电压监测仪对电力系统进行连续监测和统计，对电力系统的正常运行状态缓慢变化所引起的电压偏差进行监测，监视电压质量，电压监测仪具有监测、分析、记忆、查询、参数设置等功能。

电力系统中应用越来越多的电压监测仪，对其检测工作也越来越重要，要保证电压监测仪正常工作，出现问题及时维护，因此设备具备完善的自检功能意义重大。目前大量电压监测仪无法进行具体故障原因的诊断和指示，一旦运维人员的处理方案不当，容易导致电压监测仪的损坏。因此，研究基于物联网技术的电压监测仪自诊断系统十分重要。电压监测仪自诊断系统能够实时诊断电压监测仪运行状态以及具体故障原因，并提供相应的处理方案，有利于减小电压监测仪的损坏。

1 基于物联网的电压监测仪自诊断系统设计

1.1 系统构成及连接

基于物联网的电压监测仪故障自诊断系统包括控制终端、数据库、故障匹配模块、故障确定模块、故障处理分配模块、故障监测仪定位模块、语音输入模块、故障位置确认模块、故障监测仪标记模块、划分距离阈值存储模块、中心定位模块、区域划分模块、分配距离阈值模块、分配距离计算模块以及运维人员分配模块。各个模块耦接相连，其系统构成及连接如图1所示。

图1 系统构成及连接示意图

1.2 实现方式

自诊断系统实现方式包括预置储存、故障处理方案、预警方式、确定位置、处理分配距离阈值等五个方面的内容，具体如表1所示。

表1 自诊断系统实现方式

2 自诊断系统的工作流程

本系统自行诊断电压监测仪是否正常运行，具体工作流程如图2所示。系统诊断电压监测仪发生故障时，需要进行及时有效的修复，针对不同的故障问题，需要将对应的处理方案发送给熟悉该故障问题的运维人员进行处理。对应运维人员接到处理任务进行线下修复时，在到达相应的位置后，根据电压监测仪所发出的故障信息确定故障的电压监测仪具体位置，并通过联系方式将位置所在地点进行语音输入并传递至后台计算机保存，得到所修复过的电压监测仪的具体位置，运维人员开始处理故障。

图2 自诊断系统工作流程

3 自诊断系统现场应用

为了验证提出的基于物联网的电压监测仪自诊断系统的实用性和可行性，在云南地区选取了8台电压监测仪进行对比测试验证，其中A、E、F、G点的电压监测仪是人工检定后的正常运行设备，B、C、D、H点的电压监测仪是人为将误差调整不合格的同类故障设备，地理位置分布如图3所示，合格与不合格电压监测仪的自诊断对比数据及结果如表2及表3所示。

图3 电压监测仪位置分布示意图

表2 各点电压监测仪自诊断对比数据

表3 自诊断系统诊断结果

自诊断系统判断B、C、D、H点电压监测仪基本误差不满足要求，为同类型故障，指派熟悉此类故障的运维人员a、b到达现场确认故障设备位置；距离后台计算机最近的故障电压监测仪在B点，计算B点到C点、D点、H点的距离，根据阈值将B、C、D归结为区域内，H为区域外；计算B点距离运维人员a及运维人员b的距离，将B、C、D点设备故障处理任务及处理方案发送至运维人员a联系方式中，将H点设备故障处理任务及处理方案发送至运维人员b联系方式中。现场测试应用中自诊断系统给出的故障原因及处理策略与人工判断一致，有力证明了提出的基于物联网的电压监测仪自诊断系统的实用性及有效性。

4 结语

本自诊断系统能够实时诊断电压监测仪运行状态、故障原因，提供相应的处理方案，有利于减小电压监测仪的损坏；同时可以对安装后的电压监测仪通过后台计算机及物联网进行实时监控，在电压监测仪发生故障时，能够对同类型故障设备进行区域划分，能将区域内和区域外的设备故障处理任务发送至对应的运维人员手中，提高了处理的便捷性，加快了对归集区域内电压监测仪的修复效率；减少因电压监测仪的损坏影响系统电压的监测，有效保证电力系统稳定运行。