(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211359920.3 (22)申请日 2022.11.02 (71)申请人 河北智恒电力科技有限公司 地址 071025 河北省保定市竞 秀区恒源西 路888号智慧谷科技产业园科技研发 楼A1座402室 (72)发明人 王利娜　李秀玲　杨含　姚巧玲　 晁天宇　肖贝宁　 (74)专利代理 机构 河北磅礴律师事务所 13139 专利代理师 胡欣 (51)Int.Cl. G01R 31/12(2006.01) H02B 1/24(2006.01) H02J 11/00(2006.01) H02J 13/00(2006.01) (54)发明名称 环网柜局部放电在线监测系统 (57)摘要 本发明公开了环网柜局部放电在线监测系 统； 包括控制模块， 所述控制模块通过光电耦合 器连接有处理模块， 所述处理模块上电性连接有 在线监测模块， 所述在线监测模块上电性连接有 超声波传感器和暂态地电压传感器； 所述控制模 块上电性连接有通讯模块， 所述通讯模块通过通 讯模块接口连接有后台模块； 所述控制模块通过 电流电压检测模块连接有调压模块， 所述电流电 压检测模块上还电性连接有反馈模块； 本发明通 过超声波传感器与暂态地电压传感器对环网柜 局部放电进行检测， 光电耦合器对 数据信息进行 传输， 减少数据信息受到环网柜局部放电产生的 电磁波和超声波的干扰， 设有电流电压检测模块 和反馈模块， 保持稳定的供电运行。 权利要求书3页 说明书7页 附图1页 CN 115494362 A 2022.12.20 CN 115494362 A 1.环网柜局部放电在线监测系统， 包括控制模块， 其特征在于： 所述控制模块上电性连 接有光电耦合器， 所述光电耦合器上电性连接有处理模块， 所述处理模块上电性连接有在 线监测模块， 所述在线监测模块上电性连接有超声波传感器和暂态地电压传感器， 所述超 声波传感器和所述暂态地电压传感器为二合一监测传感器， 所述光电耦合器用于实现所述 处理模块和所述控制模块进行接通， 实现对数据信息进行传输， 所述光电耦合器的使用能 够减少电磁的干扰， 所述超声波传感器用于监测通过检测局部放电产生的超声波信号来判 定局部放电， 所述暂态地电压传感器用于监测通过检测局部放电产生的电磁波信号来判定 局部放电； 所述控制模块上电性连接有通讯模块， 所述通讯模块上电性连接有通讯模块接口， 所 述通讯模块接口通过48 5总线/网线组网通讯连接有后台模块， 所述通讯模块用于实现对数 据信息进行通讯传输， 实现与所述后台模块进行连接， 实现将数据信息传输给所述后台模 块； 所述控制模块上电性连接有电流电压检测模块， 所述电流电压检测模块上电性连接有 调压模块， 所述电流电压检测模块上还电性连接有反馈模块， 所述反馈模块与所述电流电 压检测模块电性连接， 所述电流电压检测模块用于实现对电流和电压进行检测， 保持电路 的稳定性， 所述调压模块用于实现对电路进 行调节控制， 保持电路供电的稳定性， 所述反馈 模块用于实现在所述电流电压检测模块检测到电路供电异常后， 进行反馈调节电路， 保持 电路的供电稳定性。 2.根据权利要求1所述的环网柜局部放电在线监测系统， 其特征在于： 所述处理模块上 电性连接有辅助监测模块， 所述辅助监测模块中包括有柜 内温湿度传感器、 柜外温湿度传 感器、 震荡传感器和超高频传感器， 所述柜 内温湿度传感器和所述柜外温湿度传感器用于 实现对柜 内和柜外的温度和湿度进行检测， 保持环境情况， 所述震荡传感器用于检测柜 内 的震荡情况， 防止碰撞柜 体， 所述超高频传感器用于电气设备局部放电超高频检测， 针对局 部放电超高频检测的特点， 超高频天线应具有较宽的工作频带， 其工作频带应在 超高频段， 以避开常规的电磁干扰。 3.根据权利要求1所述的环网柜局部放电在线监测系统， 其特征在于： 所述处理模块中 包括有用于对数据信息进 行获取的数据信息接收电路、 用于实现对数据信息进行模数转换 的数据信息转换电路、 用于实现对数据信息进行放大 处理的数据信息增益电路和用于实现 对数据信息进行 滤波处理的数据信息滤波电路。 4.根据权利要求3所述的环网柜局部放电在线监测系统， 其特征在于： 所述数据信 息滤 波电路采用的是 FIR滤波器中有限长单位冲激响应滤波器， 一个M阶FIR滤波器的定义如下： 长度为M的FIR输出对应于 输入时间序列x(n)的关系由一种有限卷积和的形式给 出： ， 上式表达 的是一个M ‑1阶的FIR滤波器， 它有M个抽头， 因此有M个乘法器， M ‑1个累加器 组成， 每一个抽头需要消耗逻辑资源的乘法器累加器单 元； 其中k为输入信号， h （k） 为FIR滤波系数， y （n） 为经过滤波后的信号， M为阶数， n为输入权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115494362 A 2时间变量数据， 为时间序列函数变量； 或者采用的是二阶I IR低通滤波； 所述二阶IIR低通滤波的计算公式如下： ， 为输出数据， n为输入时间变量数据， k为输入信号， ak和bk为滤波器的系数， k为输入 信号， 为计算系数， 为时间序列函数变量。 5.根据权利要求1所述的环网柜局部放电在线监测系统， 其特征在于： 所述控制模块上 电性连接有辅助模块， 所述辅助模块中包括有用于连接网线的网口， 用于实现通讯连接的 RS485通讯接口和RS232通讯接口、 用于实现对通讯功能或者通讯方式选择的通讯选择按 键、 用于显示通讯状态的通讯指示灯、 用于插接外置存储卡的T F卡接口、 用于连接外置 设备 的外同步接口或者干 接点接口和用于对系统进行 供电的电源输入接口。 6.根据权利要求5所述的环网柜局部放电在线监测系统， 其特征在于： 所述辅助模块中 还包括有存储模块、 时钟晶振电路、 复位电路和报警器， 所述存储模块包括有SDRAM、 NORFLASH和NANDFLASH， 所述时钟晶振电路用于实现对系统进行控制波形的输出和时钟 控 制， 所述复位电路用于在系统出现故障的时候进行复位重启， 所述报警器用于在系统出现 故障的时候进行报警提醒， 所述报警器采用的是声光报警器。 7.根据权利要求1所述的环网柜局部放电在线监测系统， 其特征在于： 所述调压模块上 电性连接有电压互感器模块和备用电池模块， 所述电压互感器模块用于实现与 环网柜本体 内部的供电系统进行互感， 实现系统进行供电运行， 所述备用电池模块用于在所述电压互 感器模块出现故障的时候进行紧急的备用转换 供电方式， 保持系统的稳定运行。 8.根据权利要求7所述的环网柜局部放电在线监测系统， 其特征在于： 所述调压模块中 包括有用于实现对所述电压互感器模块的电压进 行降低的降压电路、 用于实现对交流电压 进行转换成直流电压的整流电路、 用于实现对电压进行稳定调节的稳压电路、 用于实现对 直流电压中的交流电压进 行滤除的滤波电路和用于实现防止电压峰值冲击的防浪涌电路， 以及包括有用于实现对雷击进行泄压的防雷击电路。 9.根据权利要求8所述的环网柜局部放电在线监测系统， 其特征在于： 所述备用电池模 块与所述稳压电路电性连接， 所述反馈模块也与所述稳压电路进行电性连接， 所述反馈模 块采用的闭环反馈电路， 所述闭环反馈电路中包括有比较器， 所述比较器用于实现对所述 电流电压检测模块采集到的电流电压数值与设置的阈值进行比较。 10.根据权利要求7所述的环网柜局部放电在线监测系统， 其特征在于： 所述在线监测 模块用于接收16路局放传感器信号， 所述在 线监测模块采用模拟滤波、 脉冲分组、 周期脉冲 剔除、 设置动态阈值综合 抗干扰， 所述超声 波传感器的参数如下： 超声波线性度误差： ≤ ±20%， 超声波检测频 带： 20～6 0kHz， 超声波传感器中心频率： 40 ±1kHz， 超声波测量量程： 0～60dBmV，权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115494362 A 3