輸變電設備物聯(lián)網(wǎng)傳感器數(shù)據(jù)規(guī)范3.1術語及定義1.傳感器輸變電設備物聯(lián)網(wǎng)感知層中的終端設備，可實現(xiàn)對輸變電設備運行狀態(tài)感知，并通過無線或者有線方式接入?yún)R聚節(jié)點或接入節(jié)點。2.接入節(jié)點輸變電設備物聯(lián)網(wǎng)的感知層中的通信主設備，具備邊緣計算、自組網(wǎng)和終端接入的功能。3.匯聚節(jié)點輸變電設備物聯(lián)網(wǎng)的感知層中的通信中繼設備，具備自組網(wǎng)和終端接入的功能。4.微功率無線接入網(wǎng)輸變電設備物聯(lián)網(wǎng)傳感終端以微功率無線通信的方式接入到匯聚節(jié)點，從而構建起由多個匯聚節(jié)點和傳感終端所組成的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務承載網(wǎng)絡，簡稱為無線接入網(wǎng)。5.報文報文是數(shù)據(jù)鏈路層的**小數(shù)據(jù)單元，數(shù)據(jù)報文由傳感器ID、參量個數(shù)、分片指示、報文類型、報文內(nèi)容、校驗位，6個部分組成。數(shù)據(jù)報文編碼格式框架如圖1所示，數(shù)據(jù)報文編碼格式框架定義如表1所示。GZPD-3004ZX局部放電監(jiān)測系統(tǒng)主IED介紹。超高壓局部放電檢測基礎

功能及原理4.1GZPD-3004ZX系統(tǒng)構架GZPD-3004ZX局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)由現(xiàn)場傳感器（內(nèi)置\外置超高頻傳感器及噪音傳感器），前置監(jiān)測單元（IED模塊），局放工作監(jiān)視站（后臺服務器等）三大部分組成。系統(tǒng)框架如下圖所示：4.1.1局放工作站組成按現(xiàn)場的通信方式，可經(jīng)網(wǎng)絡服務器、以太網(wǎng)交換機、光纖收發(fā)器等，將IED與后臺電腦相連接，亦可使用其他如串口通信等方式與后臺連接，連接后使用后臺電腦上的SQL數(shù)據(jù)庫及人機對話、**診斷系統(tǒng)等來對IED所采集到的信號進行判斷分析及數(shù)據(jù)保存。4.1.2局放IED組成局放IED分為上中下三段式結構：底層為電源單元、中層為信號濾波單元、上層為信號采集處理單元。底層包括系統(tǒng)電源濾波器、一個AC/DC開關電源、一塊AC/DC電源板。中層由固定增益放大器、帶通濾波器、程控放大器等組成。上層由FPGA信號采集掃描處理模塊及工頻信號觸發(fā)模塊構成。4.1.3傳感器組成超高頻傳感器主要由超高頻非頻變圓極化天線及發(fā)射電路構成。傳感器可分為外置和內(nèi)置傳感器，還有**于變壓器內(nèi)的油閥傳感器，以及用于采集干擾信號的噪音傳感器。超高頻傳感器可分為外置傳感器，內(nèi)置傳感器和**于變壓器的油閥式傳感器。外置傳感器：安裝于設備外部。手持式局部放電故障圖GZPD-3004ZX局部放電監(jiān)測系統(tǒng)傳感器的種類、外觀及現(xiàn)場安裝示例。

技術參數(shù)類別指標名稱技術指標采集主機采樣率200MS/s帶寬100MHz采樣精度12bit局放通道數(shù)量1~3(可擴展)通信方式RS485、LoRa(470MHz)傳輸距離≥100m協(xié)議類型Modbus、輸變電設備物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點設備無線組網(wǎng)協(xié)議同步方式電源同步或無線同步工作電源220V±20%額定功率30W其他過電壓保護、抗干擾功能特高頻傳感器頻率范圍300MHz～2000MHz平均等效高度≥11mm測量范圍-80～-20dBm動態(tài)范圍60dB測量誤差≤1dBm檢測靈敏度≤17dBV/m環(huán)境特性工作溫度-40℃-80℃工作濕度10-90%RH無冷凝IP等級IP67

主要應用A、變壓器：過負荷運行，結構件松動，擊穿放電，冷卻系統(tǒng)漏氣，接觸不良引起的放電等；B、電抗器：結構件松動，金屬異物，捆扎帶松脫斷裂，匯流引線松脫斷裂等；C、GIS：螺栓松動，外殼接觸不平衡，導桿輕微彎曲、擊穿放電等；D、斷路器：鐵芯卡澀，彈簧變形，操動機構拒合、拒分、誤動，脫扣失靈等；E、開關柜：機構卡澀，分合閘鐵心松動、卡澀，軸銷松斷，端子松動，電容套管閃絡、污閃、擊穿等；F、輸變電線路：桿塔異常振動、絕緣子污穢閃絡、電暈放電、結構件松動。GZPD-3004ZX局部放電監(jiān)測系統(tǒng)功能。

2.1主要技術性能1測量方法——局放在線監(jiān)測采用UHF傳感器，對局放進行定位和故障類型識別。2監(jiān)測頻率——超高頻電磁波（UHF）測量頻率：300MHz~1.5GHz。3局放傳感器——UHF內(nèi)置或外置式傳感器。4靈敏度——內(nèi)置傳感器≤0.5pc，外置傳感器≤0.5pc。5故障識別類別——電暈放電、懸浮電位放電、自由粒子放電、空隙放電等。6故障預警方式——采用符合IEC局放定義對變壓器局放進行PC量化，根據(jù)局放量化指標給出運行中變壓器局放故障預警，并給出局放故障位置、類型及局放強度。7傳感器位置——傳感器的位置分布會影響局部放電檢測靈敏度，在線監(jiān)測裝置的傳感器布置應滿足于比較大限度覆蓋所監(jiān)測的設備。8現(xiàn)場監(jiān)測單位——不銹鋼外殼，通過油閥插入變壓器腔體，或者通過與入孔法蘭對接GIS，現(xiàn)場可以查看監(jiān)測數(shù)據(jù)。9通信網(wǎng)絡——現(xiàn)場傳感器和本地單元間采用低衰減50歐同軸電纜；——本地單元和主處理單元采用同軸電纜連接；——主處理單元和服務器、診斷系統(tǒng)采用串口通信或TCP/IP方式通信；——系統(tǒng)和變電站綜自系統(tǒng)之間可采用IEC61850方式連接通信。10噪音辨別——高壓同步信號噪音抑制；——可直接根據(jù)寬頻帶波形特征進行判斷；GZPD-4D型分布式電纜局放監(jiān)測與評估系統(tǒng)相關標準。高頻局部放電論文

GZPD-234系列局部放電監(jiān)測系統(tǒng)概述。超高壓局部放電檢測基礎

4.3.5系統(tǒng)設計原理《智能變電站技術導則》將智能變電站分為三層：過程層、間隔層、站控層。要求間隔層與站控層采用IEC61850通信規(guī)約的以太網(wǎng)通信。這對裝置硬件提出更高要求。我們的做法是在原有裝置硬件基礎上新增IED組件，實現(xiàn)將原來已用的各種通信規(guī)約轉為IEC61850規(guī)約，實現(xiàn)與監(jiān)測平臺通信。結合GZPD-3004ZX裝置特點，將現(xiàn)場采集裝置原有硬件控制電路和新增IED功能進行整合，達到功能更簡潔，成本更低，運行更穩(wěn)定。4.4GZPD-3004ZX系統(tǒng)主IED介紹在GZPD-3004ZX系統(tǒng)中，傳感器負責采集信號，主IED負責將局放傳感器與噪音傳感器所采集到的信號經(jīng)濾波，放大，去噪，調(diào)試后，將調(diào)試完的信號經(jīng)串口通信或TCP/IP或IEC61850通信，上傳至后臺處進行分析判斷。主IED通道數(shù)可隨現(xiàn)場需求進行調(diào)整，機箱有數(shù)種可供選擇，亦可由客戶提出要求。IED外觀如下圖：超高壓局部放電檢測基礎