一种气体绝缘电力设备气体状态非电参量预警方法及系统与流程

本发明涉及绝缘气体状态预警，并且更具体地，涉及一种气体绝缘电力设备气体状态非电参量预警方法及系统。

背景技术：

1、通常我国变电站或换流站用gis开关、柱式绝缘子、套管及线路用复合横担绝缘子等气体绝缘电力设备，通过内部填充sf6、n2、混合气体及环保气体等绝缘气体提高内绝缘强度，确保运行绝缘安全。

2、气体绝缘电气设备长期户外运行受大温差、大风等环境影响大，长期带电运行下的低频振动对压接处有较大的影响，可能存在气体泄漏绝缘强度下降的可能，需要对绝缘气体密度进行实时监测，对泄漏进行预警，及时查找漏气点并进行维护。

3、电力设备按电压等级及功能不同内部填充的绝缘气体密度不同，不同密度的绝缘气体液化温度不同，一旦温度降至绝缘气体的液化温度，将出现大幅度绝缘性能下降，需要对绝缘气体温度进行监测，及时预警，进行保温补气，避免温度过低带来的绝缘问题。

4、环境对绝缘气体的微水含量也会产生较大影响，当设备带电运行或者环境温度升高时，设备中的水分子平均动能会增大，使原先附着在器壁和绝缘件表面的水分子重新释放，导致绝缘气体中的水分子数目增加，故此时微水值相应增大。虽然断路器中的sf6气体压力比外界气压高，但由于断路器内部气体含水量较低，而外界的水分压力比断路器内部高出一百多倍，水分子渗透力极强，一旦气室有微量泄漏，在内外巨大压差的作用下，大气中水分会逐渐通过密封件渗入绝缘气体中，导致微水升高，直接影响绝缘性能，需及时预警处理。

5、综上所述，为尽量避免气体绝缘电气设备的漏气、气体液化、微水超标等故障，需要对绝缘气体密度、温度及微水等非电参量进行实时监测预警。现有技术采用密度继电器对绝缘气体密度进行监测，监测参量单一，无法进行多参量综合预警，需人工记录数据，工作量大，一旦出现气体绝缘下降不易察觉，采用预警及闭锁硬节点通断来进行控制，预警时气体密度已在低值，无法防范未然。

技术实现思路

1、本发明提出一种气体绝缘电力设备气体状态非电参量预警方法及系统，以解决如何进行电力设备气体状态预警的问题。

2、为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种气体绝缘电力设备气体状态非电参量预警方法，所述方法包括：

3、实时地获取气体绝缘电力设备的预警参数数据；

4、基于所述预警参数数据确定预警类型；

5、确定与所述预警类型关联的控制策略，以基于所述控制策略对所述气体绝缘电力设备进行控制。

6、优选地，其中所述预警参数数据，包括：气体密度、温度和微水含量。

7、优选地，其中所述基于所述预警参数数据确定预警类型，包括：

8、若基于第一预设泄露规则确定存在缓慢泄露，则确定预警类型为缓慢泄露预警；

9、若基于第二预设泄露规则判断确定存在密度低值泄露，则确定预警类型为密度低值预警；

10、若基于温度数据确定在预设时间段内温度出现持续上升，则确定预警类型为温度持续上升预警；

11、若基于温度数据确定温度出现持续上升，且基于微水含量确定不存在气体泄漏，则当微水含量上升至第一预设百分比的预设微水含量阈值时，确定预警类型为微水超标预警；

12、若基于温度数据确定温度出现持续上升，且基于微水含量确定不存在气体泄漏，则当微水含量上升至预设微水含量阈值，则确定预警类型为微水超标报警；

13、若基于温度数据确定温度出现持续上升，且基于微水含量确定存在气体泄漏，则确定预警类型为泄漏和微水超标综合预警；

14、若基于温度数据确定温度出现持续下降，则确定预警类型为温度持续下降预警；

15、若基于温度数据确定温度出现持续下降，且基于第一预设泄露规则或第二预设泄露规则确定不存在泄露，则当温度下降至第一预设百分比的液化温度阈值时，确定预警类型为液化预警；

16、若基于温度数据确定温度出现持续下降，且基于第一预设泄露规则或第二预设泄露规则确定不存在泄露，则当温度下降至液化温度阈值时，确定预警类型为液化报警；

17、若基于温度数据确定温度出现持续下降，且基于第一预设泄露规则或第二预设泄露规则确定存在气体泄漏，则若温度未达到液化温度，确定预警类型为泄露预警；

18、若基于温度数据确定温度出现持续下降，且基于第一预设泄露规则或第二预设泄露规则确定存在气体泄漏，则若温度达到液化温度，确定预警类型为液化和泄露综合预警；

19、其中，所述第一预设泄露规则，包括：若基于气体密度数据确定在第一预设时间段内密度持续出现降低，且降值大于第一预设百分比的预设密度下降阈值且小于预设密度下降阈值，则确定预警类型为缓慢泄露预警；若基于气体密度数据确定在第一预设时间段内密度持续出现降低，且降值大于预设密度下降阈值，则确定预警类型为缓慢泄露报警；

20、所述第二预设泄露规则，包括：若基于气体密度数据确定当前的密度低于第一预设百分比的预设预警密度阈值，则确定告警类型为密度低值预警；若基于气体密度确定当前的密度低于预设预警密度阈值，则确定告警类型为密度低值报警。

21、优选地，其中所述方法还包括：

22、当基于微水含量确定是否存在气体泄露时，将获取的微水含量数据和无泄露情况下微水含量随温度变化的关系曲线进行比对，以确定是否存在气体泄露；

23、确定获取的绝缘气体密度数据所在的密度区间，并基于密度与液化温度之间的对应关系，确定与所述密度区间对应的温度区间，并基于所述温度区间中的最大值确定液化温度阈值。

24、优选地，其中所述确定与所述预警类型关联的控制策略，包括：

25、当预警类型为缓慢泄露报警或密度低值报警时，控制策略为查找漏气点，对设备进行补气操作；

26、当预警类型为温度持续上升预警和微水超标预警时，控制策略为对设备进行降温处理；

27、当预警类型为泄漏和微水超标综合预警时，控制策略为对设备进行降温处理同时查找漏气点，对设备进行补气操作；

28、当预警类型为温度持续下降预警和液化报警时，控制策略为对设备进行升温处理；

29、当预警类型为泄露预警时，控制策略为查找漏气点，对设备进行补气操作；

30、当预警类型为液化和泄露综合预警时，控制策略为对设备进行升温处理同时查找漏气点，对设备进行补气操作。

31、根据本发明的另一个方面，提供了一种气体绝缘电力设备气体状态非电参量预警系统，所述系统包括：

32、数据获取单元，用于实时地获取气体绝缘电力设备的预警参数数据；

33、预警类型确定单元，用于基于所述预警参数数据确定预警类型；

34、控制单元，用于确定与所述预警类型关联的控制策略，以基于所述控制策略对所述气体绝缘电力设备进行控制。

35、优选地，其中所述预警参数数据，包括：气体密度、温度和微水含量。

36、优选地，其中所述预警类型确定单元，基于所述预警参数数据确定预警类型，包括：

37、若基于第一预设泄露规则确定存在缓慢泄露，则确定预警类型为缓慢泄露预警；

38、若基于第二预设泄露规则判断确定存在密度低值泄露，则确定预警类型为密度低值预警；

39、若基于温度数据确定在预设时间段内温度出现持续上升，则确定预警类型为温度持续上升预警；

40、若基于温度数据确定温度出现持续上升，且基于微水含量确定不存在气体泄漏，则当微水含量上升至第一预设百分比的预设微水含量阈值时，确定预警类型为微水超标预警；

41、若基于温度数据确定温度出现持续上升，且基于微水含量确定不存在气体泄漏，则当微水含量上升至预设微水含量阈值，则确定预警类型为微水超标报警；

42、若基于温度数据确定温度出现持续上升，且基于微水含量确定存在气体泄漏，则确定预警类型为泄漏和微水超标综合预警；

43、若基于温度数据确定温度出现持续下降，则确定预警类型为温度持续下降预警；

44、若基于温度数据确定温度出现持续下降，且基于第一预设泄露规则或第二预设泄露规则确定不存在泄露，则当温度下降至第一预设百分比的液化温度阈值时，确定预警类型为液化预警；

45、若基于温度数据确定温度出现持续下降，且基于第一预设泄露规则或第二预设泄露规则确定不存在泄露，则当温度下降至液化温度阈值时，确定预警类型为液化报警；

46、若基于温度数据确定温度出现持续下降，且基于第一预设泄露规则或第二预设泄露规则确定存在气体泄漏，则若温度未达到液化温度，确定预警类型为泄露预警；

47、若基于温度数据确定温度出现持续下降，且基于第一预设泄露规则或第二预设泄露规则确定存在气体泄漏，则若温度达到液化温度，确定预警类型为液化和泄露综合预警；

48、其中，所述第一预设泄露规则，包括：若基于气体密度数据确定在第一预设时间段内密度持续出现降低，且降值大于第一预设百分比的预设密度下降阈值且小于预设密度下降阈值，则确定预警类型为缓慢泄露预警；若基于气体密度数据确定在第一预设时间段内密度持续出现降低，且降值大于预设密度下降阈值，则确定预警类型为缓慢泄露报警；

49、所述第二预设泄露规则，包括：若基于气体密度数据确定当前的密度低于第一预设百分比的预设预警密度阈值，则确定告警类型为密度低值预警；若基于气体密度确定当前的密度低于预设预警密度阈值，则确定告警类型为密度低值报警。

50、优选地，其中所述预警确定单元，还用于：

51、当基于微水含量确定是否存在气体泄露时，将获取的微水含量数据和无泄露情况下微水含量随温度变化的关系曲线进行比对，以确定是否存在气体泄露；

52、确定获取的绝缘气体密度数据所在的密度区间，并基于密度与液化温度之间的对应关系，确定与所述密度区间对应的温度区间，并基于所述温度区间中的最大值确定液化温度阈值。

53、优选地，其中所述控制单元，确定与所述预警类型关联的控制策略，包括：

54、当预警类型为缓慢泄露报警或密度低值报警时，控制策略为查找漏气点，对设备进行补气操作；

55、当预警类型为温度持续上升预警和微水超标预警时，控制策略为对设备进行降温处理；

56、当预警类型为泄漏和微水超标综合预警时，控制策略为对设备进行降温处理同时查找漏气点，对设备进行补气操作；

57、当预警类型为温度持续下降预警和液化报警时，控制策略为对设备进行升温处理；

58、当预警类型为泄露预警时，控制策略为查找漏气点，对设备进行补气操作；

59、当预警类型为液化和泄露综合预警时，控制策略为对设备进行升温处理同时查找漏气点，对设备进行补气操作。

60、本发明提供了一种气体绝缘电力设备气体状态非电参量预警方法及系统，包括：实时地获取气体绝缘电力设备的预警参数数据；基于所述预警参数数据确定预警类型；确定与所述预警类型关联的控制策略，以基于所述控制策略对所述气体绝缘电力设备进行控制；其中，预警参数包括：气体密度、温度及微水含量，本发明结合温度、密度及微水历史数据分析排除温度对密度和微水的影响，结合电力设备特点，设置液化预警温度、密度低值及超阈值微水含量等，同时设置超阈值预警和缓慢变化预警，预警系统包含微水超标预警、泄漏预警、液化预警、微水超标泄漏综合预警和液化泄漏综合预警等多预警模式，能够捕捉气体状态量微小变化，精确预警任何一种绝缘气体状态变化，具备历史数据记录分析功能，可大幅度减轻站内人员的工作量，提升设备智能化水平，及时处理设备绝缘气体漏气、微水超标及液化等问题带来的安全隐患，防患未然。