一种分布式谐波监测装置及其使用方法与流程

1.本发明涉及电网谐波监测技术领域，尤其涉及一种分布式谐波监测装置及其使用方法。


背景技术：

2.随着电力电子装置在各行各业的广泛应用，电网中谐波污染愈加突出。电力电子装置运行中难以避免的会向电网注入大量的谐波电流，导致电网中的电压和电流产生畸变，影响电网与用电设备的安全稳定运行。谐波源定位是划分各谐波源谐波责任和谐波污染治理的基础。
3.现有技术中的谐波源监测方法是通过接线端子和导线将信号引入到测量仪器仪表内部进行测量，而这种方法存在的问题是人工需要将谐波监测装置逐一安装在电缆的不同位置，这种侵入接触式的测量方式，对于配电系统而言，一方面增加工程施工的复杂度，另一方面这将增加系统发生异常和故障的概率。
4.为了解决上述问题，本发明对现有技术中的谐波源监测装置进行改进，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明克服了现有技术的不足，提供一种分布式谐波监测装置及其使用方法。
6.为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种分布式谐波监测装置，包括：若干监测组件，与所述监测组件连接的滑动组件，设置在相邻所述监测组件之间的爆发组件，设置在若干所述监测组件两端的回收组件，以及设置在每个所述监测组件上的调整组件；
7.所述滑动组件与电缆滑动连接，所述监测组件位于所述滑动组件的下方；所述爆发件一端与相邻所述监测组件固定连接，一端与相邻所述监测组件不连接或通过绳索连接；所述爆发组件用于储存势能，用于推动所述监测组件沿所述电缆方向运动；所述回收组件用于将两侧若干所述监测组件向中心位置或一侧的所述监测组件聚拢；所述调整组件用于增强或衰减所述爆发组件的势能，实现微调整所述监测组件在所述电缆上的位置；
8.所述监测组件的下方设置有平衡组件，用于平衡所述监测组件。
9.本发明一个较佳实施例中，所述滑动组件包括：滑动壳体，设置在所述滑动壳体内部且转动连接的滑动轮，以及与所述滑动轮连接的制动盘；所述滑动轮的表面设置有与所述电缆配合的滑动槽，且所述滑动槽的深度不小于所述电缆的直径。
10.本发明一个较佳实施例中，所述监测组件包括：监测壳体，和设置在所述监测壳体内部的电子式互感器和dsp数据采集单元和传输单元。
11.本发明一个较佳实施例中，所述爆发组件包括：爆发壳体，设置在所述爆发壳体内部的伸缩杆，与所述伸缩杆滑动连接的定位杆，与所述定位杆连接的垫片，以及连接所述垫片和所述伸缩杆的弹性单元；所述伸缩杆连接所述监测组件。
12.本发明一个较佳实施例中，所述调整组件包括：罐体，与所述罐体连接的若干增压
单元，设置在每个所述增压单元上的出气阀，以及与所述出气阀连接的出气管；所述出气阀用于调节所述增压单元中增压气体的释放量。
13.本发明一个较佳实施例中，若干所述出气管的中轴线与所述电缆形成一定夹角，所述出气管中心对称布置。
14.本发明一个较佳实施例中，沿所述监测组件长度方向轴对称的若干所述出气管间断喷射所述增压气体。
15.本发明一个较佳实施例中，所述平衡组件为悬挂式配重块。
16.本发明提供了一种分布式谐波监测装置的使用方法，包括以下步骤：
17.a1、通过将监测装置安装在电缆的中心位置；通过控制位于中心位置的爆发组件释放势能，带动监测装置向电缆的两端运动；在运动过程中，若干爆发件逐渐释放势能，若干监测组件逐渐分离；
18.a2、当所述调整组件的微调整与爆发组件的势能释放方向一致时，增强滑动组件的位移量；当所述调整组件的微调整与爆发组件的势能释放方向相反时，衰减滑动组件的位移量；
19.a3、监测组件对电缆的电力谐波信号进行采集；
20.a4、通过回收组件将监测组件向中心位置或一侧的监测组件聚拢，实现回收。
21.本发明提供了另一种分布式谐波监测装置的使用方法，包括以下步骤：
22.b1、通过将监测装置安装在电缆的边缘位置；通过控制不同的爆发组件的势能释放程度，且若干爆发组件逐渐释放，使得监测组件依次向电缆的另一方向逐渐分离和移动；
23.b2、当所述调整组件的微调整与爆发组件的势能释放方向一致时，增强滑动组件的位移量；当所述调整组件的微调整与爆发组件的势能释放方向相反时，衰减滑动组件的位移量；
24.b3、监测组件对电缆的电力谐波信号进行采集；
25.b4、通过回收组件将监测组件向中心位置或一侧的监测组件聚拢，实现回收。
26.本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：
27.(1)本发明提供了一种分布式谐波监测装置，适用于具有两端高中间低的结构的配电网，利用爆发组件将监测装置分离为多个部分，并且借助爆发组件释放的势能带动监测组件运动至指定位置，解决了人工需要将谐波监测装置逐一安装在电缆的不同位置的问题，实现了监测装置的自动定位。
28.(2)本发明中的爆发组件通过调节弹性单元压缩的长度，实现调节势能储存的程度；并且爆发组件采用依次爆发的方式，依次爆发的有序性，形成多个爆发能量级，保证了监测组件的分布均匀，并且多个监控组件同时运动有利于保证监控组件的稳定性。
29.(3)本发明通过出气管和爆发组件的配合，实现增强或衰减势能的作用，使得定位装置能够在不同悬挂形态的电缆上滑动，并且保证了监测装置的滑动时的稳定性。
30.(4)本发明在监测组件的底部设置平衡组件，平衡组件为悬挂式配重块，其目的在于：1、起到平衡的作用，提高监测装置的抗风能力；2、增加电缆与滑动轮凹槽的接触，防止电缆与滑动轮的脱离，提高滑行时的稳定性。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；
32.图1是本发明的优选实施例的一种分布式谐波监测装置的立体结构示意图；
33.图2是本发明的优选实施例的滑动组件和调整组件的立体结构示意图；
34.图3是本发明的优选实施例的爆发组件的立体结构示意图；
35.图4是本发明的优选实施例的伸缩杆和定位杆的立体结构示意图；
36.图5是本发明的优选实施例的伸缩杆和定位杆配合运动的示意图；
37.图中：1、分布式谐波监测装置；2、监测组件；3、滑动组件；31、滑动壳体；32、滑动轮；33、制动盘；4、爆发组件；41、爆发壳体；42、伸缩杆；43、定位杆；44、垫片；45、弹性单元；46、绳索；47、滚动轮；5、回收组件；6、调整组件；61、罐体；62、增压单元；63、出气阀；64、出气管。
具体实施方式
38.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
40.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
41.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
42.如图1所示，示出了本发明中一种分布式谐波监测装置1的立体结构示意图。该分布式谐波监测装置1用于将多个监测组件2分布至电缆的长度方向上，实现电力谐波信号的监测。
43.需要说明的是，本发明的电缆为非水平的结构，这是由于现有技术中的配电网的电缆为悬挂式，结合电缆自身的长度和重量，使得电缆呈现两端高中间低的结构，呈现出分布时监测装置的“爬坡”或“滑降”两种状态。
44.该分布式谐波监测装置1包括：若干监测组件2，与监测组件2连接的滑动组件3，设置在相邻监测组件2之间的爆发组件4，设置在若干监测组件2两端的回收组件5，以及设置在每个监测组件2上的调整组件6。
45.滑动组件3与电缆滑动连接，监测组件2位于滑动组件3的下方；爆发件一端与相邻监测组件2固定连接，一端与相邻监测组件2不连接或通过绳索46连接；爆发组件4用于储存势能，用于推动监测组件2沿电缆方向运动；回收组件5用于将两侧若干监测组件2向中心位置或一侧的监测组件2聚拢；调整组件6用于增强或衰减爆发组件4的势能，实现微调整监测组件2在电缆上的位置。
46.如图2所示，示出了本发明中滑动组件3和调整组件6的立体结构示意图。滑动组件3包括：滑动壳体31，设置在壳体内部且转动连接的滑动轮32，以及与滑动轮32连接的制动盘33，该滑动壳体31为凹形结构。滑动轮32优选通过转动轴与滑动壳体31轴承连接，且一侧转动轴连接有制动盘33。制动盘33的周向设置有制动卡钳。需要说明的是，本发明为了进一步提高监测装置的稳定性，在转动轴的另一侧设置与制动盘33质量相等的平衡盘。
47.滑动轮32的表面设置有与电缆配合的滑动槽，且滑动槽的深度不小于电缆的直径，保证滑动轮32转动时的平衡性或稳定性。
48.监测组件2包括：监测壳体，和设置在监测壳体内部的电子式互感器和dsp数据采集单元和传输单元。监测壳体与滑动壳体31连接。通过电子式互感器监测电力谐波信号，经过dsp数据采集单元预处理后，通过传输单元输送至终端，实现自动化的信号采集。
49.如图3所示，示出了本发明中爆发组件4的立体结构示意图。本发明中爆发组件4包括：爆发壳体41，设置在爆发壳体41内部的伸缩杆42，与伸缩杆42滑动连接的定位杆43，与定位杆43连接的垫片44，以及连接垫片44和伸缩杆42的弹性单元45。定位杆43通过垫片44与爆发壳体41固定连接。伸缩杆42包括：滑动部、抵接部和连接部。其中滑动部为中空的柱形结构，抵接部的一端用于固定弹性单元45，连接部为杆状，用于连接监测壳体。
50.如图4所示，示出了本发明中伸缩杆42和定位杆43的立体结构示意图。本发明中滑动部的内径大于定位杆43，滑动部向定位杆43的长度方向滑动，实现抵接部和垫片44之间的间距变化，实现对弹性单元45的压缩或伸张，进而实现势能的储存和释放。当势能释放时，滑动杆的连接部带动监测组件2沿电缆的长度方向运动。
51.如图5所示，在一个较佳实施例中，滑动部的内壁上设置有滚动轮47，定位杆43上设置有与滚动轮47配合的滚动槽，使得滚动轮47带动滑动部沿滚动槽的长度方向移动。
52.本发明中的弹性单元45优选为弹簧，且弹簧的长度和刚性可以根据实际需要移动的距离确定，本领域技术人员可以选择不同刚度的弹簧。
53.需要说明的是，若监测装置采用由中心向两侧爆发的方式，则由监测装置中心向两端的爆发组件4储存的势能的大小依次减小；若监测装置采用由一端向另一端爆发的方式，则由监测装置一端向另一端的爆发组件4储存的势能的大小依次减小。本发明中不论采用中心爆发还是边缘爆发的方式，都是控制爆发组件4依次爆发，即对应于较多的监测组件2的爆发组件4的势能储存较多。依次爆发的有序性，形成多个爆发能量级，保证了监测组件
2的分布均匀，并且多个监控组件同时运动有利于保证监控组件的稳定性。
54.本发明中调整组件6包括：罐体61，与罐体61连接的若干增压单元62，设置在每个增压单元62上的出气阀63，以及与出气阀63连接的出气管64；出气阀63用于调节增压单元62中增压气体的释放量。
55.若干出气管64的中轴线与电缆形成一定夹角，出气管64中心对称布置，本发明优选为30
°
～45
°
。沿监测组件2长度方向轴对称的若干出气管64间断喷射增压气体。
56.本发明中优选为4个出气管64。监测装置朝高处的电缆运动时，此时出气管64喷射增压气体的方向是与运动方向相反的，增加势能，使得监测装置能够在一次爆发时冲击到指定位置的附近。而监测装置朝低处的电缆运动时，此时出气管64喷射增压气体的方向是与运动方向相同的，一方面减小势能，防止监控装置超过指定位置，另一方面，防止过快的爆发速度导致侧翻。
57.本发明中监测组件2的下方设置有平衡组件，平衡组件为悬挂式配重块，其目的在于：1、起到平衡的作用，提高监测装置的抗风能力；2、增加电缆与滑动轮32凹槽的接触，防止电缆与滑动轮32的脱离，提高滑行时的稳定性。
58.本发明中的回收组件5可以为与爆发组件4相同的结构，其爆发组件4的连接部连接监测装置一端或两端的监测组件2，同样采用爆发聚拢的方式，通过爆发产生的推动力，使得监测装置形成为一个整体。
59.本发明提供了一种分布式谐波监测装置1的使用方法，包括以下步骤：
60.a1、通过将监测装置安装在电缆的中心位置；通过控制位于中心位置的爆发组件4释放势能，带动监测装置向电缆的两端运动；在运动过程中，若干爆发件逐渐释放势能，若干监测组件2逐渐分离；
61.a2、当调整组件6的微调整与爆发组件4的势能释放方向一致时，增强滑动组件3的位移量；当调整组件6的微调整与爆发组件4的势能释放方向相反时，衰减滑动组件3的位移量；
62.a3、监测组件2对电缆的电力谐波信号进行采集；
63.a4、通过回收组件5将监测组件2向中心位置或一侧的监测组件2聚拢，实现回收。
64.本发明提供了另一种分布式谐波监测装置1的使用方法，包括以下步骤：
65.b1、通过将监测装置安装在电缆的边缘位置；通过控制不同的爆发组件4的势能释放程度，且若干爆发组件4逐渐释放，使得监测组件2依次向电缆的另一方向逐渐分离和移动；
66.b2、当调整组件6的微调整与爆发组件4的势能释放方向一致时，增强滑动组件3的位移量；当调整组件6的微调整与爆发组件4的势能释放方向相反时，衰减滑动组件3的位移量；
67.b3、监测组件2对电缆的电力谐波信号进行采集；
68.b4、通过回收组件5将监测组件2向中心位置或一侧的监测组件2聚拢，实现回收。
69.以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。