随着电力系统的迅速发展,对电力设备的可靠性要求也越来越高。由于成套高压开关柜体的密闭性,在一些负荷较重的地区,开关柜存在性能参数超标情况。开关柜的性能超标,直接影响电气系统和电力设备的安全稳定运行。针对目前高压开关柜故障诊断预警设计的不足,本文基于低功耗LoRa和NB-IoT两种无线通信技术,运用OneNet物联网平台设计了一种高压开关柜故障检测与预警系统。该系统分为监测节点、集中器和监控预警平台三部分。监测节点采用温度、电压和电流传感器分别对母线触点温度、电压和电流数据进行采集,对高压开关柜运行状态进行分析,并对异常数据发出报警提示,并通过长距离LoRa无线传输模块将采集的数据发送至集中器;集中器主要负责汇聚众多底端监测节点传送的数据,并进行数据打包处理后,再通过NB-IoT无线传输模块将汇聚信息发送至监控平台;监控预警平台采用OneNet物联网平台,接收集中器上传的运行数据,并具有数据存储、显示、查询、预警等功能。本文对故障检测系统的软硬件进行了具体设计,其中监测节点和集中器主控芯片选用STM32F103C8T6单片机,两种无线通讯模块分别选用SX1278和BC95射频芯片,系统各设备的软件均使用C语言进行模块化设计,程序编写选择Keil MDK开发环境。针对本系统无线数据传输高的要求,本文提出优化的速率自适应路由算法,仿真分析表明该算法明显提高了数据传输的吞吐率,并在实际运行中取得良好监测效果。另外,本文依据故障预警功能研究设计了一种基于小波去噪的支持向量机预测算法,为高压开关柜故障预警的运算基础,仿真预测结果分析表明,该算法可实现高压开关柜触点温度预警,并根据当前触点电流、电压值综合分析判断高压开关柜故障原因。最后通过对系统功能测试,实验结果表明,本文设计的高压开关柜故障检测与预警系统的性能满足设计要求,可以实现对开关柜运行故障诊断并进行预警的功能,具有重大的推广意义。图[58]表[13]参[64]