[發明專利]一種電子式互感器性能實時監測系統及方法

在審

• 申請號: 201410515408.2
• 申請日: 2014-09-29
• 公開（公告）號: CN104316891A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 席亞克;易永輝;劉桂蓮;梁經宛;牛強;劉永欣;陶永健;姜帥
• 申請（專利權）人: 許繼電氣股份有限公司;許昌許繼軟件技術有限公司
• 主分類號: G01R35/02
• 分類號: G01R35/02
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 胡泳棋

技術領域

本發明涉及一種電子式互感器性能實時監測系統及方法，屬于電力系統自動化技術領域。

背景技術

隨著光電子、光纖通信和數字信號處理技術的發展和應用，基于不同方式、不同采集原理的電子式互感器應運而生。電子式互感器做為智能變電站信息化、數字化、自動化、互動化任務的關鍵設備之一，是為電力系統電能計量、繼電保護設備、測控設備等提供電壓電流信號的重要設備，其運行穩定性和可靠性與電力系統的安全、可靠、經濟運行密切相關。

2010至2012年電子式互感器在國內進行了大規模的應用，盡管電子式互感器產品都通過了型式試驗和出廠試驗，但是電子式互感器在實驗室內和現場運行中性能表現存在不一致，缺乏長期運行考驗，導致現場實際運行過程中可靠性和長期穩定性較差，故障率較高的缺陷集中爆發，嚴重影響了電力系統的安全運行，電子式互感器應用也陷入停滯階段。后續智能變電站工程建設仍然采用常規互感器，導致電子式互感器實用化進度緩慢，截止目前智能變電站中電子式互感器的應用率不足10％。

近年來針對電子式互感器應用中暴露的問題，相關設備廠家和科研機構在可靠性、穩定性、試驗手段、標準規范等方面進行了完善，使得電子式互感器產品逐步成熟。為了驗證、監測不同廠家、不同原理的經技術提升后的電子式互感器在現場運行時的產品性能，設計出一種電子式互感器性能實時監測方法是電子式互感器和智能變電站工程實踐過程中必然的需求，也是電子式互感器在電力系統中應用推廣的必然需求。

發明內容

本發明的目的是提供一種電子式互感器性能實時監測系統及方法，以改變目前電子式互感器經過技術提升后、現場運行經驗匱乏的問題。

本發明為解決上述技術問題而提供一種電子式互感器性能實時監測系統，該實時監測系統包括數字量采集合并單元、模擬量采集合并單元、時間同步裝置和實時監測裝置，

所述數字量采集合并單元用于采集變電站內運行的電子式互感器的保護、測量、計量電壓電流量和互感器自身的狀態信息，并將其輸出給實時監測裝置；

所述模擬量采集合并單元用于采集變電站內運行的常規互感器的保護、測量、計量電壓電流量，并將其輸出至實時監測裝置；

所述時間同步裝置用于同時發送3路同步信號分別至數字量采集合并單元、模擬量采集合并單元和實時監測裝置，以保證數字量采集合并單元、模擬量采集合并單元和實時監測裝置的時鐘統一；

所述實時監測裝置用于根據設定的時間間隔對比常規互感器和電子式互感器相同相別采樣數據的幅值差和相位差，若存在采樣數據的幅值差或相位差超過設定值，則進行告警。

所述實時監測裝置通過光纖點對點連接數字量采集合并單元和模擬量采集合并單元。

所述時間同步裝置分別通過光纖連接至數字量采集合并單元、模擬量采集合并單元和實時監測裝置。

所述實時監測裝置的硬件基于高速數據總線，包括光纖采集卡、嵌入式CPU板卡和存儲設備。

所述實時監測裝置的軟件模塊采用嵌入式操作系統，包括數據采集模塊、通訊處理模塊、服務端數據處理模塊和客戶端數據輸出模塊。

本發明為解決上述技術問題還提供了一種電子式互感器性能實時監測方法，該監測方法包括以下步驟：

1)同步采集變電站內常規互感器和電子式互感器的保護、測量、計量電壓電流量以及電子式互感器的自身的狀態信息；

2)根據設定的時間間隔比對常規互感器和電子式互感器相同相別采樣數據的幅值差和相位差，判斷二者的幅值和相位差是否在設定的允許范圍內；

3)若有幅值差或相位差超過設定的范圍，則對幅值差或相位差進行計算并發出告警信息，同時記錄下此時電子式互感器自身的狀態信息。

所述步驟2)中設定的時間間隔的最小值不小于20ms。

所述步驟2)在對采樣數據進行比對之前還需對采集到數據采用快速傅里葉變換算法、加二階漢寧卷積窗校正方法以及拉格朗日插值計算方法進行處理，以得到掛網電子式互感器和正常運行常規互感器輸出的保護、測量、計量通道數據的精確幅值和精確相位。