[發明專利]基于分布式數據采集處理的CVT在線監測系統和方法

有效

• 申請號: 201810375797.1
• 申請日: 2018-04-25
• 公開（公告）號: CN108459295B
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 韓海安;王暉南;薛建立;劉郁猷;邵龍;楊艷芳;陳力波;蔚曉明;郭海旭;畢艷華;趙園
• 申請（專利權）人: 國網山西省電力公司計量中心
• 主分類號: G01R35/02
• 分類號: G01R35/02;G06F17/16
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

本發明涉及智能電網設備實時數據采集與處理、在線監測技術領域，具體是一種基于分布式數據采集處理的CVT在線監測系統和方法及監測方法。監測系統依次包括標準信號變換單元、高頻次數據采集處理單元和終端工業計算機，所述終端工業計算機上安裝有用于進行CVT運行狀態評估和故障診斷的分析軟件；監測方法采用了帶遺忘因子的最小二乘遞推參數估計法。本發明主要用于對變電站的CVT的運行狀況進行實時在線監測。

技術領域

本發明涉及智能電網設備實時數據采集與處理、在線監測技術領域，具體是一種基于分布式數據采集處理的CVT在線監測系統和方法及監測方法。

背景技術

CVT，全稱電容式電壓互感器，是智能變電站的關鍵設備，主要用于將一次高電壓按一定比率轉變為低電壓。CVT保障了電力系統的穩定運行，其運行狀態的優劣直接關系到電氣量測量的準確性。目前，CVT在設計與運行上經驗還有待積累，大量運行數據表明，其運行和測量的穩定性和可靠性還有待驗證，如果運行中CVT出現擊穿故障，將給電力系統的安全運行帶來隱患，因此有必要對其運行狀況進行實時在線監測，實現其在線故障診斷，才能及時排除故障，保障正常運行。現有CVT實時監測設備并不成熟，監測效果不可靠。此外，在智能變電站中，一般來說CVT數量較多，若引入獨立的CVT監測裝置來監測單個CVT，則需要耗費大量的成本，且實現起來非常復雜。

發明內容

本發明旨在解決現有技術中CVT在線監測不可靠、且監測多個CVT時成本過高、通信數據計算量過大的技術問題。為此，本發明提出一種基于分布式數據采集處理的CVT在線監測系統及方法，將CVT運行狀態的數據采集與處理分散到多個分布式數據采集處理卡中，從而減少了數據的傳輸與處理量，能夠對智能變電站中多個CVT的運行數據與運行狀態綜合進行高速、實時、準確的監測。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種基于分布式數據采集處理的CVT在線監測系統，依次包括標準信號變換單元、高頻次數據采集處理單元和終端工業計算機，所述終端工業計算機上安裝有用于進行CVT運行狀態評估和故障診斷的分析軟件；標準信號變換單元，包括多個PT，多個所述PT分別與多個CVT的輸出端對應連接，PT用于將CVT的模擬輸出信號變換為適用于所述高頻次數據采集處理單元輸入量程的模擬信號；高頻次數據采集處理單元，包括分別與多個PT的輸出端對應連接的多個分布式數據采集處理卡，每個分布式數據采集處理卡用于采集一個CVT的三相電壓信號，所述分布式數據采集處理卡包括依次電連接的信號調理模塊、A/D轉換模塊和數據處理模塊；所述信號調理模塊用于放大采集的有效信號，濾除高頻噪聲，隔離高壓浪涌和共模干擾；所述A/D轉換模塊用于將經調理過的模擬信號轉換為數字信號，并發送給所述數據處理模塊；所述數據處理模塊用于對所述A/D轉換模塊發送的數字信號進行處理，從而大大壓縮了數據量，處理完成的結果發送給總線組包通信模塊；所述高頻次數據采集處理單元還包括同步觸發模塊和總線組包通信模塊，所述同步觸發模塊用于向所述A/D轉換模塊發送同步信號、以保證多個分布式數據采集處理卡同步采樣，所述總線組包通信模塊用于將從每個分布式數據采集處理卡接收到的信號組包發送；終端工業計算機，與所述總線組包通信模塊電連接，用以接收、分析收到的信號并顯示CTV的運行狀態結果，完成CVT運行故障的監測，并將數據實時保存入數據庫便于查看和復現運行狀況。這里所謂的秒脈沖，即PPS。

本發明還提供一種應用于上述分析軟件上的監測方法，其特征在于采用了帶遺忘因子的最小二乘遞推參數估計法，具體包括以下步驟：

步驟一：建立單個分布式數據采集處理卡采集到的CVT二次側A、B、C三相信號的遞推最小二乘模型，設定估計參數對于單個間隔CVT，所述CVT二次側信號的遞推最小二乘模型為：

其中，U_a、U_b、U_c分別為CVT的A、B、C三相二次電壓，為待估計的參數。