[發(fā)明專利]一種光纖電流互感器故障診斷方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811528452.1
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN109581268A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發(fā)明（設計）人: 劉宸;張志鑫;王長勝;郭利;王鼎;李成鋼;余達菲;蘇闊;李貞城;王佳穎;王家尊;王利清;靳俊杰;司磊
• 申請（專利權）人: 國網吉林省電力有限公司電力科學研究院;吉林省電力科學研究院有限公司;北京航天時代光電科技有限公司
• 主分類號: G01R35/02
• 分類號: G01R35/02
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 范曉毅

一種光纖電流互感器故障診斷方法及裝置，對光纖電流互感器原有的光路和電路結構保持不變，將互感器輸出數據量‘保護通道1數據’、‘保護通道2數據’、‘計量通道數據’和狀態(tài)量‘光功率計數值’、‘電壓值’、‘溫度值’分別進行相關數據處理，并與設定的閾值進行比較，若超出閾值范圍則啟動相關診斷程序，做出預警和告警提示。本發(fā)明集成化、綜合化的診斷方法能夠準確、實時檢測互感器工作狀態(tài)并對故障情況及時進行預警和報警。

技術領域

本發(fā)明涉及一種光纖電流互感器故障診斷方法及裝置，屬于光纖電流互感器領域。

背景技術

互感器是監(jiān)測電網運行狀態(tài)的重要設備，變電站中測量、監(jiān)控和保護控制依靠它來獲得測量、計量、保護所需的電流、電壓等信息。傳統電磁式互感器存在電氣絕緣薄弱、體積笨重、動態(tài)范圍小、鐵磁諧振過電壓等問題，難以在大范圍內保持一定的精度和線性度。隨著數字化變電站智能電網的不斷發(fā)展推進，光纖電流互感器憑借其區(qū)別于傳統電磁式互感器的獨特優(yōu)勢，越來越受到智能化電網建設的青睞。但目前制約光纖電流互感器進一步大規(guī)模應用的主要因素是其長期運行穩(wěn)定性差、故障率高的問題，所以研究光纖電流互感器的故障診斷方法對其性能提升有重要影響。

目前，國內外對光纖電流互感器故障診斷方法的研究主要集中在基于光路改進和基于信號處理兩方面。基于光路改進的方法如公開號為CN105467188A和公開號為CN107328986A的中國專利，在光纖電流互感器常規(guī)光路結構基礎上額外增加光電探測器及AD采樣電路，用來對整個光路的狀態(tài)進行監(jiān)測和診斷，這種方法不僅使光纖電流互感器整體成本增加，更加劇了系統的復雜性?；谛盘柼幚淼姆椒ㄈ绻_號為CN107784170A的中國專利，利用Allan方差研究電流互感器的噪聲分布，從而推測其故障狀況，這種方法由于Allan方差難以分析動態(tài)非穩(wěn)定信號從而在實際應用中不能準確識別故障和精確定位故障源頭。公開號為CN108627793A的中國專利利用波形反演的方法對基于羅氏線圈原理的電子式電流互感器進行故障識別，針對互感器常見的漸變性故障診斷具有一定的局限性。

最近，利用互感器現場運行數據進行狀態(tài)監(jiān)控和故障診斷的方法受到了越來越多研究者的注意，例如公開號為CN106093824A的中國專利提出的互感器內部狀態(tài)量監(jiān)測方法和公開號為CN107885179A的中國專利所述的利用小波變換進行互感器故障診斷的方法，雖然都是基于互感器現場運行數據對其進行監(jiān)測和診斷，但方法單一不能實時準確器進行故障預警和告警，且不能有效區(qū)分電網故障還是互感器自身故障。如果造成后端保護裝置誤動作，將會帶來巨大的安全隱患和經濟損失。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供了一種光纖電流互感器故障診斷方法及裝置，對光纖電流互感器原有的光路和電路結構保持不變，將互感器輸出數據量‘保護通道1數據’、‘保護通道2數據’、‘計量通道數據’和狀態(tài)量‘光功率計數值’、‘電壓值’、‘溫度值’分別進行相關數據處理，并與設定的閾值進行比較，若超出閾值范圍則啟動相關診斷程序，做出預警和告警提示。本發(fā)明集成化、綜合化的診斷方法能夠準確、實時檢測互感器工作狀態(tài)并對故障情況及時進行預警和報警。

本發(fā)明目的通過以下技術方案予以實現：

一種光纖電流互感器故障診斷方法，包括如下步驟：

步驟一、對電網運行數據中的溫度值、電壓值、光功率計數值進行判斷，如果其中任一數值超過相應的閾值時，啟動互感器故障告警診斷程序，否者轉入步驟二；

步驟二、對電網運行數據中的計量通道數據和保護通道2數據分別進行小波變換，然后對小波變換后的數據分別進行奇異值檢測獲得相應奇異值；如果小波變換后的計量通道數據和保護通道2數據中瞬時電流突變量均超過相應的閾值，且，計量通道數據的奇異值和保護通道2數據的奇異值發(fā)生時刻相同，且，步驟一中所述的溫度值、電壓值、光功率計數值均未超過相應的閾值時，啟動電網診斷程序；