[發明專利]一種高溫超導電纜監控保護系統及其方法

在審

• 申請號: 202011385752.6
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN112600173A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 吳小辰;胡子珩;余建國;章彬;汪楨子;汪偉;王琦
• 申請（專利權）人: 深圳供電局有限公司
• 主分類號: H02H7/22
• 分類號: H02H7/22;H02H7/26;H02J13/00;G01K11/32
• 代理公司: 深圳匯智容達專利商標事務所(普通合伙) 44238
• 代理人: 徐文城

1.一種高溫超導電纜監控保護系統，其特征在于，所述系統包括監控系統以及與所述監控系統電連接的測溫光纖、告警器、保護裝置；

所述測溫光纖用于測量所述高溫超導電纜的沿線溫度，并將測得的沿線溫度發送給監控系統；所述沿線溫度包括高溫超導電纜沿線任一點溫度以及平均溫度；

所述監控系統包括數據接收單元、第一判斷單元、第二判斷單元、第三判斷單元和指令生成單元；所述數據接收單元用于接收所述測溫光纖所檢測的所述沿線溫度，并分別轉發給第一判斷單元、第二判斷單元、第三判斷單元；所述第一判斷單元用于根據所述高溫超導電纜沿線任一點溫度與預設溫度閾值的比較結果判斷是否進行切除保護或告警；所述第二判斷單元用于根據所述高溫超導電纜沿線平均溫度與預設溫度閾值的比較結果判斷是否進行切除保護或告警；所述第三判斷單元用于根據所述高溫超導電纜沿線任一點溫度獲得高溫超導電纜沿線的溫度變化波形特征圖，并根據所述溫度變化波形特征圖判斷是否進行切除保護或告警；所述指令生成單元用于響應于接收到所述第一判斷單元、第二判斷單元或第三判斷單元的判斷結果，根據所述判斷結果生成對應的切除指令或告警指令，將所述切除指令下發給保護裝置，或將所述告警指令下發給告警器；

所述告警器用于響應于接收到所述告警指令，進行高溫超導電纜失超告警；

所述保護裝置用于響應于接收到所述切除指令，切除所述高溫超導電纜。

2.根據權利要求1所述的高溫超導電纜監控保護系統，其特征在于，所述第一判斷單元具體用于：

當高溫超導電纜沿線任一點溫度大于預先設定的第一溫度值時，判斷進行告警；

當高溫超導電纜沿線任一點溫度大于預先設定的第二溫度值時，判斷進行切除保護。

3.根據權利要求2所述的高溫超導電纜監控保護系統，其特征在于，所述第二溫度閾值為液氮不發生沸騰的最高溫度、絕緣材料可承受的最高溫度、引起超導體的性能發生根本性改變的最高溫度、超導帶材發生破壞性損害的最高溫度中的最小值。

4.根據權利要求1所述的高溫超導電纜監控保護系統，其特征在于，所述第二判斷單元具體用于：

當高溫超導電纜沿線平均溫度大于預先設定的第三溫度值時，判斷進行告警；

當高溫超導電纜沿線平均溫度大于預先設定的第四溫度值時，判斷進行切除保護。

5.根據權利要求1所述的高溫超導電纜監控保護系統，其特征在于，所述第三判斷單元包括：

特征圖生成單元，用于根據所述沿線溫度進行多分辨形態梯度變換得到所述溫度變化波形特征圖；

失超區域確定單元，用于根據所述溫度變化波形特征圖確定一個或多個局部失超區域的位置和寬度；其中所述溫度變化波形特征圖中任意相鄰的一個正窄峰和一個負窄峰之間區域為一個局部失超區域；

執行判斷單元，用于根據所述一個或多個局部失超區域的寬度判斷是否進行切除保護或告警。

6.根據權利要求5所述的高溫超導電纜監控保護系統，其特征在于，所述執行判斷單元具體用于：

當任一個局部失超區域的寬度滿足d_ir_L，或多個局部失超區域的寬度滿足時，判斷進行告警；

當任一個局部失超區域的寬度滿足d_ir_H，或多個局部失超區域的寬度滿足時，判斷進行切除保護；

其中，d_i為第i個局部失超區域的寬度，l為高溫超導電纜長度，r_L，r_H，r_L-av，r_H-av分別為預先設置的閾值。