[發明專利]應用磁阻感知的接地電流狀態監測方法、裝置及存儲介質

在審

• 申請號: 202110004870.6
• 申請日: 2021-01-04
• 公開（公告）號: CN112834811A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 雷煜卿;仝杰;張樹華;王蘭若;李蕩;張明皓;宋睿;焦飛
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司;國網安徽省電力有限公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25;G01R31/52
• 代理公司: 北京中巡通大知識產權代理有限公司 11703
• 代理人: 李宏德

1.一種應用磁阻感知的接地電流狀態監測方法，其特征在于，包括：

將獲取的接地線中的采樣信號進行量化處理，得到采樣信號的實時波形數據，所述實時波形數據包括采樣信號的基波和/或諧波的有效值、峰值和實時波形；

根據實時波形數據，按照預設電流關系模型，計算出接地導線的電流信號；

根據得出的電流信號計算電流信號的有效值；所述有效值包括電流信號的有效值、基波有效值和各次諧波的有效值，并將得出的電流有效值與預設電流閾值進行比較；

若超過預設電流閾值，且采集的電流信號中包含高于2次諧波的成分，則評估為是發生局部放電級別的接地故障；

根據接地故障的放電級別匹配預設處理方案，進行故障處理。

2.根據權利要求1所述的應用磁阻感知的接地電流狀態監測方法，其特征在于，所述預設電流關系模型包括以接地導線表面選取一幾何中心為原點構建三維直角坐標系，利用坐標系中切平面且垂直于導線的X軸磁場強度分量構建X軸磁場分量與被測接地導線的電流關系模型，利用構建的電流關系模型，計算待測的接地導線電流。

3.根據權利要求2所述的應用磁阻感知的接地電流狀態監測方法，其特征在于，在X軸磁場分量與被測接地導線的電流關系模型中，按照如下公式計算待測的接地導線電流：

其中，Bx為X軸方向的磁場分量，接地導線長度為2a，L為母排的寬度，I為待測的接地導線電流，d為磁阻傳感器距離導線最近表面的垂直距離，b為導線的直徑，(x₁,y₁,z₁)表示磁阻傳感器三維直角坐標系中的坐標，μ₀為真空磁導率。

4.一種應用磁阻感知的接地電流狀態監測裝置，用于實施上述權利要求1-3中任意一項所述的監測方法，包括：磁阻傳感器模塊、模擬信號采集模塊、MCU計算模塊；其特征在于，

還包括自取供電模塊，所述自取供電模塊用于將通過耦合感應獲取的電能提供給其他模塊供電，包括感應線圈、導磁硅鋼片上、整流電路和超級電容；

所述感應線圈纏繞在導磁硅鋼片上，用于通過耦合感應的方式獲取電流信號；

所述整流電路用于將接收到的電流信號進行整流后輸出直流電流，給超級電容充電；

所述超級電容用于將充好的電能釋放至其他模塊。

5.根據權利要求4所述的應用磁阻感知的接地電流狀態監測裝置，其特征在于，磁阻傳感器單元采用高靈敏度的推挽式電連接結構，沿自由層磁化方向連接成推磁電阻串和挽磁電阻串。

6.根據權利要求4所述的應用磁阻感知的接地電流狀態監測裝置，其特征在于，還包括LoRa通信模塊；所述LoRa通信模塊，按照定時或者在判斷為異常狀態時被喚醒，并低功耗運行，按照LoRa無線通訊協議進行信息打包、傳輸；將匹配的處理方案發送給智能配變網關，經網關將變壓器的狀態信息與異常信息傳輸到配電監測中心，遠程監測電力設備的運行狀態。

7.根據權利要求4所述的應用磁阻感知的接地電流狀態監測裝置，其特征在于，還包括電壓信號調理模塊；所述電壓信號調理模塊用于對磁阻傳感器模塊獲取的采樣信號進行濾波、放大。

8.根據權利要求4所述的應用磁阻感知的接地電流狀態監測裝置，其特征在于，還包括電磁屏蔽外殼，所述電磁屏蔽外殼內部通過電泳工藝涂覆形成特定銅金屬層，所述特定銅金屬層接地，用于屏蔽現場復雜電場干擾信號和高頻電磁波干擾信號。

9.根據權利要求8所述的應用磁阻感知的接地電流狀態監測裝置，其特征在于，所述屏蔽外殼包括將接地導線固定在中央的上部和下部；所述導磁硅鋼片呈環狀排布在屏蔽外殼的上部和下部，所述上部和下部扣合后導磁硅鋼片形成閉合環。

10.一種存儲介質，其特征在于，所述存儲介質上存儲有計算機程序，所述計算機程序被執行時實現如權利要求1至3中任一項所述應用磁阻感知的接地電流狀態監測方法的步驟。