CN105699889A - 智能变电站断路器电气寿命损失及灭弧能力的评价方法 - Google Patents

Abstract

智能变电站断路器电气寿命损失及灭弧能力评价方法，包括利用网络报文记录仪在GOOSE网捕捉带时标的断路器分闸命令报文和与之对应的断路器分闸位置报文，获得发出分闸命令的时刻和发出分闸位置报文的时刻、计算断路器燃弧开始时刻、捕捉与断路器分闸事件对应的SV报文、计算燃弧开始时刻断路器电弧电流有效值、计算熄弧时刻、计算开断寿命损失等步骤。还包括计算断路器燃弧时间、计算断路器灭弧剩余行程时间、计算断路器灭弧剩余行程等步骤。利用本发明提出的方法，不需增加专用传感器，也不需增加其它专用硬件，即可实现对智能变电站断路器导电触头电气寿命及灭弧能力的监测与评价，是一种有效、经济、简单易行的方法。

Description

智能变电站断路器电气寿命损失及灭弧能力的评价方法

技术领域

本发明涉及智能变电站断路器特性的评价技术领域，特别是智能变电站断路器电气寿命损失及灭弧能力的评价方法。

背景技术

对电网高压电气设备实施状态检修，可以及时处理设备缺陷、提高检修效率、延长设备使用寿命，对电网安全、经济运行有重要意义。准确的状态监测与状态评价是支撑状态检修的技术基础。

对断路器主触头电气寿命的状态监测与状态评价，是对变电站开关设备实施状态检修的重要依据。在现有智能变电站开关设备机械特性状态监测方法中，通常是用专门设置的传感器和数据处理装置实现对断路器机械特性的状态监测和状态评价。由于这类方法需要配置专用传感器和数据处理装置，受技术、经济因素及在线监测设备自身可靠性制约，这些技术的应用受到限制，致使在现有智能变电站中未能普遍实现对高压开关设备(包括断路器、隔离开关、接地开关，下同)机械特性的状态监测与评价，使状态检修实施效果受到影响。

发明内容

本发明的目的是提出一种利用智能变电站GOOSE报文获取断路器分闸命令信息和位置变化信息、利用SV报文获取断路器导电触头电弧电流信息，并以此为基础评价断路器导电触头电气寿命的方法。

本发明使用的技术术语：

断路器灭弧剩余行程时间：指断路器分闸行程中自触头间电弧熄灭时刻至分闸行程终止时刻的时间。

断路器灭弧剩余行程：指断路器分闸行程中触头间电弧熄灭时刻动触头所处位置与分闸行程终止时刻动触头所处位置间的距离。

断路器电气寿命：用于描述断路器切断电弧能力的参数。在本发明中，断路器电气寿命与断路器切断的电弧电流及电弧持续时间有关。

本发明的技术方案如下：

一种智能变电站断路器电气寿命损失评价方法，包括：

利用网络报文记录仪在GOOSE网捕捉带时标的断路器分闸命令报文和与之对应的断路器分闸位置报文，获得继电保护装置或测控装置发出分闸命令的时刻t₁和智能终端发出分闸位置报文的时刻t₆；

计算断路器燃弧开始时刻t₃＝t₁+T_{_o_d1}+T_{_sep}，其中，T_{_o_d1}为智能终端对断路器分闸命令的下行延迟时间，T_{_sep}为断路器触头分离时间；

捕捉与断路器分闸事件对应的SV报文，获取t₁至t₆+0.1秒时间内电流i(t)的采样值序列{i(n)}，并将t₃时刻对应的采样点定义为采样序列{i(n)}的0号采样点，将t₆+0.1s时刻对应的采样点定义为采样序列{i(n)}的T号采样点；

计算t₃时刻断路器电弧电流有效值其中，N为一个工频周期内i(n)的采样点数；

搜索t₃至t₆+0.1秒时间内，同时满足I_{arc_rms_t3}≥0.05I_e和的第一个数值点，该数值点对应的采样点号即为断路器熄弧时刻的采样点号k_xh，其中，I_e为断路器额定电流，

计算断路器开断第m次电弧电流的寿命损失其中，ΔT为采样间隔时间；

所述T_{_o_d1}和T_{_sep}均由智能变电站交接验收试验获得。

进一步地，还包括计算t₃时刻断路器电弧电流非周期分量数值I_{arc_fz_t3}，具体为

(a)利用全波傅氏算法求取采样序号为-(N-1)至0区间内电弧电流基波分量的实部V_S和虚部V_X，

$V_S=\frac{2}{N}{\mathrm{\Σ}}_{k=-(N-1)}^{0}i\left(k\right)sin(k*\frac{2\mathrm{\π}}{N}),$

$V_X=\frac{2}{N}{\mathrm{\Σ}}_{k=-(N-1)}^{0}i\left(k\right)cos(k*\frac{2\mathrm{\π}}{N}),$

其中，-(N-1)≤k≤0；

(b)计算电弧电流基波分量的幅值I_A、初始相位获取基波分量采样序列{i_{arc_1}(n)}，

$I_A=\sqrt{V_S^2+V_X^2},$

其中，-(N-1)≤n≤0；

(c)计算采样序号为-(N-1)至0区间内电弧电流的非周期分量序列{I_{arc_fz}(n)}，

I_{arc_fz}(n)＝i(n)-i_{arc_1}(n)，

其中，-(N-1)≤n≤0；

(d)计算非周期分量I_{arc_fz}(n)在t₃时刻的瞬时值I_{arc_fz_t3}，

I_{arc_fz_t3}＝I_{arc_fz}(0)＝i(0)-i_{arc_1}(0)。

进一步地，还包括计算断路器开断m次电弧电流的累积寿命损失

进一步地，如A_{_sum}≥K*A_{_sum_yx}，则向监控后台上报断路器电气寿命的告警，其中，K为断路器电气寿命告警系数，A_{_sum_yx}为断路器灭弧寿命允许值，由断路器的制造厂规定。

进一步地，所述断路器电气寿命告警系数K＝0.7。

一种智能变电站断路器灭弧能力评价方法，包括：

利用网络报文记录仪在GOOSE网捕捉带时标的断路器分闸命令报文和与之对应的断路器分闸位置报文，获得继电保护装置或测控装置发出分闸命令的时刻t₁和智能终端发出分闸位置报文的时刻t₆；

计算断路器燃弧开始时刻t₃＝t₁+T_{_o_d1}+T_{_sep}，其中，T_{_o_d1}为智能终端对断路器分闸命令的下行延迟时间，T_{_sep}为断路器触头分离时间；

捕捉与断路器分闸事件对应的SV报文，获取t₁至t₆+0.1秒时间内电流i(t)的采样值序列{i(n)}，并将t₃时刻对应的采样点定义为采样序列{i(n)}的0号采样点，将t₆+0.1s时刻对应的采样点定义为采样序列{i(n)}的T号采样点；

计算t₃时刻断路器电弧电流有效值其中，N为一个工频周期内i(n)的采样点数；

搜索t₃至t₆+0.1秒时间内，同时满足I_{arc_rms_t3}≥0.05I_e和的第一个数值点，该数值点对应的采样点号即为断路器熄弧时刻的采样点号k_xh，其中，I_e为断路器额定电流，

计算断路器燃弧时间T_{_arc}＝k_xh*ΔT，其中，ΔT为采样间隔时间；

计算断路器灭弧剩余行程时间T_{_rest}＝t₆-t₁-T_{_o_d1}-T_{_o_d2}-T_{_sep}-T_{_arc}，其中，T_{_o_d2}为智能终端对断路器分闸位置信号的上行延迟时间；

所述T_{_o_d1}、T_{_o_d2}和T_{_sep}均由智能变电站交接验收试验获得。

进一步地，还包括计算断路器灭弧剩余行程S_{_rest}＝T_{_rest}*V_{_fz}，其中，V_{_fz}为断路器分闸速度，由智能变电站交接验收试验获得。

进一步地，如T_{_rest}≤T_{rest_yx}，则向监控后台上报断路器灭弧剩余行程时间的告警，其中，T_{rest_yx}为断路器灭弧剩余行程时间允许值，由断路器的制造厂规定。

进一步地，如S_{_rest}≤S_{rest_yx}，则向监控后台上报断路器灭弧剩余行程的告警，其中，S_{rest_yx}为断路器灭弧剩余行程允许值，由断路器的制造厂规定。

一种智能变电站状态监测数据库建立方法，所述状态监测数据库由评价对象库、关联参数库和状态监测历史库和评价结果汇总库组成，

所述评价对象库的成员包括智能变电站内全部断路器对象；

所述关联参数库的成员包括：

智能变电站交接验收试验获得的参数，包括:智能终端对断路器分闸命令的下行延迟时间T_{_o_d1}，智能终端对断路器分闸位置信号的上行延迟时间T_{_o_d2}，断路器触头分离时间T_{_sep}，断路器分闸速度V_{_fz}；

断路器的制造厂规定的参数，包括：断路器额定电流I_e，断路器灭弧寿命允许值A_{_sum_yx}，断路器灭弧剩余行程时间允许值T_{rest_yx}，断路器灭弧剩余行程允许值S_{rest_yx}；

所述状态监测历史库的成员包括：断路器燃弧开始t₃时刻电弧电流有效值I_{arc_rms_t3}，断路器开断第m次电弧电流的寿命损失A(m)_{_arc}，断路器燃弧开始t₃时刻电弧电流非周期分量数值I_{arc_fz_t3}，断路器开断m次电弧电流的累积寿命损失A_{_sum}，断路器燃弧时间T_{_arc}，断路器灭弧剩余行程时间T_{_rest}，断路器灭弧剩余行程S_{_rest}；其中，I_{arc_rms_t3}和A(m)_{_arc}根据前述智能变电站断路器电气寿命损失评价方法获得，I_{arc_fz_t3}根据前述计算t₃时刻断路器电弧电流非周期分量数值I_{arc_fz_t3}的方法获得，A_{_sum}根据前述计算断路器开断m次电弧电流的累积寿命损失的方法获得，T_{_arc}和T_{_rest}根据前述一种智能变电站断路器灭弧能力评价方法获得，S_{_rest}根据前述计算断路器灭弧剩余行程的方法获得；

所述评价结果汇总库的成员包括：断路器燃弧开始t₃时刻电弧电流有效值I_{arc_rms_t3}，断路器开断第m次电弧电流的寿命损失A(m)_{_arc}，断路器燃弧开始t₃时刻电弧电流非周期分量数值I_{arc_fz_t3}，断路器开断m次电弧电流的累积寿命损失A_{_sum}和断路器灭弧剩余行程S_{_rest}。

利用本发明提出的方法实施智能变电站断路器电气寿命的状态监测与状态评价，不需增加专用传感器，也不需增加其它专用硬件，只需利用已经安装的网络报文记录仪捕捉过程层网络出现的断路器分闸命令报文、位置变化报文以及描述断路器电流的SV报文，做出专门分析，即可实现监测与评价，是一种有效、经济、简单易行的方法。

附图说明

图1为智能变电站断路器及电流互感器与过程层网络报文关联示意图；

图2为继电保护装置发跳闸命令或监控后台发分闸命令时网络报文及命令执行过程示意图；

图3为智能终端下行信号延迟时间T_{_o_d1}和上行信号延迟时间T_{_o_d2}测试接线示意图；

图4为断路器T_{_sep}、V_fz的测试接线示意图。

具体实施方式

在智能变电站中，断路器及其高压电流互感器与智能终端、合并单元、继电保护装置、测控装置、网络报文记录仪以及监控后台的通信关系见图1。其中，网络报文记录仪监测过程层GOOSE网和SV网，捕捉带时间标识的断路器分、合闸命令报文、位置变化报文和SV报文。

需要改变断路器运行状态时，运行人员在监控后台发出分、合闸操作命令，操作命令经测控装置和GOOSE网送至智能终端；智能终端将GOOSE命令转换为电气控制脉冲并驱动断路器执行操作命令；智能终端检测断路器状态变化并将这种变化以GOOSE报文方式送至测控装置和监控后台。

电网发生故障时，合并单元将反应电网故障的SV报文送至继电保护装置。继电保护装置检测到电网故障电流后发出分闸命令并经GOOSE网送至智能终端，智能终端将GOOSE命令转换为电气控制脉冲驱动断路器跳闸并切断故障电流；智能终端检测到断路器状态变化后，以GOOSE报文方式上报测控装置和监控后台。

图2给出需要改变断路器运行状态或电网发生故障后，网络报文记录仪记录的过程层网络故障电流报文、断路器分闸命令报文以及断路器“触头接触—触头分离并燃弧—触头熄弧—分闸行程结束”的分闸运动过程。

图中：

i(t)：流过断路器的电流；

t₀：监控下达分闸操作命令，或电网故障开始时刻；

t₁：测控装置或继电保护装置发出分闸命令Re_{_o_G}的时刻；

t₂：智能终端向断路器发出电气控制脉冲Re_{_o_e}的时刻；

t₃：分闸过程中，断路器动静触头分离、断路器触头间开始燃弧的时刻；

t₄：分闸过程中，断路器触头熄弧时刻；

t₅：分闸过程中，开关设备分闸位置辅助触点Sw_{_o}闭合时刻；

t₆：智能终端发出分闸位置报文Sw_{_o_G}的时刻；

T_{_o_d1}：智能终端分闸命令下行信号延迟时间，T_{_o_d1}＝t₂-t₁；

T_{_o_d2}：智能终端分闸位置上行信号延迟时间，T_{_o_d2}＝t₆-t₅；

T_{_sep}：断路器动静触头分离时间，T_{_sep}＝t₃-t₂；

T_{_arc}：断路器燃弧时间，T_{_arc}＝t₄-t₃；

T_{_rest}：断路器剩余行程时间，T_{_rest}＝t₅-t₄。

具体实施时，

一、建立智能变电站断路器30年“状态监测数据库”：

“状态监测数据库”用于建立评价对象与评价结果的隶属关系，由“评价对象”以及“关联参数库”、“状态监测历史库”和“评价结果汇总库”组成。其中，“评价对象”是纳入状态评价的变电站内全部断路器的集合，“关联参数库”用于保存断路器投入使用前对健康设备进行试验时测取的反映正常状态的关联数据，“状态监测历史库”用于记录运行断路器健康状态参量多年监测历史数据，“评价结果汇总库”用于汇集状态评价结果。

将下述状态参量选作“关联参数库”成员：

(1)交接验收试验中获取的智能终端对断路器分闸命令的下行延迟时间T_{_o_d1}；

(2)交接验收试验中获取的智能终端对断路器分闸位置信号的上行延迟时间T_{_o_d2}；

(3)交接验收试验中获取的断路器触头分离时间T_{_sep}；

(4)交接验收试验中获取的断路器分闸速度V_{_fz}；

(5)断路器额定电流I_e；

(6)制造厂给出的断路器灭弧寿命允许值A_{_sum_yx}；

(7)制造厂规定的断路器灭弧剩余行程时间允许值T_{_rest_yx}；

(8)制造厂规定的断路器灭弧剩余行程允许值S_{_rest_yx}。

将下述状态参量选作“状态监测历史库”成员：

(1)断路器燃弧开始t₃时刻电弧电流有效值I_{arc_rms_t3}；

(2)断路器燃弧开始t₃时刻电弧电流非周期分量数值I_{arc_fz_t3}；

(3)断路器开断第m次电弧电流的寿命损失A(m)_{_arc}；

(4)断路器开断m次电弧电流的累积寿命损失A_{_sum}；

(5)断路器燃弧时间T_{_arc}；

(6)断路器灭弧剩余行程时间T_{_rest}；

(7)断路器灭弧剩余行程S_{_rest}。

将下述状态参量选作“评价结果汇总库”成员：

(1)断路器燃弧开始t₃时刻电弧电流有效值I_{arc_rms_t3}；

(2)断路器开断第m次电弧电流的寿命损失A(m)_{_arc}；

(3)断路器燃弧开始t₃时刻电弧电流非周期分量数值I_{arc_fz_t3}；

(4)断路器开断m次电弧电流的累积寿命损失A_{_sum}和断路器灭弧剩余行程S_{_rest}。

二、在开关设备投入使用前的交接验收试验中完成下述工作：

利用继电保护测试仪测量智能终端对断路器分闸命令的下行延迟时间T_{_o_d1}和分闸位置信号上行延迟时间T_{_o_d2}，测试接线见图3。利用开关特性测试仪测量断路器断路器触头分离时间T_{_sep}，断路器分闸速度V_{_fz}，测试接线见图4。并将每台断路器的上述参数存入“关联参数库”。

三、对断路器电气寿命损失和灭弧能力进行评价和监测：

1、断路器电气寿命损失评价和监测：

(1)利用网络报文记录仪在GOOSE网捕捉带时标的断路器分闸命令报文获得继电保护装置或测控装置发出分闸命令的时刻t₁；

(2)捕捉与之对应的带时标的断路器分闸位置报文获得智能终端发出分闸位置报文的时刻t₆；

(3)用式1-1计算断路器燃弧开始时刻t₃；

t₃＝t₁+T_{_o_d1}+T_{_sep}(1-1)

(4)捕捉与断路器跳闸事件对应的SV报文，获取t₁至t₆+0.1秒时间内电流i(t)的采样值序列{i(n)}，并将t₃时刻对应的采样点定义为采样序列{i(n)}的“0”号采样点，将t₆+0.1s时刻对应的采样点定义为采样序列{i(n)}的“T”号采样点；

(5)用式1-2计算t₃时刻断路器电弧电流有效值I_{arc_rms_t3}；

$I_{arc\_rms\_t3}=\sqrt{\frac{1}{N}\underset{n=-(N-1)}{\overset{0}{\mathrm{\Σ}}}i{\left(n\right)}^2}---(1-2)$

式中，N为一个工频周期内i(n)的采样点数；

(6)计算t₃时刻断路器电弧电流非周期分量数值I_{arc_fz_t3}；

具体步骤为：

(a)利用全波傅氏算法(式1-3-1)求取采样序号为-(N-1)至0区间内电弧电流基波分量的实部V_S和虚部V_X。

$\begin{array}{c}{V}_S=\frac{2}{N}\underset{k=-(N-1)}{\overset{0}{\mathrm{\Σ}}}i\left(k\right)\sin (k*\frac{2\mathrm{\π}}{N})\\ V_X=\frac{2}{N}\underset{k=-(N-1)}{\overset{0}{\mathrm{\Σ}}}i\left(k\right)\cos (k*\frac{2\mathrm{\π}}{N})\end{array},-(N-1)\≤k\≤0---(1-3-1)$

(b)利用式1-3-2计算电弧电流基波分量的幅值I_A、初始相位获取基波分量采样序列{i_{arc_1}(n)}。

(c)利用式1-3-3计算采样序号为-(N-1)至0区间内电弧电流的非周期分量序列{I_{arc_fz}(n)}。

I_{arc_fz}(n)＝i(n)-i_{arc_1}(n)-(N-1)≤n≤0

(1-3-3)

(d)利用式1-3-4计算非周期分量I_{arc_fz}(n)在t3时刻的瞬时值为：

I_{arc_fz_t3}＝I_{arc_fz}(0)＝i(0)-i_{arc_1}(0)(1-3-4)

(7)用条件表达式1-4作为判断断路器电流熄弧时刻的判据，搜索t₃至t₆+0.1秒时间内满足1-4的第一个数值点，定义该数值点对应的采样号为k_xh，即为断路器电弧熄灭时刻对应的采样点号，并用式1-5计算熄弧时刻t₄。

$\left\{\begin{array}{c}{I}_{arc\_rms\_t3}\≥0.05I_e\\ \frac{\underset{n-\frac{N}{4}\≤k\≤n}{\max }\left\{i\left(k\right)\right\}-\underset{n-\frac{N}{4}\≤k\≤n}{\min }\left\{i\left(k\right)\right\}}{\underset{n\≤k\≤n+\frac{N}{4}}{\max }\left\{i\left(k\right)\right\}-\underset{n\≤k\≤n+\frac{N}{4}}{\min }\left\{i\left(k\right)\right\}}\≥15\end{array}\right.,\frac{N}{4}\≤n\≤T-\frac{N}{4}---(1-4)$

t₄＝t₃+k_xh*ΔT(1-5)

式中：

I_e：断路器额定电流；

ΔT：采样间隔时间；

(8)用式1-6计算断路器开断第m次电弧电流的寿命损失A(m)_{_arc}；

$A{\left(m\right)}_{\_arc}=\underset{n=0}{\overset{k_{xh}-1}{\mathrm{\Σ}}}i{\left(n\right)}^2*\mathrm{\Δ}T---(1-6)$

(9)用式1-7计算断路器开断m次电弧电流的累积寿命损失A_{_sum}；

$A_{\_sum}=\underset{l=1}{\overset{l=m}{\mathrm{\Σ}}}A{\left(l\right)}_{\_arc}---(1-7)$

(10)用式1-8评价断路器剩余电气寿命。

A_{_sum}≥0.7*A_{_sum_yx}(1-8)

其中，A_{_sum_yx}：是制造厂给出的断路器熄弧寿命允许值。当式1-8条件满足时，向监控后台报“断路器电气寿命报警”，并将累积寿命损失A_{_sum}存入“评价结果汇总库”。

(11)将断路器电弧电流有效值I_{arc_rms_t3}、电弧电流非周期分量数值I_{arc_rms_t3}、第m次灭弧造成的电气寿命损失A(m)_{_arc}、累积寿命损失A_{_sum}作为断路器电气寿命评价参数，存入“状态监测历史库”。

2、断路器灭弧能力评价和监测：

用式2-1计算断路器燃弧时间T_{_arc}。

用式2-2计算断路器灭弧剩余行程时间T_{_rest}。

用式2-3计算断路器灭弧剩余行程S_{_rest}。

用式2-4计算断路器灭弧剩余行程时间是否小于限制值。

用式2-5计算断路器灭弧剩余行程是否小于限制值。

将燃弧时间T_{_arc}、断路器灭弧剩余行程时间T_{_rest}、断路器灭弧剩余行程S_{_rest}作为断路器电气寿命评价参数，存入“状态监测历史库”。

如果满足式5.4-5，向监控主机上报“断路器灭弧剩余行程报警”并将断路器灭弧剩余行程S_{_resrt}存入“评价结果汇总库”。

T_{_arc}＝t₄-t₃＝k_xh*ΔT(2-1)

T_{_rest}＝t₆-t₁-T_{_o_d1}-T_{_o_d2}-T_{_sep}-T_{_arc}(2-2)

S_{_rest}＝T_{_rest}*V_{_fz}(2-3)

T_{_rest}≤T_{rest_yx}(2-4)

S_{_rest}≤S_{_rest_yx}(2-5)

Claims (10)

1.一种智能变电站断路器电气寿命损失评价方法，其特征在于，包括：

利用网络报文记录仪在GOOSE网捕捉带时标的断路器分闸命令报文和与之对应的断路器分闸位置报文，获得继电保护装置或测控装置发出分闸命令的时刻t₁和智能终端发出分闸位置报文的时刻t₆；

计算断路器燃弧开始时刻t₃＝t₁+T_{_o_d1}+T_{_sep}，其中，T_{_o_d1}为智能终端对断路器分闸命令的下行延迟时间，T_{_sep}为断路器触头分离时间；

捕捉与断路器分闸事件对应的SV报文，获取t₁至t₆+0.1秒时间内电流i(t)的采样值序列{i(n)}，并将t₃时刻对应的采样点定义为采样序列{i(n)}的0号采样点，将t₆+0.1s时刻对应的采样点定义为采样序列{i(n)}的T号采样点；

计算t₃时刻断路器电弧电流有效值其中，N为一个工频周期内i(n)的采样点数；

搜索t₃至t₆+0.1秒时间内，同时满足I_{arc_rms_t3}≥0.05I_e和的第一个数值点，该数值点对应的采样点号即为断路器熄弧时刻的采样点号k_xh，其中，I_e为断路器额定电流，

计算断路器开断第m次电弧电流的寿命损失其中，ΔT为采样间隔时间；

所述T_{_o_d1}和T_{_sep}均由智能变电站交接验收试验获得。

2.如权利要求1所述的智能变电站断路器电气寿命损失评价方法，其特征在于，还包括计算t₃时刻断路器电弧电流非周期分量数值I_{arc_fz_t3}，具体为

(a)利用全波傅氏算法求取采样序号为-(N-1)至0区间内电弧电流基波分量的实部V_S和虚部V_X，

$V_S=\frac{2}{N}{\mathrm{\Σ}}_{k=-(N-1)}^{0}i\left(k\right)sin(k*\frac{2\mathrm{\π}}{N}),$

$V_X=\frac{2}{N}{\mathrm{\Σ}}_{k=-(N-1)}^{0}i\left(k\right)cos(k*\frac{2\mathrm{\π}}{N}),$

其中，-(N-1)≤k≤0；

(b)计算电弧电流基波分量的幅值I_A、初始相位获取基波分量采样序列{i_{arc_1}(n)}，

$I_A=\sqrt{V_S^2+V_X^2},$

其中，-(N-1)≤n≤0；

(c)计算采样序号为-(N-1)至0区间内电弧电流的非周期分量序列{I_{arc_fz}(n)}，

I_{arc_fz}(n)＝i(n)-i_{arc_1}(n)，

其中，-(N-1)≤n≤0；

(d)计算非周期分量I_{arc_fz}(n)在t₃时刻的瞬时值I_{arc_fz_t3}，

I_{arc_fz_t3}＝I_{arc_fz}(0)＝i(0)-i_{arc_1}(0)。

3.如权利要求1所述的智能变电站断路器电气寿命损失评价方法，其特征在于，还包括计算断路器开断m次电弧电流的累积寿命损失

4.如权利要求3所述的智能变电站断路器电气寿命损失评价方法，其特征在于，还包括：

如A_{_sum}≥K*A_{_sum_yx}，则向监控后台上报断路器电气寿命的告警，其中，K为断路器电气寿命告警系数，A_{_sum_yx}为断路器灭弧寿命允许值，由断路器的制造厂规定。

5.如权利要求4所述的智能变电站断路器电气寿命损失评价方法，其特征在于，断路器电气寿命告警系数K＝0.7。

6.一种智能变电站断路器灭弧能力评价方法，其特征在于，包括：

利用网络报文记录仪在GOOSE网捕捉带时标的断路器分闸命令报文和与之对应的断路器分闸位置报文，获得继电保护装置或测控装置发出分闸命令的时刻t₁和智能终端发出分闸位置报文的时刻t₆；

计算断路器燃弧开始时刻t₃＝t₁+T_{_o_d1}+T_{_sep}，其中，T_{_o_d1}为智能终端对断路器分闸命令的下行延迟时间，T_{_sep}为断路器触头分离时间；

捕捉与断路器分闸事件对应的SV报文，获取t₁至t₆+0.1秒时间内电流i(t)的采样值序列{i(n)}，并将t₃时刻对应的采样点定义为采样序列{i(n)}的0号采样点，将t₆+0.1s时刻对应的采样点定义为采样序列{i(n)}的T号采样点；

计算t₃时刻断路器电弧电流有效值其中，N为一个工频周期内i(n)的采样点数；

搜索t₃至t₆+0.1秒时间内，同时满足I_{arc_rms_t3}≥0.05I_e和的第一个数值点，该数值点对应的采样点号即为断路器熄弧时刻的采样点号k_xh，其中，I_e为断路器额定电流，

计算断路器燃弧时间T_{_arc}＝k_xh*ΔT，其中，ΔT为采样间隔时间；

计算断路器灭弧剩余行程时间T_{_rest}＝t₆-t₁-T_{_o_d1}-T_{_o_d2}-T_{_sep}-T_{_arc}，其中，T_{_o_d2}为智能终端对断路器分闸位置信号的上行延迟时间；

所述T_{_o_d1}、T_{_o_d2}和T_{_sep}均由智能变电站交接验收试验获得。

7.如权利要求6所述的智能变电站断路器灭弧能力评价方法，其特征在于，还包括：

计算断路器灭弧剩余行程S_{_rest}＝T_{_rest}*V_{_fz}，其中，V_{_fz}为断路器分闸速度，由智能变电站交接验收试验获得。

8.如权利要求6所述的智能变电站断路器灭弧能力评价方法，其特征在于，还包括：

如T_{_rest}≤T_{rest_yx}，则向监控后台上报断路器灭弧剩余行程时间的告警，其中，T_{rest_yx}为断路器灭弧剩余行程时间允许值，由断路器的制造厂规定。

9.如权利要求7所述的智能变电站断路器灭弧能力评价方法，其特征在于，还包括：

如S_{_rest}≤S_{rest_yx}，则向监控后台上报断路器灭弧剩余行程的告警，其中，S_{rest_yx}为断路器灭弧剩余行程允许值，由断路器的制造厂规定。

10.一种智能变电站状态监测数据库建立方法，所述状态监测数据库由评价对象库、关联参数库和状态监测历史库和评价结果汇总库组成，其特征在于，

所述评价对象库的成员包括智能变电站内全部断路器对象；

所述关联参数库的成员包括：

智能变电站交接验收试验获得的参数，包括:智能终端对断路器分闸命令的下行延迟时间T_{_o_d1}，智能终端对断路器分闸位置信号的上行延迟时间T_{_o_d2}，断路器触头分离时间T_{_sep}，断路器分闸速度V_{_fz}；

断路器的制造厂规定的参数，包括：断路器额定电流I_e，断路器灭弧寿命允许值A_{_sum_yx}，断路器灭弧剩余行程时间允许值T_{rest_yx}，断路器灭弧剩余行程允许值S_{rest_yx}；

所述状态监测历史库的成员包括：断路器燃弧开始t₃时刻电弧电流有效值I_{arc_rms_t3}，断路器开断第m次电弧电流的寿命损失A(m)_{_arc}，断路器燃弧开始t₃时刻电弧电流非周期分量数值I_{arc_fz_t3}，断路器开断m次电弧电流的累积寿命损失A_{_sum}，断路器燃弧时间T_{_arc}，断路器灭弧剩余行程时间T_{_rest}，断路器灭弧剩余行程S_{_rest}；其中，I_{arc_rms_t3}和A(m)_{_arc}根据权利要求1的方法获得，I_{arc_fz_t3}根据权利要求2的方法获得，A_{_sum}根据权利要求3的方法获得，T_{_arc}和T_{_rest}根据权利要求6的方法获得，S_{_rest}根据权利要求7的方法获得；

所述评价结果汇总库的成员包括：断路器燃弧开始t₃时刻电弧电流有效值I_{arc_rms_t3}，断路器开断第m次电弧电流的寿命损失A(m)_{_arc}，断路器燃弧开始t₃时刻电弧电流非周期分量数值I_{arc_fz_t3}，断路器开断m次电弧电流的累积寿命损失A_{_sum}和断路器灭弧剩余行程S_{_rest}。