CN106405299A - 互感器在线监测校验系统 - Google Patents

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CN106405299A
CN106405299A CN201610957832.1A CN201610957832A CN106405299A CN 106405299 A CN106405299 A CN 106405299A CN 201610957832 A CN201610957832 A CN 201610957832A CN 106405299 A CN106405299 A CN 106405299A
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蒋愈勇
陈浩敏
陈波
郭晓斌
姚浩
习伟
蔡田田
王建邦
李俊
李俊一
王军龙
于文鹏
周柯
李文伟
徐长宝
陈络祺
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China Aerospace Times Electronics Corp
Power Grid Technology Research Center of China Southern Power Grid Co Ltd
Research Institute of Southern Power Grid Co Ltd
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Abstract

本发明涉及互感器在线监测校验系统,包括:第一电流互感器、第一电压互感器、第一合并装置、第二电流互感器、第二电压互感器、第二合并装置、监测装置以及时钟装置;第一电流互感器和第一电压互感器均与第一合并装置连接,第二电流互感器和第二电压互感器均与第二合并装置连接,第一合并装置和第二合并装置分别与时钟装置连接,且第一合并装置和第二合并装置分别与监测装置连接。通过第一电流互感器和第一电压互感器对第二电流互感器和第二电压互感器的测量结果进行实时监测并校验,能够实时、快捷地获取数据异常以及误差,能够有效提高对第二电流互感器和第二电压互感器的校验精度。

Description

互感器在线监测校验系统
技术领域
[0001] 本发明涉及电力系统在线监测和测量技术领域,尤其是涉及互感器在线监测校验系统。背景技术
[0002] 互感器在变电站中起着给后续计量、保护及监控设备提供信号的重要作用,其运行的稳定性是尤为重要的。电子式互感器与传统互感器存在原理性差异,因而不能采用传统互感器的校验方法和设备。并且,传统互感器由于结构相对简单,技术相对成熟,一般是采用定期停电检修校验的方法,期限可能为10年甚至更长。但是,电子式互感器采用了大量的电子元器件或光学器件,稳定性受到一定的限制,不论是从电能计量还是保护的应用考虑,都不能采用传统互感器的定期校验的方法,而是在必要的时候应该随时对其误差特性进行fe验。
[0003] 由于目前不论是传统互感器还是电子式互感器的校验大多都停留在停电状态下的离线校验,缺乏可以在带电状态下对电子式互感器性能进行监测的有效手段,相关的校验规范更是一片空白,从而大大限制了电子式互感器的性能监测、提高及完善,也制约了其在智能变电站中的推广应用,致使目前的智能示范站中,部分使用传统互感器代替电子式互感器,造成了智能变电站的示范功能的缺位。长期下去,将对智能电网的发展带来极为不利的影响。[00〇4]目前对电子式电压互感器在线校验的研究较少,专利CN102645643A公开了一种电子式电压互感器在线校验系统,通过自动升降装置将标准互感器与一次母线完成自动搭接,实现电子式电压互感器的在线校验。然而,由于标准互感器采用传统电磁式电压互感器,因而带电接入电网时可能产生铁磁谐振,给带电操作带来危险。且当电压等级较高时, 设备体积大、重量重,不利于现场使用。专利CN104777445A公开了一种电子式电压互感器在线校验系统,采用环形电场传感阵列作为电压传感单元,无需与一次导线直接相连,而是通过电磁感应的形式获取一次电压信号,不会对线路的正常运行产生影响,但是环行电场传感器本身是电子设备,自身会引入电磁干扰,影响测量精度。
[0005] 专利CN102313879A公开了一种基于双钳型电流线圈的电子式电流互感器在线校验系统,采用了钳型空心线圈作为电流互感器的标准通道,但是,钳型空心线圈的测量精度受安装位置和气隙闭合程度的影响很大,由于是带电安装,即使采用二个钳型电流线圈互相校准,但每个钳型线圈的测量精度都不可控,互相校准没有依据。所以,在安装过程和结果不可控的前提下,空心线圈的测量精度不可控,难以保证标准电流通道的电流测量精度, 以至于校验结果的可信度受到质疑。发明内容
[0006] 基于此,有必要针对传统互感器监测校验系统存在校验精度低的缺陷,提供一种互感器在线监测校验系统。
[0007] 一种互感器在线监测校验系统,包括:第一电流互感器、第一电压互感器、第一合并装置、第二电流互感器、第二电压互感器、第二合并装置、监测装置以及时钟装置;所述第一电流互感器和所述第一电压互感器均与所述第一合并装置连接,所述第二电流互感器和所述第二电压互感器均与所述第二合并装置连接,所述第一合并装置和所述第二合并装置分别与所述时钟装置连接,且所述第一合并装置和所述第二合并装置分别与所述监测装置连接,其中,所述第一电流互感器与所述第二电流互感器相异设置,所述第一电压互感器与所述第二电压互感器相异设置。
[0008] 在其中一个实施例中,所述第一电流互感器内设置有低功率线圈。
[0009] 在其中一个实施例中,所述第一电流互感器包括支柱式有源电流互感器。[〇〇 1〇] 在其中一个实施例中,所述第一电压互感器包括支柱式光学电压互感器。
[0011] 在其中一个实施例中,所述监测装置包括接口单元,所述接口单元分别与所述第一合并装置和所述第二合并装置连接。
[0012] 在其中一个实施例中,所述监测装置包括处理单元,所述处理单元与所述接口单元连接。
[0013] 在其中一个实施例中,所述监测装置还包括通信单元,所述通信单元与所述处理单元连接,且所述通信单元用于与互感器评估报警装置连接。
[0014] 在其中一个实施例中,还包括互感器评估报警装置,所述互感器评估报警装置与所述通信单元连接。
[0015] 在其中一个实施例中,还包括报警模块,所述报警模块与所述互感器评估报警装置连接。
[0016] 在其中一个实施例中,所述时钟装置包括授时电路和GPS单元,所述授时电路和所述GPS单元连接,所述授时电路分别与所述第一合并装置以及所述第二合并装置连接,所述 GPS单元用于连接卫星,获取时钟信号。
[0017] 上述的互感器在线监测校验系统,通过第一电流互感器和第一电压互感器对第二电流互感器和第二电压互感器的测量结果进行实时监测并校验,从而能够实时、有效以及快捷地获取第二电流互感器和第二电压互感器的数据异常以及误差,从而检测出第二电流互感器和第二电压互感器的运行状态,能够有效提高对第二电流互感器和第二电压互感器的校验精度。附图说明
[0018] 图1为一实施例的互感器在线监测校验系统的模块框图;
[0019] 图2为另一实施例的互感器在线监测校验系统的模块框图。具体实施方式
[0020] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以某大型省级电网为实施例,结合附图对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0021] 例如,一种互感器在线监测校验系统,包括:第一电流互感器、第一电压互感器、第一合并装置、第二电流互感器、第二电压互感器、第二合并装置、监测装置以及时钟装置;所述第一电流互感器和所述第一电压互感器均与所述第一合并装置连接,所述第二电流互感器和所述第二电压互感器均与所述第二合并装置连接,所述第一合并装置和所述第二合并装置分别与所述时钟装置连接,且所述第一合并装置和所述第二合并装置分别与所述监测装置连接,其中,所述第一电流互感器与所述第二电流互感器相异设置,所述第一电压互感器与所述第二电压互感器相异设置。
[0022] 例如,所述第一电流互感器与所述第二电流互感器中,第N电流互感器为标准电流互感器,且所述第一电压互感器与所述第二电压互感器中,第N电压互感器为标准电压互感器;其中,N为一或二。例如,所述第一电流互感器与所述第二电流互感器中,第N电流互感器为标准电子式电流互感器,且所述第一电压互感器与所述第二电压互感器中,第N压互感器为标准电子式电压互感器。[〇〇23] 如图1所示,本发明互感器在线监测校验系统的一个实施例,包括:第一电流互感器110、第一电压互感器120、第一合并装置130、第二电流互感器210、第二电压互感器220、 第二合并装置230、监测装置300以及时钟装置400;所述第一电流互感器110和所述第一电压互感器120均与所述第一合并装置130连接,所述第二电流互感器210和所述第二电压互感器220均与所述第二合并装置230连接,所述第一合并装置130和所述第二合并装置230分别与所述时钟装置400连接,且所述第一合并装置130和所述第二合并装置230分别与所述监测装置300连接,其中,所述第一电流互感器110与所述第二电流互感器210相异设置,所述第一电压互感器120与所述第二电压互感器220相异设置。[〇〇24] 在本实施例中,第一电流互感器110为标准电子式电流互感器,第一电压互感器 120为标准电子式电压互感器,第二电流互感器210为被校电子式电流互感器,第二电压互感器220为被校电子式电压互感器,该第一电流互感器110和第一电压互感器120用于提供标准的电流数据和电压数据,第二电流互感器210和第二电压互感器220用于提供被校的电流数据和电压数据,即第一电流互感器110和第二电压互感器220提供的电流数据和电压数据为被校验的数据,其中,第一电流互感器110和第一电压互感器120的准确度等级高于第二电流互感器210和第二电压互感器220的准确度等级至少两个等级,例如,该第一电流互感器110和第一电压互感器120的通信协议包括IEC61850协议和FT3协议,例如,第二电流互感器210和第二电压互感器220的通信协议包括IEC61850协议和FT3协议。[〇〇25] 例如,第一电流互感器110、第一电压互感器120、第二电流互感器210和第二电压互感器220还用于获取湿度、压强、应变、振动及互感器各种故障状态量信息,例如,第一电流互感器110、第一电压互感器120、第二电流互感器210和第二电压互感器220还用于提供湿度、压强、应变、振动及互感器各种故障状态量信息。[〇〇26] 该时钟装置400用于为第一电流互感器110、第一电压互感器120、第二电流互感器 210和第二电压互感器220提供时钟信号,例如,在第一电流互感器110获取电流数据时,获取时钟装置400的时钟信号,这样,能够使得第一电流互感器110获取电流数据时能够获取对应时刻的时间数据,从而使得电流数据更为精准。例如,在第二电流互感器210获取电流数据时,获取时钟装置400的时钟信号,又如,在第一电压互感器120获取电压数据时,获取时钟装置400的时钟信号,在第二电压互感器220获取电压数据时,获取时钟装置400的时钟信号。例如,在各实施例中,时钟装置400为时钟模块。[〇〇27] 第一合并装置130用于将模拟信号转换为数字信号,并发送至监测装置300,例如,第一合并装置130用于将第一电流互感器110和第一电压互感器120的模拟信号转换为数字信号,并将第一电流互感器110和第一电压互感器120的电流数据和电压数据合并编码输出,又如,第一合并装置130用于将第一电流互感器110和第一电压互感器120的电流数据和电压数据转为数字信号并编码输出,又如,第一合并装置130用于将第一电流互感器110和第一电压互感器120的电流数据和电压数据以及时钟装置400对应的时钟信号转为数字信号并编码输出至监测装置300。[〇〇28] 第二合并装置230用于将模拟信号转换为数字信号,并发送至监测装置300,例如,第二合并装置230用于将第二电流互感器210和第二电压互感器220的模拟信号转换为数字信号,并将第二电流互感器210和第二电压互感器220的电流数据和电压数据合并编码输出,又如,第二合并装置230用于将第二电流互感器210和第二电压互感器220的电流数据和电压数据转为数字信号并编码输出,又如,第二合并装置230用于将第二电流互感器210和第二电压互感器220的电流数据和电压数据以及时钟装置400对应的时钟信号转为数字信号并编码输出至监测装置300。[〇〇29]例如,在各实施例中,第一合并装置130为第一合并模块,第二合并装置230为第二合并模块,例如,第一合并装置和第二合并装置用于将电流、电压以及互感器各种状态量的数据合并,并加入时标,输出至监测装置300。
[0030]具体地,监测装置300接收到第一合并装置130发送的信号,解析该信号,即可获得第一电流互感器110和第一电压互感器120的电流数据和电压数据以及对应的时间数据,监测装置300接收到第二合并装置230发送的信号,解析该信号,即可获得第二电流互感器210 和第二电压互感器220的电流数据和电压数据以及对应的时间数据,这样,根据时间数据, 即可对相同时间的来自第一电流互感器110和第二电流互感器210的电流数据进行校验,对相同时间的来自第一电压互感器120和第二电压互感器220的电压数据进行校验,从而提高了校验精度。例如,在各实施例中,监测装置300为监测模块。[0〇31] 在一个实施例中,所述第一电流互感器110内设置有低功率线圈。例如,在一个实施例中,所述第一电流互感器110包括支柱式有源电流互感器。
[0032] 例如,所述第一电流互感器110为标准电子式电流互感器,该第一电流互感器110为基于低功率线圈(LPCT)的支柱式有源电流互感器,其准确度等级高于第二电流互感器 210至少两个等级,这样,由于第一电流互感器110具有更为的精确度,因此,能够很好地对第二电流互感器210的数据进行校验。[0〇33] 在一个实施例中,所述第一电压互感器120包括支柱式光学电压互感器。例如,第一电压互感器120为基于Pockels的支柱式光学电压互感器,这样,由于第一电压互感器120 具有更为的精确度,因此,能够很好地对第二电压互感器220的数据进行校验。
[0034] 例如,第一合并装置130和第二合并装置230均支持光B码同步,同步精度< lys,可通过IEC61850和FT3标准协议输出互感器电流和电压、温度、湿度、压强、应变、振动及互感器各种故障状态量信息,例如,第一合并装置130和第二合并装置230还用于向监测装置300 输出电流数据、电压数据、温度数据、湿度数据、压强数据、应变数据、振动信息以及互感器的故障状态量信息。
[0035] 例如,在各实施例中,所述IEC61850标准协议包括IEC61850-7-2、IEC61850-8-l、 IEC61850-9-2和IEC61850-9-2LE。
[0036] 在一个实施例中,请再次参见图1,所述监测装置300包括接口单元310,所述接口单元310分别与所述第一合并装置130和所述第二合并装置230连接。例如,所述监测装置 300包括处理单元320,所述处理单元320与所述接口单元310连接。例如,所述监测装置300 还包括通信单元330,所述通信单元330与所述处理单元320连接,且所述通信单元330用于与互感器评估报警装置500连接。[〇〇37] 具体地,在监测装置300的接口单元310支持多协议自适应通信接口标准,例如,该接口单元310支持IEC61850标准协议,监测装置300通过接口单元310接收第一合并装置130 和第二合并装置230发送的电流数据、电压数据和运行状态数据,通过处理单元320对电流数据、电压数据和运行状态数据校验的处理和校验,实现对互感器在线校验和状态数据的 MMS (Manufacturing Message Specificat1n,制造报文规范)转换,并将该在线校验数据和状态数据通过通信单元330发送至互感器评估报警装置500,具体地,数据进行过MMS转换后,发送至互感器评估报警装置500。具体地,监测装置300用于数据解析,例如,监测装置 300将第一合并装置130和第二合并装置230合并后的数据进行拆包解析,得到电流、电压及互感器各种状态量;监测装置300还用于数据处理,监测装置300用于对电流数据校验、对电压数据校验,对校验数据分析,对校验结果进行MMS建模,对互感器状态量的MMS建模;监测装置300还用于数据通信,例如,将校验数据以及MMS表信息发送至互感器评估报警装置 500 〇[〇〇38] 在一个实施例中,请再次参见图1,互感器在线监测校验系统还包括互感器评估报警装置500,所述互感器评估报警装置500与所述通信单元330连接,例如,互感器在线监测校验系统还包括报警模块600,所述报警模块600与所述互感器评估报警装置500连接。[〇〇39] 互感器评估报警装置500接收到监测装置300的在线校验数据和状态数据后,实时解析该校验数据和状态数据,判断校验数据和状态数据的有效性,并根据校验数据和状态数据的分级输出告警信号至报警模块600,报警模块600接收到告警信号则进行报警。具体地,互感器评估报警装置500对监测装置300发送的校验数据及互感器的各种状态数据进行综合数据分析,分析校验结果的有效性,进行互感器状态评估及故障报警,值得一提的是, 该校验结果包括比差超差和角差超差。
[0040] 具体地,互感器评估报警装置500通过分析第一电流互感器110和第一电压互感器 120的电流数据、电压数据、温度数据、湿度数据、压强数据、应变数据、振动信息等物理量数值是否大于预设阈值,电流和电压的单点是否跳变,幅值是否大于预设阈值,采样数据是否异常,同步时钟是否异常,进而判定第一电流互感器110和第一电压互感器120是否工作正常,当判定第一电流互感器110和第一电压互感器120工作正常时,则校验数据为有效。例如,在各实施例中,互感器评估报警装置500为互感器评估报警模块。[〇〇41] 值得一提的是,第一电流互感器、第一电压互感器、第一合并装置、第二电流互感器、第二电压互感器均为电子式互感器,在一个实施例中,电子式互感器包括状态传感器和机箱,所述机箱安装于所述互感器本体上,所述机箱内设置有状态采集模块、模拟信号采集模块和数字信号处理及通讯模块,所述状态传感器设置于所述互感器本体上,所述状态传感器与所述状态采集模块连接,所述状态采集模块与所述模拟信号采集模块均与所述数字信号处理及通讯模块连接,所述模拟信号采集模块用于与所述互感器本体连接,所述数字信号处理及通讯模块用于与合并模块连接。
[0042] 状态传感器用于检测互感器本体的各种状态,包括气压、温度、湿度等,例如,该状态传感器用于检测气压数据、温度数据和湿度数据,例如,互感器本体还用于检测电子互感器的局部放电状态、绝缘状态和介质损耗状态;例如,状态采集模块用于采集互感器本体的各种状态,状态采集模块用于获取状态传感器检测的气压数据、温度数据和湿度数据,并将气压数据、温度数据和湿度数据发送至数字信号处理及通讯模块,例如,状态采集模块还用于获取状态传感器检测的绝缘状态信息和介质损耗状态信息;模拟信号采集模块用于检测互感器本体的电流数据和电压数据,并将电流数据和电压数据发送至数字信号处理及通讯模块;数字信号处理及通讯模块用于接收状态采集模块和模拟信号采集模块的数据,例如, 数字信号处理及通讯模块用于接收状态采集模块和模拟信号采集模块的模拟信号,并将该模拟信号转换为数字信号,发送至合并模块。[〇〇43] 上述电子式互感器,在实时采集电流电压信号的同时,也对互感器本体的运行状态进行在线监测,并将电流电压信号以及运行状态数据发送至合并模块,实现了对互感器本体的运行的全面监测,从而提高互感器本体运行的可靠性,避免了建设互感器本体在线监测装置,本发明的架构更为简单,实施更为简单,有效降低成本。
[0044] 为了更为精准地获取互感器本体的状态,在一个实施例中,所述状态传感器的数量设置为多个,多个所述状态传感器均与所述状态采集模块连接。例如,多个所述状态传感器均匀分布于所述互感器本体的外表面。这样,多个所述传感器能够将互感器本体上不同位置的状态进行检测,从而能够获取更为精确的状态数据,例如,多个状态传感器为相同的状态传感器,例如,多个状态传感器为同一类的状态传感器,即多个状态传感器用于检测同一类型的状态,例如,多个状态传感器均为温度传感器,这样,获取互感器本体表面的多个位置的温度,能够使得对互感器本体的温度检测更为精确,避免局部偏差引致的检测结果的误差。又如,多个状态传感器为不同的状态传感器,例如,多个状态传感器相异设置,例如,多个状态传感器为不同类的状态传感器,即多个状态传感器分别用于检测不同类型的状态,例如,多个状态传感器分别用于检测温度、湿度、气体状态等,这样,能够全面地获取互感器本体的状态,从而有效实现对互感器本体的监测。[〇〇45] 值得一提的是,电子式互感器为高压电器设备,为了提高安全性,需要在互感器本体内充入六氟化硫(SF6)气体,以提高互感器本体的绝缘性,提高安全性。为了对六氟化硫气体进行检测,以实时获取互感器本体的状态,避免由于六氟化硫气体泄露而引起的互感器本体的故障,或者短路,在一个实施例中,所述状态传感器包括气体状态传感器,例如,该气体状态传感器包括气压传感器,例如,该气体状态传感器包括湿度传感器,例如,该气体状态传感器包括温度传感器,具体地,该气体状态传感器用于检测六氟化硫气体的气压、微水以及温度等,从而全面的对互感器本体内的六氟化硫气体的气体状态进行全面的监测, 避免由于六氟化硫气体泄露而引起的互感器本体的故障或者短路,有效提高互感器本体的安全性。
[0046] 为了实现对互感器本体的全面的监测,在一个实施例中,所述状态传感器包括温度传感器。例如,所述状态传感器包括湿度传感器。这样,能够获取到互感器本体的温度、湿度,从而判定互感器本体是否异常,能够有效提高互感器本体的可靠性。例如,所述状态传感器还包括局放传感器,各实施例中,局放即局部放电,例如,所述状态传感器还包括容性互感器本体介质损耗传感器,例如,该局放传感器用于检测互感器本体的局部放电状态和绝缘状态,容性互感器本体介质损耗传感器用于检测互感器本体的介质损耗状态,例如,该局放传感器包括局放测试仪。
[0047] 在一个实施例中,电子式互感器还包括电流传感器,所述电流传感器与所述模拟信号采集模块连接,所述电流传感器用于与所述互感器本体连接。例如,还包括电压传感器,所述电压传感器与所述模拟信号采集模块连接,所述电压传感器用于与所述互感器本体连接。具体地,电流传感器和电压传感器分别用于连接至互感器本体,电流传感器和电压传感器分别用于检测互感器本体的电流和电压,从而获取互感器本体的电流数据和电压数据,模拟信号采集模块采集电流传感器和电压传感器的电流数据和电压数据,并发送至数字信号处理及通讯模块,进而实现检测互感器本体的状态是否异常。在本实施例中,电流传感器包括低功耗铁芯线圈、罗氏线圈、同轴电容分压环和电容分压器等,电压传感器包括低功耗铁芯线圈、罗氏线圈、同轴电容分压环和电容分压器等。[〇〇48] 在一个实施例中,所述时钟装置400包括授时电路和GPS单元,所述授时电路和所述GPS单元连接,所述授时电路分别与所述第一合并装置130以及所述第二合并装置230连接,所述GPS单元用于连接卫星,获取时钟信号。[〇〇49]例如,所述时钟装置400钟采用精准的测频与智能学习算法,使授时电路输出信号与GPS卫星、北斗卫星和IRIG-B (格式时间码)时间基准保持精密同步,消除了因晶体振荡器老化造成的频偏带来的影响。具体地,通过板载存储器不断记录和存储晶振的运行参数特性,当外部B码时间基准出现异常或不可用时,自动切换到内部守时状态,并依据板载存储器中的参数对晶体振荡器特性进行补偿,使守时电路继续提供高可靠性的时间信息输出, 避免了因晶体振荡器老化造成的频偏对守时指标的影响。
[0050] 所述监测装置300还用于根据IEC61850和FT3标准协议进行数据解析,通过基于数据预处理的加二阶汉宁卷积窗的高准确度算法提取基波分量的幅值和相位,并计算比差、 角差和复合误差,根据比差、角差绘制精度曲线,分析第二电流互感器210以及第二电压互感器220的数据精度,对精度突变或精度漂移超标等情况发出告警,并建立在线校验MMS信息表,例如,所述监测装置300还用于将第一电流互感器110、第一电压互感器120、第二电流互感器210以及第二电压互感器220的电流数据、电压数据、温度数据、湿度数据、压强数据、 应变数据、振动信息以及互感器的故障状态量信息进行MMS转换,并建立在线监测MMS信息表,发送至互感器评估报警装置500。例如,所述监测装置300还用于将第一电流互感器110、 第一电压互感器120、第二电流互感器210以及第二电压互感器220的各电流数据、电压数据、温度数据、湿度数据、压强数据、应变数据、振动信息和/或互感器的故障状态量信息,进行MMS转换,并建立在线监测MMS信息表,发送至互感器评估报警装置500。
[0051] 所述互感器评估报警装置500用于根据在线监测MMS信息表和在线校验MMS信息表对第一电流互感器110、第一电压互感器120、第二电流互感器210以及第二电压互感器220 的校验数据的有效性进行解析判断,进行告警评估分析和综合判断,所述互感器评估报警装置500还用于根据指令设置告警级别和告警方式,按预设的分类信息、告警级别进行告警,并形成可视化结果输出,输出故障分析报告和综合故障统计报告。[〇〇52] 下面是一个具体的实施例:[〇〇53] 如图2所示,在本实施例中,互感器在线监测校验系统包括:标准电子式电流/电压互感器及其合并单元、被校电子式电流/电压互感器及其合并单元、站内同步时钟、监测装置和互感器评估报警装置。其中,标准电子式电流/电压互感器及其合并单元为在线监测校验系统提供标准电流/电压数据和标准互感器的运行状态数据,其中准确度等级要至少高于被校电子式电流/电压两个等级,通讯协议支持IEC61850协议和FT3协议;被校电子式电流/电压互感器及其合并单元为在线监测校验系统提供被校电流/电压数据和被校互感器的运行状态数据,通讯协议支持IEC61850协议和FT3协议;站内同步时钟为标准和被校互感器提供同步时钟,保证在线监测校验系统电流/电压数据比对的同步性和有效性;监测装置支持多协议自适应通信接口标准,接收标准与被校电子式互感器的电流/电压数据和运行状态数据,实现互感器在线校验和状态数据的MMS转换,并将监测信息和校验信息发送给互感器评估报警装置;互感器评估报警装置实时评估电子式互感器的健康状况,分析校验数据的有效性,根据监测和校验信息的重要程度进行分级告警。
[0054] 具体地,监测装置通过分析标准电流/电压互感器温度、湿度、压强、应变、振动等物理量数值是否越限,电流/电压单点是否跳变、幅值是否越限,采样数据是否异常、同步时钟是否异常来确定标准源是否工作正常,只要标准源被判断工作正常,其得到的校验数据就是有效的。
[0055] 在本实施例中,所述标准电子式电流互感器为基于低功率线圈(LPCT)的支柱式有源电流互感器,例如,其准确度等级至少高于被校电子式电流互感器两个等级。[〇〇56] 在本实施例中,所述标准电子式电压互感器为基于Pockels的支柱式光学电压互感器,例如,其准确度等级至少高于被校电子式电压互感器两个等级。[0〇57] 在本实施例中,所述合并单元支持光B码同步,同步精度Sliis,可通过IEC61850和 FT3标准协议输出互感器电流/电压、温度、湿度、压强、应变、振动及互感器各种故障状态量 fg息。
[0058] 在本实施例中,所述IEC61850标准协议包括IEC61850-7-2、IEC61850-8-1、 IEC61850-9-2和IEC61850-9-2LE。
[0059] 在本实施例中,所述站内同步时钟采用精准的测频与智能学习算法,使授时电路输出信号与GPS卫星、北斗卫星和IRIG-B时间基准保持精密同步,消除了因晶体振荡器老化造成的频偏带来的影响。所述站内同步时钟通过板载存储器不断记录和存储晶振的运行参数特性。当外部B码时间基准出现异常或不可用时,能够自动切换到内部守时状态,并依据板载存储器中的参数对晶体振荡器特性进行补偿,使守时电路继续提供高可靠性的时间信息输出,避免了因晶体振荡器老化造成的频偏对守时指标的影响。
[0060] 在本实施例中,所述监测装置可以对IEC61850和FT3标准协议进行数据解析,通过基于数据预处理的加二阶汉宁卷积窗的高准确度算法提取基波分量的幅值和相位,并计算比差、角差和复合误差,根据比差、角差绘制精度曲线,分析被校互感器的精度数据,对精度突变或精度漂移超标等情况发出告警,并建立在线校验MMS信息表;同时将标准和被校互感器的温度、湿度、压强、应变、振动及各种故障状态量信息转换并建立在线监测MMS信息表, 向互感器评估报警装置进行发布。
[0061] 在本实施例中,所述互感器评估报警装置可根据在线监测MMS信息表和在线校验 MMS信息表对标准和被校电子式互感器进行健康状态评估,分析校验数据的有效性,进行告警评估分析和综合判断,设置告警级别、告警方式,按分类、分级进行告警并形成可视化展示,输出故障分析报告和综合故障统计报告。
[0062] 应该说明的是,上述系统实施例中,所包括的各个模块只是按照功能逻辑进行划分的,但并不局限于上述的划分,只要能够实现相应的功能即可;另外,各功能模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本发明的保护范围。[〇〇63] 另外,本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,相应的程序可以存储于可读取存储介质中。
[0064] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
[0065] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种互感器在线监测校验系统,其特征在于,包括:第一电流互感器、第一电压互感 器、第一合并装置、第二电流互感器、第二电压互感器、第二合并装置、监测装置以及时钟装 置;所述第一电流互感器和所述第一电压互感器均与所述第一合并装置连接,所述第二电 流互感器和所述第二电压互感器均与所述第二合并装置连接,所述第一合并装置和所述第 二合并装置分别与所述时钟装置连接,且所述第一合并装置和所述第二合并装置分别与所 述监测装置连接,其中,所述第一电流互感器与所述第二电流互感器相异设置,所述第一电 压互感器与所述第二电压互感器相异设置。
2.根据权利要求1所述的互感器在线监测校验系统,其特征在于,所述第一电流互感器 内设置有低功率线圈。
3.根据权利要求2所述的互感器在线监测校验系统,其特征在于,所述第一电流互感器 包括支柱式有源电流互感器。
4.根据权利要求1所述的互感器在线监测校验系统,其特征在于,所述第一电压互感器 包括支柱式光学电压互感器。
5.根据权利要求1所述的互感器在线监测校验系统,其特征在于,所述监测装置包括接 口单元,所述接口单元分别与所述第一合并装置和所述第二合并装置连接。
6.根据权利要求5所述的互感器在线监测校验系统,其特征在于,所述监测装置包括处 理单元,所述处理单元与所述接口单元连接。
7.根据权利要求6所述的互感器在线监测校验系统,其特征在于,所述监测装置还包括 通信单元,所述通信单元与所述处理单元连接,且所述通信单元用于与互感器评估报警装 置连接。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的互感器在线监测校验系统,其特征在于,还包括 互感器评估报警装置,所述互感器评估报警装置与所述通信单元连接。
9.根据权利要求8所述的互感器在线监测校验系统,其特征在于,还包括报警模块,所 述报警模块与所述互感器评估报警装置连接。
10.根据权利要求1所述的互感器在线监测校验系统,其特征在于,所述时钟装置包括 授时电路和GPS单元,所述授时电路和所述GPS单元连接,所述授时电路分别与所述第一合 并装置以及所述第二合并装置连接,所述GPS单元用于连接卫星,获取时钟信号。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109116289A (zh) * 2018-11-15 2019-01-01 国网山东省电力公司电力科学研究院 一种高压互感器群运行状态实时采集系统
CN109725279A (zh) * 2018-12-26 2019-05-07 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 一种电能计量装置在线比对综合误差分析平台
CN111198298A (zh) * 2018-11-20 2020-05-26 许继集团有限公司 一种适用于多种电流传感器的数据采集装置

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