CN106597346A - 一种电子式电流互感器激光供能自诊断方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电子式电流互感器激光供能自诊断方法，所述方法包括：合并单元对激光器的管芯温度和驱动电流进行监测，获取监测数据，其中所述监测数据包括：管芯温度和驱动电流对应的驱动功率值；以及将所述监测数据与预先设置的不同温度对应的检修告警值和维修告警值进行比较，获取自诊断信息并传送至控制台，所述自诊断信息包括：工作正常信息、检修告警信息和维修告警信息。本发明还公开了一种电子式电流互感器激光供能自诊断系统，所述系统包括：控制台、合并单元和采集单元。本发明的有益效果在于：根据激光供能回路的输出功率、温度和驱动功率值来对激光供能回路进行自诊断，实现激光供能部分在缺陷初期的提前预警，及时检修处理。
Description
技术领域
本发明涉及智能电网用的电子式电流互感器供能回路的自诊断方法领域，并且更具体地，涉及一种电子式电流互感器激光供能自诊断方法及系统。
背景技术
目前，在智能电网建设中，有源式电子式电流互感器存在一侧高压侧需要供能的问题，普遍采用的是线圈取能与激光供能互相切换的方式，即在高压一次电流较大时采用线圈取能的方式，当一次电流较小时采用激光供能的方式。在实际应用中，激光供能回路存在缺陷较大，如在新一代智能变电站56个站的建设中，已出现了9次以上的故障。通过对故障原因分析发现，主要原因为激光供能回路在安装过程中存在缺陷，导致损耗逐渐增大，导致供能异常；其次为激光器件在运行过程中，其转换效率降低，导致供能异常。
在现有的激光供能控制方法中，只有当激光供能回路损耗增加至一定程度值或转换效率降低到一定程度值，而导致一次高压侧采集器不能工作时，才能进行自诊断告警，设备已需要退出运行，导致相关保护设备闭锁退出，从而影响整个变电站的运行。
发明内容
为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种电子式电流互感器激光供能自诊断方法，所述方法包括：
合并单元对激光器的管芯温度和驱动电流进行监测，获取监测数据，其中所述监测数据包括：管芯温度和驱动电流对应的驱动功率值；以及
将所述监测数据与预先设置的不同温度对应的检修告警值和维修告警值进行比较，获取自诊断信息并传送至控制台，所述自诊断信息包括：工作正常信息、检修告警信息和维修告警信息。
优选地，其中在合并单元对激光器的管芯温度和驱动电流进行监测前，合并单元通过驱动电路驱动激光器工作，并将所述激光器发出的激光传递给采集单元供能；
所述采集单元中的光电池将所述激光的光能转换为电能；
所述采集单元将自身的供能状态电压分别与第一设定电压阈值和第二设定电压阈值进行比较，判断是否需要调节激光驱动电流，其中所述供能状态电压为光电池的输出电压；以及
采集单元将调节信息通过数据光纤传输至合并单元，若需要调节激光驱动电流，则调节激光器电流的大小。
优选地，其中若供能状态电压低于第一设定电压阈值，则调高激光器的输出能量，相应的驱动电流也会增大；若供能状态电压高于第二设定电压阈值，则调低激光器的输出能量，相应的驱动电流也会减小。
优选地，其中在预先设置的不同温度对应的检修告警值和维修告警值下，若驱动功率值小于检修告警值，则表示互感器为正常工作状态，无异常；若驱动功率值大于等于检修告警值并且小于维修告警值，则给出检修告警信息；若驱动功率值大于等于维修告警值，则给出维修告警信息。
根据本发明的另一个方面，提供了一种电子式电流互感器激光供能自诊断系统，所述系统包括：控制台、合并单元和采集单元，
控制台，与合并单元的一端相连接，用于接收自诊断信息；
合并单元，对激光器的管芯温度和驱动电流进行监测，获取监测数据，其中所述监测数据包括：管芯温度和驱动电流对应的驱动功率值；
将所述监测数据与预先设置的不同温度对应的检修告警值和维修告警值进行比较，获取自诊断信息并传送至控制台，所述自诊断信息包括：工作正常信息、检修告警信息和维修告警信息；
优选地，其中所述合并单元还用于：
通过驱动电路驱动激光器工作，将激光器发出的激光传递给采集单元供能；
根据采集单元的调节信息实时调节激光驱动电流的大小。
优选地，其中所述系统还包括：
采集单元，与合并单元的另一端相连接，将所述激光的光能转换为电能；
将自身的供能状态电压分别与第一设定电压阈值和第二设定电压阈值进行比较，判断是否需要调节激光驱动电流，其中所述供能状态电压为光电池的输出电压；以及
将调节信息传输至合并单元。
优选地，其中若供能状态电压低于第一设定电压阈值，则调高激光器的输出能量，相应的驱动电流也会增大；若供能状态电压高于第二设定电压阈值，则调低激光器的输出能量，相应的驱动电流也会减小。
优选地，其中在预先设置的不同温度对应的检修告警值和维修告警值下，若驱动功率值小于检修告警值，则表示互感器为正常工作状态，无异常；若驱动功率值大于等于检修告警值并且小于维修告警值，则给出检修告警信息；若驱动功率值大于等于维修告警值，则给出维修告警信息。
本发明的有益效果在于：
本发明根据激光供能回路的输出功率、温度和驱动功率值来对激光供能回路进行自诊断，实现激光供能部分在缺陷初期的提前预警，及时检修处理，可提高设备检修与维护的便利性，同时，减少了设备运行到极限时的报错，降低设备停运率，提高设备可靠性。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
图1为根据本发明实施方式的自诊断方法100的流程图；
图2为根据本发明实施方式的预先设置的的不同温度下的检修告警值和维修告警值的关系的折线图；
图3为根据本发明实施方式的激光供能状态自诊断原理图；以及
图4为根据本发明实施方式的自诊断系统400的结构示意图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1为根据本发明实施方式的自诊断方法100的流程图。如图1所示，所述自诊断方法100从步骤101处开始，在步骤101合并单元通过驱动电路驱动激光器工作，并将所述激光器发出的激光传递给采集单元供能。
优选地，在步骤102采集单元中的光电池将所述激光的光能转换为电能。
优选地，在步骤103采集单元将自身的供能状态电压分别与第一设定电压阈值和第二设定电压阈值进行比较，判断是否需要调节激光驱动电流，其中所述供能状态电压为光电池的输出电压。优选地，其中若供能状态电压低于第一设定电压阈值，则调高激光器的输出能量，相应的驱动电流也会增大；若供能状态电压高于第二设定电压阈值，则调低激光器的输出能量，相应的驱动电流也会减小。例如，第一设定电压阈值为5.8V，第二设定电压阈值为6.5V，若光电池的输出电压低于5.8V，则表示供能不足，需要调高激光器的输出能量；若光电池的输出电压高于6.5V，则表示供能过高，需要调低激光器的输出能量。
优选地，在步骤104采集单元将调节信息通过数据光纤传输至合并单元，若需要调节激光驱动电流，则进入步骤105调节激光驱动电流的大小；若不需要调节激光驱动电流，则直接进入步骤106。其中，调节驱动电流即调节激光光强。
优选地，在步骤106合并单元对激光器的管芯温度和驱动电流进行监测，获取监测数据，其中所述监测数据包括：管芯温度和驱动电流对应的驱动功率值。
优选地，在步骤107将所述监测数据与预先设置的不同温度对应的检修告警值和维修告警值进行比较，获取自诊断信息并传送至控制台，所述自诊断信息包括：工作正常信息、检修告警信息和维修告警信息。其中，自诊断信息可以通过GOOSE的方式获取。优选地，在在预先设置的不同温度对应的检修告警值和维修告警值下，若驱动功率值小于检修告警值，则表示互感器为正常工作状态，无异常；若驱动功率值大于等于检修告警值并且小于维修告警值，则给出检修告警信息；若驱动功率值大于等于维修告警值，则给出维修告警信息。
图2为根据本发明实施方式的预先设置的的不同温度下的检修告警值和维修告警值的关系的折线图。如图2所示，在温度为-40℃至55℃之间，蓝色曲线为各温度对应的激光功率的实测值；绿色曲线为各温度对应的激光功率检修告警值，其值为个温度对应的实测平均功率值的1.5倍，若驱动功率值大于等于检修告警值并且小于维修告警值，则给出检修告警信息；红色曲线为个温度对应的激光功率维修告警值，若驱动功率值大于等于维修告警值，则给出维修告警信息。
图3为根据本发明实施方式的激光供能状态自诊断原理图。如图3所示，合并单元通过驱动电路驱动激光器工作，并将所述激光器发出的激光传递给采集单元供能；所述采集单元中的光电池将所述激光的光能转换为电能，所述采集单元将自身的供能状态电压分别与第一设定电压阈值和第二设定电压阈值进行比较，判断是否需要调节激光驱动电流，其中所述供能状态电压为光电池的输出电压，然后采集单元将调节信息通过数据光纤传输至合并单元，若需要调节激光驱动电流，则调节激光器驱动电流的大小。同时，合并单元对激光器的管芯温度和驱动电流进行监测，获取监测数据，其中所述监测数据包括：管芯温度和驱动电流对应的驱动功率值，其中所述驱动功率值由激光驱动电流通过功率换算得到；最后合并将所述监测数据与预先设置的不同温度对应的检修告警值和维修告警值进行比较，获取自诊断信息并传送至测控装置及后台监控，所述自诊断信息包括：工作正常信息、检修告警信息和维修告警信息。其中的自诊断信息可以通过GOOSE的方式给出。在预先设置的不同温度对应的检修告警值和维修告警值下，若驱动功率值小于检修告警值，则表示互感器为正常工作状态，无异常；若驱动功率值大于等于检修告警值并且小于维修告警值，则给出检修告警信息；若驱动功率值大于等于维修告警值，则给出维修告警信息。
图4为根据本发明实施方式的自诊断系统400的结构示意图。如图4所示，所述自诊断系统400包括：控制台401、合并单元402和采集单元403，控制台401与合并单元402的一端相连接，用于接收自诊断信息。
优选地，合并单元402对激光器的管芯温度和驱动电流进行监测，获取监测数据，其中所述监测数据包括：管芯温度和驱动电流对应的驱动功率值；将所述监测数据与预先设置的不同温度对应的检修告警值和维修告警值进行比较，获取自诊断信息并传送至控制台，所述自诊断信息包括：工作正常信息、检修告警信息和维修告警信息。优选地，所述合并单元402用于：通过驱动电路驱动激光器工作，将激光器发出的激光传递给采集单元供能；根据采集单元的调节信息实时调节激光驱动电流的大小。优选地，其中若供能状态电压低于第一设定电压阈值，则调高激光器的输出能量，相应的驱动电流也会增大；若供能状态电压高于第二设定电压阈值，则调低激光器的输出能量，相应的驱动电流也会减小。优选地，其中在预先设置的不同温度对应的检修告警值和维修告警值下，若驱动功率值小于检修告警值，则表示互感器为正常工作状态，无异常；若驱动功率值大于等于检修告警值并且小于维修告警值，则给出检修告警信息；若驱动功率值大于等于维修告警值，则给出维修告警信息。
优选地，采集单元403与合并单元402的另一端相连接，将自身的供能状态电压分别与第一设定电压阈值和第二设定电压阈值进行比较，判断是否需要调节激光驱动电流，其中所述供能状态电压为光电池的输出电压；将调节信息传输至合并单元。优选地，所述采集单元403还用于：将所述激光的光能转换为电能。
已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。
通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。
Claims (9)
1.一种电子式电流互感器激光供能自诊断方法，其特征在于，所述方法包括：
合并单元对激光器的管芯温度和驱动电流进行监测，获取监测数据，其中所述监测数据包括：管芯温度和驱动电流对应的驱动功率值；以及
将所述监测数据与预先设置的不同温度对应的检修告警值和维修告警值进行比较，获取自诊断信息并传送至控制台，所述自诊断信息包括：工作正常信息、检修告警信息和维修告警信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在合并单元对激光器的管芯温度和驱动电流进行监测前，合并单元通过驱动电路驱动激光器工作，并将所述激光器发出的激光传递给采集单元供能；
所述采集单元中的光电池将所述激光的光能转换为电能；
所述采集单元将自身的供能状态电压分别与第一设定电压阈值和第二设定电压阈值进行比较，判断是否需要调节激光驱动电流，其中所述供能状态电压为光电池的输出电压；以及
采集单元将调节信息通过数据光纤传输至合并单元，若需要调节激光驱动电流，则调节激光器电流的大小。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若供能状态电压低于第一设定电压阈值，则调高激光器的输出能量以增大驱动电流；若供能状态电压高于第二设定电压阈值，则调低激光器的输出能量以减小驱动电流。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在预先设置的不同温度对应的检修告警值和维修告警值下，若驱动功率值小于检修告警值，则表示互感器为正常工作状态，无异常；若驱动功率值大于等于检修告警值并且小于维修告警值，则给出检修告警信息；若驱动功率值大于等于维修告警值，则给出维修告警信息。
5.一种电子式电流互感器激光供能自诊断系统，其特征在于，所述系统包括：控制台、合并单元和采集单元，
控制台，与合并单元的一端相连接，用于接收自诊断信息；
合并单元，对激光器的管芯温度和驱动电流进行监测，获取监测数据，其中所述监测数据包括：管芯温度和驱动电流对应的驱动功率值；
将所述监测数据与预先设置的不同温度对应的检修告警值和维修告警值进行比较，获取自诊断信息并传送至控制台，所述自诊断信息包括：工作正常信息、检修告警信息和维修告警信息。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述合并单元还用于：
通过驱动电路驱动激光器工作，将激光器发出的激光传递给采集单元供能；
根据采集单元的调节信息实时调节激光驱动电流的大小。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
采集单元，与合并单元的另一端相连接，将所述激光的光能转换为电能；
将自身的供能状态电压分别与第一设定电压阈值和第二设定电压阈值进行比较，判断是否需要调节激光驱动电流，其中所述供能状态电压为光电池的输出电压；以及
将调节信息传输至合并单元。
8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，若供能状态电压低于第一设定电压阈值，则调高激光器的输出能量，相应的驱动电流也会增大；若供能状态电压高于第二设定电压阈值，则调低激光器的输出能量，相应的驱动电流也会减小。
9.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，在预先设置的不同温度对应的检修告警值和维修告警值下，若驱动功率值小于检修告警值，则表示互感器为正常工作状态，无异常；若驱动功率值大于等于检修告警值并且小于维修告警值，则给出检修告警信息；若驱动功率值大于等于维修告警值，则给出维修告警信息。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170426 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |