CN109490602B - 光学电流互感器抗干扰方法和光学电流互感器系统 - Google Patents

光学电流互感器抗干扰方法和光学电流互感器系统 Download PDF

Info

Publication number
CN109490602B
CN109490602B CN201811211489.1A CN201811211489A CN109490602B CN 109490602 B CN109490602 B CN 109490602B CN 201811211489 A CN201811211489 A CN 201811211489A CN 109490602 B CN109490602 B CN 109490602B
Authority
CN
China
Prior art keywords
current
current transformer
optical
detection module
light intensity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811211489.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109490602A (zh
Inventor
李磊
尹明
田萍
郑业兵
刘晓霞
魏艳伟
丁志龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Corp of China SGCC
Xuji Group Co Ltd
XJ Electric Co Ltd
Xuchang XJ Software Technology Co Ltd
Original Assignee
State Grid Corp of China SGCC
Xuji Group Co Ltd
XJ Electric Co Ltd
Xuchang XJ Software Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Corp of China SGCC, Xuji Group Co Ltd, XJ Electric Co Ltd, Xuchang XJ Software Technology Co Ltd filed Critical State Grid Corp of China SGCC
Priority to CN201811211489.1A priority Critical patent/CN109490602B/zh
Publication of CN109490602A publication Critical patent/CN109490602A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109490602B publication Critical patent/CN109490602B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/24Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using light-modulating devices
    • G01R15/245Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using light-modulating devices using magneto-optical modulators, e.g. based on the Faraday or Cotton-Mouton effect
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16533Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application

Abstract

本发明涉及光学电流互感器抗干扰方法和光学电流互感器系统,设置一个电流检测模块,光学电流互感器和电流检测模块检测相同线路的电流信号,当光学电流互感器发生振动时,以电流检测模块检测到的电流信号代替光学电流互感器检测到的电流信号,输出电流检测模块检测到的电流信号。保证系统在光学电流互感器受到振动时正常工作,消除振动干扰带来的影响,避免继电保护装置误动作,非常适合电力系统尤其是高电压等级系统。本方案没有对光学电流互感器的结构进行改造,进而对其本身的检测精度没有影响,而且从源头出发,不管光学电流互感器受到什么样的振动,利用电流检测模块来代替光学电流互感器的方式均能够输出正常的电流信号,提升检测精度。

Description

光学电流互感器抗干扰方法和光学电流互感器系统
技术领域
本发明涉及光学电流互感器抗干扰方法和光学电流互感器系统。
背景技术
基于Faraday磁光效应的光学电流互感器(optical current transformer,OCT)一直是光学电流传感技术的主流,它通过测量被测电流i引起的磁场强度的线积分来间接测量电流,根据Faraday磁光效应,线偏振光在其传播方向平行的外界磁场的作用下通过介质时,其偏振角发生偏转,其大小与一次电流成正比。即通过测量偏振角来间接测量一次电流。
在光学传感中,基于法拉第磁光效应的测量原理是目前测量电流最有效、最实用的方法之一。根据目前常规材料的不同,基于法拉第磁光效应的OCT可分为磁光玻璃式和全光纤式两种。目前已有许多产品和样机在实际变电站中运行。但是OCT测量的温漂移问题和长期运行稳定性问题一直没有得到彻底解决,大大减缓了OCT工程应用进程。
光纤具有天然优良的绝缘性能,测量的光纤传输方式简化绝缘结构,大幅度降低成本的有效途径,是电子式互感器的必然趋势。光学电流互感器具有绝缘简单、无磁饱和、频带宽、抗电磁干扰能力强、无二次开路危险且动态性能良好等特点,将成为替代传统法拉第电磁感应原理CT的产品。
光学电流互感器在振动等异常工况下,回光光强发生异常,光学电流互感器在振动情况下接收回路各部分光强变化不一致而导致输出波形发生畸变,进而导致由回光计算出的一次电流值发生异常,造成检测不准。授权公告号为CN206431181U的中国专利文件公开了一种抗干扰型全光纤电流互感器,通过将光纤传感环和二次采集箱设置为分体结构,避免了由断路器分合闸操作时产生的冲击和振动,所以该光纤电流互感器具备抗震动干扰性能。但是,光纤电流互感器外界的干扰源有很多种,这种单单依靠改变硬件结构的方式是不可能抵抗所有的振动干扰的,抗振动可靠性较差。
发明内容
本发明的目的是提供光学电流互感器抗干扰方法和光学电流互感器系统,用以解决改变硬件结构的方式的抗振动可靠性较差的问题。
为实现上述目的,本发明包括以下技术方案。
方法方案一:本方案提供一种光学电流互感器抗干扰方法,设置一个电流检测模块,光学电流互感器和所述电流检测模块检测相同线路的电流信号,当光学电流互感器发生振动时,以所述电流检测模块检测到的电流信号代替所述光学电流互感器检测到的电流信号,输出所述电流检测模块检测到的电流信号。
在光学电流互感器的基础上,还设置有一个电流检测模块,光学电流互感器和电流检测模块检测相同线路的电流信号,也就是说,线路上设置有两路电流检测,当光学电流互感器受到振动时,此时光学电流互感器检测的电流信号不准确,那么,以电流检测模块检测到的电流信号代替光学电流互感器检测到的电流信号,输出的电流信号就不再是光学电流互感器的电流信号,而是电流检测模块检测到的电流信号,由于电流检测模块正常运行,那么,电流检测模块输出的电流信号不受振动影响,所以,即便光学电流互感器受到振动影响,通过电流检测模块也能够输出正常的电流信号,保证系统在光学电流互感器受到振动时正常工作,消除振动干扰带来的影响,避免继电保护装置误动作,具有良好的动态响应能力,能准确测量非周期分量以及各种交流谐波分量,无饱和现象,非常适合电力系统尤其是高电压等级系统以提高设备安全性。因此,本方案没有对光学电流互感器的结构进行改造,保留了光学电流互感器的原本结构,进而对其本身的检测精度没有影响,而且从源头出发,不管光学电流互感器受到什么样的振动,利用电流检测模块来代替光学电流互感器的方式均能够输出正常的电流信号,提升检测精度。
方法方案二:在方法方案一的基础上,根据光学电流互感器检测到的水平光强信号和垂直光强信号计算实际光强信号,然后比较所述实际光强信号与振动阈值,当所述实际光强信号大于所述振动阈值时,判断光学电流互感器发生振动。
根据光学电流互感器在振动情况下接收回路各部分光强变化不一致的原理,构建出振动判据,振动发生时,回光光强发生异常,导致由回光计算出的一次电流值发生异常,通过回光光强之间的关系,判断光学电流互感器是否发生振动。
方法方案三:在方法方案二的基础上,实现所述根据光学电流互感器检测到的水平光强信号和垂直光强信号计算实际光强信号的计算过程为:
(1)根据光学电流互感器检测到的四路原始回光得到修正的水平光各分量和垂直光各分量,计算公式如下:
POCTIn11=k1·POCTIn11MZ-P1x
POCTIn12=k1·POCTIn12MZ-P1x
POCTIn21=k2·POCTIn21MZ-P2x
POCTIn22=k2·POCTIn22MZ-P2x
其中,k1和k2为设定系数,POCTIn11MZ和POCTIn12MZ为四路原始回光中的两路水平分量,POCTIn21MZ和POCTIn22MZ为四路原始回光中的两路垂直分量,P1x和P2x分别为光路的水平分量与垂直分量的固有偏移值;
(2)根据修正的水平光各分量计算得到总水平分量POCTOut1,根据修正后的垂直光各分量计算得到总垂直分量POCTOut2,计算公式为:
POCTOut1=POCTOut11+POCTOut12
POCTOut2=POCTOut21+POCTOut22
其中,POCTOut11=POCTIn11,POCTOut12=POCTIn12,POCTOut21=POCTIn21,POCTOut22=POCTIn22;
(3)根据总水平分量POCTOut1和总垂直分量POCTOut2计算实际光强信号POCTSum,计算公式为:
POCTSum=POCTOut1+POCTOut2
所述振动阈值的计算过程为:
1)计算所述总水平分量POCTOut1和总垂直分量POCTOut2的差值,计算公式如下:
POCTOutM=POCTOut1-POCTOut2
2)计算振动阈值POCTDiff,计算公式如下:
POCTDiff=k·POCTOutM+FaultThv
其中,k为设定系数,FaultThv为设定的振动参数。
方法方案四:在方法方案一或二或三的基础上,若以下三个条件至少满足一个,则结束所述电流检测模块检测到的电流信号代替所述光学电流互感器检测到的电流信号:(1)所述电流检测模块检测到的电流信号大于线路额定电流的设定倍数;(2)所述电流检测模块检测到的电流信号代替所述光学电流互感器检测到的电流信号的代替持续时间超过时间阈值;(3)所述电流检测模块检测到的电流信号小于电流阈值,所述光学电流互感器检测到的电流信号大于所述电流阈值,且光学电流互感器不再发生振动。
当电流检测模块检测到的电流信号大于额定电流的设定倍数时,认定当前负荷处于过负荷状态,可能发生了一次短路故障,此时退出代替机制;当代替机制持续的时间超过时间阈值时,也要结束代替机制,因为如果长期处于代替状态无返回,则说明硬件回路可能发生了故障,此时要结束代替机制;当电流检测模块检测到的电流信号小于电流阈值,光学电流互感器检测到的电流信号大于所述电流阈值,且光学电流互感器不再发生振动,此时表示电流检测模块与光学电流互感器的检测到的电流信号相差较大,且光学回路无振动判据成立,则认为电流检测模块发生故障或超出采样容限,此时要结束代替机制。
系统方案一:本方案提供一种光学电流互感器系统,包括光学电流互感器,还包括一个电流检测模块,所述光学电流互感器和所述电流检测模块检测相同线路的电流信号,当光学电流互感器发生振动时,以所述电流检测模块检测到的电流信号代替所述光学电流互感器检测到的电流信号,输出所述电流检测模块检测到的电流信号。
在光学电流互感器的基础上,还设置有一个电流检测模块,光学电流互感器和电流检测模块检测相同线路的电流信号,也就是说,线路上设置有两路电流检测,当光学电流互感器受到振动时,此时光学电流互感器检测的电流信号不准确,那么,以电流检测模块检测到的电流信号代替光学电流互感器检测到的电流信号,输出的电流信号就不再是光学电流互感器的电流信号,而是电流检测模块检测到的电流信号,由于电流检测模块正常运行,那么,电流检测模块输出的电流信号不受振动影响,所以,即便光学电流互感器受到振动影响,通过电流检测模块也能够输出正常的电流信号,保证系统在光学电流互感器受到振动时正常工作,消除振动干扰带来的影响,避免继电保护装置误动作,具有良好的动态响应能力,能准确测量非周期分量以及各种交流谐波分量,无饱和现象,非常适合电力系统尤其是高电压等级系统以提高设备安全性。因此,本方案没有对光学电流互感器的结构进行改造,保留了光学电流互感器的原本结构,进而对其本身的检测精度没有影响,而且从源头出发,不管光学电流互感器受到什么样的振动,利用电流检测模块来代替光学电流互感器的方式均能够输出正常的电流信号,提升检测精度。
系统方案二:在系统方案一的基础上,根据光学电流互感器检测到的水平光强信号和垂直光强信号计算实际光强信号,然后比较所述实际光强信号与振动阈值,当所述实际光强信号大于所述振动阈值时,判断光学电流互感器发生振动。
根据光学电流互感器在振动情况下接收回路各部分光强变化不一致的原理,构建出振动判据,振动发生时,回光光强发生异常,导致由回光计算出的一次电流值发生异常,通过回光光强之间的关系,判断光学电流互感器是否发生振动。
系统方案三:在系统方案二的基础上,实现所述根据光学电流互感器检测到的水平光强信号和垂直光强信号计算实际光强信号的计算过程为:
(1)根据光学电流互感器检测到的四路原始回光得到修正的水平光各分量和垂直光各分量,计算公式如下:
POCTIn11=k1·POCTIn11MZ-P1x
POCTIn12=k1·POCTIn12MZ-P1x
POCTIn21=k2·POCTIn21MZ-P2x
POCTIn22=k2·POCTIn22MZ-P2x
其中,k1和k2为设定系数,POCTIn11MZ和POCTIn12MZ为四路原始回光中的两路水平分量,POCTIn21MZ和POCTIn22MZ为四路原始回光中的两路垂直分量,P1x和P2x分别为光路的水平分量与垂直分量的固有偏移值;
(2)根据修正的水平光各分量计算得到总水平分量POCTOut1,根据修正后的垂直光各分量计算得到总垂直分量POCTOut2,计算公式为:
POCTOut1=POCTOut11+POCTOut12
POCTOut2=POCTOut21+POCTOut22
其中,POCTOut11=POCTIn11,POCTOut12=POCTIn12,POCTOut21=POCTIn21,POCTOut22=POCTIn22;
(3)根据总水平分量POCTOut1和总垂直分量POCTOut2计算实际光强信号POCTSum,计算公式为:
POCTSum=POCTOut1+POCTOut2
所述振动阈值的计算过程为:
1)计算所述总水平分量POCTOut1和总垂直分量POCTOut2的差值,计算公式如下:
POCTOutM=POCTOut1-POCTOut2
2)计算振动阈值POCTDiff,计算公式如下:
POCTDiff=k·POCTOutM+FaultThv
其中,k为设定系数,FaultThv为设定的振动参数。
系统方案四:在系统方案一或二或三的基础上,若以下三个条件至少满足一个,则结束所述电流检测模块检测到的电流信号代替所述光学电流互感器检测到的电流信号:(1)所述电流检测模块检测到的电流信号大于线路额定电流的设定倍数;(2)所述电流检测模块检测到的电流信号代替所述光学电流互感器检测到的电流信号的代替持续时间超过时间阈值;(3)所述电流检测模块检测到的电流信号小于电流阈值,所述光学电流互感器检测到的电流信号大于所述电流阈值,且光学电流互感器不再发生振动。
当电流检测模块检测到的电流信号大于额定电流的设定倍数时,认定当前负荷处于过负荷状态,可能发生了一次短路故障,此时退出代替机制;当代替机制持续的时间超过时间阈值时,也要结束代替机制,因为如果长期处于代替状态无返回,则说明硬件回路可能发生了故障,此时要结束代替机制;当电流检测模块检测到的电流信号小于电流阈值,光学电流互感器检测到的电流信号大于所述电流阈值,且光学电流互感器不再发生振动,此时表示电流检测模块与光学电流互感器的检测到的电流信号相差较大,且光学回路无振动判据成立,则认为电流检测模块发生故障或超出采样容限,此时要结束代替机制。
附图说明
图1是光纤电流互感器检测原理示意图;
图2是光纤电流互感器具有多个模拟光断口的示意图;
图3是光纤电流互感器光断口振动造成采样异常的示意图;
图4是过载时闭锁自愈部分代替的判据示意图;
图5是代替时间超过定值时置无效品质的判据示意图;
图6是自愈部分采样异常闭锁代替功能的判据示意图。
具体实施方式
光学电流互感器系统实施例
本实施例提供一种光学电流互感器系统,包括两个电流检测设备,一个是光学电流互感器,本实施例以具有代表性的光纤电流互感器为例,当然,还可以是其他种类的光学电流互感器,图1为光纤电流互感器的检测原理示意图,如图2所示,每个光纤电流互感器具有多个模拟光断口;另一个是电流检测模块。当然,这两个电流检测设备检测相同线路的电流信号,才能够实现下述的电流信号的代替机制。其中,电流检测模块为常规的电流检测设备,比如:常规的电流互感器,具体可以为内部的LPCT部分(低功率线圈),当然,为了防止其也受到振动的干扰,该电流检测模块不再是光纤电流互感器这一类的电流互感器,而是其他种类的电流互感器,比如常规的以线圈进行检测的电流检测设备。另外,如果光纤电流互感器中还设置有传统的检测线圈,能够通过传统方式检测电流信号,那么,该电流检测模块还可以是光纤电流互感器的一部分。
当然,为了实现光纤电流互感器抗干扰方法,系统中还设置有一个控制设备,根据内部加载的软件程序实现控制,该软件程序对应的控制策略就是光纤电流互感器抗干扰方法。而且,该控制设备可以是系统中本身就存在的设备,也可以是专门设置的一个控制设备。
如图3所示,当出现光纤电流互感器断口振动时,就会造成采样异常。
光纤电流互感器抗干扰方法的基本控制过程为:当光纤电流互感器发生振动时,以电流检测模块检测到的电流信号代替光纤电流互感器检测到的电流信号,输出电流检测模块检测到的电流信号。
以下基于光纤电流互感器抗干扰方法的基本控制过程,给出以下具体实施方式。
首先,需要判断光纤电流互感器是否发生振动,以下给出一种具体的过程,当然,本发明并不局限于下述过程。
(一)根据光纤电流互感器检测到的水平光强信号和垂直光强信号计算实际光强信号。
实际光强信号的具体计算过程如下:
(1)通常来说,通过采样能够得到光纤电流互感器的四路原始回光信号,分别为水平分量1、水平分量2、垂直分量1和垂直分量2,根据这四路原始回光得到修正的水平光各分量和垂直光各分量,计算公式如下:
POCTIn11=k1·POCTIn11MZ-P1x
POCTIn12=k1·POCTIn12MZ-P1x
POCTIn21=k2·POCTIn21MZ-P2x
POCTIn22=k2·POCTIn22MZ-P2x
其中,k1和k2为设定系数,这里k1和k2固定取值为0.5;POCTIn11MZ和POCTIn12MZ为四路原始回光中的两路水平分量,即水平分量1和水平分量2;POCTIn21MZ和POCTIn22MZ为四路原始回光中的两路垂直分量,即垂直分量1和垂直分量2,这四路原始回光信号的采集均为现有技术,这里不再说明;P1x和P2x分别为光路的水平分量与垂直分量的固有偏移值,可以根据输出正弦信号自适应得到。
(2)根据修正的水平光各分量计算得到总水平分量POCTOut1,根据修正后的垂直光各分量计算得到总垂直分量POCTOut2,计算公式为:
POCTOut11=POCTIn11
POCTOut12=POCTIn12
POCTOut21=POCTIn21
POCTOut22=POCTIn22
POCTOut1=POCTOut11+POCTOut12
POCTOut2=POCTOut21+POCTOut22
(3)根据总水平分量POCTOut1和总垂直分量POCTOut2计算实际光强信号POCTSum,计算公式为:
POCTSum=POCTOut1+POCTOut2
(二)振动阈值的计算过程如下:
1)计算总水平分量POCTOut1和总垂直分量POCTOut2的差值,计算公式如下:
POCTOutM=POCTOut1-POCTOut2
2)计算振动阈值POCTDiff,计算公式如下:
POCTDiff=k·POCTOutM+FaultThv
其中,k为设定系数,这里k=1.9~2.1,FaultThv为设定的振动参数,一般取2*POCTSum。
(三)比较实际光强信号POCTSum与振动阈值POCTDiff,当实际光强信号POCTSum大于振动阈值POCTDiff时,即当POCTSum>POCTDiff,则认为当前水平回光或垂直回光发生振动,即光纤电流互感器发生振动,而不是其他干扰。另外,如果上述判据不满足,可以认为误差在正常误差范围内,不做处理。因此,在发生振动情况时,通过上述振动识别算法,能够判断出当前异常点。
通过上述过程判断得到光纤电流互感器发生振动时,即确定发生振动且对水平或垂直回光产生影响,则当前光学采样不可用,光纤电流互感器检测到的电流信号不准确,那么,设定电流检测模块为自愈部分,以自愈部分检测到的电流信号代替光纤电流互感器检测到的电流信号,即系统以自愈部分输出代替光学采样输出,输出电流检测模块检测到的电流信号。设定自愈部分的输出为AOCTOut,那么,指定POCTOutM=AOCTOut,系统以POCTOutM作为当前输出,实现以自愈部分输出代替光学采样输出。
在自愈部分输出代替光学采样输出的过程中,实时检查系统的状态,尤其是自愈部分的状态。
(i)若电流检测模块检测到的电流信号大于额定电流的设定倍数,则退出代替机制。其中,额定电流为被测线路的额定电流,本实施例中,设定倍数以1.2为例,那么,当AOCTOut>1.2Ie,退出代替机制。其中,1.2Ie为1.2倍的额定电流。电流检测模块检测到的电流信号的瞬时值超过1.2倍的额定电流,则认为当前负荷处于过负荷状态,系统可能发生一次短路故障,故此时退出自愈代替机制,即结束自愈部分检测到的电流信号代替光纤电流互感器检测到的电流信号。另外,为了保证输出,可以输出光纤电流互感器检测的电流信号。
因此,基于该第(i)部分的内容,本发明提供的抗干扰方法还可以这样理解:当光纤电流互感器发生振动时,如果电流检测模块(即LPCT,该电流检测模块还可以称为测量电流检测模块)检测到的电流信号小于或者等于额定电流的设定倍数,则以电流检测模块检测到的电流信号代替光纤电流互感器检测到的电流信号。如图4所示,为过载时闭锁自愈部分代替的判据示意图。
(ii)若电流检测模块检测到的电流信号代替光纤电流互感器检测到的电流信号的代替持续时间T超过时间阈值Tthv,即:T>Tthv,则结束代替机制,闭锁代替功能。图5给出一种代替时间超过定值时的相关处理过程。
(iii)若电流检测模块检测到的电流信号小于电流阈值,光纤电流互感器检测到的电流信号大于电流阈值,且光纤电流互感器不再发生振动,即:
AOCTOut<I有流
POCTOutM>I有流
POCTSum<POCTDiff
则结束代替机制,闭锁代替功能。其中,I有流为设定的电流阈值。
若设定I有流为一个极小的数值,那么,上述判断就可以等同于:自愈部分无电流输出,光学采样有电流输出,且光学部分无振动判据成立。该判据表示如果自愈部分与光学采样值相差较大,且光学部分无振动判据成立,则认为自愈部分发生故障或超出采样容限,那么,闭锁自愈部分的代替功能。因此,本部分是自愈部分与光学部分相互验证的步骤,如果两者相差较大,则表示自愈部分失效。如图6所示,为自愈部分采样异常闭锁代替功能的判据示意图。
也就是说,若上述(i)、(ii)和(iii)三个条件至少满足一个,就结束代替机制,闭锁自愈代替功能,即结束电流检测模块检测到的电流信号代替光纤电流互感器检测到的电流信号。
以上给出了具体的实施方式,但本发明不局限于所描述的实施方式。本发明的基本思路在于上述光纤电流互感器抗干扰方法,上述实施例以一种光纤电流互感器系统来说明该方法的实施过程。当然,本发明并不局限于上述实施方式,在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。
光学电流互感器抗干扰方法实施例
本实施例提供一种光学电流互感器抗干扰方法,在光学电流互感器的基础上,还设置一个电流检测模块,光学电流互感器和电流检测模块检测相同线路的电流信号,当光学电流互感器发生振动时,以电流检测模块检测到的电流信号代替光学电流互感器检测到的电流信号,输出电流检测模块检测到的电流信号。由于该方法的实现过程在上述系统实施例已给出了详细地描述,这里就不再具体说明。

Claims (4)

1.一种光学电流互感器抗干扰方法,其特征在于,设置一个电流检测模块,光学电流互感器和所述电流检测模块检测相同线路的电流信号,当光学电流互感器发生振动时,以所述电流检测模块检测到的电流信号代替所述光学电流互感器检测到的电流信号,输出所述电流检测模块检测到的电流信号;
根据光学电流互感器检测到的水平光强信号和垂直光强信号计算实际光强信号,然后比较所述实际光强信号与振动阈值,当所述实际光强信号大于所述振动阈值时,判断光学电流互感器发生振动;
实现所述根据光学电流互感器检测到的水平光强信号和垂直光强信号计算实际光强信号的计算过程为:
(1)根据光学电流互感器检测到的四路原始回光得到修正的水平光各分量和垂直光各分量,计算公式如下:
POCTIn11=k1·POCTIn11MZ-P1x
POCTIn12=k1·POCTIn12MZ-P1x
POCTIn21=k2·POCTIn21MZ-P2x
POCTIn22=k2·POCTIn22MZ-P2x
其中,k1和k2为设定系数,POCTIn11MZ和POCTIn12MZ为四路原始回光中的两路水平分量,POCTIn21MZ和POCTIn22MZ为四路原始回光中的两路垂直分量,P1x和P2x分别为光路的水平分量与垂直分量的固有偏移值;
(2)根据修正的水平光各分量计算得到总水平分量POCTOut1,根据修正后的垂直光各分量计算得到总垂直分量POCTOut2,计算公式为:
POCTOut1=POCTOut11+POCTOut12
POCTOut2=POCTOut21+POCTOut22
其中,POCTOut11=POCTIn11,POCTOut12=POCTIn12,POCTOut21=POCTIn21,POCTOut22=POCTIn22;
(3)根据总水平分量POCTOut1和总垂直分量POCTOut2计算实际光强信号POCTSum,计算公式为:
POCTSum=POCTOut1+POCTOut2
所述振动阈值的计算过程为:
1)计算所述总水平分量POCTOut1和总垂直分量POCTOut2的差值,计算公式如下:
POCTOutM=POCTOut1-POCTOut2
2)计算振动阈值POCTDiff,计算公式如下:
POCTDiff=k·POCTOutM+FaultThv
其中,k为设定系数,FaultThv为设定的振动参数。
2.根据权利要求1所述的光学电流互感器抗干扰方法,其特征在于,若以下三个条件至少满足一个,则结束所述电流检测模块检测到的电流信号代替所述光学电流互感器检测到的电流信号:(1)所述电流检测模块检测到的电流信号大于线路额定电流的设定倍数;(2)所述电流检测模块检测到的电流信号代替所述光学电流互感器检测到的电流信号的代替持续时间超过时间阈值;(3)所述电流检测模块检测到的电流信号小于电流阈值,所述光学电流互感器检测到的电流信号大于所述电流阈值,且光学电流互感器不再发生振动。
3.一种光学电流互感器系统,包括光学电流互感器,其特征在于,还包括一个电流检测模块,所述光学电流互感器和所述电流检测模块检测相同线路的电流信号,当光学电流互感器发生振动时,以所述电流检测模块检测到的电流信号代替所述光学电流互感器检测到的电流信号,输出所述电流检测模块检测到的电流信号;
根据光学电流互感器检测到的水平光强信号和垂直光强信号计算实际光强信号,然后比较所述实际光强信号与振动阈值,当所述实际光强信号大于所述振动阈值时,判断光学电流互感器发生振动;
实现所述根据光学电流互感器检测到的水平光强信号和垂直光强信号计算实际光强信号的计算过程为:
(1)根据光学电流互感器检测到的四路原始回光得到修正的水平光各分量和垂直光各分量,计算公式如下:
POCTIn11=k1·POCTIn11MZ-P1x
POCTIn12=k1·POCTIn12MZ-P1x
POCTIn21=k2·POCTIn21MZ-P2x
POCTIn22=k2·POCTIn22MZ-P2x
其中,k1和k2为设定系数,POCTIn11MZ和POCTIn12MZ为四路原始回光中的两路水平分量,POCTIn21MZ和POCTIn22MZ为四路原始回光中的两路垂直分量,P1x和P2x分别为光路的水平分量与垂直分量的固有偏移值;
(2)根据修正的水平光各分量计算得到总水平分量POCTOut1,根据修正后的垂直光各分量计算得到总垂直分量POCTOut2,计算公式为:
POCTOut1=POCTOut11+POCTOut12
POCTOut2=POCTOut21+POCTOut22
其中,POCTOut11=POCTIn11,POCTOut12=POCTIn12,POCTOut21=POCTIn21,POCTOut22=POCTIn22;
(3)根据总水平分量POCTOut1和总垂直分量POCTOut2计算实际光强信号POCTSum,计算公式为:
POCTSum=POCTOut1+POCTOut2
所述振动阈值的计算过程为:
1)计算所述总水平分量POCTOut1和总垂直分量POCTOut2的差值,计算公式如下:
POCTOutM=POCTOut1-POCTOut2
2)计算振动阈值POCTDiff,计算公式如下:
POCTDiff=k·POCTOutM+FaultThv
其中,k为设定系数,FaultThv为设定的振动参数。
4.根据权利要求3所述的光学电流互感器系统,其特征在于,若以下三个条件至少满足一个,则结束所述电流检测模块检测到的电流信号代替所述光学电流互感器检测到的电流信号:(1)所述电流检测模块检测到的电流信号大于线路额定电流的设定倍数;(2)所述电流检测模块检测到的电流信号代替所述光学电流互感器检测到的电流信号的代替持续时间超过时间阈值;(3)所述电流检测模块检测到的电流信号小于电流阈值,所述光学电流互感器检测到的电流信号大于所述电流阈值,且光学电流互感器不再发生振动。
CN201811211489.1A 2018-10-17 2018-10-17 光学电流互感器抗干扰方法和光学电流互感器系统 Active CN109490602B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811211489.1A CN109490602B (zh) 2018-10-17 2018-10-17 光学电流互感器抗干扰方法和光学电流互感器系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811211489.1A CN109490602B (zh) 2018-10-17 2018-10-17 光学电流互感器抗干扰方法和光学电流互感器系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109490602A CN109490602A (zh) 2019-03-19
CN109490602B true CN109490602B (zh) 2020-09-18

Family

ID=65691433

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811211489.1A Active CN109490602B (zh) 2018-10-17 2018-10-17 光学电流互感器抗干扰方法和光学电流互感器系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109490602B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0849600A1 (en) * 1996-12-20 1998-06-24 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Optical current transformer
CN101692400A (zh) * 2009-09-11 2010-04-07 哈尔滨工业大学 自愈光学电流互感器
CN102944860A (zh) * 2012-10-31 2013-02-27 江苏省电力公司电力科学研究院 光学与电磁式电流互感器运行误差实时比对方法及装置
CN104133097A (zh) * 2014-07-15 2014-11-05 国家电网公司 一种光纤电流互感器双光源冗余配置及自动切换装置
CN105356429A (zh) * 2015-11-27 2016-02-24 国家电网公司 一种光学电流互感器应用于多端差动保护的方法
CN105445522A (zh) * 2015-12-03 2016-03-30 山东电力设备有限公司 一种高可靠性全光纤电流互感器
CN107192869A (zh) * 2017-07-14 2017-09-22 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院 一种具有抗振功能的光学电流互感器及采用该电流互感器实现的抗振动干扰的方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0843450A (ja) * 1994-07-29 1996-02-16 Toshiba Corp 光変流器

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0849600A1 (en) * 1996-12-20 1998-06-24 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Optical current transformer
CN101692400A (zh) * 2009-09-11 2010-04-07 哈尔滨工业大学 自愈光学电流互感器
CN102944860A (zh) * 2012-10-31 2013-02-27 江苏省电力公司电力科学研究院 光学与电磁式电流互感器运行误差实时比对方法及装置
CN104133097A (zh) * 2014-07-15 2014-11-05 国家电网公司 一种光纤电流互感器双光源冗余配置及自动切换装置
CN105356429A (zh) * 2015-11-27 2016-02-24 国家电网公司 一种光学电流互感器应用于多端差动保护的方法
CN105445522A (zh) * 2015-12-03 2016-03-30 山东电力设备有限公司 一种高可靠性全光纤电流互感器
CN107192869A (zh) * 2017-07-14 2017-09-22 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院 一种具有抗振功能的光学电流互感器及采用该电流互感器实现的抗振动干扰的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109490602A (zh) 2019-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10651645B2 (en) Secured fault detection in a power substation
CN111008454B (zh) 一种基于信息物理融合模型的智能变电站可靠性评估方法
CN102231515B (zh) 一种串联电容器装置的控制保护方法、装置与系统
US20140330531A1 (en) Network monitoring apparatus and network monitoring method
CN104793038A (zh) 一种电力系统全光学过电压监测装置
US11435411B2 (en) Time domain distance protection based on polarity comparison for power transmission lines
US10074969B2 (en) Travelling wave protection of a transmission line
CN109490602B (zh) 光学电流互感器抗干扰方法和光学电流互感器系统
CN102244379B (zh) 串联电容器装置的控制保护方法、装置与系统
Albinali et al. A centralized substation protection scheme that detects hidden failures
CN104979807A (zh) 一种高压直流输电线路电流差动保护综合配置方法
Ivanov et al. Fiber optic current transformers for transformer differential protection during inrush current: a field study
WO2020068024A2 (en) The smart circuit breaker for grid connected residential photovoltaic systems
CN116337384A (zh) 压电陶瓷调制型全光纤电流互感器元器件级振动试验方法
CN108471117A (zh) 一种提高用电系统效率的装置
CN105811368A (zh) 自适应性零线断线保护装置及系统
CN210534560U (zh) 开关量输入回路以及智能电子设备
CN117410931A (zh) 一种基于电网的继电保护定值复校系统及其方法
CN105277873A (zh) 一种真空断路器绝缘性能评价装置
Wang et al. Effects of sensor technology on differential protection
Bogdanov et al. Harmonic impact testing on synchronous generator protection
GL Analysis on Transformer Protection Potential Fault Trip Resulting from CT’s Wrong Connection
Sparling Are through-faults and slow breakers damaging your transformer? ABSTRACT Much
Pan et al. The research and application on interfacing technology between Electronic Current Transformer and relay protection
CN206292296U (zh) 防误动的智能站合并单元

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant