CN110930669A - 一种变电站跳合闸回路监测预警系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变电站跳合闸回路监测预警系统及方法，本发明的变电站跳合闸回路监测预警系统包括传感器模块、数据转换装置、采集单元以及管理单元，传感器模块用于采集跳合闸回路电流、直流电源回路电流、温湿度数据，通过数据转换装置、采集单元逐级汇聚到管理单元，管理单元用于执行监测预警。本发明通过在变电站各间隔跳合闸回路以及电源回路安装传感器模块采集跳合闸回路监测电流以及电源回路监测电流，通过数据转换装置转换成SV信号和GOOSE信号传输给采集单元，并将集中处理后的数据传输给管理单元进行跳合闸回路监测预警业务运算，本发明可实现对变电站跳合闸回路的实时监测、故障告警和故障定位，提高了变电站运行的可靠性。

Description

一种变电站跳合闸回路监测预警系统及方法

技术领域

本发明涉及智能变电站的跳合闸回路检测技术领域，具体涉及一种变电站跳合闸回路监测预警系统及方法。

背景技术

变电站中跳合闸回路的安全可靠对断路器的正常动作具有重要意义。而现有的变电站二次系统缺少对跳合闸回路的监测预警装置，对跳合闸回路的状态缺少实时监测手段，当回路出现异常时没有有效的故障告警和异常定位方法。因此为了提高对跳合闸回路的监测与预警，研究跳合闸回路故障告警和异常定位方法，对变电站的安全可靠运行具有重要意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种变电站跳合闸回路监测预警系统及方法，本发明通过在变电站各间隔跳合闸回路以及电源回路安装传感器模块采集跳合闸回路监测电流以及电源回路监测电流，通过数据转换装置转换成SV信号和GOOSE信号传输给采集单元，并将集中处理后的数据传输给管理单元进行跳合闸回路监测预警业务运算，本发明可实现对变电站跳合闸回路的实时监测、故障告警和故障定位，提高了变电站运行的可靠性。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种变电站跳合闸回路监测预警系统，包括：

传感器模块，用于采集所在变电站间隔的跳合闸回路电流、直流电源回路电流、温湿度数据；

数据转换装置，用于接收断路器位置信号以及传感器模块传输的检测数据，并统一转换成SV和GOOSE信号，并通过网络输出；

采集单元，用于汇集各数据转换装置输出的数据，并进行数据解析、存储和录波，并将采集结果数据通过网络输出；

管理单元，用于综合处理采集单元传输的采集结果数据并执行监测预警。

可选地，所述传感器模块包括温湿度传感器和多个直流霍尔传感器，所述温湿度传感器用于测量本间隔的环境温湿度数据并转换成指定电流大小范围内的模拟信号，所述温湿度传感器安装于各间隔的屏柜内；所述多个直流霍尔传感器用于测量跳合闸回路以及直流电源回路的电流并转换成指定电流大小范围内的模拟信号，所述多个直流霍尔传感器分别安装于各间隔直流电源回路两端以及各跳合闸回路的两端。

可选地，所述多个直流霍尔传感器分别包括：

正电源监测直流霍尔传感器Q+，安装在控制回路的正电源侧，监测电流为I+；

负电源监测直流霍尔传感器Q+，安装在控制回路的负电源侧，监测电流为I-；

跳闸回路直流霍尔传感器Qt1，安装在跳闸回路靠近正电源侧，监测电流为It1；

跳闸回路直流霍尔传感器Qt2，安装在跳闸回路靠近负电源侧，监测电流为It2；

合闸回路直流霍尔传感器Qh1，安装在合闸回路靠近正电源侧，监测电流为Ih1；

合闸回路直流霍尔传感器Qh2，安装在合闸回路靠近负电源侧，监测电流为Ih2。

可选地，所述数据转换装置包括：

信号接入模块，用于接收断路器位置信号以及传感器模块传输的检测数据，所述接收断路器位置信号包括合位信号和跳位信号；

数据处理和转换模块，用于将信号接入模块接收的模拟信号转换为SV信号，并对接收的检测数据和断路器位置信号进行分析处理生成告警信息、状态信息并转换为GOOSE信号；

对时模块，用于接收B码对时信号，实现数据转换装置的对时；

所述信号接入模块的输入端和传感器模块以及断路器位置信号输出端相连，所述信号接入模块的输出端和数据处理和转换模块相连，所述数据处理和转换模块的输出端通过网络和采集单元相连，所述对时模块和数据处理和转换模块相连以提供对时信号。

可选地，所述采集单元包括：

第一信号接口模块，接入过程层SV网，用于解码过程层SV报文；

第二信号接口模块，接入过程层GOOSE网，用于解码过程层GOOSE报文；

第三信号接口模块，接入站控层MMS网，用于解码站控层MMS报文；

暂态波形记录模块，用于记录跳合闸回路异常发生前后一段时间内的数据，并生成暂态波形记录文件；

所述第一信号接口模块、第二信号接口模块、第三信号接口模块的输出端分别与暂态波形记录模块的输入端相连，所述暂态波形记录模块的输出端与管理单元通过网络相连。

可选地，所述管理单元包括：

跳合闸回路监测预警模块，用于接收人机交互模块设置的业务参数，并处理采集单元上送的各跳合闸回路的监测数据，当某一跳合闸回路的监测数据满足监测预警的告警逻辑时，产生告警信号；

人机接口模块，用于设置跳合闸回路监测预警的相关业务参数，并提供预警结果的展示界面；

所述跳合闸回路监测预警模块的输入端和采集单元通过网络相连，且所述跳合闸回路监测预警模块、人机接口模块相互连接。

本发明还提供一种前述变电站跳合闸回路监测预警系统的应用方法，实施步骤包括：

1）解析变电站的 SCD 文件获取到变电站中每一个保护装置的 MMS 数据集中保护跳闸信号、重合闸信号、控制回路断线信号，以及测控装置的遥控分合闸信号，并将这些信号和对应间隔的数据转换装置关联形成映射关系；

2）设置跳合闸回路监测预警的业务参数；

3）从报文信号和断路器位置信号以及跳合闸回路监测电流综合确定回路状态；

4）根据各回路采集的电源电流以及跳合闸回路监测预警的业务参数判定回路是否有异常并进行异常告警；

5）针对指定的异常告警类型进行异常定位。

可选地，步骤2）设置的跳合闸回路监测预警的业务参数包括谐波含量上限阈值IM、跳合闸电流高越限阈值IH、跳合闸电流低越限阈值IL、漏电流越限阈值Icd、温度越限阈值CH、湿度越限阈值RH以及漏电流比对阈值∆I；步骤4）判定回路是否有异常并进行异常告警的详细步骤包括：当I+或I-的谐波总含量高于谐波含量上限阈值IM时，产生电源谐波含量异常告警；当I+和I-之差大于漏电流越限阈值Icd时，产生回路绝缘异常告警；当回路处于合位稳态或跳位稳态时，I+和I-之差小于漏电流越限阈值Icd时，且Ih1或It1大于跳合闸电流高越限阈值IH时，产生回路阻抗低异常告警；当回路处于合闸态或跳闸态时，I+和I-之差小于漏电流越限阈值Icd时，且Ih1或It1小于跳合闸电流低越限阈值IL时，产生回路阻抗高异常告警；当监测温度数据大于温度越限阈值CH或湿度数据大于湿度越限阈值RH时产生环境异常告警；对检测的温湿度和漏电流数据进行记录，对同一间隔与当前温湿度数据相同的历史数据对应的漏电流进行求均值，再与当前漏电流数据进行比较，当两者差值多次超出漏电流比对阈值∆I且差值成增长趋势时发出漏电流异常告警；其中，I+为安装在控制回路的正电源侧正电源监测直流霍尔传感器Q+的监测电流；I-为安装在控制回路的负电源侧负电源监测直流霍尔传感器Q+的监测电流；It1为安装在跳闸回路靠近正电源侧跳闸回路直流霍尔传感器Qt1的监测电流；It2为安装在跳闸回路靠近负电源侧跳闸回路直流霍尔传感器Qt2的监测电流；Ih1为安装在合闸回路靠近正电源侧合闸回路直流霍尔传感器Qh1的监测电流；Ih2为安装在合闸回路靠近负电源侧合闸回路直流霍尔传感器Qh2的监测电流。

可选地，步骤3）中的回路状态包括合位稳态、跳位稳态、合闸态、跳闸态、控制回路断线态，且综合确定回路状态的详细步骤包括：

当满足未收到保护跳闸信号或未收到保护重合闸信号、未收到测控遥控分合闸信号、未收到断路器位置变位信号、未收到控制回路断线信号、断路器位置信号合位的值为1、断路器位置信号跳位的值为0、0<It1<IH、Ih1的值为0同时成立则判定为合位稳态；

当满足未收到保护跳闸信号或未收到保护重合闸信号、未收到测控遥控分合闸信号、未收到断路器位置变位信号、未收到控制回路断线信号、断路器位置信号合位的值为0、断路器位置信号跳位的值为1、0<Ih1<IH、It1的值为0同时成立则判定为跳位稳态；

当满足收到保护重合闸信号或收到测控遥控合闸信号、延时收到断路器位置变位信号、未收到控制回路断线信号、断路器位置信号合位的值为0、断路器位置信号跳位的值为1、Ih1>IH、It1的值为0同时成立则判定为合闸态；

当满足收到保护跳闸信号或收到测控遥控分闸信号、延时收到断路器位置变位信号、未收到控制回路断线信号、断路器位置信号合位的值为1、断路器位置信号跳位的值为0、It1>IH、Ih1的值为0同时成立则判定为跳闸态；

当满足未收到保护跳闸信号或未收到保护重合闸信号、未收到测控遥控分合闸信号、收到控制回路断线信号、条件①、条件②同时成立则判定为控制回路断线态，其中条件①具体是指断路器位置信号合位的值为0、断路器位置信号跳位的值为0或断路器位置信号合位的值为1、断路器位置信号跳位的值为1三个条件同时成立；条件②具体是指0<It1<IH、0<Ih1<IH、Ih1的值为0、It1的值为0四个条件同时成立。

可选地，步骤5）中针对指定的异常告警类型进行异常定位具体是指针对产生回路绝缘异常告警，结合跳合闸回路目前所在的状态以及跳合闸回路监测的电流数据，进行异常定位确定异常所在区域，且进行异常定位确定异常所在区域的详细步骤包括：

当回路处于合位稳态或跳闸态时，断路器辅助触点QFH为打开态QFT为闭合态，如果It1与It2之差大于Icd，则判定异常发生在QT1和QT2之间的回路上；如果Ih1与Ih2之差大于Icd,且Ih1大于Icd，则判定异常发生在QH1和QFH之间的回路上；如果Ih1与Ih2之差大于Icd,且Ih2大于Icd，则判定异常发生在QH2和QFH之间的回路上；

当回路处于跳位稳态或合闸态时，断路器辅助触点QFH为闭合态QFT为打开态，如果Ih1与Ih2之差大于Icd，则判定异常发生在QH1和QH2之间的回路上；如果It1与It2之差大于Icd,且It1大于Icd，则判定异常发生在QT1和QFT之间的回路上；如果It1与It2之差大于Icd,且It2大于Icd，则判定异常发生在QT2和QFT之间的回路上。

和现有技术相比，本发明具有下述优点：

1、本发明可实现跳合闸回路的监测预警，及早的发现变电站二次系统的故障隐患，并提高了变电站运行的可靠性。

2、本发明可实现跳合闸回路的异常定位，提高了跳合闸回路异常排除的效率。

3、通过本发明可以加强对跳合闸回路的监测，减少断路器的误跳误合。

附图说明

图1为本发明实施例中的系统组成结构示意图。

图2为本发明实施例中的跳合闸回路监测示意图。

图3为本发明实施例中方法的基本流程步骤示意图。

具体实施方式

为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合实施例对本发明变电站跳合闸回路监测预警系统及方法作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本实施例变电站跳合闸回路监测预警系统包括：

传感器模块1，用于采集所在变电站间隔的跳合闸回路电流、直流电源回路电流、温湿度数据；

数据转换装置2，用于接收断路器位置信号以及传感器模块1传输的检测数据，并统一转换成SV和GOOSE信号，并通过网络输出；

采集单元3，用于汇集各数据转换装置2输出的数据，并进行数据解析、存储和录波，并将采集结果数据通过网络输出；

管理单元4，用于综合处理采集单元3传输的采集结果数据并执行监测预警。

参见图1，本实施例中采集单元3和各个数据转换装置2之间通过交换机相连，交换机用于将各数据转换装置2（图1所示包括一共n个数据转换装置2）输出的数据进行汇聚并传输给采集单元3。

参见图1，本实施例中的传感器模块1包括温湿度传感器11和多个直流霍尔传感器12，温湿度传感器11用于测量本间隔的环境温湿度数据并转换成指定电流大小范围内的模拟信号，温湿度传感器11安装于各间隔的屏柜内；多个直流霍尔传感器12用于测量跳合闸回路以及直流电源回路的电流并转换成指定电流大小范围内的模拟信号，多个直流霍尔传感器12分别安装于各间隔直流电源回路两端以及各跳合闸回路的两端。作为一种可选的实施方式，本实施例中温湿度传感器11和多个直流霍尔传感器12将采集电流转换成指定电流大小范围内的模拟信号时，指定电流大小范围均为10到100mA。此外，也可以根据需要采用其他指定电流大小范围，只要数据转换装置2选择的电路及其元器件能够与其匹配即可。

本实施例中，多个直流霍尔传感器12均为开口式直流霍尔传感器，从而可实现不停电安装，有利于保障变电站的正常运行。

本实施例中具体在110kV不分相跳合闸回路中进行跳合闸回路监测安装直流霍尔传感器的位置和采集数据如图2所示，其中：HWJ表示合位监视保持继电器、TWJ表示跳位监视保持继电器、BTJ表示保护跳闸继电器节点、BHJ表示保护合闸继电器节点、HBJ表示合闸保持继电器、TTJ表示跳闸保持继电器。参见图2，本实施例中多个直流霍尔传感器12分别包括：

正电源监测直流霍尔传感器Q+，安装在控制回路的正电源侧，监测电流为I+；

负电源监测直流霍尔传感器Q+，安装在控制回路的负电源侧，监测电流为I-；

跳闸回路直流霍尔传感器Qt1，安装在跳闸回路靠近正电源侧，监测电流为It1；

跳闸回路直流霍尔传感器Qt2，安装在跳闸回路靠近负电源侧，监测电流为It2；

合闸回路直流霍尔传感器Qh1，安装在合闸回路靠近正电源侧，监测电流为Ih1；

合闸回路直流霍尔传感器Qh2，安装在合闸回路靠近负电源侧，监测电流为Ih2。

参见图1，本实施例中的数据转换装置2包括：

信号接入模块21，用于接收断路器位置信号以及传感器模块1传输的检测数据，接收断路器位置信号包括合位信号和跳位信号；

数据处理和转换模块22，用于将信号接入模块21接收的模拟信号转换为SV信号，并对接收的检测数据和断路器位置信号进行分析处理生成告警信息、状态信息并转换为GOOSE信号；

对时模块23，用于接收B码对时信号，实现数据转换装置2的对时；

信号接入模块21的输入端和传感器模块1以及断路器位置信号输出端相连，信号接入模块21的输出端和数据处理和转换模块22相连，数据处理和转换模块22的输出端通过网络和采集单元3相连，对时模块23和数据处理和转换模块22相连以提供对时信号。

参见图1，本实施例中的采集单元3包括：

第一信号接口模块31，接入过程层SV网，用于解码过程层SV报文；

第二信号接口模块32，接入过程层GOOSE网，用于解码过程层GOOSE报文；

第三信号接口模块33，接入站控层MMS网，用于解码站控层MMS报文；

暂态波形记录模块34，用于记录跳合闸回路异常发生前后一段时间内的数据，并生成暂态波形记录文件；

第一信号接口模块31、第二信号接口模块32、第三信号接口模块33的输出端分别与暂态波形记录模块34的输入端相连，暂态波形记录模块34的输出端与管理单元4通过网络相连。

本实施例中管理单元4变电站跳合闸回路监测预警具体包括进行跳合闸回路的实时监测、故障告警和故障定位等业务，并提供人机交互界面以进行业务结果展示和相关业务参数设置。参见图1，本实施例中的管理单元4包括：

跳合闸回路监测预警模块41，用于接收人机交互模块设置的业务参数，并处理采集单元上送的各跳合闸回路的监测数据，当某一跳合闸回路的监测数据满足监测预警的告警逻辑时，产生告警信号；

人机接口模块42，用于设置跳合闸回路监测预警的相关业务参数，并提供预警结果的展示界面；

跳合闸回路监测预警模块41的输入端和采集单元3通过网络相连，且跳合闸回路监测预警模块42、人机接口模块42相互连接。

如图3所示，作为一种可选的实施方式，本实施例还提供一种前述变电站跳合闸回路监测预警系统的应用方法，实施步骤包括：

1）解析变电站的 SCD 文件获取到变电站中每一个保护装置的 MMS 数据集中保护跳闸信号、重合闸信号、控制回路断线信号，以及测控装置的遥控分合闸信号，并将这些信号和对应间隔的数据转换装置2关联形成映射关系；

2）设置跳合闸回路监测预警的业务参数；

3）从报文信号和断路器位置信号以及跳合闸回路监测电流综合确定回路状态；

4）根据各回路采集的电源电流以及跳合闸回路监测预警的业务参数判定回路是否有异常并进行异常告警；

5）针对指定的异常告警类型进行异常定位。

本实施例中，步骤2）设置的跳合闸回路监测预警的业务参数包括谐波含量上限阈值IM、跳合闸电流高越限阈值IH、跳合闸电流低越限阈值IL、漏电流越限阈值Icd、温度越限阈值CH、湿度越限阈值RH以及漏电流比对阈值∆I；步骤4）判定回路是否有异常并进行异常告警的详细步骤包括：当I+或I-的谐波总含量高于谐波含量上限阈值IM时，产生电源谐波含量异常告警；当I+和I-之差大于漏电流越限阈值Icd时，产生回路绝缘异常告警；当回路处于合位稳态或跳位稳态时，I+和I-之差小于漏电流越限阈值Icd时，且Ih1或It1大于跳合闸电流高越限阈值IH时，产生回路阻抗低异常告警；当回路处于合闸态或跳闸态时，I+和I-之差小于漏电流越限阈值Icd时，且Ih1或It1小于跳合闸电流低越限阈值IL时，产生回路阻抗高异常告警；当监测温度数据大于温度越限阈值CH或湿度数据大于湿度越限阈值RH时产生环境异常告警；对检测的温湿度和漏电流数据进行记录，对同一间隔与当前温湿度数据相同的历史数据对应的漏电流进行求均值，再与当前漏电流数据进行比较，当两者差值多次超出漏电流比对阈值∆I且差值成增长趋势时发出漏电流异常告警；其中，I+为安装在控制回路的正电源侧正电源监测直流霍尔传感器Q+的监测电流；I-为安装在控制回路的负电源侧负电源监测直流霍尔传感器Q+的监测电流；It1为安装在跳闸回路靠近正电源侧跳闸回路直流霍尔传感器Qt1的监测电流；It2为安装在跳闸回路靠近负电源侧跳闸回路直流霍尔传感器Qt2的监测电流；Ih1为安装在合闸回路靠近正电源侧合闸回路直流霍尔传感器Qh1的监测电流；Ih2为安装在合闸回路靠近负电源侧合闸回路直流霍尔传感器Qh2的监测电流。

本实施例中，步骤3）中的回路状态包括合位稳态、跳位稳态、合闸态、跳闸态、控制回路断线态，且综合确定回路状态的详细步骤包括：

当满足未收到保护跳闸信号或未收到保护重合闸信号、未收到测控遥控分合闸信号、未收到断路器位置变位信号、未收到控制回路断线信号、断路器位置信号合位的值为1、断路器位置信号跳位的值为0、0<It1<IH、Ih1的值为0同时成立则判定为合位稳态；

当满足未收到保护跳闸信号或未收到保护重合闸信号、未收到测控遥控分合闸信号、未收到断路器位置变位信号、未收到控制回路断线信号、断路器位置信号合位的值为0、断路器位置信号跳位的值为1、0<Ih1<IH、It1的值为0同时成立则判定为跳位稳态；

当满足收到保护重合闸信号或收到测控遥控合闸信号、延时收到断路器位置变位信号、未收到控制回路断线信号、断路器位置信号合位的值为0、断路器位置信号跳位的值为1、Ih1>IH、It1的值为0同时成立则判定为合闸态；

当满足收到保护跳闸信号或收到测控遥控分闸信号、延时收到断路器位置变位信号、未收到控制回路断线信号、断路器位置信号合位的值为1、断路器位置信号跳位的值为0、It1>IH、Ih1的值为0同时成立则判定为跳闸态；

当满足未收到保护跳闸信号或未收到保护重合闸信号、未收到测控遥控分合闸信号、收到控制回路断线信号、条件①、条件②同时成立则判定为控制回路断线态，其中条件①具体是指断路器位置信号合位的值为0、断路器位置信号跳位的值为0或断路器位置信号合位的值为1、断路器位置信号跳位的值为1三个条件同时成立；条件②具体是指0<It1<IH、0<Ih1<IH、Ih1的值为0、It1的值为0四个条件同时成立。

本实施例中，步骤5）中针对指定的异常告警类型进行异常定位具体是指针对产生回路绝缘异常告警，结合跳合闸回路目前所在的状态以及跳合闸回路监测的电流数据，进行异常定位确定异常所在区域，且进行异常定位确定异常所在区域的详细步骤包括：

当回路处于合位稳态或跳闸态时，断路器辅助触点QFH为打开态QFT为闭合态，如果It1与It2之差大于Icd，则判定异常发生在QT1和QT2之间的回路上；如果Ih1与Ih2之差大于Icd,且Ih1大于Icd，则判定异常发生在QH1和QFH之间的回路上；如果Ih1与Ih2之差大于Icd,且Ih2大于Icd，则判定异常发生在QH2和QFH之间的回路上；

当回路处于跳位稳态或合闸态时，断路器辅助触点QFH为闭合态QFT为打开态，如果Ih1与Ih2之差大于Icd，则判定异常发生在QH1和QH2之间的回路上；如果It1与It2之差大于Icd,且It1大于Icd，则判定异常发生在QT1和QFT之间的回路上；如果It1与It2之差大于Icd,且It2大于Icd，则判定异常发生在QT2和QFT之间的回路上。

参见图3，作为一种可选的实施方式，本实施例中在步骤5）之后还包括进行异常分析的步骤，当产生跳合闸回路监测预警时，可以在管理单元4的人机交互模块42查看具体告警信息，也可以调取采集单元3生成的录波文件，进行详细分析。由于异常分析并不属于变电站跳合闸回路监测预警的范畴，故本实施例中不再详述。

综上所述，本实施例的变电站跳合闸回路监测预警系统包括传感器模块、数据转换装置、采集单元、管理单元，通过在变电站各间隔跳合闸回路以及电源回路安装直流霍尔传感器，采集跳合闸回路监测电流以及电源回路监测电流，在各间隔安装温湿度传感器采集温湿度数据，通过数据转换装置将监测电流和温湿度数据转换成SV信号和GOOSE信号，传输给采集单元，并将集中处理后的数据传输给管理单元实现跳合闸回路监测预警业务运算；此外，本实施例本实施例的变电站跳合闸回路监测预警系统的应用方法实现了对变电站跳合闸回路的实时监测、故障告警和故障定位。确保了变电站的安全可靠运行。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种变电站跳合闸回路监测预警系统，其特征在于包括：

传感器模块（1），用于采集所在变电站间隔的跳合闸回路电流、直流电源回路电流、温湿度数据；

数据转换装置（2），用于接收断路器位置信号以及传感器模块（1）传输的检测数据，并统一转换成SV和GOOSE信号，并通过网络输出；

采集单元（3），用于汇集各数据转换装置（2）输出的数据，并进行数据解析、存储和录波，并将采集结果数据通过网络输出；

管理单元（4），用于综合处理采集单元（3）传输的采集结果数据并执行监测预警。

2.根据权利要求1所述的变电站跳合闸回路监测预警系统，其特征在于，所述传感器模块（1）包括温湿度传感器（11）和多个直流霍尔传感器（12），所述温湿度传感器（11）用于测量本间隔的环境温湿度数据并转换成指定电流大小范围内的模拟信号，所述温湿度传感器（11）安装于各间隔的屏柜内；所述多个直流霍尔传感器（12）用于测量跳合闸回路以及直流电源回路的电流并转换成指定电流大小范围内的模拟信号，所述多个直流霍尔传感器（12）分别安装于各间隔直流电源回路两端以及各跳合闸回路的两端。

3.根据权利要求2所述的变电站跳合闸回路监测预警系统，其特征在于，所述多个直流霍尔传感器（12）分别包括：

正电源监测直流霍尔传感器Q+，安装在控制回路的正电源侧，监测电流为I+；

负电源监测直流霍尔传感器Q+，安装在控制回路的负电源侧，监测电流为I-；

跳闸回路直流霍尔传感器Qt1，安装在跳闸回路靠近正电源侧，监测电流为It1；

跳闸回路直流霍尔传感器Qt2，安装在跳闸回路靠近负电源侧，监测电流为It2；

合闸回路直流霍尔传感器Qh1，安装在合闸回路靠近正电源侧，监测电流为Ih1；

合闸回路直流霍尔传感器Qh2，安装在合闸回路靠近负电源侧，监测电流为Ih2。

4.根据权利要求1所述的变电站跳合闸回路监测预警系统，其特征在于，所述数据转换装置（2）包括：

信号接入模块（21），用于接收断路器位置信号以及传感器模块（1）传输的检测数据，所述接收断路器位置信号包括合位信号和跳位信号；

数据处理和转换模块（22），用于将信号接入模块（21）接收的模拟信号转换为SV信号，并对接收的检测数据和断路器位置信号进行分析处理生成告警信息、状态信息并转换为GOOSE信号；

对时模块（23），用于接收B码对时信号，实现数据转换装置（2）的对时；

所述信号接入模块（21）的输入端和传感器模块（1）以及断路器位置信号输出端相连，所述信号接入模块（21）的输出端和数据处理和转换模块（22）相连，所述数据处理和转换模块（22）的输出端通过网络和采集单元（3）相连，所述对时模块（23）和数据处理和转换模块（22）相连以提供对时信号。

5.根据权利要求1所述的变电站跳合闸回路监测预警系统，其特征在于，所述采集单元（3）包括：

第一信号接口模块（31），接入过程层SV网，用于解码过程层SV报文；

第二信号接口模块（32），接入过程层GOOSE网，用于解码过程层GOOSE报文；

第三信号接口模块（33），接入站控层MMS网，用于解码站控层MMS报文；

暂态波形记录模块（34），用于记录跳合闸回路异常发生前后一段时间内的数据，并生成暂态波形记录文件；

所述第一信号接口模块（31）、第二信号接口模块（32）、第三信号接口模块（33）的输出端分别与暂态波形记录模块（34）的输入端相连，所述暂态波形记录模块（34）的输出端与管理单元（4）通过网络相连。

6.根据权利要求1所述的变电站跳合闸回路监测预警系统，其特征在于，所述管理单元（4）包括：

跳合闸回路监测预警模块（41），用于接收人机交互模块设置的业务参数，并处理采集单元上送的各跳合闸回路的监测数据，当某一跳合闸回路的监测数据满足监测预警的告警逻辑时，产生告警信号；

人机接口模块（42），用于设置跳合闸回路监测预警的相关业务参数，并提供预警结果的展示界面；

所述跳合闸回路监测预警模块（41）的输入端和采集单元（3）通过网络相连，且所述跳合闸回路监测预警模块（42）、人机接口模块（42）相互连接。

7.一种权利要求1～6中任意一项所述变电站跳合闸回路监测预警系统的应用方法，其特征在于实施步骤包括：

1）解析变电站的 SCD 文件获取到变电站中每一个保护装置的 MMS 数据集中保护跳闸信号、重合闸信号、控制回路断线信号，以及测控装置的遥控分合闸信号，并将这些信号和对应间隔的数据转换装置（2）关联形成映射关系；

2）设置跳合闸回路监测预警的业务参数；

3）从报文信号和断路器位置信号以及跳合闸回路监测电流综合确定回路状态；

4）根据各回路采集的电源电流以及跳合闸回路监测预警的业务参数判定回路是否有异常并进行异常告警；

5）针对指定的异常告警类型进行异常定位。

8.根据权利要求7所述的变电站跳合闸回路监测预警系统的应用方法，其特征在于，步骤2）设置的跳合闸回路监测预警的业务参数包括谐波含量上限阈值IM、跳合闸电流高越限阈值IH、跳合闸电流低越限阈值IL、漏电流越限阈值Icd、温度越限阈值CH、湿度越限阈值RH以及漏电流比对阈值∆I；步骤4）判定回路是否有异常并进行异常告警的详细步骤包括：当I+或I-的谐波总含量高于谐波含量上限阈值IM时，产生电源谐波含量异常告警；当I+和I-之差大于漏电流越限阈值Icd时，产生回路绝缘异常告警；当回路处于合位稳态或跳位稳态时，I+和I-之差小于漏电流越限阈值Icd时，且Ih1或It1大于跳合闸电流高越限阈值IH时，产生回路阻抗低异常告警；当回路处于合闸态或跳闸态时，I+和I-之差小于漏电流越限阈值Icd时，且Ih1或It1小于跳合闸电流低越限阈值IL时，产生回路阻抗高异常告警；当监测温度数据大于温度越限阈值CH或湿度数据大于湿度越限阈值RH时产生环境异常告警；对检测的温湿度和漏电流数据进行记录，对同一间隔与当前温湿度数据相同的历史数据对应的漏电流进行求均值，再与当前漏电流数据进行比较，当两者差值多次超出漏电流比对阈值∆I且差值成增长趋势时发出漏电流异常告警；其中，I+为安装在控制回路的正电源侧正电源监测直流霍尔传感器Q+的监测电流；I-为安装在控制回路的负电源侧负电源监测直流霍尔传感器Q+的监测电流；It1为安装在跳闸回路靠近正电源侧跳闸回路直流霍尔传感器Qt1的监测电流；It2为安装在跳闸回路靠近负电源侧跳闸回路直流霍尔传感器Qt2的监测电流；Ih1为安装在合闸回路靠近正电源侧合闸回路直流霍尔传感器Qh1的监测电流；Ih2为安装在合闸回路靠近负电源侧合闸回路直流霍尔传感器Qh2的监测电流。

9.根据权利要求8所述的变电站跳合闸回路监测预警系统的应用方法，其特征在于，步骤3）中的回路状态包括合位稳态、跳位稳态、合闸态、跳闸态、控制回路断线态，且综合确定回路状态的详细步骤包括：

当满足未收到保护跳闸信号或未收到保护重合闸信号、未收到测控遥控分合闸信号、未收到断路器位置变位信号、未收到控制回路断线信号、断路器位置信号合位的值为1、断路器位置信号跳位的值为0、0<It1<IH、Ih1的值为0同时成立则判定为合位稳态；

当满足未收到保护跳闸信号或未收到保护重合闸信号、未收到测控遥控分合闸信号、未收到断路器位置变位信号、未收到控制回路断线信号、断路器位置信号合位的值为0、断路器位置信号跳位的值为1、0<Ih1<IH、It1的值为0同时成立则判定为跳位稳态；

当满足收到保护重合闸信号或收到测控遥控合闸信号、延时收到断路器位置变位信号、未收到控制回路断线信号、断路器位置信号合位的值为0、断路器位置信号跳位的值为1、Ih1>IH、It1的值为0同时成立则判定为合闸态；

当满足收到保护跳闸信号或收到测控遥控分闸信号、延时收到断路器位置变位信号、未收到控制回路断线信号、断路器位置信号合位的值为1、断路器位置信号跳位的值为0、It1>IH、Ih1的值为0同时成立则判定为跳闸态；

当满足未收到保护跳闸信号或未收到保护重合闸信号、未收到测控遥控分合闸信号、收到控制回路断线信号、条件①、条件②同时成立则判定为控制回路断线态，其中条件①具体是指断路器位置信号合位的值为0、断路器位置信号跳位的值为0或断路器位置信号合位的值为1、断路器位置信号跳位的值为1三个条件同时成立；条件②具体是指0<It1<IH、0<Ih1<IH、Ih1的值为0、It1的值为0四个条件同时成立。

10.根据权利要求8所述的变电站跳合闸回路监测预警系统的应用方法，其特征在于，步骤5）中针对指定的异常告警类型进行异常定位具体是指针对产生回路绝缘异常告警，结合跳合闸回路目前所在的状态以及跳合闸回路监测的电流数据，进行异常定位确定异常所在区域，且进行异常定位确定异常所在区域的详细步骤包括：

当回路处于合位稳态或跳闸态时，断路器辅助触点QFH为打开态QFT为闭合态，如果It1与It2之差大于Icd，则判定异常发生在QT1和QT2之间的回路上；如果Ih1与Ih2之差大于Icd,且Ih1大于Icd，则判定异常发生在QH1和QFH之间的回路上；如果Ih1与Ih2之差大于Icd,且Ih2大于Icd，则判定异常发生在QH2和QFH之间的回路上；

当回路处于跳位稳态或合闸态时，断路器辅助触点QFH为闭合态QFT为打开态，如果Ih1与Ih2之差大于Icd，则判定异常发生在QH1和QH2之间的回路上；如果It1与It2之差大于Icd,且It1大于Icd，则判定异常发生在QT1和QFT之间的回路上；如果It1与It2之差大于Icd,且It2大于Icd，则判定异常发生在QT2和QFT之间的回路上。

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