CN115219779A - 干式空心电抗器包封层分配电流检测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种干式空心电抗器包封层分配电流检测系统、方法、装置、计算机可读存储介质和计算机程序产品。所述系统包括：依次连接的电流采集模组、信号处理模组和检测控制模组；其中，电流采集模组和检测控制模组均用于连接干式空心电抗器；电流采集模组用于采集当前处于合闸状态的干式空心电抗器包封层各支路的电流信号；信号处理模组用于分别对各电流信号进行整流滤波处理得到各整流滤波电流信号；检测控制模组用于分别对各整流滤波电流信号进行ADC模数转换得到各数字电流信号，并对各数字电流信号进行过流分析，输出检测结果。采用本系统能够提高测量结果的准确性。
Description
技术领域
本申请涉及电力测量技术领域，特别是涉及一种干式空心电抗器包封层分配电流检测装置及方法。
背景技术
干式空心电抗器在电力行业中发挥着非常重要的作用，其不仅可以抑制潜供电流，而且能限制电力系统的短路容量。当电网中电压波动增大造成的无功功率增加时，为了维持电网中相关电力设备的动稳定条件和热稳定条件，必须采取相应的限制措施以降低短路电流，通常会在断路器的出口处串联电抗器，从而抑制电网电压波形畸变和限制流过电容器组的浪涌电流。电力系统运行过程中一般含有大量的高次谐波源，严重时会危害系统的安全运行，而限流电抗器能大量地吸收高次谐波，当干式空心电抗器串联在电力线路中时，可以使故障电流减小，且过滤谐波。
干式空心电抗器的结构包括包封层、绝缘撑条和接线臂。在干式空心电抗器在运行过程中，其包封层容易因包封电流密度不平均(中间包封电流密度大，两边的包封电流密度小)导致包封的温升不一致，从而造成电力系统事故，因此，准确获知不同包封的分配电流值至关重要。
然而，在电抗器不同包封的分配电流测量过程中容易受到电磁干扰，目前测量方法中存在测量结果不精确的问题。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高测量结果准确性的干式空心电抗器包封层分配电流检测系统、方法、装置、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
第一方面，本申请提供了一种干式空心电抗器包封层分配电流检测系统。所述系统包括依次连接的电流采集模组、信号处理模组和检测控制模组；其中，所述电流采集模组和所述检测控制模组均用于连接干式空心电抗器；
所述电流采集模组用于采集当前处于合闸状态的干式空心电抗器包封层各支路的电流信号，并将各所述电流信号输出至所述信号处理模组；
所述信号处理模组用于分别对各所述电流信号进行整流滤波处理得到各整流滤波电流信号，并将各所述整流滤波电流信号输出至所述检测控制模组；
所述检测控制模组用于控制所述干式空心电抗器进入所述合闸状态，以及分别对各所述整流滤波电流信号进行ADC模数转换得到各数字电流信号，并对各所述数字电流信号进行过流分析，输出检测结果；
所述检测控制模组还用于在任一所述数字电流信号过流的情况下，控制所述干式空心电抗器进入分闸状态。
在其中一个实施例中，所述电流采集模组包括若干电流互感器；
其中，各所述电流互感器的输入端用于分别一一对应连接所述干式空心电抗器包封层的各所述支路，各输出端均连接所述信号处理模组。
在其中一个实施例中，所述信号处理模组包括若干信号调理电路；所述信号调理电路包括整流放大电路和滤波电路；
其中，所述整流放大电路的一端连接对应电流互感器的输出端，另一端连接对应滤波电路的一端；所述滤波电路的另一端连接所述检测控制模组。
在其中一个实施例中，所述检测控制模组包括多路复用电路和分析控制电路；
所述多路复用电路的一端连接所述信号处理模组，另一端连接所述分析控制电路的一端；所述分析控制电路的另一端用于连接所述干式空心电抗器。
在其中一个实施例中，所述分析控制电路为单片机。
在其中一个实施例中，所述系统还包括电源模组；所述电源模组分别连接所述信号处理模组和所述检测控制模组；
所述电源模组用于分别对所述信号处理模组和所述检测控制模组进行供电。
第二方面，本申请还提供了一种干式空心电抗器包封层分配电流检测方法。所述方法包括：
控制所述干式空心电抗器进入合闸状态；
接收由所述信号处理模组传输的各所述整流滤波电流信号；
分别对各所述整流滤波电流信号进行ADC模数转换得到各数字电流信号，并对各所述数字电流信号进行过流分析，输出检测结果；
在任一所述数字电流信号过流的情况下，控制所述干式空心电抗器进入分闸状态。
第三方面，本申请还提供了一种干式空心电抗器包封层分配电流检测装置。所述装置包括：
合闸控制模块，用于控制所述干式空心电抗器进入合闸状态；
数据接收模块，用于接收由所述信号处理模组传输的各所述整流滤波电流信号；
数据处理模块，用于分别对各所述整流滤波电流信号进行ADC模数转换得到各数字电流信号，并对各所述数字电流信号进行过流分析，输出检测结果；
分闸控制模块，用于在任一所述数字电流信号过流的情况下，控制所述干式空心电抗器进入分闸状态。
第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
控制所述干式空心电抗器进入合闸状态；
接收由所述信号处理模组传输的各所述整流滤波电流信号；
分别对各所述整流滤波电流信号进行ADC模数转换得到各数字电流信号，并对各所述数字电流信号进行过流分析，输出检测结果；
在任一所述数字电流信号过流的情况下，控制所述干式空心电抗器进入分闸状态。
第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
控制所述干式空心电抗器进入合闸状态；
接收由所述信号处理模组传输的各所述整流滤波电流信号；
分别对各所述整流滤波电流信号进行ADC模数转换得到各数字电流信号，并对各所述数字电流信号进行过流分析，输出检测结果；
在任一所述数字电流信号过流的情况下，控制所述干式空心电抗器进入分闸状态。
上述干式空心电抗器包封层分配电流检测系统、方法、装置、计算机可读存储介质和计算机程序产品，通过检测控制模组控制干式空心电抗器进入合闸状态，继而通过电流采集模组对干式空心电抗器包封层各支路的电流信号进行采集，以及通过信号处理模组对各电流信号进行整流滤波处理得到各整流滤波电流信号，从而通过检测控制模组分别对各整流滤波电流信号进行ADC模数转换得到各数字电流信号，并对各数字电流信号进行过流分析，输出检测结果，以及在任一数字电流信号过流的情况下，通过检测控制模组控制干式空心电抗器进入分闸状态；本申请能够有效提高干式空心电抗器包封层分配电流测量结果的准确性，且应用成本低。
附图说明
图1为一个实施例中干式空心电抗器包封层分配电流检测系统的结构示意图；
图2为一个实施例中整流放大电路的结构示意图；
图3为一个实施例中整流放大电路的输入电压和输出电压仿真示意图；
图4为一个实施例中滤波电路的结构示意图；
图5为一个实施例中干式空心电抗器包封层分配电流检测方法的流程示意图。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在一个实施例中，如图1所示，提供了一种干式空心电抗器包封层分配电流检测系统。所述系统包括依次连接的电流采集模组、信号处理模组和检测控制模组；其中，电流采集模组和检测控制模组均用于连接干式空心电抗器；
电流采集模组用于采集当前处于合闸状态的干式空心电抗器包封层各支路的电流信号，并将各电流信号输出至信号处理模组；
信号处理模组用于分别对各电流信号进行整流滤波处理得到各整流滤波电流信号，并将各整流滤波电流信号输出至检测控制模组；
检测控制模组用于控制干式空心电抗器进入合闸状态，以及分别对各整流滤波电流信号进行ADC模数转换得到各数字电流信号，并对各数字电流信号进行过流分析，输出检测结果；
检测控制模组还用于在任一数字电流信号过流的情况下，控制干式空心电抗器进入分闸状态。
具体来说，当需要检测干式空心电抗器包封层支路的分配电流时，检测控制模组用于控制干式空心电抗器进入合闸状态，电流采集模组用于采集此时处于合闸状态的干式空心电抗器包封层所有支路的电流信号，完成对包封层的非侵入式电流测量。
目前，非入侵式的电流测量方式包括电流互感器与罗氏线圈，前者是依据电磁感应原理将一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量的仪器，而后者是一个均匀缠绕在非铁磁性材料上的环形线圈，由于罗氏线圈不含有铁磁性导磁材料，因此没有磁滞效应，相位差也几乎为零，测量带宽范围为0.1Hz～1MHz，测量电流范围量级从A到kA，适合短路电流的测量，但是实际查找直径大于40mm的罗氏线圈时，发现其测量范围普遍大于1kA的级别，若使用这么大量程去测量10A的小电流，输出电压仅为uA级别，且由于罗氏线圈输出的信号是电流的微分信号，输出端需要添加放大和积分电路，如此一来若电路的一点零漂或者是元器件不可避免的温漂，都会导致积分后的电压误差越来越大。因此，在一些示例中，电流采集模组可以采用电流互感器予以实现，电流互感器相比罗氏线圈，能直接输出互感的电流而无需积分电路，即使放大电路有一样的零漂，也能确保误差不会累加。在一个具体示例中，电流采集模组可以分别采集到干式空心电抗器包封层16个支路的电流信号。
信号处理模组用于对电流采集模组输出的各电流信号一一进行整流滤波处理，分别得到各整流滤波电流信号，在一些示例中，信号处理模组可以采用具备整流、放大、滤波等功能的电路予以实现。
检测控制模组用于分别对由信号处理模组传输的各整流滤波电流信号进行ADC模数转换得到各数字电流信号，继而对各数字电流信号进行过流分析，对于干式空心电抗器包封层的分支电流，可以根据现场电抗器大小设定支路电流安全阈值，从而将各支路的数字电流信号与设定的安全阈值进行比较，依次检测各支路的电流是否过流，并输出检测结果，检测控制模组还用于根据各数字电流信号得到干式空心电抗器包封层的总电流，继而对该总电流进行过流检测以及短路保护等，以及用于统计各支路电流的占比，还可以将当前检测的各数字电流信号与上次检测的各电流进行比较分析等。
此外，检测控制模组还用于当任一数字电流信号过流时，控制干式空心电抗器进入分闸状态；以及用于保存历史数据等。在一些示例中，检测控制模组可以采用具备ADC转换、控制、分析等功能的电路或芯片予以实现。
上述干式空心电抗器包封层分配电流检测系统，通过检测控制模组控制干式空心电抗器进入合闸状态，继而通过电流采集模组对干式空心电抗器包封层各支路的电流信号进行采集，以及通过信号处理模组对各电流信号进行整流滤波处理得到各整流滤波电流信号，从而通过检测控制模组分别对各整流滤波电流信号进行ADC模数转换得到各数字电流信号，并对各数字电流信号进行过流分析，输出检测结果，以及在任一数字电流信号过流的情况下，通过检测控制模组控制干式空心电抗器进入分闸状态，完成了对干式空心电抗器包封层分配电流的检测，实现了在包封层电流分配不均衡时对干式空心电抗器的及时更换，同时较现有技术提高了测量结果的准确性，且应用成本低，保障了电力系统的安全。
在其中一个实施例中，电流采集模组包括若干电流互感器；
其中，各电流互感器的输入端用于分别一一对应连接干式空心电抗器包封层的各支路，各输出端均连接信号处理模组。
具体地，干式空心电抗器包封层的各支路分别连接有电流互感器，以采集该干式空心电抗器包封层各支路的电流信号。
在其中一个实施例中，信号处理模组包括若干信号调理电路；信号调理电路包括整流放大电路和滤波电路；
其中，整流放大电路的一端连接对应电流互感器的输出端，另一端连接对应滤波电路的一端；滤波电路的另一端连接检测控制模组。
具体地，以干式空心电抗器包封层其中一个支路为例，该支路上的电流互感器采集到电流信号后将其传输至对应连接的整流放大电路，在一些示例中，整流放大电路如图2所示，包括第一运放器(OP1 LM358)、第二运放器(OP2 LM358)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)和肖特基二极管(SD1 1N5817)，需要说明地是，本申请对于运放器、二极管的型号并无限制；对图2所示的整流放大电路的设计时，若仅考虑使用一个运放器时，则该电路正半周输出带载能力(指电路输入端至第一运放器的输出端之间的电路)会较弱，因此需要在后面加一级电压跟随电路(指第一运放器的输出端至第二运放器的输出端之间的电路，也叫偏置电压产生电路)，提高运放的带载能力，由仿真结果图3所示，加入电压跟随电路之后输出电压变得较稳定，在该电路的基础上，可以通过增加两个电阻(R4和R5)将电压跟随电路改为同相放大电路，以实现对电流信号的放大，同时也能保证足够强的驱动能力。还需要考虑的是，在输入电压比较小的时候，将无法得到正确的输出，为解决这个问题，可以为一整个电路设置一个“虚拟地”，同时为保证电压落在检测控制模组的ADC采样范围内，此电压应该尽可能低，在一个具体示例中，可以将其设定为100mV。
在一些示例中，考虑到若检测控制模组中ADC输入端为高阻态时，可以选用一阶无源滤波即可，在一个具体实例中，如图4所示，滤波电路可采用一阶无源RC电路进行滤波。
在其中一个实施例中，检测控制模组包括多路复用电路和分析控制电路；
多路复用电路的一端连接信号处理模组，另一端连接分析控制电路的一端；分析控制电路的另一端用于连接干式空心电抗器。
具体地，在一些示例中，多路复用电路可以采用SN74LV4052型芯片予以实现。
在其中一个实施例中，分析控制电路为单片机。
具体地，在一些示例中，单片机可以采用ESP32型芯片予以实现分析控制功能，ESP32型芯片其SOC内部集成2.4GHz WiFi和蓝牙BLE(Bluetooth Low Energy，蓝牙低功耗)，程序储存空间极大，还可以外置Flash扩展储存空间到32M，同时520KB的大容量SRAM也为后期采集大量数据进行平滑滤波提供了基础；ESP32型芯片拥有两个240MHz的核心，核心0以及核心1，核心0在开机时自动运行main函数内的程序，然后需要在main函数中启动FreeRTOS实时操作系统，利用实时操作系统在另一个核心上安排任务；ESP32型芯片在初始化WiFi的同时也能进行仪器的校准过程，加快开机的时间，开机完成后两个核心分别运行不同的任务，核心0处理WiFi与网络相关的任务，核心1处理ADC转换、历史数据的保存等任务。
电流数据采集转换完成后，单片机需要对本次采集到的多路电流数据进行存储，以便使用人员对数据进行统计分析。在C语言中，double数据类型占用32bit(4B)；unsignedlong数据类型占用16bit(2B)，如果直接把浮点运算后得到的电流值存储起来，一个数据将占用32bit，而单片机本身读取到的ADC长度仅有12bit，显然直接把ADC的值放到一个unsigned long的数组里面是最佳的选择，同样的内存空间将获得2倍的存储数据量。同时因为本示例中选用的ESP32型芯片本身的程序空间有4M的大小，预计使用量75％左右，所以在Flash中开辟一段8KB区域用于专门存放测试数据，这样一来就能够存储4096(8KB*1024/2B)个电流数据，同时也不用外置Flash存储器了。
此外，ESP32型芯片内部运行的操作系统是FreeRTOS，它是一个轻量级实时操作系统内核。其功能包括：任务管理、时间管理、信号量、消息队列等，由于RTOS需占用一定的系统资源(尤其是RAM资源)，所以只有RAM足够大的情况下才有可能使用实时操作系统进行任务调度与管理。相对μC/OS-II、embOS等商业操作系统，FreeRTOS是完全免费的开源操作系统，其具备可移植强、调度策略灵活等特点，FreeRTOS还可以很方便地移植到各种单片机上运行使用。而在本申请中，能更高效的对系统资源进行开发，充分利用两个核心的运算能力，同时处理WiFi通信、ADC采集、与用户交互的任务等。
在一些示例中，可以使用HTML5与JavaScript开发的WEB进行用户与ESP32型芯片的交互，采用WEB作为数据展示界面，一方面是任何一台拥有浏览器的手机、电脑、平板等都可以访问本设备的数据展示界面，另一方面ESP32型芯片带有的WiFi功能，手机可连接单片机创建的WiFi热点，单片机向手机发送储存在Flash中的HTML网页，从而可以让手机访问到数据展示界面。WEB客户端采用HTML5、JavaScript、CSS等技术进行编写，可运行在Windows、Android、IOS等浏览器中。首先用户在浏览器中输入IP地址，向在同一局域网下的ESP32服务器发送请求，服务器向浏览器发送HTML页面，浏览器收到HTML页面后开始解析页面，在遇到引用源(CSS和JavaScript)时，再次向ESP32请求，服务器向浏览器返回CSS和JavaScript文件，浏览器在收到资源文件后就可以继续根据HTML中<body>标签中的内容进行页面渲染了，页面渲染完成后，开始执行WebSocket相关的脚本，WebSocket客户端如果向ESP32服务器请求历史数据，ESP32单片机从FLASH中读取电流测试数据返回给客户端，如果用户点击网页中的按钮，浏览器将会调用相应的函数把相应的动作信号通过WebSocket协议发送至ESP32服务器。
电流数据在采集转换完成后需要将数据上传到客户端向客户展示，信号传输方案包括：①串口传输，该方案中发送端与接收端至少需要GND、TXD、RXD三根线即可完成相互通信，通信距离受线长的影响，信号传输速率与波特率有关，常用波特率9600bit/s、115200bit/s(≈11KB/s)，比较适合用于调试信息输出，或者少量数据的低速传输。②蓝牙BLE传输，采用2.4GHz频段，能在和传统蓝牙保持一样的通信距离的情况下，消耗更少的能源，特别适合极低功耗领域的信号传输，应用层传输速率0.27Mbit/s，比串口传输速率稍快，而且通信过程无需线缆，更加方便。③2.4GHz WiFi传输，WiFi是目前应用范围最广的传输技术，传输距离100～300m，传输速率可达300Mb/s，适合物联网产品的应用，由于WiFi技术成熟度高，在兼容性、抗干扰、稳定性方面都较优于前两种传输方案，由于WiFi传输速率较快，且选用的ESP32主控支持WiFi传输数据，因此本申请中数据传输将会使用TCP传输控制协议通过WiFi进行传输，而调试信息输出使用芯片自带串口。
用户可以通过WEB客户端指定一个时间段使单片机反复读取当前电抗器分支电流状态，当不在检测时间内，单片机则处于待机模式。
当单片机对各整流滤波电流信号进行ADC模数转换时，本申请采用ESP32型芯片内部自带的12比特逐次逼近型ADC模块，逐次逼近型(Successive Approximation Register，简称SAR)采用二分法搜索逼近真实电压的方法进行模数转换。相比于Δ∑型ADC，SAR型ADC转换频率更高，可通过读取多次进行平均来获得更低的噪声，经过测试ESP32型芯片的ADC采样若采用DMA(Direct Memory Access)的方式来进行读取可达到每秒1百万次。
各整流滤波电流信号经单片机进行ADC模数转换后得到各数字电流信号，从而单片机可以读取到各支路的电流大小以及总电流大小，继而依次判断其是否过流(与设定的安全阈值比较)，并在任一数字电流信号(即任一支路上的电流)过流的情况下，单片机控制电抗器进行分闸，并保存历史数据，以及将历史数据发送至客户端，同时客户端也可以通过控制单片机从而使电抗器强制分闸。
在其中一个实施例中，系统还包括电源模组；电源模组分别连接信号处理模组和检测控制模组；
电源模组用于分别对信号处理模组和检测控制模组进行供电。
具体来说，检测系统采用12VDC～24VDC供电，输入经过电容以及共模电感组合进行初步滤波后，再使用稳压芯片进行降压，降压后再对信号处理模组和检测控制模组进行供电。在一些示例中，由于DC-DC输出电压纹波较大，所以使用LDO(Low DropoutRegulator)稳压芯片对电源噪声敏感的器件进行滤波；主控ESP32在开启WiFi后电流峰值可达300mA，若单独使用LDO稳压芯片进行降压，会导致LDO稳压芯片过热降低使用寿命，且为了支持更宽电压的输入，故在LDO稳压芯片前端串入一级DC-DC降压电路(可采用XL1509型芯片予以实现)确保供电即使超过30V也不会烧毁LDO，多路复用电路之前的LDO稳压芯片前端同样需要串入前述DC-DC降压电路；
在一些示例中，LDO稳压芯片可以采用78M09型、78L05型、LM1117-5.0型、LM1117-3.3型稳压芯片予以实现，根据芯片文档XL1509最高支持40V直流输入，输出电流能力最大2A；芯片78M09最高输入电压35V，输出能力500mA；芯片78L05最高输入电压35V，输出能力100mA，完全满足供电12V～24V的需求。
在一个具体示例中，上述干式空心电抗器包封层分配电流检测系统可以集成于电路板上。电路板在设计的同时需要考虑如何连接多块电路板与多块电路板及其放置方式，由于平行放置会导致浪费太多空间，本示例采用向上堆叠的方式进行电路板的组合。电路板之间的连接方式通常有杜邦线、FPC排线、触点、插针等形式，考虑杜邦线、排针以及触点在电路板上需要占用更多空间，而且FPC排线不容易有接触不良的现象，因此本示例决定使用FPC排线进行传输，也成为了堆叠的电路板之间最好的连接方式，以检测干式空心电抗器包封层16个支路的分配电流为例，本示例中检测系统包括3片4层印刷电路板，一方面可以让调试分块进行，同时也能把模拟放大部分与DC-DC电源分开，每块电路板之间由FPC排线进行连接，避免因为使用杜邦线而可能造成的接触不良与导线电阻过大的问题。
底层电路板使用8只四运放集成完成16路电流的整流与放大，12V电源从排线接口进入后经过线性降压芯片LDO把12V降压到9V供8只运放使用，另外一路把12V降压到5V用于产生100mV供偏置电路(上述偏置电压产生电路)使用。电路板底部通过TYPE-C接口用于获取来自外部电流互感器的电流信号。电路板设计时考虑同时兼容LM324、TL084、LM358等多种型号的运放，可以焊接不同型号的运放以便测试不同运放的性能。
中层电路板用于输出限幅与总电流检测，由于运放供电为9V，所以运放最大输出会接近供电的电压，而单片机与多路复用电路的最高耐压分别为3.3V与5.5V，所以需要按照3.3V进行限幅，避免过高电压损坏单片机IO端口，故电路板中层用于对16路模拟信号的限幅，同时电路板的多余位置安排用于控制总电流通断的电路以及测量总电流的放大电路。电路板左侧FPC排线接口用于向底层电路板传输供电电源，同时接受来自下层电路板的电流整流处理后的波形，右侧的FPC排线接口用于接收来自上层电路板的电源，以及把限幅滤波的波形送入上层电路。
顶层电路板是检测系统的功能实现核心部分，配备ESP32型芯片、DC-DC电路、模拟多路复用器(上述SN74LV4052型芯片)，滤波部分。电压信号从FPC排线送入本电路板之后经过RC滤波，然后送入模拟多路复用开关通过单片机控制按一定的顺序把16路电压信号分配给4路单片机的ADC接口，继而单片机把电压信号转换成数字信号后再进行软件滤波处理。板载的DC-DC BUCK降压电路把从DC端子送入的12V-24V电压转换成9V，给两个LDO线性降压芯片供电，线性降压芯片(型号为LM1117-5.0)把9V转换成5V供电给模拟复用器；另一路线性降压芯片(型号为LM1117-3.3)把9V转换成3.3V供电给ESP32型芯片。
在一个实施例中，如图5所示，提供了一种干式空心电抗器包封层分配电流检测方法。方法应用于上述的干式空心电抗器包封层分配电流检测系统中的检测控制模组，所述方法包括：
步骤S510，控制干式空心电抗器进入合闸状态；
步骤S520，接收由信号处理模组传输的各整流滤波电流信号；
步骤S530，分别对各整流滤波电流信号进行ADC模数转换得到各数字电流信号，并对各数字电流信号进行过流分析，输出检测结果；
步骤S540，在任一数字电流信号过流的情况下，控制干式空心电抗器进入分闸状态。
具体地，当需要检测干式空心电抗器包封层支路的分配电流时，检测控制模组控制干式空心电抗器进入合闸状态，并接收由信号处理模组传输的各整流滤波电流信号，继而分别对各整流滤波电流信号进行ADC模数转换得到各数字电流信号，从而根据设定的安全阈值，判断各数字电流信号是否过流，输出检测结果，当任一数字电流信号过流时，控制干式空心电抗器进入分闸状态。
上述干式空心电抗器包封层分配电流检测方法，实现了对干式空心电抗器包封层分配电流的检测，可以在包封层电流分配不均衡时对干式空心电抗器的及时更换，保障了电力系统的安全。
应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的干式空心电抗器包封层分配电流检测方法的干式空心电抗器包封层分配电流检测装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个干式空心电抗器包封层分配电流检测装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于干式空心电抗器包封层分配电流检测方法的限定，在此不再赘述。
在一个实施例中，提供了一种干式空心电抗器包封层分配电流检测装置，所述装置应用于上述的干式空心电抗器包封层分配电流检测系统中的检测控制模组，包括：合闸控制模块、数据接收模块、数据处理模块和分闸控制模块，其中：
合闸控制模块，用于控制干式空心电抗器进入合闸状态；
数据接收模块，用于接收由信号处理模组传输的各整流滤波电流信号；
数据处理模块，用于分别对各整流滤波电流信号进行ADC模数转换得到各数字电流信号，并对各数字电流信号进行过流分析，输出检测结果；
分闸控制模块，用于在任一数字电流信号过流的情况下，控制干式空心电抗器进入分闸状态。
上述干式空心电抗器包封层分配电流检测装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
以上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。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种干式空心电抗器包封层分配电流检测系统，其特征在于，包括依次连接的电流采集模组、信号处理模组和检测控制模组；其中，所述电流采集模组和所述检测控制模组均用于连接干式空心电抗器；
所述电流采集模组用于采集当前处于合闸状态的干式空心电抗器包封层各支路的电流信号，并将各所述电流信号输出至所述信号处理模组；
所述信号处理模组用于分别对各所述电流信号进行整流滤波处理得到各整流滤波电流信号，并将各所述整流滤波电流信号输出至所述检测控制模组；
所述检测控制模组用于控制所述干式空心电抗器进入所述合闸状态，以及分别对各所述整流滤波电流信号进行ADC模数转换得到各数字电流信号，并对各所述数字电流信号进行过流分析，输出检测结果；
所述检测控制模组还用于在任一所述数字电流信号过流的情况下，控制所述干式空心电抗器进入分闸状态。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电流采集模组包括若干电流互感器；
其中，各所述电流互感器的输入端用于分别一一对应连接所述干式空心电抗器包封层的各所述支路，各输出端均连接所述信号处理模组。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述信号处理模组包括若干信号调理电路；所述信号调理电路包括整流放大电路和滤波电路；
其中，所述整流放大电路的一端连接对应电流互感器的输出端，另一端连接对应滤波电路的一端；所述滤波电路的另一端连接所述检测控制模组。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述检测控制模组包括多路复用电路和分析控制电路；
所述多路复用电路的一端连接所述信号处理模组，另一端连接所述分析控制电路的一端；所述分析控制电路的另一端用于连接所述干式空心电抗器。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述分析控制电路为单片机。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括电源模组；所述电源模组分别连接所述信号处理模组和所述检测控制模组；
所述电源模组用于分别对所述信号处理模组和所述检测控制模组进行供电。
7.一种干式空心电抗器包封层分配电流检测方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1至6中任一项所述的干式空心电抗器包封层分配电流检测系统中的检测控制模组；所述方法包括：
控制所述干式空心电抗器进入合闸状态；
接收由所述信号处理模组传输的各所述整流滤波电流信号；
分别对各所述整流滤波电流信号进行ADC模数转换得到各数字电流信号，并对各所述数字电流信号进行过流分析，输出检测结果；
在任一所述数字电流信号过流的情况下，控制所述干式空心电抗器进入分闸状态。
8.一种干式空心电抗器包封层分配电流检测装置，其特征在于，所述装置应用于权利要求1至6中任一项所述的干式空心电抗器包封层分配电流检测系统中的检测控制模组；所述装置包括：
合闸控制模块，用于控制所述干式空心电抗器进入合闸状态；
数据接收模块，用于接收由所述信号处理模组传输的各所述整流滤波电流信号；
数据处理模块，用于分别对各所述整流滤波电流信号进行ADC模数转换得到各数字电流信号，并对各所述数字电流信号进行过流分析，输出检测结果；
分闸控制模块，用于在任一所述数字电流信号过流的情况下，控制所述干式空心电抗器进入分闸状态。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求7所述的方法的步骤。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求7所述的方法的步骤。
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