CN115825627A - 电力保护动作检测方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种电力保护动作检测方法、装置、计算机设备和存储介质。通过检测到电力系统启动时,利用二次设备电源回路中的保护元件的电力负荷对应的目标电流传感器监测保护元件的电流并缓存,检测到电流突变时确定发生保护动作并以突变开始时间为起点获取第一预设时长的缓存电流波形,将突变前的历史缓存电流波形与第一预设时长的缓存电流波形组合为目标电流录波,并通过存储电路存储,基于目标电流录波确定保护动作对应的电路中断事件。相较于传统的在每台断路器安装电流传感器的方式,本方案通过缓存与保护元件对应的电流传感器采集的电流,在突变发生时将缓存的录波存储,并基于录波分析保护动作对应的事件,减少了检测保护动作的成本。
Description
技术领域
本申请涉及电力技术领域,特别是涉及一种电力保护动作检测方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。
背景技术
电力系统中包括采用交流供电的设备以及采用直流供电的二次设备,电力系统二次设备电源采用直流供电,电力系统中的二次设备组成了直流系统。现有直流系统监测设备有绝缘故障监测、蓄电池在线监测等,缺少对电力系统二次设备工作状态监测相关设备,二次设备工作过程中会因为电流的变化产生保护动作,为对电力系统二次设备的运行状态进行分析,对该保护动作的检测显得十分重要。目前检测保护动作的方式通常是在每台断路器安装电流传感器,然而,通过在每台断路器安装电流传感器的方式,成本较高。
因此,目前的电力保护动作检测方法存在成本高的缺陷。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够降低检测成本的电力保护动作检测方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
第一方面,本申请提供了一种电力保护动作检测方法,应用于主控处理器,所述方法包括:
检测到电力系统启动信息,通过目标电流传感器监测待检测保护元件的电流并缓存,得到缓存电流波形;所述待检测保护元件设置在所述电力系统中的二次设备电源回路中;所述目标电流传感器基于所述二次设备电源回路对应的电力负荷确定;
若检测到所述待检测保护元件产生电流突变,确定所述待检测保护元件产生保护动作,获取第一预设时长的缓存电流波形;所述第一预设时长的起点为所述电流突变对应的起始时间;所述电流突变表征所述待检测保护元件在第二预设时长内的电流变化值大于预设电流阈值;所述第一预设时长大于所述单位预设时长,所述单位预设时长大于所述第二预设时长;
根据所述电流突变对应的起始时间之前单位预设时长的历史缓存电流波形以及所述第一预设时长的缓存电流波形,生成目标电流录波;通过存储电路存储所述目标电流录波,根据所述存储电路存储的目标电流录波确定所述保护动作对应的电路中断事件。
在其中一个实施例中,所述检测到电力系统启动信息,通过目标电流传感器监测待检测保护元件的电流,包括:
检测到电力系统启动信息后,通过电源电路将预设大小的电压转化为所述待检测保护元件所在的二次设备电源回路对应的直流电压;
将所述直流电压输入所述二次设备电源回路,并通过目标电流传感器监测待检测保护元件的电流。
在其中一个实施例中,所述通过目标电流传感器监测待检测保护元件的电流并缓存,得到缓存电流波形,包括:
根据所述二次设备电源回路对应的电力负荷与预设负荷阈值的对比结果,从多个候选电流传感器中确定所述待检测保护元件对应的目标电流传感器;
通过所述目标电流传感器采集所述待检测保护元件的原始电流,由放大电路基于所述目标电流传感器对应的放大倍数放大所述原始电流,从所述放大电路中获取放大后的电流;
缓存单位预设时长的电流,得到缓存电流波形。
在其中一个实施例中,所述通过目标电流传感器监测待检测保护元件的电流并缓存,得到缓存电流波形之后,还包括:
若未检测到所述待检测保护元件产生电流突变,检测当前缓存电流波形的时长是否大于单位预设时长且小于第一预设时长;
若是,继续缓存所述电流,直至所述缓存电流波形的时长大于或等于所述第一预设时长。
在其中一个实施例中,所述根据所述电流突变对应的起始时间之前单位预设时长的历史缓存电流波形以及所述第一预设时长的缓存电流波形,生成目标电流录波,包括:
获取所述电流突变对应的起始时间之前单位预设时长的历史缓存电流波形的结束时间;
根据所述结束时间和所述起始时间,连接所述单位预设时长的历史缓存电流波形与所述第一预设时长的缓存电流波形,得到目标电流录波。
在其中一个实施例中,所述根据所述存储电路存储的目标电流录波确定所述保护动作对应的电路中断事件,包括:
从所述存储电路中获取所述目标电流录波中所述电流突变对应的产生时间;
查询电力系统日志数据库中所述电力系统在所述产生时间对应的故障日志;
若所述故障日志为所述电力系统中的输电线路故障,确定所述电路中断事件为一次设备故障;
若所述故障日志为所述目标电流传感器故障、所述待检测保护元件故障和所述二次设备电源回路的电源故障中的任意一种,确定所述电路中断事件为二次设备故障。
在其中一个实施例中,所述根据所述电流突变对应的起始时间之前单位预设时长的历史缓存电流波形以及所述第一预设时长的缓存电流波形,生成目标电流录波之后,还包括:
获取所述待检测保护元件对应的标准电流录波,并获取所述目标电流录波中非电流突变对应的电流录波与所述电流突变对应的电流录波之间的录波差值;
若所述录波差值与所述标准电流录波的幅值差大于预设幅值阈值,生成幅值告警信息并输出至显示设备中展示。
第二方面,本申请提供了一种电力保护动作检测装置,应用于主控处理器,所述装置包括:
监测模块,用于检测到电力系统启动信息,通过目标电流传感器监测待检测保护元件的电流并缓存,得到缓存电流波形;所述待检测保护元件设置在所述电力系统中的二次设备电源回路中;所述目标电流传感器基于所述二次设备电源回路对应的电力负荷确定;
判断模块,用于若检测到所述待检测保护元件产生电流突变,确定所述待检测保护元件产生保护动作,获取第一预设时长的缓存电流波形;所述第一预设时长的起点为所述电流突变对应的起始时间;所述电流突变表征所述待检测保护元件在第二预设时长内的电流变化值大于预设电流阈值;所述第一预设时长大于所述单位预设时长,所述单位预设时长大于所述第二预设时长;
确定模块,用于根据所述电流突变对应的起始时间之前单位预设时长的历史缓存电流波形以及所述第一预设时长的缓存电流波形,生成目标电流录波;通过存储电路存储所述目标电流录波,根据所述存储电路存储的目标电流录波确定所述保护动作对应的电路中断事件。
第三方面,本申请提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法的步骤。
第四方面,本申请提供了一种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上述的方法的步骤。
第五方面,本申请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的方法的步骤。
上述电力保护动作检测方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品,通过检测到电力系统启动时,利用二次设备电源回路中的保护元件的电力负荷对应的目标电流传感器监测保护元件的电流并缓存,检测到电流突变时确定发生保护动作并以突变开始时间为起点获取第一预设时长的缓存电流波形,将突变前的历史缓存电流波形与第一预设时长的缓存电流波形组合为目标电流录波,并通过存储电路存储,基于目标电流录波确定保护动作对应的电路中断事件。相较于传统的在每台断路器安装电流传感器的方式,本方案通过缓存与保护元件对应的电流传感器采集的电流,在突变发生时将缓存的录波存储,并基于录波分析保护动作对应的事件,减少了检测保护动作的成本。
附图说明
图1为一个实施例中电力保护动作检测方法的应用环境图;
图2为一个实施例中电力保护动作检测方法的流程示意图;
图3为一个实施例中保护元件的属性的示意图;
图4为另一个实施例中电力保护动作检测方法的流程示意图;
图5为一个实施例中电力保护动作检测装置的结构框图;
图6为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
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。
本申请实施例提供的电力保护动作检测方法,可以应用于如图1所示的应用环境中。其中,主控处理器分别与放大电路1、放大电路2、存储电路、人机交互设备、通信电路、告警电路和电源进行通信。存储电路可以存储主控处理器需要处理的数据。主控处理器可以基于电源的启动信号确定电力系统的启动信息,并基于放大电路缓存对应电流传感器监测的电流,从而主控处理器可以基于监测的电流进行电流突变判断,判断出现电流突变后,主控处理器可以将一定时长内的电流形成电流录波并通过存储电路进行存储。主控处理器还可以通过人机交互设备进行信息展示、通过通信电路与上位机通信以及通过告警电路输出警告信息等。其中,人机交互设备102可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机和平板电脑。
在一个实施例中,如图2所示,提供了一种电力保护动作检测方法,以该方法应用于图1中的主控处理器为例进行说明,包括以下步骤:
步骤S202,检测到电力系统启动信息,通过目标电流传感器监测待检测保护元件的电流并缓存,得到缓存电流波形;待检测保护元件设置在电力系统中的二次设备电源回路中;目标电流传感器基于二次设备电源回路对应的电力负荷确定。
其中,电力系统中可以包括一次设备的电路和二次设备电源回路,其中一次设备可以是直接用于生产和使用电能的设备,主要组成有:发电机、变压器、断路器、隔离开关、自动开关、接触器、刀开关、母线、输电线路、电力电缆、电抗器等。二次设备可以是对电力系统一次设备进行监视、测量、控制、调节和保护的辅助设备,二次设备不直接和电能主回路产生联系,并且二次设备的电压比一次设备的电压低。当电力系统中的电源启动时,主控处理器可以检测到电力系统启动信息,并通过目标电流传感器监测待检测保护元件的电流。其中,电源可以是由电源电路提供,电源电路负责给整个系统其它电路供电,例如可以把输入的220V电压转变为电子电路所需的12V、5V、3.3V电压等,从而可以为二次设备进行供电。主控处理器可以根据待检测保护元件所在电路的电路负荷,从多个候选的电流传感器中确定出目标电流传感器。主控处理器还可以将上述待检测保护元件的电流进行缓存,得到缓存电流波形。其中,主控处理器缓存的电流可以是缓存特定时长的电流,例如主控处理器可以每次缓存单位预设时长的电流,该单位预设时长可以根据实际情况设定,例如可以是1秒,则主控处理器可以在监测待检测保护元件的电流过程中,缓存1秒的电流,作为缓存电流波形。
步骤S204,若检测到待检测保护元件产生电流突变,确定待检测保护元件产生保护动作,获取第一预设时长的缓存电流波形;第一预设时长的起点为电流突变对应的起始时间;电流突变表征待检测保护元件在第二预设时长内的电流变化值大于预设电流阈值;第一预设时长大于单位预设时长,单位预设时长大于第二预设时长。
其中,主控处理器可以持续检测待检测保护元件对应的电流,并检测待检测保护元件是否产生电流突变。其中,电流突变表示待检测保护元件在第二预设时长内的电流变化值大于预设电流阈值。即当主控处理器检测到在极短的时间内,待检测保护元件的电流的变化值大于预设电流阈值时,确定待检测保护元件产生电流突变,从而主控处理器可以根据该电流突变确定待检测保护元件产生了保护动作,例如待检测保护元件产生断路,使得电流发生了突变。具体地,如图3所示,图3为一个实施例中保护元件的属性的示意图。图3为某型号的接触器,由图3可知保护元件的启动电流是保持电流的数倍乃至数十倍,因此主控处理器可以通过监测保护元件所在的二次设备电源回路的电流变化,判断保护动作情况。主控处理器确定待检测保护元件发生保护动作后,可以获取第一预设时长的缓存电流波形。其中第一预设时长可以是大于上述单位预设时长的时长,例如可以是10秒,即主控处理器检测到待检测保护元件产生保护动作时,可以获取待检测保护元件在突变发生之后10秒的缓存电流波形。例如,主控处理器可以将电流突变对应的起始时间作为第一预设时长的起点,并开始获取第一预设时长的缓存电流波形。其中上述第一预设时长大于单位预设时长,上述单位预设时长大于第二预设时长。例如,上述第一预设时长可以是10秒,上述单位预设时长可以是1秒,上述第二预设时长可以是小于1秒的时间。
步骤S206,根据电流突变对应的起始时间之前单位预设时长的历史缓存电流波形以及第一预设时长的缓存电流波形,生成目标电流录波;通过存储电路存储目标电流录波,根据存储电路存储的目标电流录波确定保护动作对应的电路中断事件。
其中,主控处理器获取上述电流突变对应的第一预设时长的缓存电流波形后,还可以获取电流突变发生之前的缓存电流波形。例如,由于主控处理器可以持续地监测待检测保护元件的电流,从而主控处理器可以获取电流突变对应的起始时间之前的单位预设时长的历史缓存电流波形,例如获取电流突变之前1秒的历史缓存电流波形。从而主控处理器可以基于上述历史缓存电流波形和上述获取的第一预设时长的缓存电流波形,生成目标电流录波。其中,目标电流录波可以是上述待检测保护元件对应的“时间-电流”的曲线。主控处理器可以通过拼接方式得到上述目标电流录波。例如,在一些实施例中,主控处理器可以获取上述电流突变的起始时间之前单位预设时长的历史缓存电流波形的结束时间,还可以获取上述第一预设时长的缓存电流波形的起始时间,从而主控处理器可以根据上述结束时间和起始时间,连接上述单位预设时长的历史缓存电流波形和第一预设时长的缓存电流波形,具体可以是将上述历史缓存电流波形的结束时间与第一预设时长的缓存电流波形的起始时间连接在一起,得到目标电流录波。
主控处理器获取上述目标电流录波后,可以通过存储电路存储上述目标电流录波,例如存储至数据库中,从而主控处理器可以基于存储电路存储的目标电流录波确定上述保护动作对应的电路中断事件。例如可以基于目标电流录波中保护动作对应的电流突变的产生时间,查询对应时间是否存在相关电力设备故障,从而确定对应的电力中断事件。另外,上述电力中断事件还可以由相关的检测人员进行确定。例如,主控处理器存储上述目标电力录波后,可以展示上述目标电力录波,从而相关检测人员可以基于目标电力录波中电力保护动作对应的电流突变,对相应的电路进行设备检测,通过推理或故障模拟进行建模分析,从而可以确定电路中的设备故障信息,确定电路中断事件。
并且,主控处理器得到上述目标电流录波后,还可以对目标电流录波中的电流幅值是否正常进行检测。例如,在一些实施例中,主控处理器得到目标电流录波后,可以获取待检测保护元件对应的标准电流录波。其中,上述标准电流录波可以基于待检测保护元件在正常运行时的电流数据得到,例如主控处理器将上述待检测保护元件在一定时间内正常运行时的电流进行存储,得到标准电流录波。主控处理器还可以从存储电路中获取上述目标电流录波中非电流突变对应的电流录波与电流突变对应的电流录波之间的录波差值,并检测录波差值对应的幅值与上述标准电流录波对应的幅值之间的幅值差。若主控处理器检测到上述录波差值与标准电流录波的幅值差大于预设幅值阈值,则主控处理器可以生成幅值告警信息并输出至显示设备中展示。具体地,上述待检测保护元件可以是一种设置在上述二次设备电源回路中的用电设备,二次设备电源回路可以是一种直流电源回路。当保护元件产生保护动作时,说明保护元件启动。当二次设备电源回路中仅有上述保护元件一个用电设备时,主控处理器可以通过告警电路将用电设备启动前,直流电源总电流录波设为I1,用电设备启动后,直流电源总电流录波为I2,主控处理器可以将录波差值(I2-I1)作为该用电设备的电流录波,并通过告警电路将上述电流录波与该用电设备标准电流波形进行对比分析,当差异大于预设幅值阈值时,可以进行告警。例如,主控处理器可以生成相应告警信息,并输出到人机交互设备中进行显示,从而相关检测人员可以基于该告警信息对二次设备电源回路进行检测。其中人机交互设备可以是一种工业串口触摸屏,可以实现数据显示和控制输入等功能。
上述电力保护动作检测方法中,通过检测到电力系统启动时,利用二次设备电源回路中的保护元件的电力负荷对应的目标电流传感器监测保护元件的电流并缓存,检测到电流突变时确定发生保护动作并以突变开始时间为起点获取第一预设时长的缓存电流波形,将突变前的历史缓存电流波形与第一预设时长的缓存电流波形组合为目标电流录波,并通过存储电路存储,基于目标电流录波确定保护动作对应的电路中断事件。相较于传统的在每台断路器安装电流传感器的方式,本方案通过缓存与保护元件对应的电流传感器采集的电流,在突变发生时将缓存的录波存储,并基于录波分析保护动作对应的事件,减少了检测保护动作的成本。
在一个实施例中,检测到电力系统启动信息,通过目标电流传感器监测待检测保护元件的电流,包括:检测到电力系统启动信息后,通过电源电路将预设大小的电压转化为待检测保护元件所在的二次设备电源回路对应的直流电压;将直流电压输入二次设备电源回路,并通过目标电流传感器监测待检测保护元件的电流。
本实施例中,上述待检测保护元件可以设置在二次设备电源回路中,主控处理器可以在检测到电力系统启动信息后,通过电源电路将预设大小的电压转换为待检测保护元件所在的二次设备电源回路对应的直流电压。即上述电源电路可以接收发电设备传输的电压,并将其转换为二次设备可以使用的直流电压。主控处理器可以将直流电压输入二次设备电源回路,从而主控处理器可以通过目标电流传感器监测上述待检测保护元件所在电路的电流。具体地,主控处理器可以与电源电路进行连接,电源电路可以是一种一次设备的电路,上述电压转换可以是一种降压过程。主控处理器通过电源电路把输入的220V电压转变为电子电路所需的12V、5V、3.3V等电压,从而可以给其他电路进行供电,例如上述二次设备电源回路。
通过本实施例,主控处理器可以在电力系统启动后,通过电源电路将电压转换为可供二次设备使用的电压,从而实现为二次设备电源回路进行供电,进而主控处理器可以基于目标电流传感器监测待检测保护元件所在电路的电流,无需对每个用电设备均设置传感器监测电流,降低了保护动作检测的成本。
在一个实施例中,通过目标电流传感器监测待检测保护元件的电流并缓存,得到缓存电流波形,包括:根据二次设备电源回路对应的电力负荷与预设负荷阈值的对比结果,从多个候选电流传感器中确定待检测保护元件对应的目标电流传感器;通过目标电流传感器采集待检测保护元件的原始电流,由放大电路基于目标电流传感器对应的放大倍数放大原始电流,从放大电路中获取放大后的电流;缓存单位预设时长的电流,得到缓存电流波形。
本实施例中,上述电流传感器可以有多种类型,主控处理器可以基于电路的电力负荷大小,确定使用哪种电流传感器。例如,主控处理器可以获取二次设备电源回路对应的电力负荷,并将该电力负荷与预设负荷阈值进行对比,根据对比结果从多个候选电流传感器中确定待检测保护元件对应的目标电流传感器。并且,主控处理器可以与放大电路相连接,放大电路可以与上述目标电流传感器进行连接,主控处理器通过目标电流传感器采集待检测保护元件的原始电流,并由放大电路基于目标电流传感器对应的放大倍数放大上述原始电流,从放大电路中获取放大后的电流。从而主控处理器可以缓存单位预设时长的电流,得到缓存电流波形,例如可以是缓存1秒的电流。
具体地,上述候选电流传感器包括开口式霍尔CT和分流器。其中开口式霍尔CT特点是测量电流范围大,在小于20%量程精度不能保证;优点在于方便安装。分流器特点是有不同量程分流器,分流器是标准电阻分压测量,可以保证全量程高精度测量;不足在于需要停电解回路安装。由于主控处理器需要监测不同量程的电流,因此需要基于电路的负荷确定使用哪个传感器。主控处理器可以在检测到上述电力负荷小于预设负荷阈值时,说明电路的电流属于小电流,主控处理器可以采用分流器作为目标电流传感器进行监测,若上述电力负荷大于或等于预设负荷阈值,说明电路的电流属于大电流,例如合闸回路,主控处理器可以采用开口式霍尔CT作为目标电流传感器进行监测。上述目标电流传感器可以与放大电路连接,目标电流传感器将采集的电流传输至放大电路后,主控处理器通过放大电路,依据目标电流传感器特性设计不同的参数对电流进行放大,例如对于开口式霍尔CT,属于大负荷电路的电流传感器,则主控处理器可以为其设置较小的放大倍数;对于分流器,属于小负荷电路的电流传感器,则主控处理器可以为其设置较大的放大倍数。从而主控处理器可以采集到放大后的电流,提高电流录波分析的准确度。
通过本实施例,主控处理器可以基于电路的负荷确定对应的电流传感器,无需为每个用电设备配置传感器,降低了保护动作检测成本;通过与电路负荷对应的方法倍数将传感器采集的电流进行放大,提高了对电流录波分析的准确度。
在一个实施例中,通过目标电流传感器监测待检测保护元件的电流并缓存,得到缓存电流波形之后,还包括:若未检测到待检测保护元件产生电流突变,检测当前缓存电流波形的时长是否大于单位预设时长且小于第一预设时长;若是,继续缓存电流波形,直至缓存电流波形的时长大于或等于第一预设时长。
本实施例中,主控处理器可以持续对待检测保护元件的电流进行监测。即使发生电流突变,主控处理器仍然可以继续进行电流监测。由于电流突变的持续时间通常较短,然而电流突变后需要存储的电流时长远大于电流突变的持续时间,因此主控处理器对待检测保护元件进行电流监测时,需要确定在没有电流突变时,是否存于存储电流录波的状态。若主控处理器未检测到待检测保护元件产生电流突变时,可以检测当前缓存电流波形的时长是否大于单位预设时长且小于第一预设时长,若是,则主控处理器可以继续缓存电流波形,直至缓存电流波形的时长大于或等于第一预设时长。上述第一预设时长可以是待检测保护元件产生电流突变后主控处理器需要存储的电流数据的时长。当缓存的电流时长大于单位预设时长时,说明当前正在处于存储数据阶段,主控处理器可以继续获取缓存电流波形,知道缓存的电流数据大于或等于第一预设时长,例如大于10秒,从而可以得到上述第一预设时长的缓存电流波形。另外,主控处理器获取到第一预设时长的缓存电流波形后,还可以继续对待检测保护元件的电流进行监测。
通过本实施例,主控处理器可以在当前二次设备电源回路的电流未发生突变时,检测是否处于存储数据阶段,若是则继续存储直到存储的电流数据的时长满足要求,无需对每个保护元件均设置传感器,降低了对保护元件的保护动作检测的成本。
在一个实施例中,根据存储电路存储的目标电流录波确定保护动作对应的电路中断事件,包括:从存储电路中获取目标电流录波中电流突变对应的产生时间;查询电力系统日志数据库中电力系统在产生时间对应的故障日志;若故障日志为电力系统中的输电线路故障,确定电路中断事件为一次设备故障;若故障日志为目标电流传感器故障、待检测保护元件故障和二次设备电源回路的电源故障中的任意一种,确定电路中断事件为二次设备故障。
本实施例中,主控处理器可以通过对目标电流录波进行分析,确定待检测保护元件产生保护动作的原因。主控处理器可以从存储电路中获取上述目标电流录波,并获取目标电流录波中电流突变对应的产生时间,主控处理器根据该产生时间查询电力系统日志数据库,电力系统日志数据库中包括电力系统中各个电力设备的运行日志数据。主控处理器可以查询电力系统日志数据库中电力系统在产生时间对应的故障日志。若主控处理器检测到故障日志为电力系统中的输电线路故障,则主控处理器可以确定电路中断事件为一次设备故障。其中,输电线路可以是发电设备所在的线路。若主控处理器确定故障为一次设备故障,则上述保护动作属于正常动作。具体地,上述保护元件可以是一种微机保护装置,微机保护装置会检测输电线路电压、电流,判断一次设备是否故障,当一次设备故障时,保护元件通过控制二次设备断路属于正常动作。
若主控处理器检测到故障日志为目标电流传感器故障、待检测保护元件故障和二次设备电源回路的电源故障中的任意一种,主控处理器可以确定电路中断事件为二次设备故障。其中,目标电流传感器、待检测保护元件故障和二次设备电源回路的电源均可以是二次设备电源回路中的设备,若主控处理器确定故障为二次设备故障,则表明上述保护动作属于异常动作,即当电力系统出现故障或者异常情况后保护制动。具体地,上述二次设备故障时的保护动作可以是一种误动作,当检测传感器异常、保护装置异常、二次回路电源故障时,可以出现上述误动作。
通过本实施例,主控处理器可以基于目标电流录波中的各个保护动作检测对应的电路中断事件,从而无需为每个用电设备均设置传感器进行电流监测,降低了保护动作的检测成本。
在一个实施例中,如图4所示,图4为另一个实施例中电力保护动作检测方法的流程示意图。本实施例中,主控处理器通过多种传感器实现宽范围高精度采集直流配电回路的电流。其中直流配电回路即为上述二次设备电源回路,并通过回路电流的电流突变判断电路负荷工作状态,对电流数据进行缓存,判断电流突变产生保护动作后,对数据进行录波记录。具体地,主控处理器检测到电力系统中的电力设备开启后开始工作,设备开始工作后主控处理器可以高速测量电流,同时对所测电流进行1s的缓存;主控处理器可以对所测电流进行幅值的阈值判断,若电流幅值超阈值则告警,并继续测电流;若不超阈值,主控处理器可以对电流进行突变量判断,若有突变,主控处理器可以启动存储数据流程,例如把缓存1s电流数据连接突变起点电流数据一起存储,存储开始后主控处理器可以记录存储数据状态,并继续测电流;若无突变,主控处理器可以判断是否处于存储数据状态,若在存储数据状态,主控处理器可以判断存储数据时间是否够10s,不够时间则继续存储,完成存储后,得到目标电流录波,主控处理器可以继续测电流;否则不处理并继续测电流。并且主控处理器还可以通过通信电路与上位机进行通信连接,并将上述目标电流录波传输至上位机中。其中,通信电路具体可以是1路485通信电路。
通过本实施例,主控处理器通过缓存与保护元件对应的电流传感器采集的电流,在突变发生时将缓存的录波存储,并基于录波分析保护动作对应的事件,减少了检测保护动作的成本。并且,主控处理器通过监测二次设备电源回路电流状态,通过电流变化判断二次设备工作状态,对保护动作实施过程录波,保持保护动作过程电流波形,以备动作分析提供过程数据,实现精准分析电力生产误动事故原因。
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电力保护动作检测方法的电力保护动作检测装置。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或多个电力保护动作检测装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于电力保护动作检测方法的限定,在此不再赘述。
在一个实施例中,如图5所示,提供了一种电力保护动作检测装置,包括:监测模块500、判断模块502和确定模块504,其中:
监测模块500,用于检测到电力系统启动信息,通过目标电流传感器监测待检测保护元件的电流并缓存,得到缓存电流波形;待检测保护元件设置在电力系统中的二次设备电源回路中;目标电流传感器基于二次设备电源回路对应的电力负荷确定。
判断模块502,用于若检测到待检测保护元件产生电流突变,确定待检测保护元件产生保护动作,获取第一预设时长的缓存电流波形;第一预设时长的起点为电流突变对应的起始时间;电流突变表征待检测保护元件在第二预设时长内的电流变化值大于预设电流阈值。
确定模块504,用于根据电流突变对应的起始时间之前单位预设时长的历史缓存电流波形以及第一预设时长的缓存电流波形,生成目标电流录波;通过存储电路存储目标电流录波,根据存储电路存储的目标电流录波确定保护动作对应的电路中断事件;第一预设时长大于单位预设时长,单位预设时长大于第二预设时长。
在一个实施例中,上述监测模块500,具体用于检测到电力系统启动信息后,通过电源电路将预设大小的电压转化为待检测保护元件所在的二次设备电源回路对应的直流电压;将直流电压输入二次设备电源回路,并通过目标电流传感器监测待检测保护元件的电流。
在一个实施例中,上述监测模块500,具体用于根据二次设备电源回路对应的电力负荷与预设负荷阈值的对比结果,从多个候选电流传感器中确定待检测保护元件对应的目标电流传感器;通过目标电流传感器采集待检测保护元件的原始电流,由放大电路基于目标电流传感器对应的放大倍数放大原始电流,从放大电路中获取放大后的电流;缓存单位预设时长的电流,得到缓存电流波形。
在一个实施例中,上述装置还包括:存储检测模块,用于若未检测到待检测保护元件产生电流突变,检测当前缓存电流波形的时长是否大于单位预设时长且小于第一预设时长;若是,继续缓存电流波形,直至缓存电流波形的时长大于或等于第一预设时长。
在一个实施例中,上述确定模块504,具体用于获取电流突变对应的起始时间之前单位预设时长的历史缓存电流波形的结束时间;根据结束时间和起始时间,连接单位预设时长的历史缓存电流波形与第一预设时长的缓存电流波形,得到目标电流录波。
在一个实施例中,上述确定模块504,具体用于从存储电路中获取目标电流录波中电流突变对应的产生时间;查询电力系统日志数据库中电力系统在产生时间对应的故障日志;若故障日志为电力系统中的输电线路故障,确定电路中断事件为一次设备故障;若故障日志为目标电流传感器故障、待检测保护元件故障和二次设备电源回路的电源故障中的任意一种,确定电路中断事件为二次设备故障。
在一个实施例中,上述装置还包括:幅值判断模块,用于获取待检测保护元件对应的标准电流录波,并获取目标电流录波中非电流突变对应的电流录波与电流突变对应的电流录波之间的录波差值;若录波差值与标准电流录波的幅值差大于预设幅值阈值,生成幅值告警信息并输出至显示设备中展示。
上述电力保护动作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,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是主控处理器,其内部结构图可以如图6所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信,无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种电力保护动作检测方法。该计算机设备的显示单元用于形成视觉可见的画面,可以是显示屏、投影装置或虚拟现实成像装置。显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解,图6中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现上述的电力保护动作检测方法。
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,计算机程序被处理器执行时实现上述的电力保护动作检测方法。
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的电力保护动作检测方法。
需要说明的是,本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等),均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据。
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 (11)
1.一种电力保护动作检测方法,其特征在于,应用于主控处理器,所述方法包括:
检测到电力系统启动信息,通过目标电流传感器监测待检测保护元件的电流并缓存,得到缓存电流波形;所述待检测保护元件设置在所述电力系统中的二次设备电源回路中;所述目标电流传感器基于所述二次设备电源回路对应的电力负荷确定;
若检测到所述待检测保护元件产生电流突变,确定所述待检测保护元件产生保护动作,获取第一预设时长的缓存电流波形;所述第一预设时长的起点为所述电流突变对应的起始时间;所述电流突变表征所述待检测保护元件在第二预设时长内的电流变化值大于预设电流阈值;所述第一预设时长大于所述单位预设时长,所述单位预设时长大于所述第二预设时长;
根据所述电流突变对应的起始时间之前单位预设时长的历史缓存电流波形以及所述第一预设时长的缓存电流波形,生成目标电流录波;通过存储电路存储所述目标电流录波,根据所述存储电路存储的目标电流录波确定所述保护动作对应的电路中断事件。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述检测到电力系统启动信息,通过目标电流传感器监测待检测保护元件的电流,包括:
检测到电力系统启动信息后,通过直流操作回路将预设大小的电压转化为所述待检测保护元件所在的二次设备电源回路对应的直流电压;
将所述直流电压输入所述二次设备电源回路,并通过目标电流传感器监测待检测保护元件的电流。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述通过目标电流传感器监测待检测保护元件的电流并缓存,得到缓存电流波形,包括:
根据所述二次设备电源回路对应的电力负荷与预设负荷阈值的对比结果,从多个候选电流传感器中确定所述待检测保护元件对应的目标电流传感器;
通过所述目标电流传感器采集所述待检测保护元件的原始电流,由放大电路基于所述目标电流传感器对应的放大倍数放大所述原始电流,从所述放大电路中获取放大后的电流;
缓存单位预设时长的电流,得到缓存电流波形。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述通过目标电流传感器监测待检测保护元件的电流并缓存,得到缓存电流波形之后,还包括:
若未检测到所述待检测保护元件产生电流突变,检测当前缓存电流波形的时长是否大于单位预设时长且小于第一预设时长;
若是,继续缓存所述电流,直至所述缓存电流波形的时长大于或等于所述第一预设时长。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述电流突变对应的起始时间之前单位预设时长的历史缓存电流波形以及所述第一预设时长的缓存电流波形,生成目标电流录波,包括:
获取所述电流突变对应的起始时间之前单位预设时长的历史缓存电流波形的结束时间;
根据所述结束时间和所述起始时间,连接所述单位预设时长的历史缓存电流波形与所述第一预设时长的缓存电流波形,得到目标电流录波。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述存储电路存储的目标电流录波确定所述保护动作对应的电路中断事件,包括:
从所述存储电路中获取所述目标电流录波中所述电流突变对应的产生时间;
查询电力系统日志数据库中所述电力系统在所述产生时间对应的故障日志;
若所述故障日志为所述电力系统中的输电线路故障,确定所述电路中断事件为一次设备故障;
若所述故障日志为所述目标电流传感器故障、所述待检测保护元件故障和所述二次设备电源回路的电源故障中的任意一种,确定所述电路中断事件为二次设备故障。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述电流突变对应的起始时间之前单位预设时长的历史缓存电流波形以及所述第一预设时长的缓存电流波形,生成目标电流录波之后,还包括:
获取所述待检测保护元件对应的标准电流录波,并获取所述目标电流录波中非电流突变对应的电流录波与所述电流突变对应的电流录波之间的录波差值;
若所述录波差值与所述标准电流录波的幅值差大于预设幅值阈值,生成幅值告警信息并输出至显示设备中展示。
8.一种电力保护动作检测装置,其特征在于,应用于主控处理器,所述装置包括:
监测模块,用于检测到电力系统启动信息,通过目标电流传感器监测待检测保护元件的电流并缓存,得到缓存电流波形;所述待检测保护元件设置在所述电力系统中的二次设备电源回路中;所述目标电流传感器基于所述二次设备电源回路对应的电力负荷确定;
判断模块,用于若检测到所述待检测保护元件产生电流突变,确定所述待检测保护元件产生保护动作,获取第一预设时长的缓存电流波形;所述第一预设时长的起点为所述电流突变对应的起始时间;所述电流突变表征所述待检测保护元件在第二预设时长内的电流变化值大于预设电流阈值;所述第一预设时长大于所述单位预设时长,所述单位预设时长大于所述第二预设时长;
确定模块,用于根据所述电流突变对应的起始时间之前单位预设时长的历史缓存电流波形以及所述第一预设时长的缓存电流波形,生成目标电流录波;通过存储电路存储所述目标电流录波,根据所述存储电路存储的目标电流录波确定所述保护动作对应的电路中断事件。
9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一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1至7中任一项所述的方法的步骤。
11.一种计算机程序产品,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1至7中任一项所述的方法的步骤。
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