本发明专利技术涉及一种适用于智能变电站的避雷器监测方法及系统，方法包括如下步骤：1)获取避雷器的泄漏电流原始采样值；2)对泄漏电流和SV电压信号进行重采样处理；3)利用傅里叶变换计算出泄漏电流和SV电压信号的重采样值的幅值和相位；4)根据泄漏电流和SV电压信号的重采样值的相位，计算泄漏电流与SV电压信号的夹角，根据基波投影法计算阻性电流；5)将中值滤波处理后的阻性电流与设定阈值比较判断，超出设定阈值，进行就地预警。系统包括采集单元和数据处理单元。本发明专利技术的方法和系统降低了电磁干扰，提高了避雷器故障检测精度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智能变电站领域，具体涉及一种适用于智能变电站的避雷器监测方法 及系统。
技术介绍
氧化锌避雷器是电力系统中重要的电气元件，其设备正常运行是其他电力设备能 安全可靠运行的重要保障。对氧化锌避雷器实施在线监测和就地化诊断分析，可及时发现 避雷器潜在故障，能有效地进行故障的排除，保障避雷器乃至整个电力系统的安全稳定运 行。 氧化锌避雷器的监测参量主要是泄漏电流、阻性电流、容性电流和雷击次数等，其 中阻性电流是反映避雷器设备劣化程度的主要参量。阻性电流是泄露电流的组成部分，需 要同时采集避雷器的泄漏电流和母线电压，目前主要采用的方案是：电压采集装置采集PT 二次侧电压信号，电压采集装置通过同步脉冲对系统中各泄露电流传感器进行采样同步， 并将计算出母线电压相量以私有规约方式传送到各泄露电流采集单元。泄露电流采集单元 计算出泄露全电流相量，接收经过同步采样和计算好的电压相量，通过分析计算出阻性电 流等监测参量。自智能变电站以及新一代智能变电站试点及推广以来，电子式互感器应用 越来越普遍，造成现有的避雷器监测系统无法与智能变电站接入的问题。同时，避雷器监测 通过向量传输无法满足复杂高效的算法应用，且通讯方式一般采用CAN总线、RS485/RS422 通信方式等，不但抗干扰性较差，而且需要增加规约转换器进行规约转化使其通讯规约满 足智能变电站通讯要求。 所以，急需对目前的避雷器监测方法进行改进，并寻找一种合适的避雷器监测系 统硬件配套设施及监测方法，以满足智能变电站的建设要求和提高避雷器监测的抗干扰 性。
技术实现思路
本专利技术提供一种适用于智能变电站的避雷器监测方法及系统，以解决目前避雷器 监测系统及方法不能满足智能变电站的建设问题。 为解决上述技术问题，本专利技术的适用于智能变电站的避雷器监测方法包括如下步 骤： 1)通过电流传感器获取避雷器泄漏电流的原始采样值； 2)对泄漏电流和合并单元发送的SV电压信号进行重采样处理，分别得到泄漏电 流和SV电压信号的重采样值； 3)对泄漏电流和SV电压信号的重采样值进行傅里叶变换，得到泄漏电流和SV电 压信号的重采样值的幅值和相位； 4)根据泄漏电流和SV电压信号的重采样值的相位，计算泄漏电流与SV电压信号 的夹角，根据基波投影法计算阻性电流； 5)将中值滤波后的阻性电流与设定阈值进行比较，若阻性电流超出设定阈值，进 行就地预警。 所述步骤2)中采用拉格朗日抛物线插值重采样法进行重采样处理，在重采样时 刻，泄露电流I rii和电压信号V 的计算公式为： 其中，Ik为泄露电流的采样时刻，t nk为电压信号的采样时刻，I JP V i分别为泄露 电流和电压信号在U和t ηι时刻的采样值，t "和t m分别为采样时刻t 和t nk前后采样点 的采样时刻，i = 〇, 1，2。 利用傅里叶变换求取泄漏电流和SV电压信号的重采样值的实部和虚部信息的公 式为： 其中，U(i)为根据输入通道号、前推周数和采样指针获取指定时间窗的采样值，N 为数据长度为，Number为谐波次数，He 和Hs 为全周傅里叶算法的滤波系数。 所述步骤4)中的基波投影法为一种相间补偿基波投影法，具体计算过程为： 对于三相避雷器，分别计算泄漏电流A、B、C三相基波电流幅值IA1，I B1，1"，SV电 压信号的三相基波电压幅值UA1，UB1，U"，各相的泄漏电流和SV电压信号夹角Φ Α1，ΦΒ1，Φα; 1?和Ici之间的夹角Φ AC1，偏差角Φ = (Φα"_120)/2,则A相基波阻性电流为Irai = ΙΑ10^(ΦΑ1+Φ)，B相基波阻性电流为Irbi= I B1C0S((i)B1)，C相基波阻性电流为Irci = Ια008(φα-Φ) 〇 所述步骤5)中值滤波的过程为：设定一定宽度的滑动窗口，所述滑动窗口沿着时 间序列滑动，对滑动窗口内数据按照数值大小进行排序，将位于中间的数据作为输出值，各 输出值组成了中值滤波后的数据序列。 本专利技术的适用于智能变电站的避雷器监测系统包括：用于采集避雷器泄漏电流和 雷击次数并对采样值组帧和发送的采集单元、用于对泄漏电流和SV电压信号分析处理实 现阻性电流就地诊断的数据处理单元及用于发送SV电压信号的合并单元，所述采集单元 与数据处理单元通信连接，所述合并单元与数据处理单元通信连接。 所述采集单元包括零磁通传感器、罗氏线圈互感器、程控放大器、A/D器件、雷击次 数处理电路和FPGA模块。 所述数据信号处理单元包括重采样模块、阻性电流计算模块及分析诊断模块。 所述数据处理单元包括对外通信模块，通过外通信模块的光纤接口以DL/T 860 标准规约与智能变电站一体化监控系统进行数据交互。 所述采集单元与数据处理单元之间通过FT3格式进行数据传输。 本专利技术适用于智能变电站的避雷器监测方法及系统根据智能变电站的建设要求 采用合并单元的SV信号作为同步电压信号，并且对SV电压信号和测量得到的泄漏电流信 号进行重采样处理，实现了电压和电流信号的同步，不但能够很好地解决了避雷器监测在 智能变电站中无法有效获取电压信号的难题，并且解决了避雷器监测在智能变电站中电压 和电流信号的同步为题，并经过中值滤波后进行就地诊断，能够提出干扰点，进而降低系统 误判概率。 本专利技术的方法利用相间补偿基波投影法计算阻性电流计算出阻性电流，提高了阻 性电流计算的精确度。 同时系统各部分全部采用光纤接口传输并基于标准的通信规约进行，可以有效地 减少电磁干扰对系统造成的影响，具备极大的现场工程应用价值。【附图说明】 图1是避雷器监测方法软件流程图； 图2是避雷器监测系统结构图。【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】作进一步的说明。 适用于智能变电站的避雷器监测方法实施例 如图1所示，该方法的实现步骤包括： 1)通过电流传感器获取避雷器的泄漏电流的原始采样值； 2)对泄漏电流和合并单元发送的SV电压信号进行重采样处理，分别得到泄漏电 流和SV电压信号的重采样值； 3)对泄漏电流和SV电压信号的重采样值进行傅里叶变换，得到泄漏电流和SV电 压信号的重采样值的幅值和相位； 4)根据泄漏电流和SV电压信号的重采样值的相位，计算泄漏电流与SV电压信号 的夹角，根据基波投影法计算阻性电流； 5)将中值滤波后的阻性电流与设定阈值进行比较，若阻性电流超出设定阈值，进 行就地预警。 下面对上述每个步骤的实现过程进一步详细阐述。 步骤1)中泄露电流采样值数据为每周波80个点的采样值信号，通过FT3格式接 收； 步骤2)中系统电压信号通过组网方式接收过程层网络上合并单元发送的SV信 号，SV信号也是每周波80点；对接收的泄露电流、SV电压信号进行重采样处理，具体实现 过程为： 若泄露电流的采样时刻为U，电压信号的采样时刻为tnk，重采样时刻为t A。当对 某重采样时刻进行拉格朗日抛物线插值计算时，必须分别知道该时刻前后共3个采样点的 值，且相邻点的时间应约为一个采样间隔时间。在插值时刻U，对于泄露电流和电压信号 可通过下式计算出其在U时刻的通道电量值： 式中IjP V身别为泄露电流和电压信号在t "和t ηι时刻的电量值。 而泄露电流和电压信号均存在固定延时，因此U和t m时刻为其接本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种适用于智能变电站的避雷器监测方法，其特征在于，包括如下步骤：1)通过电流传感器获取避雷器泄漏电流的原始采样值；2)对泄漏电流和合并单元发送的SV电压信号进行重采样处理，分别得到泄漏电流和SV电压信号的重采样值；3)对泄漏电流和SV电压信号的重采样值进行傅里叶变换，得到泄漏电流和SV电压信号的重采样值的幅值和相位；4)根据泄漏电流和SV电压信号的重采样值的相位，计算泄漏电流与SV电压信号的夹角，根据基波投影法计算阻性电流；5)将中值滤波后的阻性电流与设定阈值进行比较，若阻性电流超出设定阈值，进行就地预警。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：雍明超，梁武民，路光辉，王伟杰，周水斌，曾国辉，龚东武，庄益诗，吕侠，杨芳，卢声，周钟，牧继清，郭旭，王志成，
申请(专利权)人：许继集团有限公司，许继电气股份有限公司，许昌许继软件技术有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：河南;41
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