电子式互感器在线监测装置及监测方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种电子式互感器在线监测装置及监测方法，其中，电子式互感器在线监测装置，包括连接各电子式互感器的第一数字信号处理插件，连接各电子式互感器的内部数据监测单元，以及通过现场总线分别与第一数字信号处理插件和内部数据监测单元进行数据连接的中央处理器插件；本发明专利技术通过连接各电子式互感器的第一数字信号处理插件和内部数据监测单元，能够在线实时监测多个电子式互感器电流、电压、电气状态量、温度、湿度、压强和应变等物理量，并将这些数据信息融合，进行综合、分析、判断电子式互感器的运行状态，并输出故障分析报告和综合故障统计报告，减少了停电时间和频次，提高了电力设备的利用效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力设备在线监测
，特别是涉及一种电子式互感器在线监测装置及监测方法。
技术介绍
近几年，电子式互感器已在电网中得到了应用和一定的推广，电子式电流/电压互感器已在部分工程及试点中使用，但是在运行过程中也暴露出一些问题，故障时有发生，其中最为突出的是可靠性问题，主要表现在：电子式互感器在现场运行中对自身故障未能实时进行检测并进行故障分析判断；缺乏对电子式互感器的长期稳定性评估。在实现过程中，专利技术人发现传统技术中至少存在如下问题：电子式互感器主要用于电力设备的电流电压等参数测量，为了缩短停电时间和频次，需要提前预知电子式互感器的运行状态，而常见的电子式互感器没有自身参数在线监测功能，不能实时掌握电子式互感器的运行状态，只能按经验时间停电对互感器进行状态确认和检修，易造成资源和成本的浪费，同时会降低电力设备的利用效率，威胁电网安全。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统技术不能实时掌握电子式互感器的运行状态，降低电力设备的利用效率的问题，提供一种电子式互感器在线监测装置及监测方法。为了实现上述目的，本专利技术技术方案的实施例为：一方面，提供了一种电子式互感器在线监测装置，包括连接各电子式互感器的第一数字信号处理插件，连接各电子式互感器的内部数据监测单元，以及通过现场总线分别与第一数字信号处理插件和内部数据监测单元进行数据连接的中央处理器插件；第一数字信号处理插件对接收到的电子式互感器的状态数据进行合并，得到状态合并数据，并将状态合并数据传输给中央处理器插件；状态数据包括电子式互感器的电流数据、电压数据以及电气状态量数据；内部数据监测单元对电子式互感器的内部部件进行物理量数据的采集和解调，得到内部采集数据，并将内部采集数据传输给中央处理器插件；内部采集数据包括电子式互感器内部绝缘气体的温度、湿度、压强数据以及内部部件的温度、应变监测数据；中央处理器插件对接收到的状态合并数据和内部采集数据进行综合分析，实时输出电子式互感器的在线监测分析报告。另一方面，提供了一种电子式互感器在线监测方法，包括以下步骤：对接收到的电子式互感器的状态数据进行合并，得到状态合并数据，并将状态合并数据传输给中央处理器插件；状态数据包括电子式互感器的电流数据、电压数据以及电气状态量数据；对电子式互感器的内部部件进行物理量数据的采集和解调，得到内部采集数据，并将内部采集数据传输给中央处理器插件；内部采集数据包括电子式互感器内部绝缘气体的温度、湿度、压强数据以及内部部件的温度、应变监测数据；由中央处理器插件对接收到的状态合并数据和内部采集数据进行综合分析，实时输出述电子式互感器的在线监测分析报告。上述技术方案具有如下有益效果：本专利技术电子式互感器在线监测装置及监测方法，通过连接各电子式互感器的第一数字信号处理插件和内部数据监测单元，能够在线实时监测多个电子式互感器电流、电压、电气状态量、温度、湿度、压强和应变等物理量，并将这些数据信息融合，进行综合、分析、判断电子式互感器的运行状态，并输出故障分析报告和综合故障统计报告。可远程在线测量，显著提高电网的安全性。无需专门对电力设备进行停电检修和运行状态确认，减少了停电时间和频次，提高了电力设备的利用效率。附图说明图1为本专利技术电子式互感器在线监测装置实施例1的结构示意图；图2为本专利技术电子式互感器在线监测装置实施例1中第一数字信号处理插件的结构示意图；图3为本专利技术电子式互感器在线监测装置实施例1中光路插件的结构示意图；图4为本专利技术电子式互感器在线监测装置实施例1中第二数字信号处理插件的结构示意图；图5为本专利技术电子式互感器在线监测方法实施例1的流程示意图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的首选实施例。但是，本专利技术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对本专利技术的公开内容更加透彻全面。需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。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专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术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，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本专利技术电子式互感器在线监测装置实施例1：为了解决传统技术不能实时掌握电子式互感器的运行状态，降低电力设备的利用效率的问题，本专利技术提供了一种电子式互感器在线监测装置实施例1，图1为本专利技术电子式互感器在线监测装置实施例1的结构示意图；如图1所示，可以包括：连接各电子式互感器的第一数字信号处理插件，连接各电子式互感器的内
部数据监测单元，以及通过现场总线分别与第一数字信号处理插件和内部数据监测单元进行数据连接的中央处理器插件；第一数字信号处理插件对接收到的电子式互感器的状态数据进行合并，得到状态合并数据，并将状态合并数据传输给中央处理器插件；状态数据包括电子式互感器的电流数据、电压数据以及电气状态量数据；内部数据监测单元对电子式互感器的内部部件进行物理量数据的采集和解调，得到内部采集数据，并将内部采集数据传输给中央处理器插件；内部采集数据包括电子式互感器内部绝缘气体的温度、湿度、压强数据以及内部部件的温度、应变监测数据；中央处理器插件对接收到的状态合并数据和内部采集数据进行综合分析，实时输出电子式互感器的在线监测分析报告。具体而言，本专利技术的电子式互感器在线监测装置实施例1，包括DSP(数字信号处理：Digital Signal Processing)插件1、光路插件、DSP插件2、CPU(中央处理器：Central Processing Unit)插件、液晶屏和电源插件。其中DSP插件1(即第一数字信号处理插件)实现电子式互感器电流、电压数据及其状态量的接收，数据合并后按IEC61850-9-2协议发送，及GOOSE(面向通用对象的变电站事件：Generic Object Oriented Substation Event)的收发功能；内部数据监测单元包括光路插件和DSP插件2，可以实现电子式互感器温度、湿度、压强和应变数据采集与解调；DSP插件1、DSP插件2、CPU插件(即中央处理器插件)之间通过CAN(控制器局域网络：Controller Area Network)总线进行数据连接；CPU插件实现电子式互感器电流、电压、温度、湿度、压强及应变数据的融合、在线监测、分析与评估，设置告警级别、告警方式，按分类、分级进行告警并形成可视化展示，输出故障分析报告和综合故障统计报告，并可通过以太网口输出数据给后台。本专利技术可以实时、远距离地掌握电子式互感器运行状态，极大地提高了电网的安全、减少停电时间，为检修及故障定位提供了方便，有效地提高了电力设备的利用效率。图2为本专利技术电子式互感器在线监测装置实施例1中第一数字信号处理插件的结构示意图；如图2所示，在一个具体的实施例中，第一数字信号处理插
件包括依次连接的第一DSP芯片、第一FPGA本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子式互感器在线监测装置，其特征在于，包括连接各电子式互感器的第一数字信号处理插件，连接各所述电子式互感器的内部数据监测单元，以及通过现场总线分别与所述第一数字信号处理插件和所述内部数据监测单元进行数据连接的中央处理器插件；所述第一数字信号处理插件对接收到的所述电子式互感器的状态数据进行合并，得到状态合并数据，并将所述状态合并数据传输给所述中央处理器插件；所述状态数据包括所述电子式互感器的电流数据、电压数据以及电气状态量数据；所述内部数据监测单元对所述电子式互感器的内部部件进行物理量数据的采集和解调，得到内部采集数据，并将所述内部采集数据传输给所述中央处理器插件；所述内部采集数据包括所述电子式互感器内部绝缘气体的温度、湿度、压强数据以及内部部件的温度、应变监测数据；所述中央处理器插件对接收到的所述状态合并数据和所述内部采集数据进行综合分析，实时输出所述电子式互感器的在线监测分析报告。

【技术特征摘要】
1.一种电子式互感器在线监测装置，其特征在于，包括连接各电子式互感器的第一数字信号处理插件，连接各所述电子式互感器的内部数据监测单元，以及通过现场总线分别与所述第一数字信号处理插件和所述内部数据监测单元进行数据连接的中央处理器插件；所述第一数字信号处理插件对接收到的所述电子式互感器的状态数据进行合并，得到状态合并数据，并将所述状态合并数据传输给所述中央处理器插件；所述状态数据包括所述电子式互感器的电流数据、电压数据以及电气状态量数据；所述内部数据监测单元对所述电子式互感器的内部部件进行物理量数据的采集和解调，得到内部采集数据，并将所述内部采集数据传输给所述中央处理器插件；所述内部采集数据包括所述电子式互感器内部绝缘气体的温度、湿度、压强数据以及内部部件的温度、应变监测数据；所述中央处理器插件对接收到的所述状态合并数据和所述内部采集数据进行综合分析，实时输出所述电子式互感器的在线监测分析报告。2.根据权利要求1所述的电子式互感器在线监测装置，其特征在于，所述第一数字信号处理插件包括依次连接的第一DSP芯片、第一FPGA芯片、第一以太网控制器和光纤收发器；所述第一DSP芯片接收所述状态数据，并通过所述现场总线与所述中央处理器插件进行数据通信；所述光纤收发器对面向通用对象的变电站事件进行收发操作。3.根据权利要求1或2所述的电子式互感器在线监测装置，其特征在于，所述内部数据监测单元包括连接所述电子式互感器的光路插件、第二数字信号处理插件；所述光路插件还与所述第二数字信号处理插件相连接；所述第二数字信号处理插件通过所述现场总线与所述中央处理器插件进行数据连接，所述光路插件分别对各所述电子式互感器的所述物理量数据进行处理，得到所述物理量数据的时域信号，并将所述时域信号传输给所述第二数字信号处理插件；所述第二数字信号处理插件对所述时域信号进行处理，得到对应的所述电
\t子式互感器的所述内部部件的温度、应变监测数据，并在接收到所述电子式互感器的所述内部绝缘气体的温度、湿度、压强数据时，将所述内部部件的温度、应变监测数据和所述内部绝缘气体的温度、湿度、压强数据传输给所述中央处理器插件。4.根据权利要求3所述的电子式互感器在线监测装置，其特征在于，所述光路插件包括依次连接的光源驱动、宽带光源、光耦合器、标准光栅和光开关，连接所述光开关的多个测量光栅，以及连接在所述光耦合器和所述第二数字信号处理插件之间的光纤滤波器；所述光开关还与所述第二数字信号处理插件相连接；所述测量光栅分别位于对应的所述电子式互感器的内部部件的监测区域；所述内部部件包括所述电子式互感器内部的敏感头、采集器和解调仪。5.根据权利要求4所述的电子式互感器在...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋愈勇，许爱东，郭晓斌，陈浩敏，陈波，姚浩，习伟，蔡田田，王建邦，李俊一，王军龙，于文鹏，周柯，李文伟，徐长宝，高立克，陈络祺，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心，南方电网科学研究院有限责任公司，北京航天控制仪器研究所，广西电网有限责任公司电力科学研究院，贵州电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44