基于合闸压力曲线的断路器刚合点检测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及基于合闸压力曲线的断路器刚合点检测方法及系统，该方法包括：1)利用压力和位移传感器采集断路器压力和位移信号；2)求取压力‑时间曲线上的最大值位置和一定点；3)计算曲线上最大值位置之前数据的概率值，根据最大概率值所对应的数值求直线L1；4)过定点作直线L0，与直线L1交于点B，点B与定点两点确定直线L2，向左平移点B，直到直线L2与曲线产生交点Pc，则记录交点Pc所对应的时刻tc；5)依据时刻tc在位移‑时间曲线上找取对应的相关点，求取实际刚合点。本发明专利技术的方法严谨、科学，精确度高，且能够依据相关机械特性参数判断断路器工作状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及断路器监测领域，特别是一种基于合闸压力曲线检测断路器刚合点的方法及系统。
技术介绍
断路器是实现电力系统有效控制的关键设备，一旦发生故障将带来严重后果，以往对断路器检修存在很大的盲目性，而且频繁拆卸可能会降低断路器动作的可靠性，有效运用断路器对保护电网的安全性和稳定性具有重要意义。因此，及时了解断路器工作状态，提早发现出现问题的部位，提高检修针对性，避免不必要的停电损失。得到有效监测机械特性参数的关键在于刚合时刻的确定，但现有的检测方法中使用单一传感器，容易产生干扰偏差，同时现有的检测方法存在数据处理结果不精确的问题，若对数据的处理方式不当，将导致曲线数据分析时，得出的实际刚合点定位不准确，大小与实际值偏差较大，以致无法准确判断断路器状态，最终电力系统不能及时对故障进行监测，系统控制不稳定。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供基于合闸压力曲线的断路器刚合点检测方法，用于解决断路器因刚合点确定不准确导致断路器工作状态判定不准确的问题。同时，本专利技术还提供了一种基于合闸压力曲线的断路器刚合点检测系统。为解决上述问题，本专利技术利用基于合闸压力曲线的断路器刚合点检测方法，包括如下步骤：1)获取合闸过程中的压力-时间曲线和位移-时间曲线；2)找取压力-时间曲线的最大值位置，且在压力-时间曲线上选取一滞后于最大值位置的定点；3)计算最大值位置之前数据的概率值，找取最大概率值所对应的数值，根据最大概率值所对应的数值求取直线L1；4)经过定点作直线L0，直线L0与直线L1相交于点B，且与压力-时间曲线无交点，交点B处于定点左侧，由交点B与定点两点确定直线L2，将交点B向左平移，直到直线L2与压力-时间曲线产生交点Pc，则停止直线L2的移动，记录交点Pc所对应的时刻tc；5)找到时刻tc在位移-时间曲线上对应的相关点，求取实际刚合点。进一步的，步骤2)中压力-时间曲线上的定点选取于滞后最大值位置时刻5ms所对应的点。进一步的，步骤2)中找取压力-时间曲线的中点，相应的步骤4)中交点B的初始位置为过中点作直线L1垂线的垂足。进一步的，步骤5)中将在位移-时间曲线上获取的相关点进行减去设定时间的补偿处理，得到断路器的实际刚合点。本专利技术还提出基于合闸压力曲线的断路器刚合点检测系统，该系统包括如下模块：1)用于获取合闸过程中的压力-时间曲线和位移-时间曲线的模块；2)用于求取压力-时间曲线的最大值位置，且在压力-时间曲线上选取一滞后于最大值位置的定点的模块；3)用于计算最大值位置之前数据的概率值，找取最大概率值所对应的数值，根据最大概率值所对应的数值求取直线L1的模块；4)用于经过定点作直线L0，直线L0与直线L1相交于点B，且与压力-时间曲线无交点，交点B处于定点左侧，由交点B与定点两点确定直线L2，将交点B向左平移，直到直线L2与压力-时间曲线产生交点Pc，则停止直线L2的移动，记录交点Pc所对应的时刻tc的模块；5)用于找到时刻tc在位移-时间曲线上对应的相关点，求取实际刚合点的模块。进一步的，模块2)中合闸压力-时间曲线上的定点选取于滞后最大值位置时刻5ms所对应的点。进一步的，模块2)中找取压力-时间曲线的中点，相应的模块4)中交点B的初始位置为过中点作直线L1垂线的垂足。进一步的，模块5)中将在位移-时间曲线上获取的相关点进行减去设定时间的补偿处理，得到断路器的实际刚合点。本专利技术提出的断路器刚合点检测方法，是一种精确且简便求取刚合点的方法，该方法不仅能够保证计算结果科学性，而且有效提高计算的精准度，避免位移传感器出现噪声污染不可计算的问题。再者监测断路器的工作状态是一个需要精准判定的过程，综合断路器的压力-时间曲线和位移-时间曲线进行分析，得到准确的刚合点位置，使得断路器能够准确判断曲线异常值，预警故障，同时，该方法的运用并不局限于某种断路器型号，具有普遍适用性。本专利技术中定点的选取关系到计算方法的有效性和计算结果的准确性，定点选取为滞后最大值位置时刻5ms所对应的点，能够快速有效地得出计算结果。本专利技术为进一步简化计算的过程，提出找取压力-时间曲线的中点来界定移动点的初始位置的改进方法，使得分析过程更简便，计算效率更高。本专利技术对位移-时间曲线上得到的相关点做了进一步时间补偿处理-减去一设定时间，补偿后得到的实际刚合点更逼近实际值，为后续断路器故障判断提供了可靠的依据，从而使得断路器工作状态的监测结果更准确。本专利技术还提出了断路器刚合点检测系统，采用多个传感器采集信号得出信号曲线，运用断路器刚合点检测方法综合分析曲线，精确地求取断路器的刚合点，从而为监测断路器工作状态提供准确判据，及时发现异常值，预警故障。附图说明图1为真空断路器状态监测系统示意图；图2为合闸压力曲线。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的技术方案进行详细说明。图1所示为真空断路器状态监测系统，该监测系统可以实现在线或非在线监测。该系统包括断路器、真空断路器在线状态监测装置、通讯单元、显示单元、存储单元、报警单元，其中断路器包括用于采集信号的霍尔传感器、压力传感器、位移传感器和无线测温模块。通过A/D转换电路将传感器采集的模拟信号转换成数字信号，通过监测装置进行处理，将采集得到的数据显示、存储和计算，并对计算的特征值与存储的历史数据对比，超出阈值或出现异常值则进行报警。该技术方案的基本方法步骤为：步骤一、获取合闸过程中的压力-时间曲线和位移-时间曲线；步骤二、求取压力-时间曲线的最大值位置，且在压力-时间曲线上选取一滞后于最大值位置的定点；步骤三、计算最大值位置之前数据的概率值，找取最大概率值所对应的数值，根据最大概率值所对应的数值求取直线L1；步骤四、经过定点作直线L0，直线L0与直线L1相交于点B，且与压力-时间曲线无交点，交点B处于定点左侧，由交点B与定点两点确定直线L2，将交点B向左平移，直到直线L2与压力-时间曲线产生交点Pc，则停止直线L2的移动，记录交点Pc所对应的时刻tc；步骤五、找到时刻tc在位移-时间曲线上对应的相关点，求取实际刚合点。上述各步骤的详细过程介绍如下：步骤一、利用两个传感器采集合闸断路器的压力信号和位移信号，由显示单元得出合闸过程中的压力-时间曲线和位移-时间曲线。本实施例中采用压力传感器采集压力信号，采用位移传感器采集位移信号，作为其他实施方案，压力信号和位移信号的采集还会采用其他相应的的模拟信号采集器。步骤二、如图2所示的压力-时间曲线中，对整个压力-时间曲线上的数据P{pi,i＝1,2,...,t本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于合闸压力曲线的断路器刚合点检测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：1)获取合闸过程中的压力‑时间曲线和位移‑时间曲线；2)找取压力‑时间曲线的最大值位置，且在压力‑时间曲线上选取一滞后于最大值位置的定点；3)计算最大值位置之前数据的概率值，找取最大概率值所对应的数值，根据最大概率值所对应的数值求取直线L1；4)经过定点作直线L0，直线L0与直线L1相交于点B，且与压力‑时间曲线无交点，交点B处于定点左侧，由交点B与定点两点确定直线L2，将交点B向左平移，直到直线L2与压力‑时间曲线产生交点Pc，则停止直线L2的移动，记录交点Pc所对应的时刻tc；5)找到时刻tc在位移‑时间曲线上对应的相关点，求取实际刚合点。

【技术特征摘要】
1.基于合闸压力曲线的断路器刚合点检测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：1)获取合闸过程中的压力-时间曲线和位移-时间曲线；2)找取压力-时间曲线的最大值位置，且在压力-时间曲线上选取一滞后于最大值位置的定点；3)计算最大值位置之前数据的概率值，找取最大概率值所对应的数值，根据最大概率值所对应的数值求取直线L1；4)经过定点作直线L0，直线L0与直线L1相交于点B，且与压力-时间曲线无交点，交点B处于定点左侧，由交点B与定点两点确定直线L2，将交点B向左平移，直到直线L2与压力-时间曲线产生交点Pc，则停止直线L2的移动，记录交点Pc所对应的时刻tc；5)找到时刻tc在位移-时间曲线上对应的相关点，求取实际刚合点。2.根据权利要求1所述的基于合闸压力曲线的断路器刚合点检测方法，其特征在于，步骤2)中压力-时间曲线上的定点选取于滞后最大值位置时刻5ms所对应的点。3.根据权利要求1或2所述的基于合闸压力曲线的断路器刚合点检测方法，其特征在于，步骤2)中找取压力-时间曲线的中点，相应的步骤4)中交点B的初始位置为过中点作直线L1垂线的垂足。4.根据权利要求1或2所述的基于合闸压力曲线的断路器刚合点检测方法，其特征在于，步骤5)中将在位移-时间曲线上获取的相关点进行减去设定时间的补偿处理，得到断路器的实际刚合点。5.根据权利要求3所述的基于合闸压力曲线的断路器刚合点检测方法，其特征在于，步骤5)中将在位移-时间曲线上获取的相关点进行减去设定时间的补偿处理，得到断路器的实际刚合点。6.基于合闸压力曲线的断路器...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨昭，潘亚培，王卓，马晓娟，陈起，张英杰，
申请(专利权)人：河南森源电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41