【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电气工程，具体为一种保护屏柜实现接口化连接电流回路监测方法及系统。
技术介绍
1、综合自动化变电站作为现代电力系统的重要组成部分，其稳定、高效的运行对于确保电力供应的连续性和可靠性至关重要。在这样的系统中，保护装置起到了至关重要的作用，它们能够在系统出现异常时迅速作出反应，从而避免或减少可能的损害。
2、为了实现这一目标，保护装置通常使用由电流互感器提供的二次电流。这些电流互感器通过控制电缆在保护屏柜的端子排上进行回路接线连接，从而将二次电流从电流互感器传递到保护装置。然而，这种技术存在一些明显的缺陷。
3、首先，保护屏柜的安装过程相当复杂。这需要专业的设计人员绘制电流回路端子排接线图，并需要专业的施工人员按照这些图纸进行电流控制电缆的安装接线。这不仅增加了安装的复杂性，而且也增加了出错的可能性，从而可能影响到整个系统的稳定性和可靠性。
4、其次，一旦电流回路安装完成，还需要进行进一步的测试以确保其正确性。这通常涉及到使用相位伏安表进行向量图测试，以分析和判断接入保护装置的二次电流的相位、变比和极性关系。这一过程不仅耗时，而且需要专业的技能和经验。
5、最后，尽管进行了这些测试，但目前的技术仍然缺乏一种能够实时在线监测保护屏柜二次电流回路电流数据的手段。这意味着在实际运行中，如果出现任何问题，可能需要花费大量的时间和资源来识别和解决这些问题。
6、因此，存在一种对于综合自动化变电站中的保护屏柜实现接口化连接电流回路进行实时在线监测的迫切需求，以提高其安装效
技术实现思路
1、鉴于上述存在的问题，提出了本专利技术。
2、因此，本专利技术解决的技术问题是：如何解决传统端子排连接保护屏柜内外部电流回路工艺复杂的问题，如何解决保护屏柜二次电流回路中电流数据缺少第三方设备实时监测的问题。
3、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种保护屏柜实现接口化连接电流回路监测方法，包括：
4、使用套管式电流互感器对被测电流进行电磁转换，得到与被测电流成比例的小幅值电流；
5、将所述小幅值输入到采样电路，将所述小幅值电流转变为微控单元可测量的电压信号；
6、微控制单元接收电压信号，并利用模数转换器将电压信号转换为电流值数字量，并通过通信连接将所述电流值数字量传输给通信单元；
7、通信单元将数据传输到交换机进行数据汇总，交换机再将数据转发至计算机端进行数据显示。
8、作为本专利技术所述的保护屏柜实现接口化连接电流回路监测方法的一种优选方案，其中：所述小幅值电流，包括，所述小幅值电流与被测电流存在着变比折算关系为i1＝i2×k，其中i1为被测回路中的电流、i2为套管电流互感器电磁转换后的二次输出电流、k为套管电流互感器变比值；
9、所述套管式电流互感器包括，
10、当频率范围在大于等于50hz至小于等于1khz之间时，互感器保持正常线性响应；
11、当频率超过小于50hz和大于1khz小于2khz时，互感器开始出现非线性响应，此时输出电流与输入电流的关系开始发生变化；
12、当出现非线性响应时，则互感器内部集会成了一个自动频率补偿电路，使电路在频率超出线性范围时自动调整互感器的输出，通过实时比较输入电流和输出电流的差异，进行调整，使输出电流的误差在正常范围内；
13、当检测到频率超出2khz时，互感器会通过内部的警告系统发出频率超标警告，提醒用户及时降低频率；
14、当电流值在0a至100a范围内时，互感器保持正常线性响应，不出现饱和现象；
15、当电流值超过100a至120a的范围时，互感器开始进入饱和状态，此时输出电流不再与输入电流成线性关系；
16、当出现饱和状态时，则互感器内部会集成了一个电流饱和保护电路，使电路能够在电流超出线性范围时自动限制互感器的输出，防止输出电流过大；
17、当检测到电流超出120a时，互感器会通过内部的警告系统发出电流饱和警告，提醒用户及时降低输入电流。
18、作为本专利技术所述的保护屏柜实现接口化连接电流回路监测方法的一种优选方案，其中：将所述小幅值电流转变为微控单元可测量的电压信号，包括，将所述小幅值电流输入采样电路，电流流过电路中的负载电阻，将电流信号转变为微控单元可测量的电压信号，具体转变原理为u2＝i2×r，其中u2为模数变换器的输入电压，i2为套管电流互感器的二次输出电流、r电流采样电路的负载电阻。
19、作为本专利技术所述的保护屏柜实现接口化连接电流回路监测方法的一种优选方案，其中：所述电流值数字量包括，微控单元将u2转换为微控单元计算后的电流值is，具体转换方法为，
20、
21、经过微控单元的计算将采集到的电压u2信号计算转换为微控单元计算后的电流值is，u2为微控单元的输入电压，uj为微控单元前段采集电路选择的基准电压，w为微控单元位数。
22、作为本专利技术所述的保护屏柜实现接口化连接电流回路监测方法的一种优选方案，其中：所述数据显示包括，微控单元计算出所述电流值数据量后通过通信连接将所述电流值传输给通信单元，通信单元进行协议转换后，再通过以太网连接将数据传到交换机做数据汇总，再由交换机转发至单一通信地址的计算机端做数据显示。
23、第二方面，本专利技术还提供了保护屏柜实现接口化连接电流回路监测系统，包括，主电路板：作为系统的主要电路基础，连接各个模块；
24、外部接口元件：由插座、插头式连接器构成，布置在主电路板一端，将外部电流电缆连接至系统，实现外部回路与主电路的连接；
25、内部接口元件：由插座、插头式连接器构成，布置在主电路板另一端，连接内部回路，实现保护屏柜内外部电流回路的接口化连接；
26、套管式电流互感器：位于外部接口元件插座与内部接口元件插座之间，感应测量主电路电流数据，进行电磁转换，得到与被测电流成比例的小幅值电流；
27、电流测量单元：包括微控制单元，接收从互感器传来的电流信号，进行模数转换，得到电流数据数字量；
28、通信单元：负责数据的传输和协议转换，接收电流测量单元的数据，进行协议转换，然后通过以太网输出至交换机；
29、交换机：数据汇总和转发设备，接收通信单元的数据，进行汇总后转发至指定地址的计算机进行数据显示。
30、作为本专利技术所述的保护屏柜实现接口化连接电流回路监测方法的一种优选方案，其中：所述主电路板包含8路主电路，所述外部接口元件为两个，所述内部接口元件为1个，2个外部接口元件插座布置在主电路板一端，插座针脚固定与8路主电路的主电路板连接，插头用于将外部电流电缆连接，插头插入插座使外部回路连接至主电路，1个内部接口元件插座布置在主电路板另外一端针脚固定与主电路板8路主电路连接，内部接口元件插头用于连接内部本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种保护屏柜实现接口化连接电流回路监测方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的保护屏柜实现接口化连接电流回路监测方法，其特征在于：所述小幅值电流，包括，所述小幅值电流与被测电流存在着变比折算关系为I1＝I2×K，其中I1为被测回路中的电流、I2为套管电流互感器电磁转换后的二次输出电流、K为套管电流互感器变比值；
3.如权利要求2所述的保护屏柜实现接口化连接电流回路监测方法，其特征在于：将所述小幅值电流转变为微控单元可测量的电压信号，包括，将所述小幅值电流输入采样电路，电流流过电路中的负载电阻，将电流信号转变为微控单元可测量的电压信号，具体转变原理为U2＝I2×R，其中U2为模数变换器的输入电压，I2为套管电流互感器的二次输出电流、R电流采样电路的负载电阻。
4.如权利要求3所述的保护屏柜实现接口化连接电流回路监测方法，其特征在于：所述电流值数字量包括，微控单元将U2转换为微控单元计算后的电流值Is，具体转换方法为，
5.如权利要求4所述的保护屏柜实现接口化连接电流回路监测方法，其特征在于：所述数据显示包括，微控单元计算出
6.一种采用如权利要求1～5任一所述方法的保护屏柜实现接口化连接电流回路监测系统，其特征在于，包括，
7.如权利要求6所述的保护屏柜实现接口化连接电流回路监测系统，其特征在于：所述主电路板包含8路主电路，所述外部接口元件为两个，所述内部接口元件为1个，2个外部接口元件插座布置在主电路板一端，插座针脚固定与8路主电路的主电路板连接，插头用于将外部电流电缆连接，插头插入插座使外部回路连接至主电路，1个内部接口元件插座布置在主电路板另外一端针脚固定与主电路板8路主电路连接，内部接口元件插头用于连接内部回路，内部接口元件插头插入插座，使保护屏柜内外部电流回路的接口化连接，在外部接口元件插座与内部接口元件插座之间，设置8个所述套管式电流互感器，感应测量8条主电路电流数据。
8.如权利要求7所述的保护屏柜实现接口化连接电流回路监测系统，其特征在于：所述套管电流互感器的输出端与所述电流测量单元连接，将测得二次电流传输给所述电流测量单元进行模数转换，模数转换得到的电流数据再传输给所述通信单元，所述通信单元进行协议转换后将结果数据从以太网输出数据至交换机转发至指定地址计算机进行数据显示；
9.一种计算设备，包括：存储器和处理器；
10.一种计算机可读存储介质，其存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种保护屏柜实现接口化连接电流回路监测方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的保护屏柜实现接口化连接电流回路监测方法，其特征在于：所述小幅值电流，包括，所述小幅值电流与被测电流存在着变比折算关系为i1＝i2×k，其中i1为被测回路中的电流、i2为套管电流互感器电磁转换后的二次输出电流、k为套管电流互感器变比值；
3.如权利要求2所述的保护屏柜实现接口化连接电流回路监测方法，其特征在于：将所述小幅值电流转变为微控单元可测量的电压信号，包括，将所述小幅值电流输入采样电路，电流流过电路中的负载电阻，将电流信号转变为微控单元可测量的电压信号，具体转变原理为u2＝i2×r，其中u2为模数变换器的输入电压，i2为套管电流互感器的二次输出电流、r电流采样电路的负载电阻。
4.如权利要求3所述的保护屏柜实现接口化连接电流回路监测方法，其特征在于：所述电流值数字量包括，微控单元将u2转换为微控单元计算后的电流值is，具体转换方法为，
5.如权利要求4所述的保护屏柜实现接口化连接电流回路监测方法，其特征在于：所述数据显示包括，微控单元计算出所述电流值数据量后通过通信连接将所述电流值传输给通信单元，通信单元进行协议转换后，再通过以太网连接将数据传到交换机做数据汇总，再由交换机转发至单一通信地址的计算机端做数据显示。
6.一种采用...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘洪兵，李世伟，彭晓宇，杨柳，周瀛，李辉，解天柱，宋庆林，李玥昊，资容涛，蒋秋男，郭晨鋆，黄智华，陈文海，严峰，杨云，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司昆明供电局，
类型：发明
国别省市：
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