【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电网，具体涉及一种断路器弹簧机构直流储能回路异常诊断方法及系统。
技术介绍
1、断路器是电力系统中非常重要的保护设备，负责在检测到电力系统异常时切断电路，避免发生故障。因此，当电力系统需要合上或断开断路器时，必须确保断路器具有足够的能量，以便可靠地切断电路，快速熄灭电弧。目前大多数断路器的储能介质均为弹簧储能，储能过程可以将电能转化为弹簧的弹性势能，释放能量时释放弹簧的弹性势能，从而让断路器获得所需的机械能量，以便在合闸时快速切断电路，达到保护电力系统的效果。
2、当储能回路故障时，储能弹簧如果已经储好能，则断路器可以继续正常分闸、合闸、分闸，经过分-合-分后则弹簧能量全部释放，此时如果继续分合则可能导致断路器分合闸时缺少能量熄灭电弧导致断路器爆炸。因此，对于储能回路状态的监视极为重要，当发现储能回路异常时，应能迅速响应，找到故障点，进而消除故障，因此对储能回路的实时监视和故障定位对电力系统的稳定运行。
3、目前采用的弹簧机构储能回路分为控制回路和电机回路，储能电机分为直流电机和交流电机，针对交流电机及交流控制回路目前已经有较为成熟的解决方案实现对储能回路的实时在线监视，但针对直流电机和对应直流电机的直流控制回路，无法进行有效实时在线监视。
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：如何解决传统断路器监视方法中无法实现直流储能回路及控制回路内储能接点通断实时在线监视及故障定位的难
3、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：使用非接触测量直流电位传感器采集电位信号，使用颜色识别模块判断断路器状态，采用光线感应模块获取弹簧储能状态；使用储能回路故障电位监测算法判断是否存在异常电位，并输出异常元件；根据故障元件查找图纸数据库，输出故障信息，并生成异常报告，然后将异常报告发送到云端服务器。
4、作为本专利技术所述的一种断路器弹簧机构直流储能回路异常诊断方法的一种优选方案，其中：所述获取电位信号包括在断路器弹簧机构直流储能回路的关键点，安装非接触测量直流电位传感器，所述非接触测量直流电位传感器通过电磁感应原理测量电位差，无需接触导线；
5、将传感器的输出信号通过无线通信模块发送到汇集处理单元，实时显示和记录电位信号的波形和数值，便于后续的分析和判断；设置电位信号的采样频率和采样时间。
6、作为本专利技术所述的一种断路器弹簧机构直流储能回路异常诊断方法的一种优选方案，其中：所述使用颜色识别模块判断断路器状态包括使用颜色识别模块识别断路器位置颜色；
7、当识别断路器位置指示为绿色时，则判定断路器为分闸状态；当识别断路器位置指示为红色时，则判定断路器为合闸状态，当无法识别出红色和绿色时，判定断路器位置异常，逻辑终止；
8、当断路器为合闸位置时，dl＝1，当断路器为分闸位置时dl＝0，当断路器位置异常时，dl无定义。
9、作为本专利技术所述的一种断路器弹簧机构直流储能回路异常诊断方法的一种优选方案，其中：所述采用光线感应模块获取弹簧储能状态包括根据光线是否透过判断弹簧为已储能状态或未储能状态；
10、当弹簧处于压紧的位置时，光线透过，判定弹簧为已储能状态；
11、当弹簧处于拉伸状态时，遮挡光线感应模块的光线，则此时为未储能状态；若弹簧已储能则储能状态输出信号s1＝1，若弹簧未储能则储能状态输出信号s1＝0。
12、作为本专利技术所述的一种断路器弹簧机构直流储能回路异常诊断方法的一种优选方案，其中：所述使用储能回路故障电位监测算法判断是否存在异常电位包括
13、根据远程图像系统获得的断路器位置和弹簧储能状态判断进行第一层计算及异常点位状态分类；
14、所述异常点位状态分为4种情况dl＝0且s1＝1、dl＝0且s1＝0、dl＝1且s1＝1、dl＝1且s1＝0；
15、第二层运算：u1≠0、u6≠0、|u1-u6|≥220v且u1≥110v±△uk，u6≤-110v±△uk；
16、其中△uk为直流系统平衡桥的偏移误差，当不满足上式时，则判定为储能电源异常，逻辑结束，当满足上式时，则进入第三层计算；
17、第三层运算：u1＝u2、u6＝u5；
18、当满足上式时，则进入第四层运算；
19、当不满足上式时，则当u1≠u2且u2＝0时，则判定dk11空气开关处于断开位置或者损坏；当u6≠u5且u5＝0时，则判定dk12空气开关处于断开位置或者损坏；
20、第四层运算：
21、当dl＝0且s1＝1时，并满足以下条件时u3≠u2、u4≠u5、u3＝u4＝0、u7＝u8＝u6，则判定此时无异常元件；
22、当u3＝u2时，则判定s11储能行程开关损坏，当u4＝u5时，则s12储能行程开关损坏，当u3≠u2、u4≠u5、u3＝u4≠0时，则存在寄生回路、当u7≠u8时，则s13储能行程开关损坏；
23、当dl＝1且s1＝1时，则满足以下条件时u3≠u2、u4≠u5、u3＝u4＝0、u7＝u8＝0则判定此时无异常元件；
24、当u3＝u2时，则判定s11储能行程开关损坏，当u4＝u5时，则s12储能行程开关损坏，当u3≠u2、u4≠u5、u3＝u4≠0时，则存在寄生回路、当u7和u8任一不为0时，则s13处存在寄生回路；
25、当s1＝0时，通过储能电机旁的小型电流互感器判断电机运行状态，当小型电流互感器测量的i＞0时，则电机为运转状态，当i＝0，则电机为未运转状态；
26、当i＞0时t秒后再进行判定，当t秒后s1由0变1且i＝0，则逻辑终止，此时为正常状态，当t秒后s1仍然为0时，则判定储能失败，当i＞0并经过t秒延时且当i＜i额时，则此时判定电机存在内部的断股，电阻增大，当i＞i额时，则判定电机内部存在匝间短路，导致电阻减小；
27、其中，i额为储能电机的额定电流，t可按照大于弹簧储能所需最大储能时间整定，需要躲过弹簧储能所需最大时间，弹簧储能所需最大储能时间是断路器的一般出厂参数；
28、当i＝0时，则判定电机未运转，当u3＝u4＝u5＝u6且u3≠u2时，则储能行程开关s11损坏，当u1＝u2＝u3＝u4且u4≠u5时，则储能行程开关s12损坏。
29、作为本专利技术所述的一种断路器弹簧机构直流储能回路异常诊断方法的一种优选方案，其中：所述输出故障信息包括根据储能回路故障电位监测算法输出的异常元件，从图纸数据库中查找元件信息，包括元件的型号、规格、位置、所连接的端子号、回路号；将图纸查询模块得到的信息以表格或图形的形式输出到云端服务器；
30、所述图纸数据库为其中包含n个图纸，每个图纸为di，i＝1,2,...,n；异常元件为e，其具有m个属性，每个属性为aj，j＝1,2,...,m；属性值为vj，j＝1,2,...,m；查询条本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种断路器弹簧机构直流储能回路异常诊断方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种断路器弹簧机构直流储能回路异常诊断方法，其特征在于：所述获取电位信号包括在断路器弹簧机构直流储能回路的关键点，安装非接触测量直流电位传感器，所述非接触测量直流电位传感器通过电磁感应原理测量电位差，无需接触导线；
3.如权利要求2所述的一种断路器弹簧机构直流储能回路异常诊断方法，其特征在于：所述使用颜色识别模块判断断路器状态包括使用颜色识别模块识别断路器位置颜色；
4.如权利要求3所述的一种断路器弹簧机构直流储能回路异常诊断方法，其特征在于：所述采用光线感应模块获取弹簧储能状态包括根据光线是否透过判断弹簧为已储能状态或未储能状态；
5.如权利要求4所述的一种断路器弹簧机构直流储能回路异常诊断方法，其特征在于：所述使用储能回路故障电位监测算法判断是否存在异常电位包括
6.如权利要求5所述的一种断路器弹簧机构直流储能回路异常诊断方法，其特征在于：所述输出故障信息包括根据储能回路故障电位监测算法输出的异常元件，从图纸数据库中查找元件信息
7.如权利要求6所述的一种断路器弹簧机构直流储能回路异常诊断方法，其特征在于：所述异常报告包括异常发生的时间和地点，以及断路器的型号和编号；异常电位点的电位信号波形和数值，异常元件的名称和位置；异常元件所连接的端子号、回路号和图纸编号，以及图纸的截图或链接；异常原因的分析和判断，以及解决方案和建议；
8.一种采用如权利要求1～7任一所述的一种断路器弹簧机构直流储能回路异常诊断方法的系统，其特征在于：包括非接触式直流测量单元、直流套管CT、颜色识别模块、光线感应模块、汇集处理单元、数据查找单元、图纸数据库、调度工作站；
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。
...【技术特征摘要】
1.一种断路器弹簧机构直流储能回路异常诊断方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种断路器弹簧机构直流储能回路异常诊断方法，其特征在于：所述获取电位信号包括在断路器弹簧机构直流储能回路的关键点，安装非接触测量直流电位传感器，所述非接触测量直流电位传感器通过电磁感应原理测量电位差，无需接触导线；
3.如权利要求2所述的一种断路器弹簧机构直流储能回路异常诊断方法，其特征在于：所述使用颜色识别模块判断断路器状态包括使用颜色识别模块识别断路器位置颜色；
4.如权利要求3所述的一种断路器弹簧机构直流储能回路异常诊断方法，其特征在于：所述采用光线感应模块获取弹簧储能状态包括根据光线是否透过判断弹簧为已储能状态或未储能状态；
5.如权利要求4所述的一种断路器弹簧机构直流储能回路异常诊断方法，其特征在于：所述使用储能回路故障电位监测算法判断是否存在异常电位包括
6.如权利要求5所述的一种断路器弹簧机构直流储能回路异常诊断方法，其特征在于：所述输出故障信息包括根据储能回路故障电位监测算法输出的异常元件，从图纸数据库中查找元...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨远航，孔德志，张骁，杨桥伟，陈炯，陈璟，石恒初，游昊，李本瑜，庞曙颖，谢一工，赵明，陈澜，郭文捷，钱兵，陈鹏，杨再鹤，刘全，熊红英，冯佳耀，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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