【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于输电线路的监测领域，尤其涉及一种油浸式电流互感器在线监测系统及方法。
技术介绍
1、在电力系统的高压变电站建设中，需要用到互感器和变压器等高压设备，这些设备的密封绝缘介质一般可选用绝缘油介质，气体绝缘介质和绝缘材料介质等。高压互感器是变电站内的重要电气设备之一，其中油介质密封电力互感器作为电压、电流测量设备在66kv及以上电压等级的变电站应用较为广泛。近年来，在变电站现场时有发生油浸式互感器因内部缺陷发现不及时而导致的电网事故，给电网带来了巨大的经济损失，对电力检修人员的生命安全造成了威胁。油浸式电流互感器的传统检测方法通常是对互感器的一种参数进行监测，且无法对运行中的互感器内部缺陷进行实时监测，因此研究油浸式电流互感器的在线监测技术，及时发现互感器内部故障，对保证电网的稳定运行是十分有必要的。以变压器油作为绝缘介质的高压互感器目前在中小型城市应用比较广泛，但是在实际的运行中经常发生事故并存在一些潜在的安全问题，影响电网的正常运行。油浸式电流互感器在电网中应用数量较多，其安全稳定运行直接影响着电网的安全。近年来，变电站内有多起油浸式电流互感器故障和严重缺陷的发生，引起的事故普遍伴有爆炸现象的发生，而这种事故的危害不仅降低了输送电量，更会损坏变电站内其他邻近设备，给电网运行的安全性，可靠性带来巨大威胁.
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提供了一种油浸式电流互感器运行状态监控系统，包括，传感器系统及融合系统，
2、传感器系统，包括温度传感器、压力
3、融合系统，所示融合系统内置有mcu(处理器)模块，用于对接受的传感器系统监测的油温、压力及油介质的高度值三种信号，通过扩展卡尔曼算法进行融合分析，将得出的融合数值与设定值进行比较，判断出油浸式电流互感器是否有异常，如有异常则将故障信号传输到保护装置，保护装置动作，如无异常整个系统将继续运行。
4、进一步的，温度传感器和压力传感器通过在膨胀器的顶部开孔直接接触油介质，对温度和压力进行有效测量；膨胀器外部设置外罩。
5、进一步的，温度传感器选用cu50铜传感器对油浸式电流互感器的油介质温度进行测量，压力传感器采用德国pcm300来检测设备中的压力，激光测距传感器使用gp2y0ayk0f用来检测正常运行时的油面高度。
6、进一步的，mcu处理器模块采用的芯片为stm32f103vet6。
7、进一步的，还包括时钟电路模块及存储模块，所述时钟电路模块及存储模块与mcu模块连接。
8、根据本专利技术的另一方面还提供了一种油浸式电流互感器运行状态监控方法，包括如下步骤，
9、s1:采集油浸式电流互感器内部油的温度、压力以及高度参数数据；
10、s2:将步骤s1中采集的三个参数数据进行预处理，通过a/d转换电路转换后传输到融合系统中，采用扩展卡尔曼滤波算法进行融合分析得到融合数值；
11、s3:将融合数值与预设值进行比较，判断出油浸式电流互感器是否有异常。
12、进一步的，步骤s2中，对于温度数据的预处理，则采用温度零偏补偿算法对步骤s1采集的内部油的温度数据进行补偿。
13、进一步的，温度零偏补偿算法中，采用插值法利用间隔较小的电阻值和温度值求取其斜率系数和零偏值，得到当前温度范围的r-t线性关系，根据r-t线性关系对采集的温度值进行补偿，所述斜率系数和零偏值通过如下方式计算，
14、根据距离当前电阻值最近的传感器的热敏电阻前、后电阻值r1、r2，以及对应的温度值t1、t2，求得斜率k值和零偏c值：
15、
16、
17、进一步的，步骤s2中，对于压力数据的预处理，采用切比雪夫滤波器对步骤s1采集的压力数据进行滤波降噪处理。
18、进一步的，采用冲击响应(iir)低通滤波器中采用切比雪夫滤波方法，通过算法滤除所收集的压力传感器在高压场合测量过程中出现的干扰数据，iir滤波器的差分方程为：
19、
20、式中：y(n)为压力的误差值；x为输入的压力数据信号；a，b为系数不变；n是后一时刻压力值,i为前一时刻压力值,均为自变量。
21、进一步的，步骤s2中，在kalman滤波基础上利用泰勒级数展开的方式对其进行线性化，将非线性系统线性化，然后采用卡尔曼滤波框架对信号进行滤波处理。
22、本专利技术具有如下优点及有益效果：
23、本专利技术提出的油浸式电流互感器监测技术的融合方法能够实现油浸式电流互感器的实时监测和实时故障预警及故障处理，提高了油浸式电流互感器运行的稳定性，实现了对油浸式电流互感器运行的可控制在线监测。
24、在油浸式电流互感器的监测领域中，本专利设计了一种基于扩展卡尔曼滤波方法的油浸式电流互感器在线监测方法，扩展kalman滤波解决了非线性系统无法用于kalman滤波的问题，扩展kalman滤波算法可以更好地提高数据的精确度，提高数据的实时性。
25、传统温度传感器测量的数值有一定的误差，本方法在传统测量的基础上使用了零偏补偿算法对测量数据进行了修正，提高了测量的准确性。
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1.一种油浸式电流互感器运行状态监控系统，其特征在于，包括，传感器系统及融合系统，
2.如权利要求1所述的一种油浸式电流互感器运行状态监控系统，其特征在于，温度传感器和压力传感器通过在膨胀器的顶部开孔直接接触油介质，对温度和压力进行有效测量；膨胀器外部设置外罩。
3.如权利要求1所述的一种油浸式电流互感器运行状态监控系统，其特征在于，温度传感器选用CU50铜传感器对油浸式电流互感器的油介质温度进行测量，压力传感器采用德国PCM300来检测设备中的压力，激光测距传感器使用GP2Y0AYK0F用来检测正常运行时的油面高度。
4.如权利要求1所述的一种油浸式电流互感器运行状态监控系统，其特征在于，MCU处理器模块采用的芯片为STM32F103VET6。
5.如权利要求1所述的一种油浸式电流互感器运行状态监控系统，其特征在于，还包括时钟电路模块及存储模块，所述时钟电路模块及存储模块与MCU模块连接。
6.一种油浸式电流互感器运行状态监控方法，其特征在于，包括如下步骤，
7.如权利要求6所述的一种油浸式电流互感器运行状
8.如权利要求7所述的一种油浸式电流互感器运行状态监控方法，其特征在于，温度零偏补偿算法中，采用插值法利用间隔较小的电阻值和温度值求取其斜率系数和零偏值，得到当前温度范围的R-T线性关系，根据R-T线性关系对采集的温度值进行补偿，所述斜率系数和零偏值通过如下方式计算，
9.如权利要求6所述的一种油浸式电流互感器运行状态监控方法，其特征在于，步骤S2中，对于压力数据的预处理，采用切比雪夫滤波器对步骤S1采集的压力数据进行滤波降噪处理。
10.如权利要求6所述的一种油浸式电流互感器运行状态监控方法，其特征在于，步骤S2中，在Kalman滤波基础上利用泰勒级数展开的方式对其进行线性化，将非线性系统线性化，然后采用卡尔曼滤波框架对信号进行滤波处理。
...【技术特征摘要】
1.一种油浸式电流互感器运行状态监控系统，其特征在于，包括，传感器系统及融合系统，
2.如权利要求1所述的一种油浸式电流互感器运行状态监控系统，其特征在于，温度传感器和压力传感器通过在膨胀器的顶部开孔直接接触油介质，对温度和压力进行有效测量；膨胀器外部设置外罩。
3.如权利要求1所述的一种油浸式电流互感器运行状态监控系统，其特征在于，温度传感器选用cu50铜传感器对油浸式电流互感器的油介质温度进行测量，压力传感器采用德国pcm300来检测设备中的压力，激光测距传感器使用gp2y0ayk0f用来检测正常运行时的油面高度。
4.如权利要求1所述的一种油浸式电流互感器运行状态监控系统，其特征在于，mcu处理器模块采用的芯片为stm32f103vet6。
5.如权利要求1所述的一种油浸式电流互感器运行状态监控系统，其特征在于，还包括时钟电路模块及存储模块，所述时钟电路模块及存储模块与mcu模块连接。
6.一种油浸式电流互感器运行状态监控方...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘宇，张富柱，韩啸，王东，徐天时，赵子叔，马薇娜，孙天飞，张扬，尹洪涛，杨琳，明朗，王良，任争，黄艺，
申请(专利权)人：国网黑龙江省电力有限公司哈尔滨供电公司，
类型：发明
国别省市：
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