本发明专利技术公开了一种基于非常规互感器实现开关局部放电监测的方法和监测装置，监测装置接入合并单元MU的SV采样报文，对SV采样报文解码，检测开关电压过零点时刻，依赖外部同步时钟，精确计算通道延时，准确还原开关电压正弦波形。监测装置根据开关电压过零点时刻形成的采样脉冲实时采集安装在开关本体上的超高频局放传感器信息，对采样数据进行分析处理，判断局部放电类型，对局部放电趋势进行预警，实时反映开关绝缘状况。本发明专利技术有效解决智能变电站或数字化变电站里，开关电压为数字信号时，一些在线监测装置无法引入开关电压信号获得局部放电同步相位信息的问题，能早发现开关绝缘隐患缺陷，市场应用前景广阔。
【技术实现步骤摘要】
[0001 ] 本专利技术属于电力系统状态监测领域，具体涉及开关局部放电状态监测装置。
技术介绍
由于开关内部场强很高，当设备内部存在一些缺陷时，就会在运行中发生局部放电现象。局部放电是导致开关设备绝缘劣化的主要原因之一，同时也是描述开关绝缘老化的重要特征。通过对局放信号的检测和分析，能判断开关内部是否存在某种绝缘隐患。目前，局放检测技术在开关设备中的应用已经越来越广泛。在常规变电站，开关局部放电状态监测装置采用电压抽取装置从互感器上引入交流信号获取相位信息，进行局部放电监测。但对于智能变电站，开关电压来自电子式(光电式)互感器，而非常规互感器，电压抽取装置已不再适用，同时传统接入电压模拟量信号的在线监测装置也不满足数字化接口需求，具体有以下几点:I)不具备光纤接口，无法采集数字信号的采样数据值SV采样报文；2)受到SV采样点数的限制，数字化SV报文还原为模拟信号有一定难度；3) SV报文与局放超高频信号不同步；基于以上几点不足，影响开关局部放电状态监测技术的发展。因此，需要寻求一种方法来解决此问题。本专利技术提出的基于非常规互感器实现开关局部放电监测的方法，弥补了上述几点不足。这是在传统开关局部放电在线监测基础上对智能变电站局部放电状态监测所做的新的尝试。
技术实现思路
对于采用电子式或光电式互感器的智能变电站或数字化变电站，为了解决无法通过电压抽取装置获取电压相位的问题，解决传统局部放电监测装置无法接入SV信号问题，本专利技术提出了一种基于非常规互感器实现开关局部放电监测的方法以及监测装置。本专利技术具体采用以下技术方案:一种引入非常规互感器实现开关局部放电监测的装置，其特征在于:监测装置采集安装在开关本体上的超高频局放传感器所监测到的局部放电信息，实现对开关局部放电的监测。所述监测装置包括信息管理组件、SV组件、多组局放信号采集组件(即局部放电信号采集组件)、CPU分析诊断组件；各组件之间通过装置内部CAN网和/或以太网和/或对时总线连接；信息管理组件具备以太网口，与在线监测后台连接，完成其它组件的信息管理功能，具备IEC61850通信功能；SV组件与合并单元相连，通过对SV采样报文解码，实现对开关电压的检测；所述局放信号采集组件与安装在开关本体上的局放超高频传感器进行连接接收所述局放超高频传感器采集的开关内部的局部放电信号；所述CPU分析诊断组件通过所述监测装置内部高速以太网和CAN网与所述局放信号采集组件相连，接收局部放电信号的采样数据并对局放信号采集组件采样时序逻辑进行控制，该CPU分析诊断组件通过所述监测装置内部高速以太网收集局放信号采集组件的采样数据，对局部放电信号计算，判断放电类型，完成PRPD、PRPS图谱计算，生成局部放电事故简报，并通过监测装置内部高速以太网将所述局部放电事故简报及图谱上送至信息管理组件。所述局放信号采集组件通过N型连接器及高频同轴电缆与安装在开关本体上的局放超高频传感器进行连接，所述局放信号采集组件采用FPGA挂载高速AD完成所述局放超高频传感器所采集的局部放电信号的放大、滤波、降频以及缓存。每台监测装置有一块SV组件，完成开关本体电压相位同步采集功能，将SV采样报文还原为对交流电压信号，并向采集组件输出电压过零点相位脉冲，当采集到电压相位过零点有效时，该局放信号采集组件通过装置内部总线向其它局放信号采集组件发送同步采集脉冲，装置内所有局放信号采集组件均根据电压相位同步脉冲完成同步采样。SV组件与局放信号采集组件通过背板对时总线进行时间同步。基于所述的监测装置的引入非常规互感器实现开关局部放电监测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤:[0021 ] ( I)监测装置上电后，实时监视SV组件通信状态，如果SV组件通信异常，采集组件会形成报警报告，通过装置内部CAN网传输至信息管理组件进行告警；(2)实时采集合并单元MU的SV采样报文，对SV采样报文解码，计算开关电压参数，检测开关电压过零点时刻，依赖外部同步时钟，精确计算通道延时，准确还原开关电压正弦波形，形成传感器同步采集脉冲序列；(3)通过安装在开关本体上的局放超高频传感器，根据相位同步采样脉冲序列实时采集超高频传感器信息，提取局部放电脉冲，诊断局部放电类型，计算局部放电趋势，反映开关本体绝缘状态，对局部放电诊断报告进行存储，通过信息管理组件将诊断报告远传；(4)监测装置上电后，对监测装置硬件进行实时自检，自检异常后自动报警。本专利技术具有以下技术效果:解决了智能变电站或数字化变电站里，开关电压为数字信号时，一些在线监测装置无法获取局部放电交流相位的问题。此外，所述监测装置对外采用IEC61850通信协议，也解决了传统在线监测装置通信协议不统一的问题，便于集成到智能变电站高级应用的一体化信息平台。根据局部放电趋势可实时反映开关本体绝缘状态，为运行检修人员提供可靠的设备绝缘信息和科学的检修依据，从而达到减少生产事故发生，延长检修周期，减少停电检修次数和检修时间，提高设备利用率和整体经济效能的目的。有一定的发展潜力，市场应用前景广阔。【附图说明】图1是本专利技术基于非常规互感器监测开关局部放电方法原理框图；图2是本专利技术监测装置的结构图；图3-1是本申请引入非常规互感器监测局部放电的方法流程图；图3-2是SV检测方法流程图；图3_3是时间同步处理方法流程图。【具体实施方式】下面结合说明书附图对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明。如图1所示为引入非常规互感器监测开关局部放电的总体结构图，局部放电监测装置要求全站统一对时，保证合并单元MU与局部放电监测装置时间同步。通过对SV报文解码，搜索指定的开关电压采集通道，对开关电压通道进行傅氏滤波处理，计算电压有效值、谐波、系统频率等参数，根据系统同步时钟，计算开关电压过零点时刻，形成相位同步采样脉冲序列，根据同步采样指令对安装在开关本体上的局放超高频传感器进行实时采集，提取局部放电脉冲序列，计算局部放电量信息，诊断局部放电类型，计算局部放电趋势，从而诊断开关绝缘运行状态。下面分别就各部分内容的实现加以说明:如图2所示为监测装置结构示意图，所述监测装置包括信息管理组件、SV组件、多组局放信号采集组件、CPU分析诊断组件；各组件之间通过装置内部CAN网、以太网、对时总线连接。各组件具体介绍如下:(一)信息管理组件信息管理组件具备监测装置内数据管理和IEC61850通讯的功能。数据管理模块又分为以下几个功能模块:通信管理模块、配置管理模块、报告管理模块、历史数据记录模块、时钟管理模块。通信管理模块完成局放信号采集组件、SV组件送到信息管理组件的各种报文的解析，并将上送到信息管理组件的数据信息按内部规约进行打包发送到相应的CPU分析诊断组件。配置管理模块完成监测装置内CPU分析诊断组件的配置和描述信息的接收、解析、存储、校验、上送等功能。报告管理模块将CPU分析诊断组件及SV组件上送至信息管理组件的各类型报告信息按固定格式存储为告警报告文件。历史数据记录模块将指定的监测数据按一定的时间间隔进行存储。时钟接收装置外部时钟源发送的对时信号，同步装置的系统时钟，再通过装置内部的对时总线，同步各功能组件的时间。监测装置的IEC61850建模原则完全遵循《基于DLT860标准的变电设备在线监本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种引入非常规互感器实现开关局部放电监测的装置，其特征在于：监测装置采集安装在开关本体上的超高频局放传感器所监测到的局部放电信息，实现对开关局部放电的监测。
【技术特征摘要】
1.一种引入非常规互感器实现开关局部放电监测的装置，其特征在于:监测装置采集安装在开关本体上的超高频局放传感器所监测到的局部放电信息，实现对开关局部放电的监测。2.根据权利要求1所述的引入非常规互感器实现开关局部放电监测的装置，其特征在于: 所述监测装置包括信息管理组件、SV组件、多组局放信号采集组件、CPU分析诊断组件；各组件之间通过装置内部CAN网和/或以太网和/或对时总线连接； 信息管理组件具备以太网口，与在线监测后台连接，完成其它组件的信息管理功能，具备IEC61850通信功能； SV组件与合并单元相连，通过对SV采样报文解码，实现对开关电压的检测； 所述局放信号采集组件与安装在开关本体上的局放超高频传感器进行连接接收所述局放超高频传感器采集的开关内部的局部放电信号。 所述CPU分析诊断组件通过所述监测装置内部高速以太网和CAN网与所述局放信号采集组件相连，接收局部放电信号的采样数据并对局放信号采集组件采样时序逻辑进行控制，该CPU分析诊断组件通过所述监测装置内部高速以太网收集局放信号采集组件的采样数据，对局部放电信号计算，判断放电类型，完成PRPD、PRPS图谱计算，生成局部放电事故简报，并通过监测装置内部高速以太网将所述局部放电事故简报及图谱上送至信息管理组件。3.根据权利要求2所述的引入非常规互感器实现开关局部放电监测的装置，其特征在于: 所述局放信号采集组件通过N型连接器及高频同轴电缆与安装在开关本体上的局放超高频传感器进行连接，所述局放信号采集组件采用FPGA挂载高速AD完成所述局放超高频传感器所采集的局部放电信号的放大、滤波、降频以及缓存。4.根据权利要求2所述的引入非常规互感器实现开关局部放电监测的装置，其特征在于: 局部放电信号的采样数据通过所述以太网由局放信号采集组件传输至CPU分析诊断组件，采样时序控制指令由...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐喜，任雁铭，彭世宽，徐万方，黄昕，李征，陈建英，肖文兰，左廷涛，
申请(专利权)人：北京四方继保自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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