[发明专利]智能变电站中低压开关弧光监测智能组件系统及监测方法

权利要求书

1.一种智能变电站中低压开关设备弧光监测智能组件系统，包括由弧光传感器、传感器IED、合并单元、智能终端和主IED，其特征在于：传感器IED负责对各中低压开关间隔的弧光信号进行采样，并将采样数据以标准FT3数据格式传输至主IED；合并单元将SV网的中低压系统进线电流数字采样信号传输至主IED；智能终端执行来自主IED的GOOSE跳闸命令跳开中低压系统进线开关；主IED负责弧光和进线电流采样数据的分析、处理及逻辑运算。

2.根据权利要求1所述的智能变电站中低压开关设备弧光监测智能组件系统，其特征在于：所述主IED包括主CPU插件、SV插件、FT3插件、GOOSE插件和人机接口插件，所述主CPU插件、SV插件、FT3插件、GOOSE插件和人机接口插件之间通过背板总线进行数据交互，SV插件负责对合并电元传输来的IEC61850-9-2进线电流数据进行跟频重采样；FT3插件负责接收FT3格式弧光信号数据；主CPU插件负责弧光监测、保护及控制计算；GOOSE插件负责传送GOOSE跳闸命令；人机接口插件实现人机交互功能。

3.根据权利要求1所述的智能变电站中低压开关设备弧光监测智能组件系统，其特征在于：所述传感器IED包括处理器，处理器与内部总线相通信，内部总线依次通过光电转换电路AD转换电路与FPGA相连，FPGA与处理器相通信，处理器负责弧光信号动作逻辑及FT3格式数据打包； FPGA实现装置的对时、弧光信号AD采样及弧光信号FT3数据格式传输。

4.根据权利要求1所述的智能变电站中低压开关设备弧光监测智能组件系统的监测方法，其特征在于：包括以下步骤：

1） 弧光传感器接收中低压开关间隔发生故障时产生的弧光信号，通过光纤传输至传感器IED；

2）传感器IED的光电转换模块将光信号转换成电信号，经AD采样和数据预处理，以标准FT3数据格式将数据整理成帧，通过光纤传输至主IED；

3）合并单元实现进线电流模拟信号采样的就地数字化，以IEC61850-9-2标准组网或点对点方式通过光纤将采样值传输至主IED；

4）主IED 的FT3数据接收模块将弧光FT3数据解码，提取弧光动作信息，定位故障位置；主IED 的SV接收模块将合并单元传输来的进线电流原始采样进行重采样，并进行频率跟踪，调整重采样间隔以保证重采样准确，并计算出进线电流的幅值；主IED 的数据关联模块，将弧光信号与进线电流关联属性进行解析，得到弧光与电流信号分布式采样的逻辑关联；主IED 的应用逻辑模块，在同时检测到相关联的弧光动作信号和进线过流时，发出GOOSE跳闸命令；GOOSE模块主要转发GOOSE跳闸命令；

5）智能终端作为操作开关的智能设备，执行来自GOOSE网或GOOSE直跳的跳闸指令，跳开进线断路器，实现故障隔离。