[发明专利]一种宽温环境下的高精度直流采集方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统变电站自动化技术领域，尤其涉及一种宽温环境下的高精度直流采集方法，具体是一种智能变电站过程层变压器智能终端在宽温范围下进行高精度直流采集的方法。

背景技术

110kV及其以上电压等级的变压器是电力系统中的主要设备，也是连接各个电网的主要节点，一旦出现故障往往会造成大面积停电。通过对变压器本体运行的状态如绕组温度、顶层油温等进行准确和及时的检测，分析变压器的运行状况，能够及早发现运行中的异常，有针对性地进行预防式维护和检修，从而消除潜在的故障隐患、有效避免不必要的停电、降低变压器停运检修时间。

变压器智能终端作为智能变电站中过程层的关键IED，是监控后台和测控装置与变压器本体之间的接口设备，需要对变压器本体的状态量进行高精度的直流采集，并转换为一次值后在直接或通过过程层网络基于GOOSE服务进行发布。

传统的二次设备工作环境温度为-25℃～+55℃，而变压器智能终端由于直接安装在变压器控制柜中，工作环境温度可达到-40℃～+85℃。在这样的宽温范围下，受温漂影响，常规方法进行直流采集获得的数值误差较大，不能满足状态监测所需要的测量精度。

在宽温环境下工作的装置，由于器件的高温漂特性，会使得采集到的数据有较大的离散性。但这些离散的数据并不能精确反映变压器状态的变化，而且由于直流采集的通道较多，直流采集量数量较多，如果把这些数据通过网络发送给监控后台和测控装置，会加重CPU和网络的负担，也容易使监控后台做出错误的故障诊断和进行不妥当的控制命令。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足之处，本发明提供一种宽温环境下的高精度直流采集方法，目的是通过采用该方法对采集数据进行自适应处理，达到所需要的测量精度，提高对变压器进行状态监测的准确度。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种宽温环境下的高精度直流采集方法，在超出正常工作温度范围的宽温工作环境下，首先通过标准信号源校对后生成预设的温度区间修正表，然后对于采集到的数据进行两级滤波滤除高频噪声，最后将采样数据与温度区间修正表进行对比，分别进行削峰和补偿处理以保证达到0.5%的高精度；可通过定值对数据校正、温度区间修正表和采样值转换进行灵活的在线配置；对修正过的采样数据编码成GOOSE报文上送到以太网进行定时或突变传输。

所述的宽温工作环境温度范围为-40℃～+85℃。

所述的宽温工作环境下，在不增加硬件成本，仍选用非宽温A/D采集器件的情况下，通过本方法对采集到的数据进行两级滤波处理，去除高频噪声，获得与当前数据源较为接近的采样值。

所述的对于采集到的数据，是对标准信号源进行直流采集，将采集到的数据与标准源进行校对后生成预设的温度区间修正表；然后将不同温度下的采样数据与温度区间修正表进行对比，分别进行削峰和补偿处理以达到0.5%的高精度。

所述的预设的温度区间修正表，作为一个单独的配置文件，可以通过修改定值的方式进行灵活的在线配置，也可以直接使用。

所述的GOOSE报文是符合DL/T860变电站通信网络与系统标准定义中的GOOSE报文服务格式。

所述的直流采集，可通过配置工具对直流采集的转换输出最小值、输出最大值、输出量选择、突变门槛、上送周期等进行设置，与GOOSE服务机制相配合，使监控后台可以定时获取到当前的高精度直流采集数据，又可以在采集数据发生突变时以最快的速度进行更新。

所述的采集到的数据，与该通道记忆的采样数值进行对比，如果变化值未大于定值设定的门槛，则认为该秒采样时该通道数值未发生变化，否则认为该通道数值发生了突变；与基于发布和订阅的GOOSE服务机制相配合，在该通道数值未发生变化时，按较长的时间间隔重复发送；在采样数值发生突变时，进入突发状态，即在较短的时间间隔内，连续发送多帧，然后再回到稳定状态时的发送方式。

本发明具有以下优点及有益效果：

本发明可以在超出正常工作温度范围的宽温工作环境下，对采集到的数据进行自适应处理，达到所需要的测量精度，提高对变压器进行状态监测的准确度。同时，通过配置工具对直流采集的转换输出最小值、输出最大值、输出量选择、突变门槛、上送周期等进行设置，与GOOSE服务机制相配合，使监控后台可以定时获取到当前的高精度直流采集数据，又可以在采集数据发生突变时以最快的速度进行更新。大大减轻CPU和整个系统的负担，使监控后台做出的故障诊断和下达的控制命令的精度得到显著的提高。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。