[发明专利]一种避雷器电压跟随判别方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种避雷器电压跟随判别方法及装置，属于避雷器监测技术领域。

背景技术

避雷器作为保护电力设备承受过电压危害的重要电气设备，其运行的可靠性直接影响电力系统的安全。为了监测阀片的非线性电阻特性(反应避雷器劣化程度)最好的办法是监测阻性电流。要获得精确的阻性电流，需要同步采集避雷器泄露电流和母线电压。在避雷器的实际运行中，会存在以下几个问题：

1、在母线分列运行时，由于不同源的关系，各条母线的频率是不一致的，偏差在0.01Hz—0.1Hz之间，当避雷器判错母线电压时，由于避雷器电流与实际承受电压频率是不同的，造成电流与电压的相位夹角发生周期性变化，极易触发误告警。

2、目前，为了避免对电力系统一次和二次侧的影响，避雷器在线监测装置并没有直接引入断路器和刀闸的位置信号，因此无法根据位置信号直接进行电压的判别。

3、由于正常流经避雷器的泄露电流很小，采用频率进行电压判定时，由于存在干扰，电流频率变化范围比较大，因此，仅仅根据电流和电压的频率关系，无法准确判定避雷器实际运行母线。

4、当电力系统存在干扰时，如发生雷击或VFTO时，会造成流经避雷器电流与电压的频率和相位夹角发生跳变，造成判断结果错误。

发明内容

本发明的目的是提供一种避雷器电压跟随判别方法及装置，以解决未接入位置信号时，无法保证避雷器在线监测接入电压是否为避雷器实际承受电压的问题。

本发明为解决上述技术问题而提供了一种避雷器电压跟随判别方法，该判别方法包括以下步骤：

1)采集避雷器各相电流信号和各相关母线电压信号，判断各相避雷器是否有流、各母线电压是否有压；

2)有流时计算该相电流的频率，有压时计算该母线电压的频率，判断电流频率与电压频率是否一致；

3)当避雷器电流与某条母线电压频率一致时，计算避雷器电流与该母线电压的各相相位差；

4)判断避雷器各相电流与母线电压各相相位差的偏差是否一致，若一致，则说明该母线电压是避雷器实际承受电压，即避雷器监测装置可采用该条母线电压。

所述步骤2)是采用频率一致门槛来判断电流频率与电压频率是否一致，频率一致门槛的设置范围为0.01Hz-0.5Hz。

所述步骤4)中各相电流与母线电压各相相位差的偏差指的是等间隔时间间隔内电流和电压相位夹角的偏差，通过对相位差的偏差进行均值滤波，判断均值是否在设定的阈值范围内，若在范围内，则说明该相位差的偏差一致。

压频率进行中值滤波。

所述若步骤4)中存在2条以上母线一致时，则认为所有一致的母线为同一源，避雷器监测装置可采用任一条母线电压。

本发明还提供了一种避雷器电压跟随判别装置，该判别装置包括电压电流频率一致性判断模块和相位差偏差判断模块，所述电压电流一致性判断模块用于对采集到的避雷器各相电流信号和各相关母线电压信号的频率进行一致性判断，所述相位差偏差判断模块用于计算经电压电流频率一致性判断模块判断符合一致性要求的避雷器电流与母线电压的各相相位差，并判断避雷器各相电流与母线电压各相相位差的偏差是否一致，若一致，则说明该母线电压是避雷器实际承受电压，即避雷器监测装置可采用该条母线电压。

所述电压电流频率一致性判断模块是采用频率一致门槛来判断电流频率与电压频率是否一致，频率一致门槛的设置范围为0.01Hz-0.5Hz。

所述避雷器电流与母线电压各相相位差的偏差指的是等间隔时间间隔内电流和电压相位夹角的偏差，相位差偏差判断模块通过对相位差的偏差进行均值滤波，判断均值是否在设定的阈值范围内，若在范围内，则说明该相位差的偏差一致。

所述电压电流频率一致性判断模块在判断电流频率与电压频率是否一致时先对计算得到电流频率和电压频率进行中值滤波。

所述相位差偏差判断模块判断结果中存在2条以上母线一致时，则认为所有一致的母线为同一源，避雷器监测装置可采用任一条母线电压。

本发明的有益效果是:本发明首先判断避雷器电流与各母线电压频率是否一致，然后在避雷器电流与某条母线电压频率一致时，计算避雷器电流与该母线电压的各相相位差，并判断电流电压相位差的偏差是否一致，若一致，则说明该条母线是避雷器实际承受电压，是避雷器检测装置可采用的。本发明利用避雷器电流与各母线电压的频率与相位关系，实现了避雷器在线监测装置电压信号的准确和高可靠性判别，广泛适用于各种接线形式下的避雷器在线监测装置，为实现避雷器阻性电流的准确计算提供了保障。