[发明专利]一种避雷器结构健康在线监测分析系统

说明书

本发明公开了一种避雷器结构健康在线监测分析系统，包括数据采集模块、控制模块、数据分析模块和数据库模块，数据采集模块对避雷器的运行状态数据进行实时采集，由控制模块进行解析并分类后发送至数据库模块中进行存储，向数据分析模块发送分析指令，数据分析模块从数据库模块中获取运行状态数据，对避雷器结构的健康状况进行分析，将分析结果存入数据库模块中供用户查询，数据库模块用于存储避雷器运行状态数据和结构健康分析结果。本发明通过采用阻性电流三次谐波分量来进行故障判断，以提高避雷器结构健康状况远程监测分析的有效性。

技术领域

本发明属于电力系统高压设备在线监测技术领域，更为具体地讲，涉及一种避雷器结构健康在线监测分析系统。

背景技术

传统的避雷器监测方式分为两种，一种是定期做停电试验检查，这种方法需要停电，加的实验电压过低，测试周期长，需人工搬运设备去现场检查，操作繁琐，还不能实时地反应避雷器的绝缘情况；第二种是不断电的检测方式，即在避雷器接地端接测量仪器监测避雷器泄漏电流等数据，这种方式存在测试周期过长，无法及时发现故障等缺点。传统的测量方式不仅工程繁杂而且耗费人力物力，测量方法简单考虑不全，容易受到人为因素的影响，不能实时反映避雷器状况，在检测精度等方面达不到要求。近年发展起来的避雷器在线监测系统结合了嵌入式、传感器、数字信号处理、数据库等技术，将信号采集装置安装在避雷器上，装置采集的数据远程传输给软件系统，由软件系统对采集数据进行分析来诊断避雷器状况。

避雷器在线监测的最终目标是要对采集的数据进行分析、处理和故障诊断，实时反应避雷器的电气状况。避雷器在线监测系统的硬件模块完成采集信号的调理、模数转换、滤波等处理，此时硬件处理的数据还不能作为分析的样本，还需要结合软件系统对数据进行时间标识、信号处理、图表分析和前后期大量数据样本对比后，才能通过算法进行避雷器故障诊断分析。

关于避雷器健康状况的分析，迄今为止，主要有两种处理方法，一种是运用算法将测到的全电流分离出阻性电流，根据阻性电流的变化判断避雷器的故障、受潮以及老化程度，另外一种是直接通过硬件装置设计，通过容性电流补偿的方法来消除容性电流的干扰，最终得到阻性电流，但是分离出的阻性电流的精度依然不高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种避雷器结构健康在线监测分析系统，采用阻性电流三次谐波分量来进行故障判断，提高避雷器结构健康状况远程监测分析的有效性。

为实现上述发明目的，本发明避雷器结构健康在线监测分析系统包括数据采集模块、控制模块、数据分析模块和数据库模块，其中：

数据采集模块用于根据预设采集参数对避雷器的运行状态数据进行实时采集，运行状态数据包括避雷器各相的全电流和参考相位、当前雷击事件和雷击强度，发送至控制模块；

控制模块用于对数据采集模块的采集参数进行控制，接收运行状态数据进行解析并分类发送至数据库模块中进行存储，向数据分析模块发送分析指令；

数据分析模块接收到分析指令后，从数据库模块中获取运行状态数据，对避雷器结构的健康状况进行分析，将分析结果存入数据库模块中供用户查询；数据分析模块包括超值报警模块、数据预处理模块、阻性电流计算模块、谐波分析模块以及故障判断模块；

超值报警模块分别提取各个相位预设时长的全电流数据，计算得到该相位的全电流有效值，如果超过预设门限，则进行报警，否则不作任何操作；

数据预处理模块用于对全电流数据进行去噪预处理，将处理后的全电流数据发送给阻性电流计算模块；

阻性电流计算模块用于从去噪预处理后的全电流数据中分离出阻性电流，发送给谐波分析模块；

谐波分析模块用于根据阻性电流通过带通滤波器得到阻性电流三次谐波分量的幅值，发送给故障判断模块；