[发明专利]一种光纤电流互感器故障诊断方法及装置

说明书

一种光纤电流互感器故障诊断方法及装置，对光纤电流互感器原有的光路和电路结构保持不变，将互感器输出数据量‘保护通道1数据’、‘保护通道2数据’、‘计量通道数据’和状态量‘光功率计数值’、‘电压值’、‘温度值’分别进行相关数据处理，并与设定的阈值进行比较，若超出阈值范围则启动相关诊断程序，做出预警和告警提示。本发明集成化、综合化的诊断方法能够准确、实时检测互感器工作状态并对故障情况及时进行预警和报警。

技术领域

本发明涉及一种光纤电流互感器故障诊断方法及装置，属于光纤电流互感器领域。

背景技术

互感器是监测电网运行状态的重要设备，变电站中测量、监控和保护控制依靠它来获得测量、计量、保护所需的电流、电压等信息。传统电磁式互感器存在电气绝缘薄弱、体积笨重、动态范围小、铁磁谐振过电压等问题，难以在大范围内保持一定的精度和线性度。随着数字化变电站智能电网的不断发展推进，光纤电流互感器凭借其区别于传统电磁式互感器的独特优势，越来越受到智能化电网建设的青睐。但目前制约光纤电流互感器进一步大规模应用的主要因素是其长期运行稳定性差、故障率高的问题，所以研究光纤电流互感器的故障诊断方法对其性能提升有重要影响。

目前，国内外对光纤电流互感器故障诊断方法的研究主要集中在基于光路改进和基于信号处理两方面。基于光路改进的方法如公开号为CN105467188A和公开号为CN107328986A的中国专利，在光纤电流互感器常规光路结构基础上额外增加光电探测器及AD采样电路，用来对整个光路的状态进行监测和诊断，这种方法不仅使光纤电流互感器整体成本增加，更加剧了系统的复杂性。基于信号处理的方法如公开号为CN107784170A的中国专利，利用Allan方差研究电流互感器的噪声分布，从而推测其故障状况，这种方法由于Allan方差难以分析动态非稳定信号从而在实际应用中不能准确识别故障和精确定位故障源头。公开号为CN108627793A的中国专利利用波形反演的方法对基于罗氏线圈原理的电子式电流互感器进行故障识别，针对互感器常见的渐变性故障诊断具有一定的局限性。

最近，利用互感器现场运行数据进行状态监控和故障诊断的方法受到了越来越多研究者的注意，例如公开号为CN106093824A的中国专利提出的互感器内部状态量监测方法和公开号为CN107885179A的中国专利所述的利用小波变换进行互感器故障诊断的方法，虽然都是基于互感器现场运行数据对其进行监测和诊断，但方法单一不能实时准确器进行故障预警和告警，且不能有效区分电网故障还是互感器自身故障。如果造成后端保护装置误动作，将会带来巨大的安全隐患和经济损失。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种光纤电流互感器故障诊断方法及装置，对光纤电流互感器原有的光路和电路结构保持不变，将互感器输出数据量‘保护通道1数据’、‘保护通道2数据’、‘计量通道数据’和状态量‘光功率计数值’、‘电压值’、‘温度值’分别进行相关数据处理，并与设定的阈值进行比较，若超出阈值范围则启动相关诊断程序，做出预警和告警提示。本发明集成化、综合化的诊断方法能够准确、实时检测互感器工作状态并对故障情况及时进行预警和报警。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：

一种光纤电流互感器故障诊断方法，包括如下步骤：

步骤一、对电网运行数据中的温度值、电压值、光功率计数值进行判断，如果其中任一数值超过相应的阈值时，启动互感器故障告警诊断程序，否者转入步骤二；

步骤二、对电网运行数据中的计量通道数据和保护通道2数据分别进行小波变换，然后对小波变换后的数据分别进行奇异值检测获得相应奇异值；如果小波变换后的计量通道数据和保护通道2数据中瞬时电流突变量均超过相应的阈值，且，计量通道数据的奇异值和保护通道2数据的奇异值发生时刻相同，且，步骤一中所述的温度值、电压值、光功率计数值均未超过相应的阈值时，启动电网诊断程序；