[发明专利]一种用于变压器直流偏磁事件预警的装置及方法

权利要求书

1.一种用于变压器直流偏磁事件预警的装置，其特征在于，包括预警装置，所述预警装置包括多个GPS时钟模块（1）、多个分流器（2）、多个交直流同步采集模块（3）、多个通讯模块（4）、一个数据监控模块（5）、一个大数据分析模块（6）和一个预警模块（7）；

每个监控点中的主变压器中性点接地回路上串连有一个所述分流器，每个所述分流器的标准电压输出配有接线端子、并通过接线端子连接到与之相对应的交直流同步采集模块（3），所述交直流同步采集模块（3）用于采集主变压器中性点流过的交直流混合信号；每个交直流同步采集模块（3）还同与之对应的一个GPS时钟模块（1）电连接，用于接收同步秒脉冲及时钟；每个交直流同步采集模块（3）均通过一个通讯模块（4）与数据监控模块（5）通讯连接，所述数据监控模块（5）与大数据分析模块（6）通过多种表结构进行连接，所述大数据分析模块（6）与预警模块（7）通过多种表结构进行连接；

其中，每个GPS时钟模块（1）接收卫星信号对时钟进行修正，使所有GPS时钟模块步调一致；

每个交直流同步采集模块（3）均集成两路采集通道：一路采集通道采用工频整周期积分方式对微小混合信号进行调理，滤除工频及高次谐波，连续采集电流中的直流波动，同时当检测到直流波动超过设置阈值时，从GPS时钟模块（1）读取动作时刻值并上报；另一路采集通道采用交流伺服放大方式对微小混合信号进行调理，抑制直流信号，只得到工频及谐波电流信号；

所述数据监控模块（5）接收各交直流同步采集的电流数据，并将所有数据按采集时刻顺序和数据类型分类存储；

所述大数据分析模块（6）存储有直流偏磁特征数据库，以特征波形为参考，利用欧氏距离算法识别直流偏磁事件发生时刻附近相同长度波形的相似度，结合电流变化率、电流波动频率、电流分布规律快速识别直流偏磁事件类型；分析事件发生前后谐波变化规律，对变压器直流偏磁严重程度进行评估，得出分析结果；

所述预警模块（7）接收大数据分析模块（6）的分析结果数据，并将分析结果分别以短信、语音或WEB页面弹框方式发送，为客户提供直流偏磁事件类型及危害程度预警服务；

一种用于变压器直流偏磁事件预警的方法，包括：

所述预警装置集成有六张表，分别是设备电流数据表（001）、设备动作信息表（002）、直流偏磁事件信息表（003）、直流偏磁特征波形表（004）、报警信息表（005）和设备信息表（006），各表之间按下述步骤进行信息传递，实现变压器直流偏磁事件类型及事件危害等级的预警：

步骤一：所述设备电流数据表（001）主要字段包括自动递增的结果ID、设备ID、直流电流大小及方向、交流波形、数据采集时刻；所述设备电流数据表（001）用于存储各监测点上传到数据监控模块（5）的直流和交流实时波形数据；

步骤二：所述设备动作信息表（002）主要字段包括自动递增的结果ID、设备ID、直流波动时刻、波动起始或结束标志；当监测点直流电流绝对值跃升到起始阈值以上时，生成直流波动起始时刻及起始标志，当监测点直流电流绝对值跌落到结束阈值以下时，生成直流波动结束时刻及结束标志；

步骤三：所述直流偏磁事件信息表（003）主要字段包括自动递增的事件ID、直流偏磁事件时刻、动作设备ID集、事件直流波形数据集、事件交流波形数据集；所述数据监控模块（5）实时检索设备动作信息表（002），当出现两个及两个以上监测点直流波动时刻偏差满足默认值，则所述直流偏磁事件信息表（003）中事件ID自动递增，将动作的两个及两个以上监测点的设备ID存入动作设备ID集中，同时将触发事件的设备直流波动时刻值作为直流偏磁事件时刻；基于动作设备ID集，按照直流偏磁事件时刻相关的一段时间间隔对所述设备电流数据表（001）检索，得到事件直流波形数据集和事件交流波形数据集，上述数据集为所有动作设备交流波形或直流波形数据的集合；

步骤四、所述直流偏磁特征波形表（004）用于存储直流偏磁事件类型的直流偏磁特征波形，其来源于存储在所述大数据分析模块（6）的直流偏磁特征数据库；

步骤五：所述报警信息表（005）主要字段包括自动递增的报警事件ID、设备ID、事件类型、事件危害等级；预警装置的大数据分析模块（6）利用欧氏距离算法，识别所述直流偏磁特征波形表（004）与直流偏磁事件信息表（003）中一段直流波形的相似度，确认直流偏磁事件类型；同时分析直流偏磁事件信息表（003）中交流波形谐波占比变化，确定主变直流偏磁事件危害等级，危害等级由高到低划分为特别重大、重大、较大、一般四个，分析结果存入报警信息表（005）对应字段；

步骤六：所述设备信息表（006）主要字段包括设备ID、变压器名称及位置信息、报警措施；所述预警装置依据报警信息表（005），从所述设备信息表（006）中提取变压器名称及位置信息，根据主变直流偏磁危害等级确定采取哪种报警措施，自动将收集的报警信息以短信、语音或WEB弹窗方式通知用户，实现对主变压器直流偏磁事件的快速预警方法。