[发明专利]一种直流电压互感器状态在线监测系统及监测方法

说明书

本发明公开了一种直流电压互感器状态在线监测系统及监测系统，其中监测系统包括：传感器集群、特征提取模块和故障波形处理模块；通过传感器群获得直流电压互感器分压器一次电流、直流电压互感器外套管表面泄漏电流、雷电冲击入地电流、直流电压互感器外绝缘损坏闪络电流，并将获得的数据本地传输至多传感器多特征量提取模块，用于降低控制保护系统误动率，提高直流输电系统的稳定性；同时也传输给故障波形存储及判别模块，用于分析比较判别故障类型，发送报警信号，掌握直流互感器异常故障波形特征参量，有效地提高直流输电系统的可靠性。

技术领域

本发明涉及直流电压互感器性能监测技术领域，具体而言，涉及一种直流电压互感器状态在线监测系统及监测方法。

背景技术

直流电压互感器作为特高压电力传输系统中的重要设备，承担着连接一次侧输电线路和二次侧控制保护装置的重要任务，其运行状态直接影响到整个直流输电系统的性能。此外，控制保护系统的正常、可靠工作是直流输电系统稳定运行的必要条件，而直流电压互感器的运行状态是否稳定与控制保护系统能否正常、可靠工作密切相关。因此，如何对直流电压互感器的运行状态进行实时监测成为输电工程中亟需解决的问题。

有鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：如何对直流电压互感器的运行状态进行实时监测。

目的在于：提供一种直流电压互感器状态在线监测系统及监测方法，根据直流电压互感器在发生二次电压异常时，均伴随着一次电流和泄漏电流的变化的原理，利用由不同种类的电流传感器组成的传感器集群，分别对直流互感器分压器一次电流、直流电压互感器外套管表面泄漏电流、雷电冲击入地电流和直流电压互感器外绝缘损坏闪络电流等进行实时监测，获得不同类型电流的特征量；根据不同电流的特征量，利用特征提取模块和故障波形处理模块对是否导致系统闭锁、是否产生故障波形，以及故障类型等进行综合分析，得出直流电压互感器的运行状态信息，实现对直流电压互感器状态的实时监测。此运行状态信息可给二次保护系统提供异常情况下的判断依据，进而实施维修保护，避免系统闭锁，有效地提高直流输电系统的可靠性。

本发明通过下述技术方案实现：

一方面，本发明提出一种直流电压互感器状态在线监测系统，包括：传感器集群、特征提取模块和故障波形处理模块；所述传感器集群通过光纤将监测得到的多个不同的特征量分别发送给所述特征提取模块和所述故障波形处理模块进行分析处理，得到直流电压互感器状态的在线监测结果。

其中，传感器集群包括：用于监测直流电压互感器分压器一次电流的第一电流传感器、用于监测直流电压互感器外套管表面泄漏电流的第二电流传感器、用于监测雷电冲击入地电流的第三电流传感器和用于监测直流电压互感器外绝缘损坏闪络电流的第四电流传感器；所述第一电流传感器、所述第二电流传感器、所述第三电流传感器和所述第四电流传感器相互独立，所述第四电流传感器位于直流互感器底部法兰上方。

特征提取模块包括：依次连接的信号采集单元、数据分析单元、逻辑判断单元和复位单元；所述信号采集单元与所述传感器集群连接，所述复位单元连接在所述数据分析单元和所述逻辑判断单元之间。

故障波形处理模块包括：调理与采样单元、FPGA控制单元、触发条件判断单元、故障判断单元和测量线圈；所述FPGA控制单元包括：波形数据存储器；所述传感器集群、所述调理与采样单元、所述FPGA控制单元和所述触发条件判断单元依次连接，所述触发条件判断单元与所述波形数据存储器，所述波形数据存储器与所述故障判别单元连接，所述测量线圈连接在所述调理与采样单元和所述传感器集群之间。

进一步的，所述调理与采样单元包括：有源积分子单元、信号调理子单元和A/D采样子单元。

另一方面，本发明也提出一种利用上述监测系统进行直流电压互感器状态在线监测的方法，包括以下步骤：

步骤1：利用传感器集群监测得到多个不同的特征量；