[发明专利]一种数字化变电站电子式互感器的故障诊断方法

说明书

技术领域

本发明属于电力设备故障诊断技术领域，特别涉及一种数字化变电站电子式互感器的故障诊断方法。

技术背景

20世纪90年代以来，变电站自动化系统已步入数字化时代，并在提高稳定性、增强可靠性、简化结构、提升性能、降低造价等方面取得了重大的突破和显著的社会经济效益。数字化变电站可解决传统变电站存在的下述问题：

1)不同厂家生产的设备无法实现互操作；

2)站内二次系统不能实现信息共享。

基于新型原理研制的电子式互感器，在原理和结构上均有别于传统的互感器，它克服了传统互感器出现的铁磁饱和以及铁磁谐振等导致继电保护装置误动或拒动的不利因素，直接将模拟电气量转换为数字量，通过光纤网络传输到变电站其他二次设备。新型电子式互感器的出现使得变电站的二次系统数据采集方式发生了结构性的变化，原来在继电保护装置内完成的数据保持、多路开关转换、A/D转换等功能则由电子互感器来完成。电子式互感器上的预处理模块、A/D转换模块和光纤传输模块实现了由模拟量到数字量的转换和传输，新型电子式互感器是多种电子元器件的集成，较之原来传统的电磁式互感器其可靠性受到了巨大挑战，电子式互感器可靠性可能会降低，它主要表现在以下两个方面：

1)恶劣电磁工作环境引起的干扰问题；

2)互感器装置内电子器件的稳定性问题。

为了保障继电保护和自动化装置的数据源的正确性，有必要对电子式互感器进行在线故障诊断，以确保继电保护和自动化装置不因电子式互感器的故障而错误动作。而现有技术尚不能对这类互感器的运行状况进行在线故障诊断。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种数字化变电站电子式互感器的故障诊断方法。该方法基于小波变换，采用多尺度模极大值综合处理的方法获取信号奇异点及其奇异时刻，并进一步采用多通道信息融合处理的方法，利用电网各种异常状况下电气量信号与电子式互感器故障时电气量信号的区别来检测互感器的突变故障，实时给出各通道电子式互感器的运行状况，为数字化变电站电子式互感器提供维修依据，确保数字化变电站更加安全、稳定地运行。

数字化变电站电子式互感器的故障诊断方法，它包括以下步骤：

(1)首先从连接电子式互感器的合并单元中采集电子式互感器安装处三相电压、三相电流共六条互感器通道的输出电气量数据；

(2)对三相电压、三相电流共六条通道的输出电气量数据进行Bior3.1小波变换，以电压互感器输出电气量数据序列u(n)为例，其四层小波变换可表示为：

WTx(a,k)=ΔTaΣnu(n)ψ[(n-k)a]---(1)]]>

式中a——小波变换尺度系数，取值为a＝2^m(m为尺度数，取值为0，1，2，3)；

ΔT——采样时间间隔，在本方法中为一定值(0.0001秒)；

ψ(n)——Bior3.1小波基函数序列；

WT_x——小波变换系数；

k——平移因子。

(3)获取小波变换四层细节系数的模极大值，小波变换系数中包括细节系数W_d和逼近系数W_a，获取表达式为：

[W_a，W_d]＝swt(u(n)，4，′Bior3.1′)                  (2)