[发明专利]基于分布式数据采集处理的CVT在线监测系统和方法

说明书

本发明涉及智能电网设备实时数据采集与处理、在线监测技术领域，具体是一种基于分布式数据采集处理的CVT在线监测系统和方法及监测方法。监测系统依次包括标准信号变换单元、高频次数据采集处理单元和终端工业计算机，所述终端工业计算机上安装有用于进行CVT运行状态评估和故障诊断的分析软件；监测方法采用了带遗忘因子的最小二乘递推参数估计法。本发明主要用于对变电站的CVT的运行状况进行实时在线监测。

技术领域

本发明涉及智能电网设备实时数据采集与处理、在线监测技术领域，具体是一种基于分布式数据采集处理的CVT在线监测系统和方法及监测方法。

背景技术

CVT，全称电容式电压互感器，是智能变电站的关键设备，主要用于将一次高电压按一定比率转变为低电压。CVT保障了电力系统的稳定运行，其运行状态的优劣直接关系到电气量测量的准确性。目前，CVT在设计与运行上经验还有待积累，大量运行数据表明，其运行和测量的稳定性和可靠性还有待验证，如果运行中CVT出现击穿故障，将给电力系统的安全运行带来隐患，因此有必要对其运行状况进行实时在线监测，实现其在线故障诊断，才能及时排除故障，保障正常运行。现有CVT实时监测设备并不成熟，监测效果不可靠。此外，在智能变电站中，一般来说CVT数量较多，若引入独立的CVT监测装置来监测单个CVT，则需要耗费大量的成本，且实现起来非常复杂。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中CVT在线监测不可靠、且监测多个CVT时成本过高、通信数据计算量过大的技术问题。为此，本发明提出一种基于分布式数据采集处理的CVT在线监测系统及方法，将CVT运行状态的数据采集与处理分散到多个分布式数据采集处理卡中，从而减少了数据的传输与处理量，能够对智能变电站中多个CVT的运行数据与运行状态综合进行高速、实时、准确的监测。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于分布式数据采集处理的CVT在线监测系统，依次包括标准信号变换单元、高频次数据采集处理单元和终端工业计算机，所述终端工业计算机上安装有用于进行CVT运行状态评估和故障诊断的分析软件；标准信号变换单元，包括多个PT，多个所述PT分别与多个CVT的输出端对应连接，PT用于将CVT的模拟输出信号变换为适用于所述高频次数据采集处理单元输入量程的模拟信号；高频次数据采集处理单元，包括分别与多个PT的输出端对应连接的多个分布式数据采集处理卡，每个分布式数据采集处理卡用于采集一个CVT的三相电压信号，所述分布式数据采集处理卡包括依次电连接的信号调理模块、A/D转换模块和数据处理模块；所述信号调理模块用于放大采集的有效信号，滤除高频噪声，隔离高压浪涌和共模干扰；所述A/D转换模块用于将经调理过的模拟信号转换为数字信号，并发送给所述数据处理模块；所述数据处理模块用于对所述A/D转换模块发送的数字信号进行处理，从而大大压缩了数据量，处理完成的结果发送给总线组包通信模块；所述高频次数据采集处理单元还包括同步触发模块和总线组包通信模块，所述同步触发模块用于向所述A/D转换模块发送同步信号、以保证多个分布式数据采集处理卡同步采样，所述总线组包通信模块用于将从每个分布式数据采集处理卡接收到的信号组包发送；终端工业计算机，与所述总线组包通信模块电连接，用以接收、分析收到的信号并显示CTV的运行状态结果，完成CVT运行故障的监测，并将数据实时保存入数据库便于查看和复现运行状况。这里所谓的秒脉冲，即PPS。

本发明还提供一种应用于上述分析软件上的监测方法，其特征在于采用了带遗忘因子的最小二乘递推参数估计法，具体包括以下步骤：

步骤一：建立单个分布式数据采集处理卡采集到的CVT二次侧A、B、C三相信号的递推最小二乘模型，设定估计参数对于单个间隔CVT，所述CVT二次侧信号的递推最小二乘模型为：

其中，U_a、U_b、U_c分别为CVT的A、B、C三相二次电压，为待估计的参数。