[发明专利]基于北斗短报文的输电线路磁暴感应电流采集方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于北斗短报文的输电线路磁暴感应电流采集方法及装置，所述输电线路地磁暴感应电流采集方法包括以下步骤：步骤1：将一只磁感应强度传感器安装于变压器A相出线构架上采集电流产生的磁场，另一只磁感应强度传感器安装于变电站附近采集环境中的干扰磁场；步骤2：将采集的磁场数据送入预处理模块中，判断输电线路中是否存在地磁暴感应电流；若存在地磁暴感应电流则将磁场数据通过北斗短报文通信模块发送到上位机，否则将临时存储区数据清空；步骤3：上位机收到磁场数据后对数据进行处理得到地磁暴感应电流数值。

技术领域

本发明涉及电力系统自然灾害事件监测技术领域，特别是涉及基于北斗短报文的输电线路磁暴感应电流采集方法及装置。

背景技术

太阳活动引起地球磁场的变化称为地磁暴。地磁暴在电网中引发的地磁暴感应电流会对电网的安全稳定运行造成威胁。随着我国高电压、大容量、远距离输电网的建设，越来越多的高电压长距离输电系统都受到地磁暴感应电流的影响。为了能够监测记录地磁暴感应电流数据，需要在线路中加入地磁暴感应电流监测装置。

虽然国内外已有地磁暴感应电流在线监测装置，但这些装置通常安装在变压器中性点上，缺点是变压器一旦出现短路故障中性点电压升高会损坏耐压水平较低的采集传感器。此外，目前的装置是通过常用的2G/3G/4G无线网络传输数据，这种无线传输装置依靠公用移动通信基站，当基站出现装置故障或者移动信号较差时都将对数据的传输造成影响,数据传输的可靠性与卫星传输数据相比相对低。

目前国内外的地磁暴感应电流在线监测装置都将霍尔电流传感器安装在变压器中性点上,利用2G/3G/4G无线网络传输数据。一旦系统发生故障变压器中心点电压升高会损坏采集设备，此外当基站维护或者移动信号弱时会影响数据的传输。

因此希望有一种输电线路磁暴感应电流采集方法及装置以解决现有技术中安装于变压器中性点接地排上设备易受破坏的问题。

发明内容

本发明公开了一种基于北斗短报文通信的输电线路磁暴感应电流采集方法，所述输电线路磁暴感应电流采集方法包括以下步骤：

步骤1：将一只磁感应强度传感器安装于变压器A相出线构架上采集电流产生的磁场，另一只磁感应强度传感器安装于变电站附近采集环境中的干扰磁场；

步骤2：将采集的磁场数据送入预处理模块中，判断输电线路中是否存在地磁暴感应电流；若存在地磁暴感应电流则将磁场数据通过北斗短报文通信模块发送到上位机，否则将临时存储区数据清空；

步骤3：上位机收到磁场数据后对数据进行处理得到地磁暴感应电流数值。

优选地,所述步骤3上位机对所述北斗短报文通信模块发送来的北斗短报文进行处理，根据北斗短报文编号实现多个北斗短报文信息包的组包与正确解析，得到地磁暴感应电流产生的磁感应强度数据，并根据毕奥-沙伐尔定律对地磁暴感应电流产生的磁感应强度数据取暴露在空气中的磁导率μ₀＝4π×10^-7，A相输电线路周围的磁场强度X轴分量为变压器出线构架周围环境的磁场强度X轴分量为输电线路间距为L，传感器位于输电线路正上方H处，则对于三相输电线路，采用叠加定理计算三相输电线路中流通的地磁暴感应电流在传感器所在位置产生磁感应强度：

进一步得地磁暴感应电流数值为：

优选地,所述输电线路地磁暴感应电流采集装置包括：数据采集端、北斗短报文接收模块、上位机和电源模块，所述数据采集端依此连接北斗短报文接收模块和上位机，电源模块连接数据采集端为其提供稳定电能。

优选地,所述数据采集端包括：磁感应强度测量模块、预处理模块、北斗短报文发送模块和输电线路，所述电源模块通过输电线路为所述数据采集端提供稳定电能，磁感应强度测量模块通过预处理模块与北斗短报文发送模块连接。