[发明专利]基于GIC监测装置的变压器无功扰动计算方法

权利要求书

1.一种基于变压器高压进出线的电网GIC监测装置，其特征在于，所述电网GIC监测装置安装在变压器高压进出线的导线上，所述装置包括：供电电源、电流传感器、DC-DC转换器、信号处理系统、网关系统、云服务器和显示模块；

所述供电电源与电流传感器连接，所述供电电源通过DC-DC转换器与信号处理系统，电流传感器与信号处理系统连接，信号处理系统与网关系统连接，网关系统通过无线与云服务器进行通讯，云服务器与显示模块连接；

所述供电电源包括太阳能板和蓄电池，当处于夜晚或阴天时，所述电网GIC监测装置采用蓄电池供电，当有阳光时，太阳能板一方面给电网GIC监测装置供电，另一方面给蓄电池充电，

所述供电电源用于输出15V电压给电流传感器供电；

所述DC-DC转换器用于将供电电源输出的15V电压转换为5V电压给信号处理系统供电；

所述电流传感器用于采集0.01-0.0001Hz的GIC信号，并将GIC信号发送给信号处理系统；

所述信号处理系统用于接收GIC信号并对GIC信号进行处理，并将处理后的数据通过网关系统发送给云服务器；

所述云服务器用于接收信号处理系统发送的数据并对接收的数据进行存储，同时将接收的数据发送给显示模块；

所述显示模块用于给电网调度或运维人员实时显示数据，实现对电网GIC的实时监测。

2.如权利要求1所述的基于变压器高压进出线的电网GIC监测装置，其特征在于，所述显示模块包括PC端和手机端。

3.如权利要求1所述的基于变压器高压进出线的电网GIC监测装置，其特征在于，所述电流传感器采用霍尔电流传感器。

4.一种基于GIC监测装置的变压器无功扰动计算方法应用如权利要求1～3任一权利要求所述的电网GIC监测装置，其特征在于，具体包括如下步骤：

步骤1：设置变压器K值

由于电网中变压器铁芯结构类型各不相同，针对不同类型的变压器，在所述电网GIC监测装置的信号处理系统中，设置基于变压器铁芯结构计算变压器GIC-Q扰动的比例系数K值；

步骤2：建立基于K值法的变压器GIC-Q扰动算法

在信号处理系统中，根据步骤1设置好的K值，建立基于K值法的变压器GIC-Q扰动算法，电流传感器实时采集变压器高压绕组每相绕组中流过的GIC量值，将GIC量值发送给信号处理系统，信号处理系统根据基于K值法的变压器GIC-Q扰动算法实时计算被测变压器的GIC-Q扰动数据；

步骤3：多平台应用变压器GIC-Q扰动数据

将步骤2计算得到的GIC-Q扰动数据通过网关系统发送给云服务器，所述云服务器用于接收信号处理系统发送的GIC-Q扰动数据并对接收的GIC-Q扰动数据进行存储，同时将接收的GIC-Q扰动数据发送给显示模块；

所述显示模块一方面供电网运检人员掌握变压器运行状态使用，另一方面供电网调度人员分析GIC-Q扰动风险、制定防御策略使用，实现对电网GIC的实时监测。

5.如权利要求4所述的基于GIC监测装置的变压器无功扰动计算方法，其特征在于，不同类型的变压器K值根据已有的研究成果，直接用于信号处理系统中K值的设定。

6.如权利要求4所述的基于GIC监测装置的变压器无功扰动计算方法，其特征在于，所述铁芯结构类型包括：单相壳式、单相四柱、五柱式、三相壳式、三相三柱和三相五柱式。

7.如权利要求4所述的基于GIC监测装置的变压器无功扰动计算方法，其特征在于，所述基于K值法的变压器GIC-Q扰动算法如式(1)所示，电网GIC监测装置按下式计算GIC-Q扰动，

Q＝K*I_GIC+Q₀ (1)

其中，Q为GIC侵害变压器产生的GIC-Q损耗，Q₀为变压器正常时的无功损耗，I_GIC为变压器高压绕组每相绕组的GIC，K为计算变压器GIC-Q随GIC变化的比例系数。