一种光学电流互感器的测量误差劣化检测方法及系统与流程

本发明涉及光学电流互感器的运行状态评估，并且更具体地，涉及一种光学电流互感器的测量误差劣化检测方法及系统。

背景技术：

1、当前针对光学电流互感器的研究主要集中在提升产品的耐候性和可靠性方面，在换流站在运光电流互感器的关键运行数据采集、运行状态评价、尤其是通过智能算法开展故障预测和定位等方面难以满足换流站智能运维的需要。大部分换流站未对状态量开展系统采集，当发生故障以后，需要运维人员从装置中导出故障数据发厂家进行数据分析，存在运维人员工作量大、数据量少、无法准确定位故障、故障处理效率慢、无法避免停电事故的发生等种种弊端；部分换流站已开展了少量状态量数据采集，但未对数据进行综合分析及评价，数据利用效率低。部分换流站与厂家联合建设了仅支持自身产品的独立监测系统，也仅仅是对数据进行读取显示，未涉及故障的分析定位及应急处理等，且存在系统闭塞、功能单薄等问题，已不适用于现有数字换流站的应用环境。

2、因此，需要一种光学电流互感器的测量误差劣化检测方法。

技术实现思路

1、本发明提出一种光学电流互感器的测量误差劣化检测方法及系统，以解决如何对光学电流互感器的测量误差劣化进行监测的问题。

2、为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种光学电流互感器的测量误差劣化检测方法，所述方法包括：

3、获取光学电流互感器的一次电流、光源驱动电流和光强水平；

4、基于所述一次电流计算误差日平均值、温度-误差相关系数以及日最大误差与日最小误差差值；其中，日最大误差与日最小误差差值为日最高温时刻的误差与日最低温时刻的误差的偏差；

5、基于所述误差日平均值、温度-误差相关系数以及日最大误差与日最小误差差值、光源驱动电流和光强水平进行测量误差劣化缺陷的判断，确定缺陷类型；

6、基于所述缺陷类型进行故障定位。

7、优选地，其中所述方法利用如下方式计算误差日平均值，包括：

8、，

9、，

10、，

11、其中，为通道a的误差日平均值；为通道a在一天中n个电流测量值的平均值；为与通道a属于同测点的各通道间m个电流测量值平均值；表示第 i个电流测量值。

12、优选地，其中所述方法利用如下方式计算温度-误差相关系数，包括：

13、，

14、其中，为通道a的温度-误差相关系数；为通道a误差日平均值；为温度日平均值， n表示计算温度-误差相关系数选择的天数。

15、优选地，其中所述方法利用如下公式计算日最大误差与日最小误差差值，包括：

16、，

17、，

18、，

19、其中，为通道a的日最大误差与日最小误差差值；和分别为通道a的日最高温时刻的测量误差和日最低温时刻的测量误差；为通道a日最高温时的测量电流；为日最高温时与a为相同测点的各通道间测量电流的平均值；为通道a日最低温时的测量电流；为日最低温时与a为相同测点的各通道间测量电流的平均值。

20、优选地，其中所述基于所述误差日平均值、温度-误差相关系数以及日最大误差与日最小误差差值、光源驱动电流和光强水平进行测量误差劣化缺陷的判断，确定缺陷类型，包括：

21、当误差日平均值大于等于第一预设阈值，且温度-误差相关系数大于等于第二预设阈值，且日最大误差与日最小误差差值大于等于第三预设阈值，且光源驱动电流和光强水平均正常时，确定缺陷类型为光纤回路温度性能劣化；

22、当误差日平均值大于等于第一预设阈值，且温度-误差相关系数小于第二预设阈值，且日最大误差与日最小误差差值小于第三预设阈值，且光源驱动电流和光强水平均正常时，确定缺陷类型为光纤回路测量性能劣化。

23、优选地，其中所述基于所述缺陷类型进行故障定位，包括：

24、当确定缺陷类型为光纤回路温度性能劣化时，若误差日平均值大于等于第四预设阈值，且温度-误差相关系数大于等于第五预设阈值，且日最大误差与日最小误差差值大于等于第六预设阈值，则确定故障定位结果为传感光纤或波片温度特性劣化；

25、当确定缺陷类型为光纤回路测量性能劣化时，若误差日平均值大于等于第四预设阈值，且温度-误差相关系数小于第二预设阈值，且日最大误差与日最小误差差值小于第三预设阈值，则确定故障定位结果为光纤回路测量故障。

26、优选地，其中所述方法还包括：

27、当无法确定缺陷类型时，根据满足缺陷类型判据的特征数量，确定劣化可能性，包括：

28、，

29、其中，为劣可能性；m0为满足缺陷类型判据的特征数量；m1为特征数量总数。

30、优选地，其中所述方法还包括：

31、将缺陷类型和/或故障定位结果与预设决策库中的数据进行匹配，根据匹配结果反馈状态评估结果和决策建议。

32、根据本发明的另一个方面，提供了一种光学电流互感器的测量误差劣化检测系统，所述系统包括：

33、数据获取单元，用于获取光学电流互感器的一次电流、光源驱动电流和光强水平；

34、误差计算单元，用于基于所述一次电流计算误差日平均值、温度-误差相关系数以及日最大误差与日最小误差差值；其中，日最大误差与日最小误差差值为日最高温时刻的误差与日最低温时刻的误差的偏差；

35、缺陷判断单元，用于基于所述误差日平均值、温度-误差相关系数以及日最大误差与日最小误差差值、光源驱动电流和光强水平进行测量误差劣化缺陷的判断，确定缺陷类型；

36、定位单元，用于基于所述缺陷类型进行故障定位。

37、优选地，其中所述误差计算单元，利用如下方式计算误差日平均值，包括：

38、，

39、，

40、，

41、其中，为通道a的误差日平均值；为通道a在一天中n个电流测量值的平均值；为与通道a属于同测点的各通道间m个电流测量值平均值；表示第 i个电流测量值。

42、优选地，其中所述误差计算单元，利用如下方式计算温度-误差相关系数，包括：

43、，

44、其中，为通道a的温度-误差相关系数；为通道a误差日平均值；为温度日平均值， n表示计算温度-误差相关系数选择的天数。

45、优选地，其中所述误差计算单元，利用如下公式计算日最大误差与日最小误差差值，包括：

46、，

47、，

48、，

49、其中，为通道a的日最大误差与日最小误差差值；和分别为通道a的日最高温时刻的测量误差和日最低温时刻的测量误差；为通道a日最高温时的测量电流；为日最高温时与a为相同测点的各通道间测量电流的平均值；为通道a日最低温时的测量电流；为日最低温时与a为相同测点的各通道间测量电流的平均值。

50、优选地，其中所述缺陷判断单元，基于所述误差日平均值、温度-误差相关系数以及日最大误差与日最小误差差值、光源驱动电流和光强水平进行测量误差劣化缺陷的判断，确定缺陷类型，包括：

51、当误差日平均值大于等于第一预设阈值，且温度-误差相关系数大于等于第二预设阈值，且日最大误差与日最小误差差值大于等于第三预设阈值，且光源驱动电流和光强水平均正常时，确定缺陷类型为光纤回路温度性能劣化；

52、当误差日平均值大于等于第一预设阈值，且温度-误差相关系数小于第二预设阈值，且日最大误差与日最小误差差值小于第三预设阈值，且光源驱动电流和光强水平均正常时，确定缺陷类型为光纤回路测量性能劣化。

53、优选地，其中所述定位单元，基于所述缺陷类型进行故障定位，包括：

54、当确定缺陷类型为光纤回路温度性能劣化时，若误差日平均值大于等于第四预设阈值，且温度-误差相关系数大于等于第五预设阈值，且日最大误差与日最小误差差值大于等于第六预设阈值，则确定故障定位结果为传感光纤或波片温度特性劣化；

55、当确定缺陷类型为光纤回路测量性能劣化时，若误差日平均值大于等于第四预设阈值，且温度-误差相关系数小于第二预设阈值，且日最大误差与日最小误差差值小于第三预设阈值，则确定故障定位结果为光纤回路测量故障。

56、优选地，其中所述系统还包括：

57、劣化可能性确定单元，用于当无法确定缺陷类型时，根据满足缺陷类型判据的特征数量，确定劣化可能性，包括：

58、，

59、其中，为劣可能性；m0为满足缺陷类型判据的特征数量；m1为特征数量总数。

60、优选地，其中所述系统还包括：

61、反馈单元，用于将缺陷类型和/或故障定位结果与预设决策库中的数据进行匹配，根据匹配结果反馈状态评估结果和决策建议。

62、本发明提供了一种光学电流互感器的测量误差劣化检测方法及系统，包括：获取光学电流互感器的一次电流、光源驱动电流和光强水平；基于所述一次电流计算误差日平均值、温度-误差相关系数以及日最大误差与日最小误差差值；其中，日最大误差与日最小误差差值为日最高温时刻的误差与日最低温时刻的误差的偏差；基于所述误差日平均值、温度-误差相关系数以及日最大误差与日最小误差差值、光源驱动电流和光强水平进行测量误差劣化缺陷的判断，确定缺陷类型；基于所述缺陷类型进行故障定位。本发明的方法能够应用于数字换流站测量设备平台，实现光学电流互感器的测量误差劣化的预警及定位；相较于传统方法，本发明方法在考虑设备运行状态非线性变化时能够提供更准确的评估与预测，且能够自动输出分析结果，对提高换流站光电流互感器的运维效率、延长设备的使用寿命具有重要意义。