CN116299129A - 一种全光纤电流互感器状态检测分析方法、装置及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全光纤电流互感器状态检测分析方法，并公开了具有全光纤电流互感器状态检测分析方法的装置和存储介质，其中全光纤电流互感器状态检测分析方法包括数据接收、协议解析，边缘计算，数据重组和数据发送，其中边缘计算模块能够根据遥测量值取得数据变化率、数据变化趋势等，并根据设定限值，综合生成互感器预警、互感器故障等告警信息，添加至数据转发表中，方便后续***调用，提高数据处理效率。
Description
技术领域
本发明涉及计算机应用设计领域，特别涉及一种全光纤电流互感器状态检测分析方法、装置及介质。
背景技术
目前特高压换流站中全光纤电流互感器被广泛用于测量直流电流及交流滤波器场不平衡电流中，输出数据是直流场、滤波器场、换流阀等主设备保护的重要依据，其运行可靠性也是影响换流站正常运行的重要环节。对全光纤电流互感器的运行状态开展在线监测，并作为状态检修的依据是未来行业发展的主要研究方向。
现阶段全光纤电流互感器的生产制造厂家大都设计了状态采集回路，将光源电流、光源温度、半波电压等关键参量进行了采集并通过一定的数据格式存储，通过串口或专用的上位机可以进行数据的读取等，可用于故障后的辅助定位及修复。也有部分厂家利用串口服务器等工具开展了数据的读取理由，但仅基于厂家内部协议搭建了专用的数据采集网络，市场中还没有一种专用的参量采集装置可方便的接入所有厂家的参量采集数据。
目前换流站中运行了大量的全光纤电流互感器也都未开展状态监测功能，对此类全光纤电流互感器开展状态采集、数据分析，设计一种通用的自适应通讯规约的参量采集装置是非常必要的。
受限于网络限值，数据庞大的参量信息需要耗费大量的资源进行分析处理，通用的自动化***不支持对参量数据的智能分析计算，添加额外的模块可能对综合自动化***的稳定运行造成影响，因此设计一种具备就地边缘计算功能的状态监测分析装置，可灵活添加扩展分析逻辑，简化参量在线监测数据应用复杂程度，对用户应用友好，具有良好的市场前景。
申请202011256239.7已经提供了一种能够对数据进行筛选重组的检测分析装置，但是该装置本身只能够应用于独立组网的IEC61850***中。同时，该申请在对数据筛选重组之后缺少对应的评价***，无法及时的对数据本身的特点做出针对性的反应，难以及时预警。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种全光纤电流互感器状态检测分析方法，能够使得检测分析装置能够适应多种配网类型，并根据数据的特点，进行分析，辅助人工监控。
本发明还提出一种具有上述方法的装置和计算机存储介质。
根据本发明的第一方面实施例的全光纤电流互感器状态检测分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取互感器状态数据；
基于厂家提供的不同通讯协议，将所述互感器状态数据进行解析，得互感器详细数据；
将所述互感器详细数据筛选出关键的参量及环境参量，并将关键参量及环境参量按照设定分析逻辑，得到互感器性能数据；
将筛选后的参量信息按照与用户协定的通讯协议及信息点表，将参量数据及分析结果按照脚本组成数据包；
将所述数据包进行分发。
根据本发明实施例的全光纤电流互感器状态检测分析方法，至少具有如下有益效果：本方法在现有技术的基础上，增加边缘计算的步骤，能够对数据进行筛选和重组，能够对状态量数据进行初步分析，从而得到互感器的详细信息并依次做出互感器预警的功能，提高处理效率。
根据本发明的一些实施例，所述将所述互感器详细数据筛选出关键的参量及环境参量，并将关键参量及环境参量按照设定分析逻辑，得到互感器性能数据的步骤，包括：
数据筛选，根据全光纤电流互感器的原理，筛选影响光CT正常运行的关键参量；
寿命预测，根据所述关键参量的数据进行累计分析计算，并依据已获得的寿命预测模型对互感器预测寿命进行预估分析；
数据分析，根据互感器典型故障特征设定分析逻辑，确定互感器性能数据，并依此形成互感器预警，互感器故障的直观信号以供后续***使用。
根据本发明的一些实施例，所述数据筛选的步骤，具体为：根据全光纤电流互感器的原理，筛选影响光CT正常运行的关键参量以及一次电流、环境温度等对光CT正常运行造成影响的关键参量，舍弃其余无效冗余数据。
根据本发明的一些实施例，所述关键参量，包括下述中的至少一种：光源LED电流、光源温度、半波电压、返回光功率和光CT采集装置各关键器件的自检错误码。。
根据本发明的第二方面实施例的全光纤电流互感器状态检测分析装置，其特征在于，包括：
数据接收端口，用于获取互感器状态数据；
协议解析模块，能够基于厂家提供的不同通讯协议，将所述互感器状态数据进行解析，得互感器详细数据；
边缘计算模块，用于将所述互感器详细数据筛选出关键的参量及环境参量，并将关键参量及环境参量按照设定分析逻辑，得到互感器性能数据；
数据重组模块，能够将筛选后的参量信息按照与用户协定的通讯协议及信息点表，将参量数据及分析结果按照脚本组成数据包；
数据发送模块，将数据包进行发送。
根据本发明实施例的全光纤电流互感器状态检测分析装置，至少具有如下有益效果：该装置在现有装置的基础上，设置了边缘计算模块，该模块能够对数据进行筛选重组，并依据数据的趋势，将状态量数据进行初步分析，生成互感器预警信息，增加了处理效率。
根据本发明的一些实施例，所述边缘计算模块，包括：
数据筛选元件，能够根据全光纤电流互感器的原理，筛选影响光CT正常运行的关键参量；
寿命预测元件，能够根据所述关键参量的数据进行累计分析计算，并依据已获得的寿命预测模型对互感器预测寿命进行预估分析；
数据分析元件，能够根据互感器典型故障特征设定分析逻辑，形成互感器预警，互感器故障的直观信号以供后续***使用。
根据本发明的一些实施例，所述数据筛选元件，工作时，能够基于全光纤电流互感器的原理，筛选影响光CT正常运行的关键参量以及一次电流、环境温度等对光CT正常运行造成影响的关键参量，舍弃其余无效冗余数据。
根据本发明的一些实施例，所述关键参量，包括：光源LED电流、光源温度、半波电压、返回光功率和光CT采集装置各关键器件的自检错误码。
根据本发明的一些实施例，所述装置具有多个独立供电模块，该供电模块能够在任意一个供电模块正常的情况下给装置进行供电。
根据本申请的第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，该介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令用于以执行上述全光纤电流互感器状态检测分析方法。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例的全光纤电流互感器状态检测分析方法的步骤示意图；
图2为图1示出的全光纤电流互感器状态检测分析方法中步骤S300的详细示意图；
图3为本发明实施例提供的全光纤电流互感器状态检测分析装置的结构框图示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本申请描述的全光纤电流互感器状态检测分析方法，是基于202011256239.7的基础上，做出的改动，能够在获取数据之后，利用边缘计算模块，对数据进行筛选、寿命预测，数据分析，这些经过进一步处理的数据，能够初步表示数据的特征，使人在分析数据的时候能够提高效率，并增加准确程度。
参照图1，本申请描述的全光纤电流互感器状态检测分析方法，可以分为以下步骤：
步骤S100、获取互感器状态数据。
在获取数据的时候，需要连接各光CT采集装置，接收数据，可通过配置不同的器件灵活兼容各类型光接口、RJ45网络接口、RS232/485串口等，从而满足各不同厂家的接入需求。
步骤S200、基于厂家提供的不同通讯协议，将互感器状态数据进行解析，得互感器详细数据。
协议解析模块是根据各厂家不同通讯协议，将协议利用解析脚本进行解析，获得协议中定义的各项数据数值。
步骤S300、将互感器详细数据筛选出关键的参量及环境参量，并将关键参量及环境参量按照设定分析逻辑，得到互感器性能数据。
边缘计算模块是用于将协议解析出的各项数据筛选出关键的参量及环境参量，并将关键参量及环境参量按照设定分析逻辑，计算整合，生成互感器预警、互感器故障、互感器预测寿命等信息。
步骤S400、将筛选后的参量信息按照与用户协定的通讯协议及信息点表，将参量数据及分析结果按照脚本组成数据包。
数据重组模块是将筛选后的参量信息按照与用户协定的通讯协议及信息点表，将参量数据及分析结果按照脚本组成数据包
步骤S500、将数据包进行分发。
其中，步骤S300是针对现有技术做出的主要改变，本申请主要针对步骤S300的原理进行描述。
参照图2，上述步骤S300可以分为：
步骤S301、数据筛选。
根据全光纤电流互感器的原理，筛选影响光CT正常运行的关键参量。
本申请中，对电流互感器影响最主要的参数，被称为关键参量，这些参量主要可以分为三类类：
如光源LED电流、光源温度、半波电压、返回光功率等遥测数据；
光CT采集装置各关键器件的自检错误码等遥信数据；
以及一次电流、环境温度等对光CT正常运行造成影响的其他参量。
上述三类参量作为主要影响运行的参量，能够较为全面的描述电流互感器的运行状态。
优选的，将其余无效冗余数据舍弃，能够减少数据的处理复杂程度，提高运行效率。
步骤S302、寿命预测。
根据数据进行累计分析计算，并依据已获得的寿命预测模型对互感器预测寿命进行预估分析。
优选的，此处在预估互感器寿命的时候，是通过基于AI训练出的寿命模型，计算得到的，在模型对互感器寿命进行评估的时候，主要通过三种数据对互感器的模型进行预测：状态量响应特征、状态量变化特征、状态量越限状态进行估算的。
步骤S303、数据分析。
根据互感器典型故障特征设定分析逻辑，形成互感器预警，互感器故障等直观信号以供后续***使用。
基于本领域技术人员的实践经验，将常见的故障类型所具有的数据特征，设置为典型的故障判断逻辑，当数据符合故障判断逻辑的时候，启动对应互感器的预警措施，减少人员筛选故障数据时需要的工作量，并提高精度。
本申请又一方面的实施例提供了一种基于上述全光纤电流互感器状态检测分析方法的装置。参照图3，该装置30包括：
数据接收端口301，用于获取互感器状态数据；
协议解析模块302，能够基于厂家提供的不同通讯协议，将所述互感器状态数据进行解析，得互感器详细数据；
边缘计算模块303，用于将所述互感器详细数据筛选出关键的参量及环境参量，并将关键参量及环境参量按照设定分析逻辑，得到互感器性能数据；
数据重组模块304，能够将筛选后的参量信息按照与用户协定的通讯协议及信息点表，将参量数据及分析结果按照脚本组成数据包；
数据发送模块305，将数据包进行发送。
基于上述结构的装置，在运行过程中，为了进一步提高其可靠性，减少维护成本，通常设置有多个能够独立运行的电源模块，能够保证在复杂恶劣的运行环境中，也能够正常运行较长时间。
进一步地，本申请实施例提供一种典型的实施例，具体如下：
全光纤电流互感器状态量信号通过IEC60044 FT3协议中数据位31轮流上传6组关键状态量、数据位1上传一次电流，数据位30上传环境温度参量，使用FT3光纤接口输出。
应用本装置前，互感器输出报文发送至合并单元处，合并单元仅对一次电流量值进行处理，其余摒弃不用。应用本装置后，将输出报文接入至监测分析装置输入接口板(光纤FT3型)，并按照IEC60044 FT3协议将数据位1、30、31等量值进行解析筛选，并按照顺序每6组数据更新一次数据，循环取得关键状态量值(光源LED电流、光源温度、半波电压、返回光功率)等遥测信息，一次电流量值、环境温度量值等关键参量信息，及自检故障、品质异常等遥信信息。
边缘计算模块对数据信息进行综合分析计算，部分计算逻辑示例如下：
(1)通过上位机设定状态量值的正常运行阈值，超出阈值时触发告警/故障逻辑；
(2)综合上述参量信息按照寿命预估模型计算互感器预估寿命，当寿命低于阈值时或发生突变时触发告警/故障逻辑；
(3)状态量值发生突变超出阈值时触发告警/故障逻辑；
可设定互感器组进行横向对比，对累计变化量与同组数据相差超过阈值的触发告警/故障逻辑。
增加的告警逻辑及变化量、突变量、预测寿命等均可生成相应新的信息点存放至转发数据库中，根据用户需求将实时量值、分析结果按照规约要求发送至数据重组模块，根据重组脚本将数据按照IEC104报文格式上传至相应的数据网络，此数据网络一般为专用的状态量监测***网络，若用户侧无专用网络，也可将信息按照IEC61850格式将最终的告警/故障分析结果以GOOSE报文形式发送至测控装置接收转发，或采用硬开入的方式提供常开节点供测控装置接入转发至整站后台网络。
本申请又一实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令用于执行上述图1所示的一种全光纤电流互感器状态检测分析方法。
本申请的实施例通过在现有全光纤电流互感器检测装置的基础上，设置边缘计算模块，能够对其中的数据进行初步的筛选和分析，为人工监控提供基础和辅助，增加处理效率。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、***可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
以上是对本申请的较佳实施进行了具体说明，但本申请并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本申请精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (10)
1.一种全光纤电流互感器状态检测分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取互感器状态数据；
基于厂家提供的不同通讯协议，将所述互感器状态数据进行解析，得互感器详细数据；
将所述互感器详细数据筛选出关键的参量及环境参量，并将关键参量及环境参量按照设定分析逻辑，得到互感器性能数据；
将筛选后的参量信息按照与用户协定的通讯协议及信息点表，将参量数据及分析结果按照脚本组成数据包；
将所述数据包进行分发。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述互感器详细数据筛选出关键的参量及环境参量，并将关键参量及环境参量按照设定分析逻辑，得到互感器性能数据的步骤，包括：
根据全光纤电流互感器的原理，筛选影响光CT正常运行的关键参量；
根据所述关键参量的数据进行累计分析计算，并依据已获得的寿命预测模型对互感器预测寿命进行预估分析；
根据互感器典型故障特征设定分析逻辑，确定互感器性能数据，并依此形成互感器预警，互感器故障的直观信号以供后续***使用。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据全光纤电流互感器的原理，筛选影响光CT正常运行的关键参量的步骤，具体为：根据全光纤电流互感器的原理，筛选影响光CT正常运行的关键参量以及一次电流、环境温度对光CT正常运行造成影响的关键参量，舍弃其余无效冗余数据。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述关键参量，包括下述中的至少一种：光源LED电流、光源温度、半波电压、返回光功率和光CT采集装置各关键器件的自检错误码。
5.一种全光纤电流互感器状态检测分析装置，其特征在于，包括：
数据接收端口，用于获取互感器状态数据；
协议解析模块，能够基于厂家提供的不同通讯协议，将所述互感器状态数据进行解析，得互感器详细数据；
边缘计算模块，用于将所述互感器详细数据筛选出关键的参量及环境参量，并将关键参量及环境参量按照设定分析逻辑，得到互感器性能数据；
数据重组模块，能够将筛选后的参量信息按照与用户协定的通讯协议及信息点表，将参量数据及分析结果按照脚本组成数据包；
数据发送模块，将数据包进行分发。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述边缘计算模块，包括：
数据筛选元件，能够根据全光纤电流互感器的原理，筛选影响光CT正常运行的关键参量；
寿命预测元件，能够根据所述关键参量的数据进行累计分析计算，并依据已获得的寿命预测模型对互感器预测寿命进行预估分析；
数据分析元件，能够根据互感器典型故障特征设定分析逻辑，确定互感器性能数据，并依此形成互感器预警，互感器故障的直观信号以供后续***使用。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述数据筛选元件，工作时，能够基于全光纤电流互感器的原理，筛选影响光CT正常运行的关键参量以及一次电流、环境温度等对光CT正常运行造成影响的关键参量，舍弃其余无效冗余数据。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述关键参量，包括下述中的至少一种：光源LED电流、光源温度、半波电压、返回光功率和光CT采集装置各关键器件的自检错误码。
9.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置具有多个独立供电模块，该供电模块能够在任意一个供电模块正常的情况下给装置进行供电。
10.一种计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行权利要求1～4中任意一种描述的全光纤电流互感器状态检测分析方法。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116502156A (zh) * | 2023-06-30 | 2023-07-28 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种换流站光ct异常状态智能辨识方法及*** |
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2022
- 2022-11-25 CN CN202211492823.1A patent/CN116299129A/zh active Pending
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN116502156A (zh) * | 2023-06-30 | 2023-07-28 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种换流站光ct异常状态智能辨识方法及*** |
| CN116502156B (zh) * | 2023-06-30 | 2023-09-08 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种换流站光ct异常状态智能辨识方法及*** |
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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