【中國(guó)儀表網(wǎng) 儀表專利】創(chuàng)意無(wú)極限，儀表大發(fā)明。今天為大家介紹一項(xiàng)國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利――有源電子式互感器的供能激光器老化壽命在線監(jiān)測(cè)方法。該專利由華中科技大學(xué)申請(qǐng)，并于2016年10月5日獲得授權(quán)公告。
　　
　　內(nèi)容說(shuō)明
　　
　　本發(fā)明屬于智能電網(wǎng)設(shè)備在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種有源電子式互感器的供能激光器老化壽命在線監(jiān)測(cè)方法。
　　
　　發(fā)明背景
　　
　　隨著數(shù)字化變電站的發(fā)展，電子式互感器被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用。依照國(guó)際電工委員會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)，電子式互感器可以分為有源式和無(wú)源式兩種。有源式是指?jìng)鞲蓄^部分采用傳統(tǒng)的傳感原理，僅利用光纖傳輸數(shù)據(jù)的電子式互感器，由于光纖只能夠傳輸數(shù)字信號(hào)，所以勢(shì)必要設(shè)計(jì)相應(yīng)的電子電路以滿足高壓側(cè)對(duì)傳感頭的輸出信號(hào)進(jìn)行模擬量與數(shù)字量的轉(zhuǎn)換需求，因而也就帶來(lái)了電路的供能問(wèn)題，這是有源電子式互感器研究中的難點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)。
　　
　　在采用了激光供能的有源電子式互感器應(yīng)用方案中，由于供能的重要性，對(duì)供能激光器狀態(tài)性能的可靠監(jiān)測(cè)就顯得十分重要，尤其是對(duì)供能激光器壽命的監(jiān)測(cè)。而對(duì)激光器壽命的監(jiān)測(cè)，又分為故障壽命監(jiān)測(cè)和老化壽命監(jiān)測(cè)。
　　
　　目前，對(duì)供能激光器故障壽命監(jiān)測(cè)方面的研究較多，大都是將激光器實(shí)際情況下的工作狀態(tài)與正常工作條件下的工作狀態(tài)進(jìn)行比較，以此判斷供能激光器是否出現(xiàn)故障。而對(duì)供能激光器老化壽命監(jiān)測(cè)方面的研究較少，尚缺乏對(duì)環(huán)境適用性強(qiáng)、可靠性高的監(jiān)測(cè)方法，現(xiàn)有的技術(shù)方案不能直接對(duì)激光器老化壽命進(jìn)行評(píng)估，而至多只是間接評(píng)估，壽命預(yù)測(cè)，從而對(duì)供能激光器的檢修也只能采取故障檢修或定期檢修，這與用壽命直接評(píng)估技術(shù)實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修相比，可靠性低，經(jīng)濟(jì)性差。因此迫切需要一種能夠?qū)す馄骼匣瘔勖M(jìn)行直接監(jiān)測(cè)的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)更為可靠的激光器狀態(tài)檢修。
　　
　　發(fā)明內(nèi)容
　　
　　為了克服現(xiàn)有技術(shù)對(duì)合并單元內(nèi)部供能激光器的老化壽命不能進(jìn)行在線直接監(jiān)測(cè)的不足，本發(fā)明提供了一種有源電子式互感器的供能激光器老化壽命在線監(jiān)測(cè)方法，該方法可直接在線監(jiān)測(cè)激光器的正常老化壽命，實(shí)現(xiàn)了激光器的狀態(tài)檢修。
　　
　　為解決上述問(wèn)題，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種有源電子式互感器的供能激光器老化壽命在線監(jiān)測(cè)方法，該方法包括如下步驟：首先，判斷供能激光器工作狀態(tài)。實(shí)時(shí)采集得到合并單元供電電源的電流值Ii，判斷供能激光器工作狀態(tài)：若Ii-Ic≥I閾值，則供能激光器開啟；若Ii-Ic<I閾值，則供能激光器關(guān)閉，此狀態(tài)下利用實(shí)時(shí)采集的供電電源的電流值Ii循環(huán)更新Ic直至供能激光器開啟，其中，Ic為供能激光器關(guān)閉時(shí)合并單元供電電源的電流值，Ii為包含n個(gè)合并單元供電電源電流值的數(shù)據(jù)列{I1、I2…In }，其中，i＝1 ,2，…n，i為采樣點(diǎn)數(shù)；供能激光器狀態(tài)切換引起的電流變化閾值I閾值＝激光器功率/供電電源電壓；在供能激光器關(guān)閉時(shí)，用Ii更新合并單元其他電路部分的供電電源電流值Ic，可以克服由合并單元其他電路部分的器件老化導(dǎo)致的功率增大對(duì)激光器電路部分功率監(jiān)測(cè)的影響。
　　

　　接著，獲取供能激光器驅(qū)動(dòng)電源的供電電流值ILDi：依據(jù)ILDi＝Ii-Ic得到供能激光器工作狀態(tài)下激光器驅(qū)動(dòng)電源的供電電流值ILDi，即合并單元供電電源電流中對(duì)應(yīng)的供應(yīng)供能激光器驅(qū)動(dòng)電源部分的電流值。
　　
　　異常點(diǎn)處理：對(duì)經(jīng)步驟( 2 )得到的供能激光器驅(qū)動(dòng)電源的供電電流值ILDi作異點(diǎn)處理，得到供能激光器驅(qū)動(dòng)電源的供電電流值的有效數(shù)據(jù)列；通過(guò)對(duì)上述預(yù)處理后的電信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行異常點(diǎn)處理，剔除其中的無(wú)效工作電流數(shù)據(jù)值，排除由于受外界環(huán)境及電流偶發(fā)的異常波動(dòng)對(duì)測(cè)量結(jié)果造成的干擾，減小粗大誤差。
　　
　　建立關(guān)聯(lián)模型：根據(jù)供能激光器驅(qū)動(dòng)電源供電電流的上升比例依據(jù)關(guān)聯(lián)模型βn＝αn，得到供能激光器工作電流的上升比例βn；在合并單元供電電源電流與供能激光器工作電流之間建立上述的關(guān)聯(lián)模型，通過(guò)直接測(cè)量合并單元供電電源電流來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)激光器工作電流的間接測(cè)量，從而對(duì)激光器的壽命進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
　　
　　判斷激光器是否處于老化壽命狀態(tài)：對(duì)上述步驟得到的激光器工作電流的上升比例βn進(jìn)行邏輯判斷：若βn大于25％，則表示供能激光器的正常工作壽命結(jié)束，執(zhí)行報(bào)警操作，否則，表示供能激光器的正常工作壽命未結(jié)束。
　　
　　作為進(jìn)一步優(yōu)選地，若供能激光器仍處于正常工作壽命狀態(tài)，用實(shí)時(shí)采集的m個(gè)新的合并單元電源電流Ii，加入原合并單元電流值數(shù)據(jù)列，同時(shí)去除原合并單元電流值數(shù)據(jù)列的前m個(gè)數(shù)據(jù)，組成新的合并單元供電電源電流數(shù)據(jù)列{I(m 1 )、I(m 2 )、…I( n m )}，重復(fù)上述步驟直至檢測(cè)到激光器處于老化壽命狀態(tài)。異點(diǎn)處理基于53H算法實(shí)現(xiàn)，所述低通濾波器為IIR數(shù)字低通濾波器。
　　
　　總體而言，本發(fā)明在合并單元供電電源電流與供能激光器工作電流之間建立關(guān)聯(lián)模型，通過(guò)直接測(cè)量合并單元供電電源電流來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)供能激光器工作電流的間接測(cè)量，從而判斷供能激光器的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)供能激光器正常老化壽命的直接在線監(jiān)測(cè)，填補(bǔ)了電子式電流互感器正常老化壽命直接在線監(jiān)測(cè)的空白，具有可靠性高，環(huán)境適用性強(qiáng)，且便于移植的優(yōu)點(diǎn)。
　　
　　如需進(jìn)一步了解，請(qǐng)下載該專利完整說(shuō)明書。
　　
　　更多儀表技術(shù)專利最新動(dòng)態(tài)，請(qǐng)持續(xù)關(guān)注【儀表專利】