本发明涉及一种交流模拟量插件的工作状态判别方法及系统,属于电力设备继电保护检测领域。
背景技术:
1、电力系统中存在大量继电保护设备与过程层设备,这些设备普遍采用由若干不同类型的插件装配而成的模块化结构设计方案,此类设计为面对复杂多变应用环境的电力行业在设备投运工作上提供了灵活的选配能力,只需要通过在装置本体的基础上更换插件,就可以实现不同功能配置的装置型号切换,这是一种十分便利的设计,并且减少设备生产的冗余成本与浪费,然而与此同时使用这样的结构设计也包含诸多隐患。
2、一方面,插件的投入运行过程中存在由于人为因素导致操作失误出现的风险。另一方面,结构复杂、插件种类与数量多样的特定设备类型,其中任意一处插件出现松动或者损坏都有可能导致异常部分功能的正常使用出现问题甚至涉及到其它模块导致整个设备功能失效。因此有关如何对插件的工作状态进行检测的各种方案研究,业界一直十分重视,也提出了并广泛应用了多种不同的方案。
3、现有技术中,利用插件供电所需要的特定电源结构进行工作状态的判别,在插件正常投入的情况下,内部电源模块正常工作,而离线的情况下电源模块中断,因此可以将电源信号是否正常作为判别插件工作状态的依据;另一种则是基于can总线的通信功能对整个系统中所有插件进行实时状态监控,此方案核心在于只要单一插件支持can网功能,就能够通过周期性向总线发送心跳报文上送自身数据,总线通过对报文的监视能够直接、实时地判断对应插件工作状态,如果发生插件离线导致心跳报文中断的情况,总线判别对应插件处于离线状态并且可以发送包含具体插件信息的告警报文至设备cpu中。
4、然而,对于交流模拟量插件而言,在对模拟量信号进行采样时不需要额外供电以及交流模拟量采样插件的结构并不具备满足总线通信的要求。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种交流模拟量插件的工作状态判别方法及系统,用以解决在不依赖硬件结构的情况下,无法实现对交流模拟量插件的工作状态判别的问题。
2、为实现上述目的,本发明的方案包括:
3、本发明的一种交流模拟量插件的工作状态判别方法,包括如下步骤:
4、1)对经过交流模拟量插件的采样通道的模拟量信号进行处理,得到数字量信号;
5、2)提取数字量信号中预先确定的信号特征,预先确定的信号特征是根据交流模拟量插件在正常工作状态下与离线状态下处理得到的数字量信号的特征差异确定;
6、3)将提取的信号特征与相同类型的经过交流模拟量插件正常工作时的采样通道处理得到的信号特征作对比,若满足交流模拟量插件正常工作时数字量信号特征,则交流模拟量插件处于正常运行状态,否则,交流模拟量插件处于离线状态。
7、进一步地,预先确定的信号特征包括直流分量、交流分量的幅值和相位信息。
8、进一步地,使用全周傅氏算法提取预先确定的信号特征。
9、进一步地,只要有一个采样通道处理得到的数字量信号特征满足交流模拟量插件离线状态下的信号特征,则交流模拟量插件处于离线状态。
10、进一步地,模拟量信号经过包含有互感器的交流模拟量插件的采样通道的转化,变为模拟量小信号;将模拟量小信号经过前置低通滤波回路传输至a/d转换芯片,得到数字量信号。
11、本发明的一种交流模拟量插件的工作状态判别系统,包括处理器,处理器用于执行计算机程序以实现如下方法步骤:
12、1)对经过交流模拟量插件的采样通道的模拟量信号进行处理,得到数字量信号;
13、2)提取数字量信号中预先确定的信号特征,预先确定的信号特征是根据交流模拟量插件在正常工作状态下与离线状态下处理得到的数字量信号的特征差异确定;
14、3)将提取的信号特征与相同类型的经过交流模拟量插件正常工作时的采样通道处理得到的信号特征作对比,若满足交流模拟量插件正常工作时数字量信号特征,则交流模拟量插件处于正常运行状态,否则,交流模拟量插件处于离线状态。
15、进一步地,预先确定的信号特征包括直流分量、交流分量的幅值和相位信息。
16、进一步地,使用全周傅氏算法提取预先确定的信号特征。
17、进一步地,只要有一个采样通道处理得到的数字量信号特征满足交流模拟量插件离线状态下的信号特征,则交流模拟量插件处于离线状态。
18、进一步地,模拟量信号经过包含有互感器的交流模拟量插件的采样通道的转化,变为模拟量小信号;将模拟量小信号经过前置低通滤波回路传输至a/d转换芯片,得到数字量信号。
19、本发明的有益效果为:本发明是开拓式发明创造,本发明对经过交流模拟量插件的采样通道的模拟量信号进行处理,得到数字量信号;然后提取数字量信号中预先确定的信号特征,将提取到的信号特征与相同类型的经过交流模拟量插件正常工作时的采样通道处理得到的信号特征作对比,可以有效地确定交流模拟量插件是否处于正常工作状态。本发明避免了对现有交流模拟量插件的硬件结构进行更改,在稳定可靠的基础上实现了对交流模拟量插件工作状态的判别。
1.一种交流模拟量插件的工作状态判别方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的交流模拟量插件的工作状态判别方法,其特征在于,所述预先确定的信号特征包括直流分量、交流分量的幅值和相位信息。
3.根据权利要求2所述的交流模拟量插件的工作状态判别方法,其特征在于,使用全周傅氏算法提取预先确定的信号特征。
4.根据权利要求3所述的交流模拟量插件的工作状态判别方法,其特征在于,只要有一个采样通道处理得到的数字量信号特征满足交流模拟量插件离线状态下的信号特征,则交流模拟量插件处于离线状态。
5.根据权利要求1所述的交流模拟量插件的工作状态判别方法,其特征在于,所述模拟量信号经过包含有互感器的交流模拟量插件的采样通道的转化,变为模拟量小信号;将所述模拟量小信号经过前置低通滤波回路传输至a/d转换芯片,得到所述数字量信号。
6.一种交流模拟量插件的工作状态判别系统,包括处理器,其特征在于,所述处理器用于执行计算机程序以实现如下方法步骤:
7.根据权利要求6所述的交流模拟量插件的工作状态判别系统,其特征在于,所述预先确定的信号特征包括直流分量、交流分量的幅值和相位信息。
8.根据权利要求7所述的交流模拟量插件的工作状态判别系统,其特征在于,使用全周傅氏算法提取预先确定的信号特征。
9.根据权利要求8所述的交流模拟量插件的工作状态判别系统,其特征在于,只要有一个采样通道处理得到的数字量信号特征满足交流模拟量插件离线状态下的信号特征,则交流模拟量插件处于离线状态。
10.根据权利要求6所述的交流模拟量插件的工作状态判别系统,其特征在于,所述模拟量信号经过包含有互感器的交流模拟量插件的采样通道的转化,变为模拟量小信号;将所述模拟量小信号经过前置低通滤波回路传输至a/d转换芯片,得到所述数字量信号。
