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申请/专利权人：山东电工电气集团数字科技有限公司;山东电工电气集团有限公司

摘要：本发明公开一种变压器铁心接地电流监测就地模块及监测方法，属于电力领域。监测装置包括传感器、传感器接口、采样模块、控制器、通信模块、限流电阻投切控制模块接口，传感器接口包括适配不同类型传感器的RS485接口、电压输出型接口和4‑20mA输出型接口，代替原有的铁心接地电流监测IED等过程层设备，减少智能终端和IED到设备的距离和接线。监测方法采用一种改进背景值计算方法的接地电流预测算法，解决了传统算法用直边梯形面积代替曲边梯形面积而使预测准确度下降的问题，方法简单易实现，不占用更多的软硬件资源，即可提高装置的智能化水平和可靠性。

主权项：1.一种变压器铁心接地电流监测方法，其特征在于：包括以下步骤：S01）、将传感器安装在变压器油箱上，铁心或夹件接地铜排穿过传感器的中心孔，传感器采集铁心夹件接地电流；S02）、传感器的输出通过屏蔽电缆传输到就地模块的输入端，当传感器输出为电压数据或4-20mA电流数据时，采集电流经过采样模块传输至控制器I；当传感器输出为采用RS485协议传输的数据时，采集电流直接传输至控制器I；S03）、控制器I首先启动智能自运维单元，启动自检，进入程序主循环后启动周期自检以及对硬件的周期性监视和故障诊断，并生成运维日志；同时读取接地电流的转换结果，与预警和告警阈值进行比较，并将接地电流传输给IEC61850通信模块和控制器II；S04）、控制器II接收来自控制器I的接地电流数据，进行存储和接地电流预测，将至时刻的接地电流采样值输入预测模型，，输出下一采样时刻的铁心夹件接地电流预测值，并将预测值回传给控制器I；本步骤中的接地电流预测方法为：S41）、将至时刻的接地电流值构造成数列；S42）、将数列进行累加得到数列，其中；S43）、建立预测模型的白化微分方程，并求得离散解： ，其中和分别为模型参数；S44）、将步骤S43）中的离散解进行累减得到接地电流预测模型为： ；S05）、控制器I将时刻的电流预测值、实际采样值、两者之间的差值传输至智能自运维单元、传感器故障判断单元和限流电阻投切控制模块，依据预测值和实际采样值作为传感器故障判断和限流电阻投切的一个判断条件，对于控制器I内的传感器故障判断单元，输入为同一时刻三相铁心接地电流和三相夹件接地电流以及下一时刻的接地电流预测值，输出为传感器状态信号；S06）、控制器I将接地电流值、告警信息、自运维日志、传感器故障信息通过IEC61850通信模块或无线通信模块上传至变电站辅助设备监控系统；模型参数a、b的计算过程为： ，其中， ， 的计算方法为：以，，作为插值节点，进行拉格朗日插值，计算得到： ；将区间进行三等分，再次进行拉格朗日插值，计算得到： ；采样模块包括过压保护电路，过压保护单元连接在电压输入型信号调理电路之前，过压保护单元中设有二进制乘法数模转换器，控制器I根据采集信号的大小，调整模数转换器的输入参数，将信号调理单元的输出进行限定，具体过程为：电压型信号调理电路的输出为： ，其中，为数模转换器的通道个数；、…为数模转换器的输入，若是高电平，则，若是低电平，则；是传感器的输出信号，控制器I通过控制模数转换器的输入、…，达到调节信号调理单元输出和过压保护的目的；控制器I内的传感器故障判断单元连续3个采样周期没有采集到某路接地电流信号时，进行三相铁心接地夹件接地电流比对和同相铁心接地电流和夹件接地电流比对，同时判断预测值与实际采样值的差值是否在允许范围内，若比对和判断结果与采样结果一致，则判定该路传感器故障并发出传感器故障信号。

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