专利名称：智能变电站继电保护装置光模块温度评估方法
技术领域：
本发明涉及一种智能变电站继电保护装置光模块温度评估方法，属于电力系统变电站继电保护技术领域。
背景技术：
智能变电站中大量的采用的光纤网络，取代了常规变电站中的电缆二次回路，若光模块发生问题或装置光纤接口接触不良，其温度分布特性与正常时将有所区别；光纤破损处，光功率衰耗大，大量热能将从破损处向外辐射，另外，光纤接口处的异常温升，证明其内部温度控制回路已出现故障，将对光模块元器件的寿命造成损害，进而影响保护装置的运行。因此，利用红外测温技术对光纤模块和光纤接口进行巡检，进行红外图谱分析，可及时发现薄弱环节，及时消除光纤通信存在的隐患。现有的测温不对光纤口温度进行检测，从而无法及时检测光模块的运行状况，在 光模块温升异常时，将使内部激光器发光功率降低，引起通讯误码，断链等一系列问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种智能变电站继电保护装置光模块温度评估方法，可以实现及时检测光模块的运行状况。为解决上述技术问题，本发明提供一种智能变电站继电保护装置光模块温度评估方法，其特征在于，包括以下步骤I)用红外热像仪对智能变电站实验室内继电保护装置进行了红外测温，测得前面板温度为Tl，后面板温度为T2，光模块温度为T3，顶盖温度为T4 ；2)求出前面板温度Tl、后面板温度T2、光模块温度T3、顶盖温度T4的最大温度T=max (Tl, T2, T3, T4)，已知厂家技术标准极限温度下限为Ta，上限为Tb，当Ta〈T〈Ta+10°C时，如满分为10分，则评价分值B为T-Ta ;当Ta+10°C <T〈Tb-10°C时，评价分值B为10分；当Tb-IO0C <T<Tb时，如满分为10分，则评价分值B为Tb-T ；3)计算最终评分K Κ=Σ ΒΑ，其中i为采集的次数，Bi为采集时对应的评价分
f-1
数，η为评价周期内总的采集次数。本发明对智能变电站继电保护装置，创造性的提出了光纤口红外测温方法及温度评估模型，可以实现及时检测光模块的运行状况，对智能变电站的继电保护状态检修评价导则进行了有益的补充，保证了智能变电站继电保护网络通讯、GOOSE跳闸及SV采样的正确率。
图I为本发明的评估方法结构示意图。
具体实施方式
CN 102928084 A书明说2/4页
通过对现场保护常用的光模块进行深入的研究和分析，对光模块的光电子器件、 功能电路和光接口，尤其是光电子器件进行了进一步的探索。光电子器件包括发射和接收两部分。发射部分输入的电信号经内部驱动芯片处理后驱动激光器发射出相应速率的调制光信号，其内部带有光功率自动控制电路，使输出的光信号功率保持稳定；接收部分光信号输入后由光探测二极管(APD/PIN)转换为电信号，经前置放大器输出相应码率的电信号，再经过主放(限制放大器)处理成等幅的数字信号。
光模块的核心部件为激光器，一方面，激光器的输出功率极易受温度影响一是激光器的阀值电流Ith随温度升高而增大，阀值电流随温度呈指数变化为Ith=I。eXp(T/T。);二是外微分子量子效率nd随温度升高而减小。温度升高时，阀值电流增大，nd减小，输出光功率明显下降，达到一定温度时，激光器就不激射了。而另一方面，激光器是一种高功率密度的热功耗器件，在工作中会产生大量的热量，再加上目前现场保护装置集约化配置理念及保测一体，在一个屏柜里可能有四、五台装置，一台装置上有大量的光纤接口，如此，正常运行时， 将会产生大量的热量，尤其是位置最上的光纤接口，由于热量都聚集于此，温升明显。因此，在光模块中都设计有相应的温度控制回路，以确保激光器的正常工作。但是，如果由于其自身的温度控制出现问题，从光模块温度开始上升到温升到致使通讯异常这段事件，相关异常无从监视，因此，有必要对光模块的进行红外温度测量，建立红外图谱数据库，并根据光模块的不同特点，环境温度的不同，研究出相应的光模块温度评估模型，以对光模块及智能化继电保护的温度运行状态进行准确评价。保护装 置光模块红外温度图谱的建立
由于光模块激光器对温度的敏感性，使得对智能保护光模块的工作温度进行红外测温显得尤为必要，在此基础上，建立相应的红外图谱库，对今后运行和检修的红外巡视及继电保护的状态评价都有着十分重要的意义。
采用美国FLIR ThermaCAM P630红外热像仪，对智能变电站实验室内继电保护装置进行了红外测温。环境温度24. 1°。测试数据如下
1.1南瑞继保PCS978变压器保护
位置温度(° )直连口55. 1-58. 3
1.2南瑞继保PCS923断路器保护
位置温度(° )直连口49. 3-45. 2
1.3南瑞继保？05974非电量保护
位置温度(° )直连口51. 4-53. 64
1.4南瑞继保？05_221合并单元
权利要求
1.一种智能变电站继电保护装置光模块温度评估方法，其特征在于，包括以下步骤1)用红外热像仪对智能变电站实验室内继电保护装置进行了红外测温，测得前面板温度为Tl，后面板温度为T2，光模块温度为T3，顶盖温度为T4 ；2)求出前面板温度Tl、后面板温度T2、光模块温度T3、顶盖温度T4的最大温度T=Hiax(T1，T2，T3，T4)，已知厂家技术标准极限温度下限为Ta，上限为Tb，当Ta〈T〈Ta+10°C时，如满分为10分，则评价分值B为T-Ta ；当Ta+10°C <T<Tb-10°C时，评价分值B为10分；当Tb-IO0C <T<Tb时，如满分为10分，则评价分值B为Tb-T ；3)计算最终评分KΚ=Σ Β /η，其中i为采集的次数，Bi为采集时对应的评价分数，η I为评价周期内总的釆集次数。
全文摘要
本发明公开了一种智能变电站继电保护装置光模块温度评估方法，包括以下步骤1)用红外热像仪对智能变电站实验室内继电保护装置进行了红外测温，测得前面板温度为T1，后面板温度为T2，光模块温度为T3，顶盖温度为T4；2)求出最大温度T=max(T1,T2,T3,T4)，已知厂家技术标准极限温度下限为Ta，上限为Tb，当Ta<T<Ta+10℃时，如满分为10分，则评价分值B为T-Ta；当Ta+10℃<T<Tb-10℃时，评价分值B为10分；当Tb-10℃<T<Tb时，如满分为10分，则评价分值B为Tb-T。本发明可以实现及时检测光模块的运行状况。
文档编号G01J5/00GK102928084SQ20121041737
公开日2013年2月13日 申请日期2012年10月26日 优先权日2012年10月26日
发明者严国平, 陈久林, 曹海欧, 黄浩声, 袁宇波, 管益斌, 徐宁, 邓洁清, 张佳敏 申请人:江苏省电力公司电力科学研究院