出口断路器分合闸检测方法及系统与流程

本技术涉及出口断路器，尤其涉及一种出口断路器分合闸检测方法及系统。

背景技术：

1、目前，在各种发电类型的大型发电厂中，通常会为发电机组安装出口断路器(generator circuit-breaker，简称gcb)。发电机出口断路器使用sf6介质灭弧，在机组安装出口断路器后，具有机组启停时不需要切换厂用电，当发电机故障时断路器可以断开与主变压器的联系，减少机组事故的操作量，以及有利于保护主变压器和工作变压器等优点。

2、其中，在出口断路器执行自身功能时，需要进行分闸和合闸的动作。然而，在实际应用中，受分合闸的控制精度和非预期障碍物阻挡等因素的影响，断路器分合闸可能没有到位，比如，断路器的连杆没有移动到预期位置。相关技术中，出口断路器缺少分合闸检测方案，无法确定分合闸是否到位。

3、因此，如何检测出口断路器分合闸动作是否到位成为目前亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、为此，本技术的第一个目的在于提出一种出口断路器分合闸检测方法，该方法能够准确检测出断路器合闸和分闸的动作是否达到预期要求，解决了如何检测出口断路器分合闸动作是否到位的问题，有利于提高断路器分合闸控制的精确性。

3、本技术的第二个目的在于提出一种出口断路器分合闸检测系统；

4、本技术的第三个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。

5、为达上述目的，本技术的第一方面实施例在于提出一种出口断路器分合闸检测方法，该方法包括以下步骤：

6、在断路器的主连杆的起始端设置激光测距传感器，并分别在所述断路器的三相连杆的铰接处设置振动角度传感器；

7、对基于传感器的分合闸检测进行训练，包括分别计算所述激光测距传感器和所述振动角度传感器对应的模板标准时间差，以及获取所述激光测距传感器和所述振动角度传感器测得的多个模板曲线；

8、获取所述断路器实际进行分合闸过程中的测试数据，将所述测试数据中的每个测试时间曲线与对应的模板曲线进行动态时间规整dtw，获得每个所述模板曲线对应的时间规整距离数值；

9、基于所述测试数据、所述模板标准时间差和全部的所述时间规整距离数值检测所述断路器的分合闸运动是否达到预期要求。

10、可选地，在本技术的一个实施例中，所述在断路器的主连杆的起始端设置激光测距传感器，包括：连接所述激光测距传感器与所述激光测距传感器相关的组件，并通电检查所述激光测距传感器是否连接正常；对所述激光测距传感器进行模拟高速采样测试，确认所述激光测距传感器的测试状态是否正常；在液压杆的合闸运动方向的两个端法兰处分别安装一个抱箍，并在所述抱箍的下方管套部位安装反光板作为光漫反射装置；将液压杆的分闸后位置与合闸后位置的中间位置，作为所述激光测距传感器的测量中心位置，并调节所述激光测距传感器的位置，使所述测量中心位置与所述激光测距传感器的光发射口之间相隔第一预设距离；保持所述液压杆处于合闸状态，向所述激光测距传感器供电，设置所述激光测距传感器的运行参数，并调节所述激光测距传感器和所述反光板的位置；将所述激光测距传感器的支架固定在所述主连杆的起始端的多个水泥墩处，并再次调节所述激光测距传感器和所述反光板的位置直至达到目标位置。

11、可选地，在本技术的一个实施例中，所述分别在所述断路器的三相连杆的铰接处设置振动角度传感器，包括：连接所述振动角度传感器与所述振动角度传感器相关的组件，并通电检查所述振动角度传感器的状态设置是否正常；对所述振动角度传感器进行模拟高速采样测试，确认所述振动角度传感器的测试状态是否正常；以结合螺栓固定、磁吸和硬质胶粘接的方式，将三个所述振动角度传感器分别安装在每项连杆的拐臂和转轴的铰接处；在所述振动角度传感器固化后，在每个所述振动角度传感器的对应位置处安装磁铁支架，包括：调节所述磁铁支架的位置，在所述磁铁支架上的磁铁与对应的振动角度传感器之间相隔第二预设距离后，强化固定所述磁铁支架。

12、可选地，在本技术的一个实施例中，该方法还包括：在全部的传感器设置完成后，在完整的测试周期内同步运行所述全部的传感器进行第一次整体测试；在所述第一次整体测试的测试数据正常的情况下，固定每个传感器至监测控制箱的线路；在所述全部的传感器的线路固定完成后，在完整的测试周期内同步运行所述全部的传感器进行第二次整体测试和第三次整体测试，并判断所述第二次整体测试和所述第三次整体测试的测试数据是否正常。

13、可选地，在本技术的一个实施例中，所述分别计算所述激光测距传感器和所述振动角度传感器对应的模板标准时间差，包括：将分合闸电磁阀的线圈电流的加速度达到最大值的时刻作为时间基准点，所述分合闸电磁阀位于所述断路器的液压弹簧箱中；以所述时间基准点为起始点，记录所述激光测距传感器检测到的变化量达到预设距离的第一时间点，并将所述第一时间点与所述时间基准点的差的绝对值作为第一模板标准时间差；以所述时间基准点为起始点，记录所述振动角度传感器检测到的变化量达到预设角度的第二时间点，并将所述第二时间点与所述时间基准点的差的绝对值作为第二模板标准时间差；确定所述第一模板标准时间差和所述第二模板标准时间差的偏差范围。

14、可选地，在本技术的一个实施例中，所述获取的所述多个模板曲线，包括：所述激光测距传感器测得的第一模板位移-时间曲线、模板速度-时间曲线、模板加速度-时间曲线和运动末端时段内的第二模板位移-时间曲线，以及所述振动角度传感器测得的第一模板角度-时间曲线、模板角速度-时间曲线、模板角加速度-时间曲线和运动末端时段内的第二模板角度-时间曲线。

15、可选地，在本技术的一个实施例中，所述将所述测试数据中的每个测试时间曲线与对应的模板曲线进行动态时间规整dtw，包括：计算任一测试时间曲线的时间序列与对应的模板曲线的时间序列的差的绝对值，获得原始距离矩阵；根据所述原始距离矩阵填充累计距离矩阵，包括根据不同的计算规则依次确定所述累计距离矩阵中最左侧一列的数值、最下边一行的数值和剩余位置处的数值；从完成更新的累计距离矩阵的右上角开始，从当前节点的左下方向中距离所述当前节点最近的三个节点中选择数值最小的节点作为下一节点，并依次确定下一节点直至获得所述对应的模板曲线的规整路径。

16、可选地，在本技术的一个实施例中，所述基于所述测试数据、所述模板标准时间差和全部的所述时间规整距离数值检测所述断路器的分合闸运动是否达到预期要求，包括：获取所述测试数据中的两个测试时间差，判断每个所述测试时间差是否在对应的模板标准时间差的所述偏差范围内；在满足模板标准时间差的偏差范围的情况下，将每个所述时间规整距离数值乘以对应的预设权重后相加，获得目标时间规整距离数；将所述目标时间规整距离数值与预设的规整距离阈值进行比较，在所述目标时间规整距离数值大于所述规整距离阈值的情况下，判定所述断路器的分合闸运动未达到预期要求并进行报警。

17、为达上述目的，本技术的第二方面实施例还提出了一种出口断路器分合闸检测系统，包括以下模块:

18、设置模块，用于在断路器的主连杆的起始端设置激光测距传感器，并分别在所述断路器的三相连杆的铰接处设置振动角度传感器；

19、计算模块，用于对基于传感器的分合闸检测进行训练，包括分别计算所述激光测距传感器和所述振动角度传感器对应的模板标准时间差，以及获取所述激光测距传感器和所述振动角度传感器测得的多个模板曲线；

20、规整模块，用于获取所述断路器实际进行分合闸过程中的测试数据，将所述测试数据中的每个测试时间曲线与对应的模板曲线进行动态时间规整dtw，获得每个所述模板曲线对应的时间规整距离数值；

21、检测模块，用于基于所述测试数据、所述模板标准时间差和全部的所述时间规整距离数值检测所述断路器的分合闸运动是否达到预期要求。

22、为了实现上述实施例，本技术第三方面实施例还提出了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的出口断路器分合闸检测方法。

23、本技术的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：本技术在断路器的主连杆的起始端设置激光测距传感器，并分别在断路器的三相连杆的铰接处设置振动角度传感器，通过在训练阶段获取用于比较的模板基准曲线等模板数据，在实际测试阶段将测试数据与模板数据进行动态时间规整，确定测试数据与模板数据的相似性的方式，监测出口断路器的主连杆以及abc三相连杆在进行合闸、分闸动作后位置是否到位。由此，本技术基于多类型传感器和动态时间规整技术，通过多个条件的判断提高了分合闸检测的准确性，能够准确检测出断路器合闸和分闸的动作是否达到预期要求，在未到位的情况下能够及时报警以进行相应的调整，提高了断路器分合闸控制的精确性，有利于确保断路器分合闸到位，提高了出口断路器的实用性和可靠性。

24、本发明附加的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。