本发明属于断路器监测，具体涉及一种基于弧后电流测量的断路器状态评估系统。
背景技术：
1、断路器在电力系统中扮演着关键角色，其安全稳定的开断对整个电力系统的正常运行至关重要。通过监测断路器的运行状态，可以及时发现潜在的故障或异常情况，从而避免可能导致设备损坏或系统故障的风险。此外，断路器状态监测也有助于提高电力系统的可靠性和运行效率，通过分析监测数据，可以及时调整设备运行参数，优化系统配置，降低能源损耗，减少停机时间，从而提升供电质量和用户满意度。故断路器状态监测不仅是保障电力系统安全稳定运行的重要手段，也是提高系统运行效率和可靠性的关键措施，为现代电力网络的发展和管理提供了重要支持。
2、目前，断路器状态监测的研究重点逐渐向智能化和多参数监测方向发展。利用先进的传感技术、物联网、大数据分析等手段，实现对断路器工作状态的实时、准确监测。通过对大量数据的学习和分析，可实现对断路器故障类型的精准识别和预测，提高了故障诊断的准确性和效率。随着电力系统的智能化发展，断路器状态监测与电力系统自动化、远程控制等技术的融合应用日益增多，有望实现对断路器的远程监测、智能预警和远程控制，提高了电力系统的运行效率和可靠性。断路器通常在电流过零附近进行开断操作，在这一过程中，由于弧隙间的导电状态发生变化，产生了绝缘状态。在这个状态下，断路器分断电路，从而使得电路上的电压直接加载在断路器触点两端上，引发电压恢复过程。同时，在断路器分断后，弧隙间的电弧会经历灭弧过程，导致电弧的重燃或者熄灭，这就是介质恢复过程与电压恢复过程的对抗。这种对抗关系决定了断路器的稳定性和可靠性，需要系统管理者和维护人员密切监测和调整，以确保断路器能够有效地进行开断操作，避免电弧的重燃，从而保障电力系统的安全稳定运行。弧后电流作为断路器开断过程的重要参量，弧后电流测量可以为断路器开断性能的评估提供必要的依据，有助于提高断路器的安全可靠性，也为电力系统的稳定运行和维护提供了重要支持。然而，目前对于断路器状态检测的研究主要集中在机械特性监测与sf6气体监测方面，但这些都是通过监测断路器的控制参数或一般运行状态时的数据进行状态监测，而不是在断路器分闸工作时的参数来直接反映其运行状态，以弧后电流作为状态监测依据的却鲜有研究。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于弧后电流测量的断路器状态评估系统，用于解决断路器实际运行过程中开断性能监测与评估的技术问题。
2、本发明采用以下技术方案：
3、一种基于弧后电流测量的断路器状态评估系统，包括过程层模块，过程层模块的一端连接母线，另一端经间隔层模块连接站控层模块；
4、过程层模块用于采集放大后的弧后电流数据；
5、间隔层模块用于过程层模块与站控层模块之间的信息交互；
6、站控层模块用于对所监测到的弧后电流数据进行处理与分析，通过对比弧后电流数据阈值与历史运行信息，实现对断路器分闸状态的准确评估，并针对不同运行状态做出处理方案，实现断路器的状态评估。
7、优选地，过程层模块包括断路器，断路器的一端连接母线，另一端经同轴分流器接地连接，同轴分流器上并联设置有弧后电流测量装置。
8、更优选地，断路器为高压交流sf6或真空断路器，同轴分流器为低阻值低电感的大功率采样电阻，阻值为毫欧级别。
9、更优选地，弧后电流测量装置包括前级信号处理模块与信号放大与采集模块，
10、前级信号处理模块用于对同轴分流器的输出信号进行初步处理；信号放大与采集模块用于对初步处理后的信号进行增益补偿与采集。
11、更优选地，前级信号处理模块包括阻容分压器与反并联二极管，反并联二极管并联于阻容分压器的高压臂。
12、更优选地，信号放大与采集模块包括放大器，放大器的输入端连接信号前级处理模块，放大器的输出端经差分驱动器连接模数转换器。
13、优选地，间隔层模块包括断路器监控单元，断路器监控单元用于过程层模块与站控层模块之间的信息交互。
14、更优选地，断路器监控单元通过以太网与过程层模块的弧后电流测量装置进行数据传输。
15、优选地，站控层模块包括站控服务器，站控服务器通过光纤与间隔层模块的断路器监控单元进行数据通信。
16、更优选地，数据通信采用iec61850协议。
17、与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
18、一种基于弧后电流测量的断路器状态评估系统，包括过程层模块、间隔层模块与站控层模块，过程层模块与母线相连，可以测量断路器开断过程中的弧后电流，间隔层模块处于过程层模块与站控层模块之间，用于对过程层模块的数据格式进行转换，以统一的数据格式与站控层模块通信，站控层模块可对所监测到的弧后电流数据进行后处理与分析，进而对断路器的开断状态进行评估。
19、进一步的，过程层模块包括断路器、母线、同轴分流器与弧后电流测量装置，断路器一端连接母线，同轴分流器与断路器直接串联，可直接测量出流经断路器的电流，弧后电流测量装置并联于同轴分流器，用于对同轴分流器的输出信号进行放大与采集。
20、进一步的，弧后电流测量装置包括前级信号处理模块与信号放大与采集模块，前级信号处理模块包括阻容分压器与反并联二极管，反并联二极管并联于阻容分压器的高压臂，对同轴分流器的输出信号进行初步处理；信号放大与采集模块包括放大器、差分驱动器与模数转换器，用于对前级信号处理模块处理后的信号进行增益补偿与采集。
21、进一步的，反并联二极管并联于阻容分压器的高压臂，在高输入电压时导通进行限幅，在低输入电压时截止，阻容分压器用于为后级电路提供高带宽的限流回路。
22、进一步的，放大器用于前级信号处理模块后对信号进行增益补偿；差分驱动器用于将所述精密放大器放大后的单端信号转换为差分信号，提高模数转换器的工作性能；模数转换器用于将处理后的模拟信号转化为数字信号，用于后级数据的数字化传输。
23、进一步的，断路器监控单元用于弧后电流监测装置与站控服务器之间的信息交互，弧后电流测量装置与断路器监控单元通过以太网进行数据传输。
24、进一步的，断路器数据采集终端按照iec61850的规定要求，将弧后电流测量装置传输来的数据转换为站控服务器能够使用的数据模式，并将数据汇总于所述站控服务器，站控服务器对所监测到的弧后电流数据进行处理与分析，通过对比弧后电流数据阈值与历史运行信息，实现对断路器分闸状态的准确评估，并针对不同运行状态做出处理方案。
25、综上所述，请概括总结本发明的优点及好处。
26、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
1.一种基于弧后电流测量的断路器状态评估系统，其特征在于，包括过程层模块，过程层模块的一端连接母线，另一端经间隔层模块连接站控层模块；
2.根据权利要求1所述的基于弧后电流测量的断路器状态评估系统，其特征在于，过程层模块包括断路器(1)，断路器(1)的一端连接母线(6)，另一端经同轴分流器(2)接地连接，同轴分流器(2)上并联设置有弧后电流测量装置(3)。
3.根据权利要求2所述的基于弧后电流测量的断路器状态评估系统，其特征在于，断路器(1)为高压交流sf6或真空断路器，同轴分流器(2)为低阻值低电感的大功率采样电阻，阻值为毫欧级别。
4.根据权利要求2所述的基于弧后电流测量的断路器状态评估系统，其特征在于，弧后电流测量装置(3)包括前级信号处理模块与信号放大与采集模块，
5.根据权利要求4所述的基于弧后电流测量的断路器状态评估系统，其特征在于，前级信号处理模块包括阻容分压器与反并联二极管，反并联二极管并联于阻容分压器的高压臂。
6.根据权利要求4所述的基于弧后电流测量的断路器状态评估系统，其特征在于，信号放大与采集模块包括放大器(7)，放大器(7)的输入端连接信号前级处理模块，放大器(7)的输出端经差分驱动器(8)连接模数转换器(9)。
7.根据权利要求1所述的基于弧后电流测量的断路器状态评估系统，其特征在于，间隔层模块包括断路器监控单元(4)，断路器监控单元(4)用于过程层模块与站控层模块之间的信息交互。
8.根据权利要求7所述的基于弧后电流测量的断路器状态评估系统，其特征在于，断路器监控单元(4)通过以太网与过程层模块的弧后电流测量装置(3)进行数据传输。
9.根据权利要求1所述的基于弧后电流测量的断路器状态评估系统，其特征在于，站控层模块包括站控服务器(5)，站控服务器(5)通过光纤与间隔层模块的断路器监控单元(4)进行数据通信。
10.根据权利要求9所述的基于弧后电流测量的断路器状态评估系统，其特征在于，数据通信采用iec61850协议。