本发明涉及变电站在线监测领域，尤其是一种电压互感器实时监测方法和装置。
背景技术：
电压互感器(potentialtransformer简称pt)和变压器类似，是用来变换电压的仪器。但变压器变换电压的目的是方便输送电能，因此容量很大，一般都是以千伏安或兆伏安为计算单位；而电压互感器变换电压的目的，主要是用来给测量仪表和继电保护装置供电，用来测量线路的电压、功率和电能，或者用来在线路发生故障时保护线路中的贵重设备、电机和变压器，因此电压互感器的容量很小，一般都只有几伏安、几十伏安，最大也不超过一千伏安。
为了保证电压互感器能够正常运行及其计量数据的可靠性，通常需要对电压互感器的运行状态进行检验，现有的电压互感器运行状态检验方法大都是采用人工检验的方式，人工检验的方式需要大量的人工进行现场检验和复杂的计算过程，工作效率低；其次，人工在对电压互感器进行现场精度测试时，对电压互感器进行多次反复的操作，导致原本正常运行的设备发生故障，存在较大的故障隐患；另外，现有的电压互感器运行状态检验方法只单纯的对电压互感器的设备好坏进行检测，而电压互感器的运行状态检测常被忽视，而这部分的故障所带来的影响有时非常较大，因此，现有的电压互感器运行状态检验方法不能实现电压互感器运行状态的全面检验，导致最后得出的运行状态检验结果不准确，并且人工干预容易出错导致检验结果可靠性低，无法准确掌握电能电压互感器的运行状态动态安全稳定性，进而也无法保证各主要电压互感器安全、稳定、准确运行，缺乏对事故处理信息进行动态跟踪及分析，不能对严重故障进行动态控制。
技术实现要素：
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种电压互感器实时监测方法和装置；本发明解决了人工检测电压互感器效率低且误差较大的问题；解决了电压互感器的检测不全面的问题；解决了无法准确掌握电能电压互感器的运行状态动态安全稳定性的问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种电压互感器实时监测方法，包括：实时获取电压互感器的监测数据；通过数据对电压互感器的电压偏差百分值，并对百分值进行归一化处理；通过数据对电压互感器所处环境的温度值进行归一化处理；通过数据对电压互感器所处环境的湿度值进行归一化处理；通过数据对电压互感器所处环境的磁场强度值进行归一化处理；通过电压、温度、湿度和电磁强度的归一化值计算电压互感器的运行状态值；对运行状态值进行判断，是否超出正常值。
进一步的，所述获取电压互感器的监测数据包括：电压互感器负载端的电压值u、电压互感器所处环境的温度值t、电压互感器所处环境的湿度值h、电压互感器所处环境的磁场强度值m。
进一步的，电压偏差百分值为：
进一步的，所述对电压互感器所处环境的温度值进行归一化处理方法为：
进一步的，所述电压互感器所处环境的湿度值进行归一化处理方法为：
进一步的，所述对电压互感器所处环境的磁场强度值进行归一化处理方法为：
进一步的，所述计算电压互感器的运行状态值方法为：
w＝w1eδu w2et w3eh w4em。
一种电压互感器实时监测装置，包括：控制单元、计算模块、传感器模块、存储模块、通讯模块、定位模块、时钟模块和供电模块；所述计算模块、定位模块、通讯模块、定位模块、时钟模块和供电模块分别与控制单元连接，传感器模块与计算模块连接。
由于采用上述结构，传感器模块会采集电压互感器的各个数据信息，再将数据信息发送至计算模块中，计算模块会将接收到的数据和预设额定值进行归一化处理，再将计算出的归一化值发送至控制单元，控制单元根据接收到的数据计算电压互感器的运行状态值，根据计算结果判断电压互感器状态。
进一步的，所述计算模块包括：第一计算器、第二计算器、第三计算器和第四计算器；第一计算器、第二计算器、第三计算器和第四计算器分别与传感器模块连接。
由于采用上述结构，第一计算器、第二计算器、第三计算器和第四计算器中均设有不同数据类型的额定值，所述额定值为电压互感器在正常情况下的各项数据指标。
进一步的，所述传感器模块包括：温度传感器、湿度传感器、磁场传感器和pt采集器；温度传感器和第一计算器连接，湿度传感器和第二计算器连接，磁场传感器和第三计算器连接，pt采集器和第四计算器连接。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明通过在线实时获取电压互感器的监测数据进行分析得出电压互感器的运行状态，无需人工进行现场检验，效率高。
2、本发明减少了人工的干预，不会出现由于人为原因导致原本正常运行的设备发生故障，设备故障隐患较低。
3、本发明可以实时获取电压互感器所处的温度、湿度、磁场强度数据以及电压数据，可以获取更多的数据源，使分析结果就更加全面，保证最后得出的运行状态检验结果准确、全面、可靠性高，也可以实现精准维修。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是电压互感器实时监测方法流程图。
图2是电压互感器实时监测装置结构图。
其中，1-控制单元；2-计算模块；3-传感器模块；4-存储模块；5-通讯模块；6-定位模块；7-时钟模块；8-供电模块；21-第一计算器；22-第二计算器；23-第三计算器；24-第四计算器；31-温度传感器；32-湿度传感器；33-磁场传感器；34-pt采集器。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
实施例1
一种电压互感器实时监测方法，如图1所示，包括：
s1：实时获取电压互感器的监测数据。
上述步骤中，监测数据包括电压互感器负载端的电压值u、电压互感器所处环境的温度值t、电压互感器所处环境的湿度值h、电压互感器所处环境的磁场强度值m。
s2：通过数据对电压互感器的电压偏差百分值，并对百分值进行归一化处理。
上述步骤中，通过如下计算公式得到电压互感器的电压偏差百分值δu：
s3：通过数据对电压互感器所处环境的温度值进行归一化处理。
上述步骤中，对电压互感器所处环境的温度值t进行归一化处理方法为：
s4：通过数据对电压互感器所处环境的湿度值进行归一化处理。
上述步骤中，电压互感器所处环境的湿度值h进行归一化处理方法为：
s5：通过数据对电压互感器所处环境的磁场强度值进行归一化处理。
上述步骤中，电压互感器所处环境的磁场强度值m进行归一化处理方法为：
s6：通过电压、温度、湿度和电磁强度的归一化值计算电压互感器的运行状态值。
上述步骤中，通过s2-s5中计算得到的电压归一化值eδu、温度归一化值et、湿度归一化值eh和点磁场强度归一化值em进行电压互感器的运行状态值w计算，具体为：w＝w1eδu w2et w3eh w4em；本实施例中，w1 w2 w3 w4＝1w1＝0.52，w2＝0.12，w3＝0.12，w4＝0.24。
s7：对运行状态值进行判断，是否超出正常值。
上述步骤中，运行状态值w判断方法为，若0.8≤w≤1，则表明电压互感器运行正常，若w<0.8，则表明电压互感器运行故障。
本实施例通过在线实时获取电压互感器的监测数据；对收集的数据进行处理并计算电压互感器的运行状态值，并对运行状态值进行判断，确定电压互感器的运行状态是否正常，该监测方法是通过在线实时获取电压互感器的监测数据进行分析得出电压互感器的运行状态，无需人工进行现场检验，效率高；其次，减少了人工的干预，不会出现由于人为原因导致原本正常运行的设备发生故障，设备故障隐患较低；再者，该电压互感器实时监测方法可以实时获取电压互感器所处的温度、湿度、磁场强度数据以及电压数据，可以获取更多的数据源，数据源越多，最后的分析结果就更加全面，可以实现电压互感器运行状态的全面检验，保证最后得出的运行状态检验结果准确、全面、可靠性高，可以及时准确的掌握电能电压互感器运行状态，可以实现及时精准的维修，大大提高了电压互感器的检修效率，进而保证各主要电压互感器安全、稳定、准确运行。
实施例2
一种电压互感器实时监测装置，如图2所示，包括：控制单元1、计算模块2、传感器模块3、存储模块4、通讯模块5、定位模块6、时钟模块7和供电模块8；所述计算模块2、定位模块6、通讯模块5、定位模块6、时钟模块7和供电模块8分别与控制单元1连接，传感器模块3与计算模块2连接；传感器模块3会采集电压互感器的各个数据信息，再将数据信息发送至计算模块2中，计算模块2会将接收到的数据和预设额定值进行归一化处理，再将计算出的归一化值发送至控制单元1，控制单元1根据接收到的数据计算电压互感器的运行状态值，根据计算结果判断电压互感器状态。
所述传感器模块3包括：温度传感器31、湿度传感器32、磁场传感器33和pt采集器34；温度传感器31用于监测电压互感器所处环境的温度，湿度传感器32用于监测电压互感器所处环境的湿度，磁场传感器33用于监测电压互感器所处环境的磁场强度，pt采集器34用于采集电压互感器的电压数据。
所述计算模块2包括：第一计算器21、第二计算器22、第三计算器23和第四计算器24；第一计算器21、第二计算器22、第三计算器23和第四计算器24中均设有不同数据类型的额定值，所述额定值为电压互感器在正常情况下的各项数据指标；本实施例中，第一计算器21与温度传感器31连接，温度传感器31与第一计算器21的输入端相连，第一计算器21的输出端与控制单元1相连，其预存了温度额定值，用于计算电压互感器所在环境温度的归一化值；第二计算器22与湿度传感器32连接，湿度传感器32与第二计算器22的输入端相连，第二计算器22的输出端与控制单元1相连，其预存了湿度额定值，用于计算电压互感器所在环境湿度的归一化值；第三计算器23与磁场传感器33连接，磁场传感器33与第三计算器23的输入端相连，第三计算器23的输出端与控制单元1相连，其预存了磁场强度额定值，用于计算电压互感器所在环境的电磁强度值的归一化值；第四计算器24与pt采集器34连接，pt采集器34与第四计算器24的输入端相连，第四计算器24的输出端与控制单元1相连，其预存了电压额定值，用于计算电压互感器的电压偏差百分值的归一化值。
所述定位模块6用于采集电压互感器实时位置信息，时钟模块7用于采集实时时间信息；通过电压互感器所处位置信息和实时的时间信息，可以明确的记录电压互感器的实时状态信息，同时在出现异常时，可以精准查找到具体的位置和时间出现的异常，以便更加快捷的进行维护。
所述存储模块4用于存储控制模块接收到的电压互感器实时数据信息和采集模块所获得的数据信息进行存储，以便调取查看。
所述通讯模块5用于将控制单元1中的信息数据发送至服务器或终端，本实施例中，采用无线传输，使数据可以进行远程查看。
所述供电模块8为电源，用于给装置进行持续供电。
所述控制单元1用于接收计算模块2发送的数据信息，判断数据信息是否正常，若出现异常则及时发出进行警报，其判断方式为，控制单元1在传感器模块3采集到的各项数据发送至计算模块2中后，计算模块2会将接收到的数据和预存的对应标准值进行归一化处理，再将归一化值发送至控制单元1中，控制单元1将根据归一化值计算电压互感器的运行状态值，判断该值是否超出正常范围，若超出则出现异常。
在使用时，通过温度传感器31实时监测电压互感器所处环境的温度，并将监测到的温度数据传递给第一计算器21，第一计算器21将监测得到的温度值和其内预设的额定值值进行计算得到温度的归一化值，然后将温度的归一化值传递给控制单元1；通过湿度传感器32实时监测电压互感器所处环境的湿度，并将监测到的湿度数据传递给第二计算器22，第二计算器22将监测得到的湿度值和其内预设的额定值值进行计算得到湿度的归一化值，然后将湿度的归一化值传递给控制单元1；通过磁场传感器33实时监测电压互感器所处环境的磁场强度，并将监测到的磁场强度数据传递给第三计算器23，第三计算器23将监测得到的磁场强度值和其内预设的磁场强度额定值进行计算得到磁场强度归一化值，然后将归一化值传递给控制单元1；通过pt采集器34实时采集电压互感器电压数据，并将监测到的电压数据传递给第四计算器24，第四计算器24将实时采集得到的电压值和其内预设的电压额定值进行计算得到电压归一化值，然后将归一化值传递给控制单元1；控制单元1将接收到的温度归一化值、湿度归一化值、磁场强度归一化值、电压归一化值进行计算得到电压互感器的运行状态值w，若0.8≤w≤1，则表明电压互感器运行正常，若w<0.8，则表明电压互感器运行故障；同时控制单元1读取定位模块6的定位信息和时钟模块7的时间信息将温度归一化值、湿度归一化值、磁场强度归一化值、电压归一化值存储在存储模块4中并通过通讯模块5将其判断结果数据传递给终端或服务器；此时监控人员便可以通过服务器及时了解电压互感器的运行状态，一旦发现电压互感器运行不正常，监控人员就可以及时将运行不正常的电压互感器所处的位置信息和时间则及时通知相关检修人员进行维修处理。
本发明通过在线实时获取电压互感器的监测数据进行分析得出电压互感器的运行状态，无需人工进行现场检验，效率高；同时减少了人工的干预，不会出现由于人为原因导致原本正常运行的设备发生故障，设备故障隐患较低；该电压互感器实时监测方法可以实时获取电压互感器所处的温度、湿度、磁场强度数据以及电压数据，可以获取更多的数据源，数据源越多，最后的分析结果就更加全面，可以实现电压互感器运行状态的全面检验，保证最后得出的运行状态检验结果准确、全面、可靠性高，也可以实现精准维修。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
1.一种电压互感器实时监测方法，其特征在于，包括：实时获取电压互感器的监测数据；通过数据对电压互感器的电压偏差百分值，并对百分值进行归一化处理；通过数据对电压互感器所处环境的温度值进行归一化处理；通过数据对电压互感器所处环境的湿度值进行归一化处理；通过数据对电压互感器所处环境的磁场强度值进行归一化处理；通过电压、温度、湿度和电磁强度的归一化值计算电压互感器的运行状态值；对运行状态值进行判断，是否超出正常值。
2.如权利要求1所述的电压互感器实时监测方法，其特征在于，所述获取电压互感器的监测数据包括：电压互感器负载端的电压值u、电压互感器所处环境的温度值t、电压互感器所处环境的湿度值h、电压互感器所处环境的磁场强度值m。
3.如权利要求1所述的电压互感器实时监测方法，其特征在于，所述计算电压互感器的运行状态值方法为：w＝w1eδu w2et w3eh w4em；其中，eδu为电压偏差百分值归一化处理值，et为电压互感器所处环境的温度值的归一化处理值，eh为电压互感器所处环境的湿度值的归一化处理值，em为电压互感器所处环境的磁场强度值的归一化处理值。
4.如权利要求3所述的电压互感器实时监测方法，其特征在于，电压偏差百分值为：
5.如权利要求3所述的电压互感器实时监测方法，其特征在于，所述对电压互感器所处环境的温度值进行归一化处理方法为：
6.如权利要求3所述的电压互感器实时监测方法，其特征在于，所述电压互感器所处环境的湿度值进行归一化处理方法为：
7.如权利要求3所述的电压互感器实时监测方法，其特征在于，所述对电压互感器所处环境的磁场强度值进行归一化处理方法为：
8.一种采用权利要求1所述方法的电压互感器实时监测装置，其特征在于，包括：控制单元(1)、计算模块(2)、传感器模块(3)、存储模块(4)、通讯模块(5)、定位模块(6)、时钟模块(7)和供电模块(8)；所述计算模块(2)、定位模块(6)、通讯模块(5)、定位模块(6)、时钟模块(7)和供电模块(8)分别与控制单元(1)连接，传感器模块(3)与计算模块(2)连接。
9.如权利要求8所述的电压互感器实时监测装置，其特征在于，所述计算模块(2)包括：第一计算器(21)、第二计算器(22)、第三计算器(23)和第四计算器(24)；第一计算器(21)、第二计算器(22)、第三计算器(23)和第四计算器(24)分别与传感器模块(3)连接。
10.如权利要求8所述的电压互感器实时监测装置，其特征在于，所述传感器模块(3)包括：温度传感器(31)、湿度传感器(32)、磁场传感器(33)和pt采集器(34)；温度传感器(31)和第一计算器(21)连接，湿度传感器(32)和第二计算器(22)连接，磁场传感器(33)和第三计算器(23)连接，pt采集器(34)和第四计算器(24)连接。
技术总结