[發(fā)明專利]一種用于智能電網(wǎng)的監(jiān)測系統(tǒng)

無效

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• 申請日: 2010-12-17
• 公開（公告）號: CN102035261A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李廣濱;張貴新;王蓓
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 羅文群

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于智能電網(wǎng)的監(jiān)測系統(tǒng)，屬于輸電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著電網(wǎng)技術(shù)的進一步發(fā)展，實現(xiàn)電網(wǎng)可靠、安全、經(jīng)濟、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標成為國內(nèi)外電力技術(shù)發(fā)展的主要方向。智能電網(wǎng)概念的提出，受到世界各國的廣泛關(guān)注。智能電網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)成為未來電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展的主要方向之一。伴隨著智能電網(wǎng)概念的提出，用于電網(wǎng)的相應設(shè)備也需滿足智能化的特點。作為電力系統(tǒng)測量的基本設(shè)備，互感器在智能電網(wǎng)建設(shè)的過程中也面臨新的要求，同時對于智能電網(wǎng)各項參數(shù)的監(jiān)測手段也面臨新的提升。借助互感器設(shè)備開展智能電網(wǎng)監(jiān)測研究項目具有極大的優(yōu)勢和必要性，應用前景可觀。

目前電網(wǎng)應用的互感器主要有電磁式互感器和電子式互感器兩類。電磁式互感器包括電磁式電壓互感器和電磁式電流互感器，工作原理為電磁感應定律。但隨著電力傳輸容量的增加，運行電壓越來越高，電磁式互感器暴露出絕緣要求高、磁飽和、鐵磁諧振、動態(tài)范圍小、頻帶窄以及有油易燃、易爆炸等缺點。電子式互感器包括電子式電壓互感器和電子式電流互感器，基于光學和電子學原理，依賴電子元件取樣、處理乃至輸出信號。與電磁式互感器相比，電子式互感器具有絕緣性能優(yōu)良、造價低、無磁飽和及鐵磁諧振現(xiàn)象、抗電磁干擾性好、危險系數(shù)低、頻率響應范圍寬等優(yōu)點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種用于智能電網(wǎng)的監(jiān)測系統(tǒng)，本系統(tǒng)由在電網(wǎng)線路中的多組電子式電壓互感器、電子式電流互感器和合并及信號處理模塊構(gòu)成，同時外接授時模塊對合并及信號處理模塊中的合并單元進行精確同步授時，通過網(wǎng)絡(luò)通信傳送，對輸出信號數(shù)據(jù)進行計算、傳輸和綜合處理。

本發(fā)明提出的用于智能電網(wǎng)的監(jiān)測系統(tǒng)，包括：

多個電子式電流互感器，分別用于獲取電網(wǎng)中各條線路的電流，多個電子式電流互感器分別串聯(lián)在電網(wǎng)的各條線路上，所有電子式電流互感器同時與合并及信號處理模塊相連；

多個電子式電壓互感器，分別用于獲取電網(wǎng)中各條線路的電壓，多個電子式電壓互感器分別并聯(lián)在電網(wǎng)的各條線路上，所有電子式電壓互感器同時與合并及信號處理模塊相連；

合并及信號處理模塊，包含合并單元和信號處理模塊，用于同步采集來自多個電流互感器的電流信號和來自多個電壓互感器的電壓信號，對數(shù)據(jù)進行計算，并將結(jié)果匯總到合并單元，以標準信號形式輸出，同時與授時模塊相連進行授時，并將同步時間授予各個電子式電流互感器和電子式電壓互感器。

授時模塊，用于對合并及信號處理模塊進行授時。

本發(fā)明提出的用于智能電網(wǎng)的監(jiān)測系統(tǒng)，其優(yōu)點如下：

1、本系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)互感器對電網(wǎng)電壓、電流測量與保護的功能，并具有頻響特性好、動態(tài)范圍大、準確性高等特點。

2、本系統(tǒng)可以對電網(wǎng)中電能參數(shù)進行實時計算，包括有功功率、無功功率等。

3、本系統(tǒng)可以進行電能質(zhì)量分析，包括頻率、諧波分量等。

4、本系統(tǒng)可以實現(xiàn)對電網(wǎng)線路故障的迅速準確定位，具有線路故障定位功能。

5、本系統(tǒng)可以實時記錄電網(wǎng)線路中電壓、電流波形，具有錄波器功能。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提出的用于智能電網(wǎng)的監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖(以三相三線制線路為例)。

圖2是利用本發(fā)明的監(jiān)測系統(tǒng)進行電網(wǎng)線路故障定位的工作線路圖。

具體實施方式

本發(fā)明提出的用于智能電網(wǎng)的監(jiān)測系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括：

多個電子式電流互感器，分別用于獲取電網(wǎng)中各條線路的電流，多個電子式電流互感器分別串聯(lián)在電網(wǎng)的各條線路上，所有電子式電流互感器同時與合并及信號處理模塊相連；

多個電子式電壓互感器，分別用于獲取電網(wǎng)中各條線路的電壓，多個電子式電壓互感器分別并聯(lián)在電網(wǎng)的各條線路上，所有電子式電壓互感器同時與合并及信號處理模塊相連；

合并及信號處理模塊，包含合并單元和信號處理模塊，用于同步采集來自多個電流互感器的電流信號和來自多個電壓互感器的電壓信號，對數(shù)據(jù)進行計算，并將結(jié)果匯總到合并單元，以標準信號形式輸出，同時與授時模塊相連進行授時，并將同步時間授予各個電子式電流互感器和電子式電壓互感器。

授時模塊，用于對合并及信號處理模塊進行授時。