[發(fā)明專利]高壓換流站直流場暫態(tài)電壓監(jiān)測裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610267636.1
• 申請日: 2016-04-27
• 公開（公告）號: CN105759105B
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發(fā)明（設計）人: 謝施君;張榆;李建明;周慧瑩;周悅;鐘斌;王乃會
• 申請（專利權）人: 國網四川省電力公司電力科學研究院;國網四川省電力公司樂山供電公司;國家電網公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G08C17/02
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 梁田

本發(fā)明公開了高壓換流站直流場暫態(tài)電壓監(jiān)測裝置及方法，包括如下步驟：由布置于高壓換流站直流場的全光學電場傳感器對空間電場進行實時測量，現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集發(fā)送裝置進行數(shù)據(jù)的采集并存入緩存；現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集發(fā)送裝置的分析模塊通過調取緩存數(shù)據(jù)，對電場測量結果進行實時分析，一但電場測量幅值超過所設定的閥值，從緩存中取出發(fā)送至無線通信模塊；現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集發(fā)送裝置的無線通信模塊收到觸發(fā)的測量數(shù)據(jù)后發(fā)出；控制室的無線數(shù)據(jù)接收裝置的天線收到測量數(shù)據(jù)后，并通過內網上傳至中心站；中心站將通過內外傳輸?shù)臅簯B(tài)電場測量結果轉化為暫態(tài)電壓波形。本發(fā)明通過上述原理，解決高壓換流站直流場一次側暫態(tài)電壓準確、安全監(jiān)測的技術問題。

技術領域

本發(fā)明涉及電力領域，具體地，涉及高壓換流站直流場暫態(tài)電壓監(jiān)測裝置及方法。

背景技術

高壓換流站輸送容量大，若為安裝暫態(tài)電壓監(jiān)測設備而停運將造成巨大的經濟損失。國內高壓換流站的電壓等級在500kV以上，若高、低電位設備存在連接，可能造成絕緣故障隱患，影響換流站的安全運行。高壓換流站的暫態(tài)電壓種類多，各類暫態(tài)電壓的時域和頻域跨度存在較大差異，從數(shù)百毫秒至微秒級不等，要求監(jiān)測裝置的帶寬范圍至少覆蓋20Hz~40MHz、采集率最快可達40MS/s。高壓換流站在極母線和中性母線布置的直流分壓器，其3dB上限截止頻率僅為10kHz，采集率僅為6.4kHz，無法滿足高壓換流站直流場暫態(tài)電壓的監(jiān)測需求。

在專利“光纖式電壓測量方法及其測量裝置”（200810231873.8）曾提出一種用于電力電網系統(tǒng)中測量各種暫態(tài)電壓的光纖式電壓測量方法及其裝置，在被測高壓導體表面放置金屬感應極板，并通過光纖傳遞感應極板電容分壓數(shù)值，進而對高電位暫態(tài)電壓進行測量。該方法需在高電位布置感應極板，必須停電作業(yè)。盡管采用了絕緣材料的光纖將高電位的測量結果傳輸至地電位，然而若要實現(xiàn)在線監(jiān)測方式的長期運行，必須定制光纖絕緣子提供爬距。

在專利“一種智能變電站二次暫態(tài)電壓測量裝置及測量方法”（201210545842.6）提出了一種智能變電站的二次暫態(tài)電壓測量方法，其利用電壓互感器的二次線圈連接電壓探頭實現(xiàn)了對智能變電站內的二次暫態(tài)電壓的測量。其監(jiān)測對象為二次側暫態(tài)電壓，而非高壓一次側暫態(tài)電壓。

在專利“一種低壓用電網安全監(jiān)測方法”（201410690865.5）提及采集低壓用電網線路首端的三相暫態(tài)電流信號和電壓信號。由于采集的信號僅用于電能質量分析，其數(shù)據(jù)采樣頻率僅為10kHz，時間窗為擾動后的一個半周波，無法用于高壓換流站可能存在的μs的快速暫態(tài)電壓的監(jiān)測。

發(fā)明內容

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術的不足，提供高壓換流站直流場暫態(tài)電壓監(jiān)測裝置及方法，解決高壓換流站直流場一次側暫態(tài)電壓準確、安全監(jiān)測的技術問題。

本發(fā)明解決上述問題所采用的技術方案是：高壓換流站直流場暫態(tài)電壓監(jiān)測方法，包括如下步驟：

步驟A) 由布置于高壓換流站直流場的全光學電場傳感器對暫態(tài)電壓形成的空間電場進行實時測量，現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集發(fā)送裝置進行數(shù)據(jù)的采集并存入緩存；

步驟B) 現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集發(fā)送裝置的分析模塊通過調取緩存數(shù)據(jù)，對電場測量結果進行實時分析，一但電場測量幅值超過所設定的閾值，即視為觸發(fā)1次，并將觸發(fā)時刻前0.1s和觸發(fā)時刻后0.4s的數(shù)據(jù)從緩存中取出發(fā)送至無線通信模塊，現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集發(fā)送裝置再次進入“待觸發(fā)狀態(tài)”，等待下一次暫態(tài)電壓觸發(fā)；

步驟C) 現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集發(fā)送裝置的無線通信模塊收到觸發(fā)的測量數(shù)據(jù)后，利用天線將其發(fā)出；

步驟D) 控制室的無線數(shù)據(jù)接收裝置的天線收到測量數(shù)據(jù)后，轉化為標準數(shù)據(jù)格式，并通過內網上傳至中心站；