[發明專利]一種風電場集電線路雷擊接地故障監測系統

有效

• 申請號: 201910731815.X
• 申請日: 2019-08-08
• 公開（公告）號: CN110441655B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 謝密新;盧雋臣;馬豐云;普智勇;吳睿;劉勝業;竇體春;沈忠明;胡田
• 申請（專利權）人: 中廣核玉溪元江風力發電有限公司;武漢金利成科技有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R31/52
• 代理公司: 武漢藍寶石專利代理事務所(特殊普通合伙) 42242
• 代理人: 廉海濤

1.一種風電場集電線路雷擊接地故障監測系統，其特征在于，所述系統包括邊緣計算裝置(1)，所述邊緣計算裝置(1)包括邊緣數據采集單元(11)、邊緣計算網關(12)和GPS授時單元(13)；

所述邊緣數據采集單元(11)的數量為至少兩個，分別設置于所述風電場集電線路的各個設定節點上，采集各個所述節點的電氣數據；

所述邊緣計算網關(12)和所述GPS授時單元(13)均分別與各個所述邊緣數據采集單元(11)連接通信；

各個所述邊緣數據采集單元(11)在所述GPS授時單元(13)的授時下進行同步的數據采集后，將數據發送給所述邊緣計算網關(12)，所述邊緣計算網關(12)根據同步采集的各個數據判斷是否產生雷擊接地故障，在判定產生所述雷擊接地故障后根據各個所述邊緣數據采集單元(11)在所述集電線路上的連接關系判斷所述雷擊接地故障的發生區域；

所述節點包括：

各組風電機組的輸出點、各組風電機組的連接點、變電站的輸入點以及變電站的輸出點；

所述邊緣數據采集單元(11)包括電流互感器(111)和電場強度傳感器(112)；

所述電流互感器(111)用于采集集電線路的電流波形，所述電場強度傳感器(112)用于采集地面的電場強度；

所述邊緣計算網關(12)包括分析模塊(121)、故障錄波模塊(122)和無線通信模塊(123)；

所述分析模塊(121)實時分析所述邊緣數據采集單元(11)采集的所述集電線路的電流波形和地面的電場強度判斷是否產生所述雷擊接地故障；

在所述分析模塊(121)判定產生所述雷擊接地故障后，所述故障錄波模塊(122)記錄故障數據，通過無線通信模塊(123)將所述故障數據發送出去；

所述故障數據包括故障前后所述集電線路的電流波形變化情況；

所述系統還包括IOT云平臺(2)；

所述故障錄波模塊(122)記錄所述故障數據后通過所述無線通信模塊(123)發送給IOT云平臺(2)；

所述IOT云平臺(2)根據所述邊緣計算裝置(1)所在風電場的電壓級別和集電線路接線方式對所述故障數據進行分類，將同一電壓級別和集電線路接線方式的所述風電場各個節點故障前后電流變化情況與其對應的故障類型和故障發生區域進行匹配后存儲；

同一電壓級別和集電線路接線方式的風電場受到雷擊故障時，獲取該類型風電場的相同位置的各個邊緣數據采集單元（11）采集的故障數據，并將該故障數據與故障類型進行匹配存儲；

所述故障錄波模塊(122)記錄所述故障數據發送給IOT云平臺(2)后；

所述IOT云平臺(2)根據所述邊緣計算裝置(1)所在的風電場的電壓級別和集電線路接線方式以及所述故障數據，確定所述風電場發生的雷擊故障的故障類型和故障發生區域，故障類型包括：單相接地和相間接地短路；

所述系統還包括與所述IOT云平臺(2)通信連接的用戶終端(3)；

所述IOT云平臺(2)在判定所述邊緣計算裝置(1)所在風電場產生的所述雷擊接地故障的類型和故障發生區域后，將所述雷擊接地故障的類型和故障發生區域的信息推送給所述風電場對應的運維檢修人員的用戶終端(3)；

故障類型由電流計算得到結果后經工作人員實地確認或修改，得到該電壓級別和集電線路接線方式的風電場的發生任一類型的故障時各節點的電流變化情況。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述邊緣數據采集單元(11)包括小電流取電電路(113)，所述小電流取電電路(113)從所述集電線路取電為所述邊緣數據采集單元(11)提供電能。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述IOT云平臺(2)根據需求主動向所述邊緣計算裝置(1)發送召喚數據請求；

所述邊緣計算裝置(1)接收到所述召喚數據請求后將所述邊緣數據采集單元(11)采集的數據發送給所述IOT云平臺(2)。

4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述用戶終端(3)為電腦或者手機，所述信息通過短信、郵件或APP的形式進行推送。