[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

本發明涉及一種風電場集電線路雷擊接地故障監測系統，包括：邊緣計算裝置，該邊緣計算裝置包括邊緣數據采集單元、邊緣計算網關和GPS授時單元；各個邊緣數據采集單元在GPS授時單元的授時下進行同步的數據采集后，將數據發送給邊緣計算網關，邊緣計算網關根據該同步采集的各個數據判斷是否產生雷擊接地故障，根據各個邊緣數據采集單元在集電線路上的連接關系判斷雷擊接地故障的發生區域。在判定產生雷擊接地故障后根據各個邊緣數據采集單元在集電線路上的連接關系判斷雷擊接地故障的產生地點，邊緣數據采集單元的安裝地點可以根據不同電壓級別不同接線方式的風電場進行統一規劃設置，相同電壓級別和接線方式的風電場的數據可以較好的進行對比分析。

技術領域

本發明涉及風電場運維技術領域，具體涉及一種風電場集電線路雷擊接地故障監測系統。

背景技術

隨著風力發電的快速發展，很多風電場選址在曠野、丘陵或高山等地，集電線路長，遭遇雷擊的幾率較大，雷擊放電引起很高的雷電過電壓，導致線對地、相間絕緣擊穿等，從而造成線路跳閘事故。雷擊事故造成的整條集電線路機組停運，會引起電能浪費、維修費用等高昂的經濟損失。

現有技術中對雷電的監測大都是在容易遭受雷擊的地方設置測量裝置，實時測量電流、電壓或場強等數據并設置閾值，當判定實時測量的電流、電壓或場強超過該設定的閾值時記錄該電流、電壓或場強數據進行后續分析，或者進行實時的斷路動作對線路及設備進行保護。這種方法不僅需要實地了解遭受雷擊的簡易程度從而選擇不同精度的測量裝置，而且進行不同地方采集的不同次雷擊的雷電數據不利于雷電數據的對比分析。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的技術問題，提供一種風電場集電線路雷擊接地故障監測系統。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種風電場集電線路雷擊接地故障監測系統，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。

本發明的有益效果是：風電場集電線路的各個節點上設置邊緣數據采集單元，該節點可以為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等，并通過GPS授時單元授時使各個邊緣數據采集單元同步采集集電線路的電氣數據，可以在判定產生雷擊接地故障后根據各個邊緣數據采集單元在集電線路上的連接關系判斷雷擊接地故障的產生地點。邊緣數據采集單元的安裝地點可以根據不同電壓級別不同接線方式的風電場進行統一規劃設置，相同電壓級別和接線方式的風電場的數據可以較好的進行對比分析。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，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；