[發明專利]一種用于智能變電站的電壓電流分體式的電能質量測量裝置及方法

在審

• 申請號: 202010694774.4
• 申請日: 2020-07-18
• 公開（公告）號: CN111650465A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 李勝文;劉翼肇;常瀟;張世鋒;王金浩;張敏;李慧蓬;樊瑞;雷達;高樂;宋述勇;胡多
• 申請（專利權）人: 國網山西省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 太原景譽專利代理事務所(普通合伙) 14113
• 代理人: 鄭景華

本發明公開一種用于智能變電站的電壓電流分體式的電能質量測量裝置及方法，能同時測量電壓類和電流類電能質量指標，測量信號分別取自合并單元前端模擬電壓和電流信號，精確獲得諧波等電能質量指標，解決了數字式電能質量測量裝置不能測高次諧波和傳統模擬信號測量法中測量指標不全面的問題；電壓測量模塊與電流測量模塊分別獨立設置，電壓測量模塊和電流測量模塊上分別設置有多個電壓信號測量通道和電流信號測量通道，電壓測量模塊和電流測量模塊均與高精度時鐘無線同步模塊電連接，電壓信號測量通道和電流信號測量通道分別與電壓測量屏和電流測量屏電連接，電壓測量屏和電流測量屏均與合并單元電連接。

技術領域

本發明一種用于智能變電站的電壓電流分體式的電能質量測量裝置及方法，屬于電能質量測量技術領域，具體涉及智能變電站的電能質量精確測量方法。

背景技術

智能變電站越來越普及，承擔著電能的變換和傳輸任務。隨著電力負荷越來越趨向于電力電子化，諧波等電能質量問題越來越突出。然而目前大多數智能變電站電壓電流和信號采樣頻率為4kHz，采樣頻率不足，不滿足諧波尤其是高次諧波等電能質量指標準確測量的要求。目前，智能變電站電能質量測試方法主要有以下幾種：

第一種方法是數字信號測量法。該方法采用數字式電能質量測試分析儀，采集智能變電站合并單元輸出端的數字信號。由于合并單元數字信號采樣頻率為4kHz，且合并單元儀用互感器抗混疊濾波器的諧波傳變特性影響，僅能準確測試到13次諧波。

第二種方法是傳統模擬信號測量法。該方法采用模擬式電能質量測試分析儀，信號取自合并單元輸入前端的互感器的模擬信號。該方法測試結果準確，但受限于智能變電站現場電壓匯控柜和電流匯控柜的安裝位置，電壓匯控柜和電流匯控柜是各自獨立的，且位置相距較遠，電壓電流同時測量存在很大困難。

第三種方法是諧波測量專用模數轉化法。該方法利用高精度諧波測量專用就地模塊，采集電壓電流波形數據，然后計算諧波，該方法可以準確測量諧波，但增加了專用就地模塊，增加了測量環節，專用就地模塊和數字式測量裝置通信協議變得復雜，同時增加了智能站現場諧波測試的難度和成本。

發明內容

本發明克服了現有技術存在的不足，提供了一種用于智能變電站的電壓電流分體式的電能質量測量裝置及方法，能同時測量電壓類和電流類電能質量指標，測量信號分別取自合并單元前端模擬電壓和電流信號，精確獲得諧波等電能質量指標，解決了數字式電能質量測量裝置不能測高次諧波和傳統模擬信號測量法中測量指標不全面的問題。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種用于智能變電站的電壓電流分體式的電能質量測量裝置，包括電壓測量模塊、電流測量模塊、電壓信號測量通道、電流信號測量通道和高精度時鐘無線同步模塊，所述電壓測量模塊與電流測量模塊分別獨立設置，分別用于采集電壓和電流的模擬波形采樣信號，所述電壓測量模塊和電流測量模塊分別固定設置在電壓匯控柜和電流匯控柜內，且所述電壓測量模塊和電流測量模塊上分別設置有多個電壓信號測量通道和電流信號測量通道，所述電壓測量模塊和電流測量模塊能對應的配置電壓信號測量通道和電流信號測量通道的變比參數；所述電壓測量模塊和電流測量模塊均與高精度時鐘無線同步模塊電連接，使電壓測量模塊裝置和電流測量模塊裝置的時鐘保持同步，確保獲得的電壓波形數據和電流波形數據同步；所述電壓信號測量通道和電流信號測量通道分別與電壓測量屏和電流測量屏電連接，所述電壓測量屏和電流測量屏均與合并單元電連接，所述電壓測量屏和電流測量屏和合并單元內均設置有安裝有電能質量分析軟件的控制模塊，使得電能參數即能單獨顯示也能合并顯示。

所述電壓測量模塊與電流測量模塊能單獨獨立測量，或組合使用。

本發明涉及一種用于智能變電站的電壓電流分體式的電能質量測量方法，包括下述步驟：

第一步，電壓信號測量通道接入電壓屏中測量對象的電壓信號，電流信號測量通道接入電流屏中對應測量對象的電流信號，配置電壓信號測量通道和電流信號測量通道的變比參數；