[發明專利]一種串聯補償裝置供能在線監測裝置和方法

在審

• 申請號: 202011107196.6
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112383139A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 祁寶才;李永濱;馬順緒;答科超;馬汝括;施志剛;鄧國龍;田生祥;李斌;張梁;劉冬平;呂良輝;祁軍年;祁凡;張啟晟;郭財;穆婷
• 申請（專利權）人: 國家電網有限公司;國網青海省電力公司檢修公司;中電普瑞科技有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明提供一種串聯補償裝置供能在線監測裝置和方法，裝置包括激光送能裝置、平臺測量裝置和控制保護裝置；激光送能裝置的輸出端連接平臺測量裝置的輸入端，所述平臺測量裝置的輸出端連接控制保護系統的輸入端，所述控制保護系統的輸出端連接串聯補償裝置一次設備。本發明通過錄波模塊實現取能裝置和激光送能裝置發生切換時的暫態錄波記錄，對串聯補償裝置供能故障分析提供了有效的信息，為激光送能裝置和光伏功率變換器的運行壽命判斷提供有效判據；本發明提高了串聯補償裝置的有效利用率，且縮短了串聯補償裝置運行維護時間。

技術領域

本發明涉及電力系統技術領域，具體涉及一種串聯補償裝置供能在線監測裝置和方法。

背景技術

串聯補償裝置測量系統主要組成部分是平臺測量箱，其功能是采集高壓電容器平臺上多路模擬量，并將模擬量轉化為數字量，通過光通道將其傳遞到高壓平臺下的地面控制中心。串聯補償裝置的測量系統一般包括多個平臺測量箱，全部安裝在與地面絕緣的高壓平臺之上。平臺測量箱有兩種供電方式，第一種是激光送能方式：從地面的激光送能裝置將激光通過多路絕緣光纜送到高壓平臺上，再通過多路光電轉化實現供能；第二種是CT取能方式：這種方式供電與地面完全隔離，是將高壓線路CT的二次感應電流作為電流源，經過整流之后得到的直流電源實現供能。這兩種供電方式可實現相互切換，當串聯補償裝置退出運行時，采用激光送能的方式，當串聯補償裝置投入運行時采用CT取能的方式。但是由于高壓電容器平臺上電磁環境復雜，且高海拔地區的晝夜溫差大，影響平臺測量箱安全穩定運行，因此需要對對串聯補償裝置測量系統供能進行實時監測。

現有技術中的串聯補償裝置監測系統僅采集地面激光送能裝置的工作溫度以及串聯補償裝置高壓平臺上的測量模擬量，所以在串聯補償裝置帶電運行的情況下，無法獲得高壓電容器平臺上平臺測量箱的多個光伏功率變換器的工作情況以及整流之后的直流電壓，監測系統本身有效利用率低，且由于采集信息不全面，導致串聯補償裝置運行維護時間長。

發明內容

為了克服上述現有技術中有效利用率低以及串聯補償裝置運行維護時間長的不足，本發明提供一種串聯補償裝置供能在線監測裝置，包括激光送能裝置、平臺測量裝置和控制保護裝置；激光送能裝置的輸出端連接平臺測量裝置的輸入端，所述平臺測量裝置的輸出端連接控制保護系統的輸入端，所述控制保護系統的輸出端連接串聯補償裝置一次設備；

所述激光送能裝置用于在所述一次設備退出時產生激光；

所述平臺測量裝置用于在所述一次設備投入時采集光伏功率變換器的工作溫度、輸出端采樣電阻的端電壓和轉換電壓，并基于采集的信息和激光得到頻率信號，并基于頻率信號輸出數據幀；

所述控制保護裝置基于數據幀對所述一次設備進行錄波，并在對串聯補償裝置或電力系統故障時對所述一次設備進行保護。

平臺測量裝置的輸入端還設有取能裝置；

所述取能裝置用于在串聯補償裝置一次設備投入時獲取串聯補償裝置一次設備輸出的交流電，并把交流電轉換為直流電。

所述平臺測量裝置包括平臺電源模塊和與平臺電源模塊連接的模數轉換模塊；

所述平臺電源模塊與激光送能裝置連接，用于基于激光得到頻率信號，并基于頻率信號得到串型數據，還用于在串聯補償裝置一次設備退出時將激光轉換為直流電；

所述模數轉換模塊用于將來自于平臺電源模塊的直流電或來自于取能裝置的直流電和交流電為數字信號，并基于串型數據和數字信號得到數據幀。

所述平臺電源模塊包括采集模塊、光伏功率變換器和FPGA模塊；

所述光伏功率變換器用于在一次設備退出時將激光轉換為直流電，并將直流電傳輸給模數轉換模塊；

所述采集模塊與光伏功率變換器和光伏功率變換器均連接，用于采集光伏功率變換器的運行信息，并將運行信息轉換為頻率信號；