[發(fā)明專利]一種基于光電信號對有載分接開關(guān)切換程序進行在線監(jiān)測的方法及系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112630644B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許淵;弓艷朋;畢建剛;袁帥;杜勁超;張書琦;于浩;常文治;汪可;楊帆
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電力科學(xué)研究院有限公司
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327
• 代理公司: 北京工信聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11266
• 代理人: 賈銀秋

本發(fā)明公開了一種基于光電信號對有載分接開關(guān)切換程序進行在線監(jiān)測的方法及系統(tǒng)，方法包括：通過第一特高頻傳感器獲取有載分接開關(guān)切換程序中產(chǎn)生的第一信號，通過第二特高頻傳感器獲取第二信號，通過光傳感器獲取光信號，通過第三特高頻傳感器獲取外部空間的干擾信號；對第一信號、第二信號、光信號及干擾信號的獲取過程進行同步監(jiān)測，當(dāng)同時監(jiān)測到獲取第一信號、第二信號以及光信號中至少二個信號時，并且在該監(jiān)測時刻沒有監(jiān)測到獲取干擾信號時，確定監(jiān)測的時刻為有載分接開關(guān)切換程序的有效切換時刻；當(dāng)連續(xù)監(jiān)測到的有效切換時刻達到預(yù)設(shè)數(shù)量時，將連續(xù)的預(yù)設(shè)數(shù)量的有效切換時刻作為有載分接開關(guān)切換程序的切換時序。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及輸變電技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于光電信號對有載分接開關(guān)切換程序進行在線監(jiān)測的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

有載分接開關(guān)(On Load Tap Changer，OLTC)是特高壓直流輸電必不可少的重要設(shè)備，其主要功能是在不中斷負載電流的情況下，通過調(diào)壓操作維持換流閥直流側(cè)電壓恒定及補償交流系統(tǒng)電壓變化，將換流閥的觸發(fā)角保持在最佳運行范圍，避免因電壓波動造成換相失敗甚至是直流閉鎖，以±800kV兩端直流輸電系統(tǒng)為例，平均每天有48臺安裝于換流變內(nèi)部的OLTC，執(zhí)行500余次調(diào)壓操作，動作頻繁，作用重大，OLTC可靠運行對電力系統(tǒng)供電安全至關(guān)重要。

然而近年來，由于先后發(fā)生多起特高壓換流變OLTC放電事故，輕則OTLC損壞，線路跳閘損失輸送功率，重則換流變起火損毀，不僅造成了巨大的經(jīng)濟損失，還產(chǎn)生了非常不良的社會影響，相關(guān)單位承受了很大的運維壓力。遺憾的是，事故前，現(xiàn)有OLTC在線監(jiān)測或帶電檢測均未發(fā)出故障預(yù)警。針對故障較多的特高壓真空OLTC，需要建立一種有效的特高壓換流變真空OLTC監(jiān)測方法，以避免再次發(fā)生同類事故，保障特高壓換流變真空OLTC運行安全。

切換開關(guān)是OLTC的心臟，OLTC切換電壓主要依靠切換開關(guān)完成，是OLTC主要故障部位，近三年特高壓換流變OLTC故障全部起始于切換開關(guān)上。VR型OLTC的切換過程本質(zhì)上是5個開關(guān)的10次順序開、合，這5個開關(guān)分別為切換開關(guān)中主觸頭(MC)、主真空泡(MSV)、主轉(zhuǎn)換開關(guān)(MTF)、輔助真空泡(TTV)、鋪助轉(zhuǎn)換開關(guān)(TTF)，這5個開關(guān)的10次開、合時間順序就是切換開關(guān)的切換時序，整個過程通常在100ms內(nèi)完成。

切換開關(guān)切換過程中各觸頭切換程序是否正確對OLTC運行安全起決定作用，而緊固件松動、彈簧斷裂、觸頭接觸不良等OLTC異常狀態(tài)將對切換過程產(chǎn)生直接影響，通過檢測切換時序診斷OLTC故障準確可靠。直流檢波法是目前公認的切換時序檢測方法，已經(jīng)成為OLTC型式試驗、出廠試驗和大修試驗的必檢項，但由于測試時需拆卸OLTC，只能離線開展，檢修時間長、操作難度大，OLTC投運后只在運行時間或操作次數(shù)達到上限時進行，通常很少開展，無法及時監(jiān)測OLTC切換時序變化，避免重大事故的發(fā)生。

現(xiàn)有技術(shù)多采用振動信號分析法進行OLTC的機械故障診斷，以O(shè)LTC的振動信號的包絡(luò)平均值作為基準，將短時能量法、振動信號包羅形狀和時間軸雙重識別法等多種方法應(yīng)用于OTLC切換程序識別，取得了一定成效。

然而，由于OLTC切換過程振動信號傳播路徑復(fù)雜，振動信號折返射和頻率混疊現(xiàn)象十分嚴重，檢測精度最高10ms，而切換程序的檢測要求需要達到1ms，實際應(yīng)用中，僅通過振動信號無法有效識別OLTC切換程序，識別誤差較大。

因此，需要一種技術(shù)，以實現(xiàn)基于光電信號對有載分接開關(guān)切換程序進行在線監(jiān)測。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明技術(shù)方案提供一種基于光電信號對有載分接開關(guān)切換程序進行在線監(jiān)測的方法及系統(tǒng)，以解決如何基于光電信號對有載分接開關(guān)切換程序進行在線監(jiān)測的問題。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種基于光電信號對有載分接開關(guān)切換程序進行在線監(jiān)測的方法，所述方法包括：

通過第一特高頻傳感器獲取有載分接開關(guān)切換程序中產(chǎn)生的第一信號；