CN102270841B - 一种对直流偏磁抑制装置的定位系统 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种对直流偏磁抑制装置的定位系统，包括变压器、测控装置、远动通信装置和电能管理系统，变压器中性点和地之间串联有中性点隔离刀，变压器、测控装置和远动通信装置串联为一当地子系统，分布在各地的子系统再与所述电能管理系统通过电力通信网连接。本发明在变压器中性点串联直流电流互感器，在能量管理系统中嵌入优化配置计算模块。变压器产生直流分量时，变压器中性点隔离刀的开关状态和直流电流互感器所测得的直流分量传给电能管理系统的优化配置计算模块，计算得出直流偏磁抑制装置的安装位置。本发明准确找出直流偏磁抑制装置的安装位置，减小变压器中性点之间电流的相互影响，确保了工程可用性，给电网的稳定性提供了有力保障。
Description
技术领域：
本发明涉及电力系统领域，具体涉及一种对直流偏磁抑制装置的定位系统。
背景技术：
随着直流输电技术在我国的迅猛发展，到目前为止，国内已有多个大型直流输电工程投入运行，如葛洲坝-南桥、天生桥-广州、安顺-肇庆等多个直流输电工程投入试运行。未来十二五期间国内还将有数个直流输电工程投入运行。
单极大地回线运行方式是直流输电系统不同运行方式中的一种。它是利用单根金属导线和大地构成直流侧的单极回路，大地相当于直流输电线路的一根导线，流经它的电流为直流输电工程的运行电流。从理论分析和系统运行情况可知，这种运行方式将在中性点接地变压器上产生直流分量，从而引起变压器发生直流偏磁；随着直流输送功率的增加，会造成某些流过较大直流分量的变压器发生磁饱和，使得系统正常运行时在这些变压器上出现振动加剧、噪声增大、过热等问题，既影响变压器本身的安全，也会影响电网的正常运行。另一方面在有些区域，由于一些厂矿采用大型直流用电设备如牵引机车，以大地作为其一个回路，也会在附近的中性点直接接地的变压器中造成直流偏磁。直流偏磁这一现象已经出现在众多的工程验证中。
目前解决直流偏磁的方法消除变压器中性点流入直流电流的方法有3种，一是在变压器中性点装电阻，限制直流电流的大小；二是在输电线上装设串联电容补偿，阻断直流的通路；三是在变压器中性点装设电容，阻断直流电流。根据工程应用效果，同时考虑经济性等，目前直流偏磁抑制以电容法的直流偏磁抑制装置在进行直流抑制时效果较好。但目前在进行电容法直流偏磁项目进行直流偏磁治理时，在一个区域电网内的一个变压器中性点上安装上隔直电容时，会对其他变压器中性点的直流电流造成影响，会使区域电网内的其他相关中性点的中性点电流增大；而另一些变压器中性点上的中性点电流变小。由于整个大地电阻的直流电流的传统规律比较复杂，传统的电力系统仿真分析软件很难进行真实的建模，然后根据仿真模型去准确的分析各个变压器中性点安装隔直电容后对其他变压器中性点的影响；这样一来就需要我们去寻找一种区域电网直流偏磁抑制装置的优化配置解决方案，通过这种方法来使一个区域电网的变压器中性点出现直流偏磁现象时候，通过优化配置解决方案确定出电容法直流偏磁抑制装置的最佳安装地点，从而把整个区域的变压器直流偏磁水平降低到最低限度。
发明内容：
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种对直流偏磁抑制装置的定位系统，通过该定位系统，找出直流偏磁抑制装置的最佳安装地点，把对电网的影响降低到最小。
本发明提供的一种对直流偏磁抑制装置的定位系统，所述定位系统包括变压器、测控装置、远动通信装置和电能管理系统，所述变压器中性点和地之间串联中性点隔离刀，所述变压器、所述测控装置和所述远动通信装置通过电缆串联为当地子系统，分布在各地的子系统并联后再与所述电能管理系统通过电力通信网连接；其改进之处在于：
在所述变压器中性点串联有直流电流互感器；
在所述能量管理系统中嵌入优化配置计算模块；
当所述变压器产生直流分量的时刻，变压器中性点隔离刀的开关状态和直流电流互感器所测得的直流分量通过所述测控装置和所述远动通信装置传给所述电能管理系统的所述优化配置计算模块，所述优化配置计算模块将信号处理后得出所述直流偏磁抑制装置的安装位置。
本发明提供的第一优选方案的定位系统，其改进之处在于，所述优化配置计算模块的公式为：其中ai为变压器中性点直流电流的分布系数，Ii为流过变压器中性点的直流电流，ki为变压器中性点隔离刀闸的开关状态。
本发明提供的第二优选方案的定位系统，其改进之处在于，所述远动通信装置硬件为嵌入式工业PC模块，软件采用嵌入式操作系统。
本发明提供的第三优选方案的定位系统，其改进之处在于，所述电能管理系统为CC-2000系列电能管理系统。
本发明提供的第四优选方案的定位系统，其改进之处在于，所述测控装置是由AC板、DC板、CPU和通信板构成的型号为RCS-9705C的测控装置。
本发明提供的第五优选方案的定位系统，其改进之处在于，所述直流偏磁抑制装置包括电容。
本发明提供的第六优选方案的定位系统，其改进之处在于，所述优化配置计算模块为一嵌入到电能量管理系统中的独立模块，型号为LocateDC-101，其通过公共信息模型和电能力管理系统进行通信。
本发明提供的较优选方案的定位系统，其改进之处在于，通过所述公式求解变压器的中性点的直流电流的分布系数ai，所述ai最大的就为所述直流偏磁抑制装置的安装位置。
本发明提供的另一优选方案的定位系统，其改进之处在于，所述远动通信装置为RCS-9698C/D型号的远动通信装置。
与现有技术比，本发明的有益效果为：
本发明借用已有的变电站自动化测控装置及既有的远动通信通道，只需要在变压器接地线添加一直流电流传感器，工程实施简单，投资小。
本发明结合具体的工程需求，在直流大地传输模型无法准确建立的情况下，结合本发明准确找出直流偏磁抑制装置的优化安装位置，减小变压器中性点之间电流的相互影响，确保了工程可用性，给电网的稳定性提供了有力保障。
附图说明
图1本发明提供的整体示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
如图1所示，本实施例对直流偏磁抑制装置的定位系统包括变压器、测控装置、远动通信装置和电能管理系统，变压器中性点和地之间串联中性点隔离刀闸，变压器、测控装置和远动通信装置通过电缆串联为一当地子系统，所述分布在各地的子系统再与所述电能管理系统通过电力通信网连接。
本实施例的改进点是在每个串联组的变压器中性点串联一个直流电流互感器；在能量管理系统中嵌入优化配置计算模块。
优化配置计算模块的公式为：其中ai为每个变压器中性点直流电流的分布系数，Ii为流过变压器中性点的直流电流，ki为变压器中性点隔离刀闸的开关状态，隔离刀闸合上为1，分开为0。
当串联组中的任意变压器产生直流分量的时刻，变压器中性点隔离刀的开关状态和该变压器中性点和电容之间安装的直流电流互感器所测得的直流分量通过测控装置和远动通信装置传给电能管理系统，电能管理系统以对外提供的标准数据模型访问接口获取上述信息后，传给优化配置计算模块，优化配置计算模块根据电能管理系统所提供的历史数据，利用统计方法从中选取整个区域电网直流偏磁比较严重且所有变压器中性点刀闸都合上的n组断面电流数据，根据上述公式求解每个变压器的中性点的直流电流的分布系数ai，所述ai最大的就为所述直流偏磁抑制装置的安装位置。
本实施例远动通信装置硬件为嵌入式工业PC模块，软件采用嵌入式操作系统，其型号为RCS-9698C/D；电能管理系统为CC-2000系列电能管理系统；测控装置是由AC板、DC板、CPU和通信板构成的型号为RCS-9705C的测控装置；直流偏磁抑制装置包括电容；优化配置计算模块为LocateDC-101。
最后应该说明的是：结合上述实施例仅说明本发明的技术方案而非对其限制。所属领域的普通技术人员应当理解到：本领域技术人员可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均在申请待批的权利要求保护范围之中。
Claims (1)
1.一种对直流偏磁抑制装置的定位系统，所述定位系统包括变压器、测控装置、远动通信装置和电能管理系统，所述变压器中性点和地之间串联中性点隔离刀，所述变压器、所述测控装置和所述远动通信装置通过电缆串联为当地子系统，分布在各地的子系统并联后再与所述电能管理系统通过电力通信网连接；其特征在于：
在所述变压器中性点串联有直流电流互感器；
在所述电能管理系统中嵌入优化配置计算模块；
当所述变压器产生直流分量的时刻，变压器中性点隔离刀的开关状态和直流电流互感器所测得的直流分量通过所述测控装置和所述远动通信装置传给所述电能管理系统的所述优化配置计算模块，所述优化配置计算模块将信号处理后得出所述直流偏磁抑制装置的安装位置；
所述优化配置计算模块的公式为：其中ai为变压器中性点直流电流的分布系数，Ii为流过变压器中性点的直流电流，ki为变压器中性点隔离刀闸的开关状态；
所述远动通信装置硬件为嵌入式工业PC模块，软件采用嵌入式操作系统；
所述电能管理系统为CC-2000系列电能管理系统；
所述测控装置是由AC板、DC板、CPU和通信板构成的型号为RCS-9705C的测控装置；
所述直流偏磁抑制装置包括电容；
所述优化配置计算模块为一嵌入到电能管理系统中的独立模块，型号为LocateDC-101，其通过公共信息模型和电能管理系统进行通信；
通过所述公式求解变压器的中性点的直流电流的分布系数ai，所述ai最大的就为所述直流偏磁抑制装置的安装位置；
所述远动通信装置为RCS-9698C/D型号的远动通信装置。
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