CN103018684B - 变电站站用交直流一体化电源的智能在线监测预警方法 - Google Patents
变电站站用交直流一体化电源的智能在线监测预警方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103018684B CN103018684B CN201210504231.7A CN201210504231A CN103018684B CN 103018684 B CN103018684 B CN 103018684B CN 201210504231 A CN201210504231 A CN 201210504231A CN 103018684 B CN103018684 B CN 103018684B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power supply
- early warning
- power
- voltage
- station
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
Abstract
一种变电站站用交直流一体化电源的智能在线监测预警方法，包括以下步骤：S1.站用电源配置正确性分析；S2.站用电源的健康情况检查；S3.站用电源的操作规范化监测；S4.站用电源的元器件管理；S5.站用电源的系统间数据分析；S6.站用电源单一系统内数据分析；S7.对关键设备的关键参数进行时间曲线分析。本发明通过对实时数据进行时间曲线分析，把实时数据与分析模型之间的差别关系进行归类统计，并实时跟踪差别较大的数据与初值进行关联比较，差值变化不规律，或者变化范围较大，系统将提高采集次数，并不断调整计算方法，得出最精确的变化曲线，精准的预判系统的运行健康状况，且可随着时间的增加，准确预判结果。
Description
技术领域
本发明涉及一种变电站站用交直流一体化电源的智能在线监测预警方法。
背景技术
变电站站用交直流一体化电源的智能监控系统包括交流电源系统、直流电源系统、UPS电源系统、通信电源系统以及INV电源系统，现有的智能监控系统只是将数据进行显示与转发，不对实时数据信息进行分析，无法对变电站站用交直流一体化电源的运行健康状况进行评估，从而不能对即将发生的险情进行预判。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，就是提供一种变电站站用交直流一体化电源的智能在线监测预警方法，其可对实时数据信息进行有效分析，对变电站站用交直流一体化电源的运行健康状况进行评估，从而对即将发生的险情进行预判。
上述技术问题的解决，本发明采用如下的技术方案：
一种变电站站用交直流一体化电源的智能在线监测预警方法，其特征是：包括以下步骤：
S1站用电源配置正确性分析
获取各电源系统设定的定值，将定值与各电源系统的最佳理论定值进行对比，若设定在理论定值范围内，则表示正常；反之，若超出理论定值范围，则进行预警；
S2站用电源的健康情况检查
获取各电源系统的实时数据，将实时数据根据行业标准对应划分为健康状态、正常状态、预警状态以及告警状态，若该实时数据在预警状态持续1分钟，则进行预警，若该实时数据达到告警状态则立刻进行告警；
S3站用电源的操作规范化监测
监测变电站站用电源的每次操作，与标准操作过程对比，对于不符合操作规程规范的过程进行预警并进行记录；
S4站用电源的元器件管理
对站用电源设备的关键器件进行管理，并对关键元器件按现有的失效分析方法进行分析并预警，根据元器件失效模型进行预警；
S5站用电源的系统间数据分析
包括以下子步骤：
S5-1比对交流电源系统和直流电源系统交流电压的大小，两者相差超过3V则预警，提示应检测开关及连接电缆；
S5-2比对交流电源系统和直流电源系统交流电压的大小，两者相差超过3V则预警，提示应检测开关及连接电缆；
比对直流电源系统和逆变电源系统直流电压的大小，两者相差超过0.5V则预警，提示应检测开关及连接电缆；
S5-4比对直流电源系统中直流母线电压和蓄电池端电压的大小，两者相差超过0.5V则预警，提示应检测开关及连接电缆；
S5-5比对充电装置交流输入侧功率与直流输出侧功率，若效率低于92%则预警，提示应检测充电装置；
S6站用电源单一系统内数据分析
包括以下子步骤：
S6-1对直流电源系统的蓄电池充电过程进行跟踪，记录其充电开始到充电结束的充电曲线，包含充电电压、充电电流、充电时间和单体电压，根据这些数据与曲线走势进行分析，判断充电过程是否按照恒流充电、恒压均充、浮充顺序进行，否则预警；
S6-2在恒流充电、恒压均充、浮充的过程中，电池的电压和电流是否符合均充和浮充的条件，否则预警；
S6-3电池在进行大电流放电后，是否进入均充，否则预警；
S6-4恒流充电时间过长，预警电池有问题或充电机稳压损坏；总均充时间大于15小时，则预警，并根据电压、电流历史记录数据，提议对电池进行维护；
S7对关键设备的关键参数进行时间曲线分析
对站用电源中一些关键、容易出故障的设备的关键参数进行半年历史数据的跟踪，分析关键参数的变化趋势，若趋势向告警定值方向发展，则预警。
所述的各系统包括交流电源系统、直流电源系统、UPS电源系统、通信电源系统以及INV电源系统。
所述的步骤S4中，站用电源设备的关键器件包括主开关、交流切换装置、充电装置风扇和主断路器。
所述的步骤S7中，关键设备包括充电装置、绝缘检测模块、电池巡检模块、主开关，关键参数包括充电装置电流，正、负对地电压，正负对地电阻，电池各单体电压，主开关分合次数。
所述的步骤S7包括以下子步骤：
S7-1对充电装置电流进行时间曲线分析：每隔10秒对每个充电模块的电流进行记录一次，在以下情况下预警：
两两模块间电流差超过法规规定的范围，并持续5分钟；
在充电或放电时其中一个模块和其它模块的电流相差超过1V时，则预警指出该模块；
S7-2对交流电源系统中的零序电流进行时间曲线分析：每隔10秒对其进行记录一次，在以下情况进行预警：
零序电流突然跳变到小于告警值0.4A范围时，直接进行预警；
零充电流最近半年记录总体有增大趋势时，最近10次数值达到告警值范围的一半，进行预警。
S7-3对于直流电源系统绝缘数据：正对地电压，负对地电压，以及正对地电阻和负对地电阻进行时间曲线分析，在以下情况下预警：
正对地电压与负对地电压不平衡，相差超过20V以上，预警。
正对地电阻与负对地电阻最近一个月记录总体有增大趋势时，最近10次数值达到告警值范围的一半，进行预警。
S7-4对于蓄电池每节单体电压时间曲线进行分析：每隔1小时保存一次数据记录，计算每节单体电压的变化率，当在充电或放电时，找出最大变化率的该节电池单体，若超过整组平均变化率50%，则预警该单体存在问题。
本方法应用于变电站中，通过获取的交流电源系统信息、直流电源系统信息、UPS电源系统信息、通信电源系统信息以及INV电源系统信息，将信息统一管理，进行信息汇集与分析，通过内置的专家系统智能分析，分析出站用交直流电源的潜在缺陷，诊断整个电源系统的健康状况，并通过IEC61850协议上传自后台终端（如图1）。
有益效果：通过对系统配置正确性检查、操作规范监测、关键元器件寿命监测、各单元系统数据对比管理、关键设备的实时数据进行时间曲线分析，把实时数据与分析模型之间的差别关系进行归类统计，并实时跟踪差别较大的数据与初值进行关联比较，差值变化不规律，或者变化范围较大，系统将提高采集次数，并不断调整计算方法，得出最精确的变化曲线，精准的预判系统的运行健康状况。随着时间的增加，预判结果准确。
附图说明
图1为本发明的方法所用到的装置的组成和连接关系示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的变电站站用交直流一体化电源的智能在线监测方法所用到的装置，包括交流电源监控装置，直流电源监控装置，UPS电源监控装置以及总一体化电源监控装置。
本发明的变电站站用交直流一体化电源的智能在线监测方法，包括以下步骤：
S1站用电源配置正确性分析
获取各电源系统设定的定值，将定值与各电源系统最佳理论定值进行对比，若设定在理论定值范围内，则表示正常；反之，若超出理论定值范围，则进行预警；
如：充电装置均充电压值的最佳理论值根据DL/T 5120 5.1.3.2条计算，应为蓄电池单体节数N的2.30～2.35倍，也即（2.30～2.35）×N，假设单体节数为104节，那么此定值最佳范围为239.2～244.4，若在线预警装置检测到充电装置均充电压值不在此范围内时，发出预警信号，告知用户此设置可能为整个电源系统运行带来风险。
S2站用电源的健康情况检查
获取各电源系统的实时数据，将实时数据根据行业标准对应划分为健康状态、正常状态、预警状态以及告警状态，若该实时数据在预警状态持续1分钟，则进行预警；若该实时数据达到告警条件，则系统立即发出告警。
如：充电装置的交流输入电压值，根据DL/T 1074 5.2条规定，健康：220±8%（单相）；正常：220±15%（单相）。
在线预警装置自动将此数据划分各种状态区间：
S3站用电源的操作规范化监测
监测变电站站用电源的每次操作，与标准操作过程对比，对于不符合操作规程规范的过程进行预警并进行记录；
如：在进行INV电源模块维护退出操作时，开关的分合顺序是有严格规定的，操作不当会引起INV电源模块损毁。在线预警装置中有一套正确分闸操作的步骤，若实际操作步骤与其不一致，立刻发出预警信号，发出声光告警通知操作用户。
S4站用电源的元器件管理
对站用电源设备的关键器件包括充电装置、绝缘检测模块、电池巡检模块、主开关进行管理，并对关键元器件的失效进行分析并预警，根据元器件失效模型进行预警分析。
如开关的失效与使用寿命及开关分合次数成正比例：
（已使用时间/理论寿命）+（操作分合次数/理论可分可次数）>1.5
当达到1.5时，则预警该开关快处于失效，需要及时更换开关，确保可靠供电。
S5站用电源的系统间数据分析
站用电源系统与系统之间存在紧密的联系，因此，可以通过这系统间的数据分析整个站用电源系统的状况，进行预警。
包括以下子步骤：
S5-1比对交流电源系统和直流电源系统交流电压的大小，两者相差超过3V则预警，提示应检测开关及连接电缆；
S5-2比对交流电源系统和逆变电源系统交流电压的大小，两者相差超过3V则预警，提示应检测开关及连接电缆；
S5-3比对直流电源系统和逆变电源系统直流电压的大小，两者相差超过0.5V则预警，提示应检测开关及连接电缆；
S5-4比对直流电源系统中直流母线电压和蓄电池端电压的大小，两者相差超过0.5V则预警，提示应检测开关及连接电缆；
S5-5比对充电装置交流输入侧功率与直流输出侧功率，若效率低于92%则预警，提示应检测充电装置；
例如：交流电源系统和直流电源系统之间，比对交流电压的大小和变化趋势，正常情况下，两者电压应该基本相等，若超出一定的范围则预警交流电源系统与直流电源系统之间存在故障，应检测开关及连接电缆；比对交流侧对直流侧的输出电流与充电机的输出功率，计算能量等效，从而判定环路和充电机的运行工况。
S6站用电源单一系统内数据分析
对站用电源的单一电源内部的数据进行分析，找出异常并预警，包括：
S6-1对直流电源系统的蓄电池充电过程进行跟踪，记录其充电开始到充电结束的充电曲线，包含充电电压、充电电流、充电时间和单体电压，根据这些数据与曲线走势进行分析，判断充电过程是否按照恒流充电、恒压均充、浮充顺序进行，否则预警；
S6-2在恒流充电、恒压均充、浮充的过程中，电池的电压和电流是否符合均充和浮充的条件，否则预警；
S6-3电池在进行大电流放电后，是否进入均充，否则预警；
S6-4恒流充电时间过长，预警电池有问题或充电机稳压损坏；总均充时间过长（大于15小时），则预警，并根据电压、电流历史记录数据，提出对电池的维护建议；
S7对关键设备的关键参数进行时间曲线分析
对站用电源中一些关键、容易出故障的设备（充电装置、绝缘检测模块、电池巡检模块、主开关）的关键参数（充电装置电流，正、负对地电压，正负对地电阻，电池各单体电压，主开关分合次数）进行半年历史数据的跟踪，分析关键参数的变化趋势，若趋势向告警定值方向发展，则预警。
S7-1对充电装置电流进行时间曲线分析：每隔10秒对每个充电模块的电流进行记录一次，在以下情况下预警：两两模块间电流差超过正常规定范围，并持续5分钟；在充电或放电时其中一个模块和其它模块的电流总是不一致，相差超过1V时，则预警指出该模块。
Claims (4)
1.一种变电站站用交直流一体化电源的智能在线监测预警方法，其特征是：包括以下步骤：
S1站用电源配置正确性分析
获取各电源系统设定的定值，将定值与各电源系统的最佳理论定值进行对比，若设定在理论定值范围内，则表示正常；反之，若超出理论定值范围，则进行预警；
S2站用电源的健康情况检查
获取各电源系统的实时数据，将实时数据根据行业标准对应划分为健康状态、正常状态、预警状态以及告警状态，若该实时数据在预警状态持续1分钟，则进行预警，若该实时数据达到告警状态则立刻进行告警；
S3站用电源的操作规范化监测
监测变电站站用电源的每次操作，与标准操作规程对比，对于不符合操作规程规范的过程进行预警并进行记录；
S4站用电源的元器件管理
对站用电源设备的关键器件进行管理，并对关键元器件按现有的失效分析方法进行分析并预警，根据元器件失效模型进行预警；
所述关键元器件包括主开关，而开关的失效与使用寿命及开关分合次数成正比例，故当主开关达到以下条件时，该开关处于失效状态：
（已使用时间 / 理论寿命） +（操作分合次数/ 理论可分合次数 ）> 1.5；
所以，当以下条件成立时，即：
（已使用时间 / 理论寿命） +（操作分合次数/ 理论可分合次数 ）达到1.5；
则预警该开关快处于失效，需要及时更换开关，确保可靠供电；
S5站用电源的系统间数据分析
包括以下子步骤：
S5-1比对交流电源系统和直流电源系统交流电压的大小，两者相差超过3V则预警，提示应检测开关及连接电缆；
S5-2比对交流电源系统和逆变电源系统交流电压的大小，两者相差超过3V则预警，提示应检测开关及连接电缆；
S5-3比对直流电源系统和逆变电源系统直流电压的大小，两者相差超过0.5V则预警，提示应检测开关及连接电缆；
S5-4比对直流电源系统中直流母线电压和蓄电池端电压的大小，两者相差超过0.5V则预警，提示应检测开关及连接电缆；
S5-5比对充电装置交流输入侧功率与直流输出侧功率，若效率低于92%则预警，提示应检测充电装置；
S6站用电源单一系统内数据分析
包括以下子步骤：
S6-1对直流电源系统的蓄电池充电过程进行跟踪，记录其充电开始到充电结束的充电曲线，包含充电电压、充电电流、充电时间和单体电压，根据这些数据与曲线走势进行分析，判断充电过程是否按照恒流充电、恒压均充、浮充顺序进行，否则预警；
S6-2在恒流充电、恒压均充、浮充的过程中，电池的电压和电流是否符合均充和浮充的条件，否则预警；
S6-3电池在进行大电流放电后，是否进入均充，否则预警；
S6-4恒流充电时间过长，预警电池有问题或充电机稳压损坏 ；总均充电时间大于15小时，则预警，并根据电压、电流历史记录数据，提议对电池进行维护；
S7对关键设备的关键参数进行时间曲线分析
对站用电源中一些关键且容易出故障的设备的关键参数进行半年历史数据的跟踪，分析关键参数的变化趋势，若趋势向告警定值方向发展，则预警。
2.根据权利要求1所述的变电站站用交直流一体化电源的智能在线监测预警方法，其特征是：所述的各电源系统包括交流电源系统、直流电源系统、UPS电源系统、通信电源系统、INV电源系统以及逆变电源系统。
3.根据权利要求1所述的变电站站用交直流一体化电源的智能在线监测预警方法，其特征是：所述的步骤S4中，站用电源设备的关键器件包括主开关、交流切换装置、充电装置风扇和主断路器。
4.根据权利要求1所述的变电站站用交直流一体化电源的智能在线监测预警方法，其特征是：所述的步骤S7中，关键设备包括充电装置、绝缘检测模块、电池巡检模块和主开关，关键参数包括充电装置电流，正、负对地电压，正、负对地电阻，电池各单体电压和主开关分合次数。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210504231.7A CN103018684B (zh) | 2012-11-28 | 2012-11-28 | 变电站站用交直流一体化电源的智能在线监测预警方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210504231.7A CN103018684B (zh) | 2012-11-28 | 2012-11-28 | 变电站站用交直流一体化电源的智能在线监测预警方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103018684A CN103018684A (zh) | 2013-04-03 |
| CN103018684B true CN103018684B (zh) | 2015-04-22 |
Family
ID=47967510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210504231.7A Active CN103018684B (zh) | 2012-11-28 | 2012-11-28 | 变电站站用交直流一体化电源的智能在线监测预警方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103018684B (zh) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103595134B (zh) * | 2013-11-20 | 2015-11-18 | 国网浙江台州市黄岩区供电公司 | 一体化智能电源监控方法 |
| CN104122508B (zh) * | 2014-08-09 | 2017-01-18 | 山东科汇电力自动化股份有限公司 | 一种智能配电终端后备电源系统的在线监测方法 |
| CN104777807A (zh) * | 2015-03-25 | 2015-07-15 | 安徽智瑞电气有限公司 | 一种通信电源监测预警系统 |
| CN105701732A (zh) * | 2016-03-17 | 2016-06-22 | 国网四川省电力公司电力科学研究院 | 基于网络报文评价智能变电站开关设备机械特性的方法 |
| CN106710001B (zh) * | 2016-12-29 | 2020-04-10 | 国网智能科技股份有限公司 | 一种基于变电站巡检机器人集中监控仿真系统及其方法 |
| CN107390142B (zh) * | 2017-09-13 | 2023-08-15 | 国网黑龙江省电力有限公司佳木斯供电公司 | 变电站直流电源状态监测系统及电源状态监测的方法 |
| CN111524326B (zh) * | 2020-04-03 | 2022-03-08 | 国网江苏省电力有限公司常州供电分公司 | 一种基于历史用电数据的居民温敏负荷用电超额告警方法 |
| CN116418120B (zh) * | 2023-06-08 | 2023-08-08 | 深圳市联明电源有限公司 | 一种应用于水冷电源的智能预警方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201698010U (zh) * | 2009-11-17 | 2011-01-05 | 河南省电力公司郑州供电公司 | Ups电源远程在线监测系统 |
| DE102011002812A1 (de) * | 2010-01-22 | 2011-07-28 | Siemens Aktiengesellschaft, 80333 | Verfahren, Vorrichtung und Netzüberwachungsgerät zur Ermittlung von abnormalen Ereignissen der Netzspannung |
| CN102721881A (zh) * | 2012-06-05 | 2012-10-10 | 广东电网公司电力科学研究院 | 一种变电站站用交直流一体化电源系统在线预警系统 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8127126B2 (en) * | 2009-10-06 | 2012-02-28 | Li-Chun Lai | Integrated power supply and network connection control device for cord set |
-
2012
- 2012-11-28 CN CN201210504231.7A patent/CN103018684B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201698010U (zh) * | 2009-11-17 | 2011-01-05 | 河南省电力公司郑州供电公司 | Ups电源远程在线监测系统 |
| DE102011002812A1 (de) * | 2010-01-22 | 2011-07-28 | Siemens Aktiengesellschaft, 80333 | Verfahren, Vorrichtung und Netzüberwachungsgerät zur Ermittlung von abnormalen Ereignissen der Netzspannung |
| CN102721881A (zh) * | 2012-06-05 | 2012-10-10 | 广东电网公司电力科学研究院 | 一种变电站站用交直流一体化电源系统在线预警系统 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 变电站电源远方监测系统的研究与应用;代仕勇等;《广东电力》;20110531;第24卷(第5期);第66-68页 * |
| 站用交直流一体化电源系统技术规范;国家电网;《国家电网公司企业标准》;20110311;全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103018684A (zh) | 2013-04-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103018684B (zh) | 变电站站用交直流一体化电源的智能在线监测预警方法 | |
| CN107942255B (zh) | 一种基于数据融合技术的变电站蓄电池组状态评估方法 | |
| CN107140497B (zh) | 一种电梯停电应急装置及系统 | |
| CN104569716A (zh) | 一种从外部诊断储能变流器桥臂igbt开路故障的方法 | |
| EP3919924A1 (en) | Energy storage system and insulation detection method therefor | |
| CN112462289A (zh) | 蓄电池组在线核容管理装置 | |
| CN111864889B (zh) | 铅酸蓄电池组开路保护不间断应急供电系统及供电方法 | |
| CN107947216B (zh) | 一种大型交直流混联电网连锁故障预警及控制方法及系统 | |
| CN103296733B (zh) | 直流供电系统中电池组供电回路状态的监测方法 | |
| CN110829852A (zh) | 一种直流电源开路监视及输出电压自愈补偿装置 | |
| CN102708299B (zh) | 一种省地协同的合环操作风险分析方法 | |
| CN108693442A (zh) | 电网故障的检测方法及系统 | |
| CN102244404A (zh) | 一种蓄电池智能维护装置 | |
| WO2019026013A1 (en) | MONITORING AND RESTORATION MANAGEMENT SYSTEM FOR LEAD ACID BATTERIES | |
| CN105006884A (zh) | 一种本质安全化直流系统 | |
| CN115313664B (zh) | 一种基于数据分析的变电站直流绝缘监察校验系统 | |
| CN107390131B (zh) | 变电站蓄电池综合监测系统 | |
| CN208569007U (zh) | 一种模块化智能电源监测装置 | |
| CN204316330U (zh) | 一种本质安全化直流系统 | |
| CN206208972U (zh) | 一种电压检测告警设备 | |
| CN205583821U (zh) | 移动式模块化应急抢修交直流一体化电源 | |
| CN214154106U (zh) | 一种家用新能源汽车充电电源的mcu控制系统 | |
| CN103972959B (zh) | 光伏充电器容错控制方法及应用该方法的光伏充电器 | |
| Krommydas | Model-Based Fault Detection and Isolation in DC Microgrids | |
| CN103595134B (zh) | 一体化智能电源监控方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 510080 Dongfeng East Road, Dongfeng, Guangdong, Guangzhou, Zhejiang Province, No. 8 Patentee after: ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE, GUANGDONG POWER GRID CO., LTD. Address before: 510080 Dongfeng East Road, Guangdong, Guangzhou, water, Kong Kong, No. 8 Patentee before: Electrical Power Research Institute of Guangdong Power Grid Corporation |