CN103217568A - 智能变电站同源smv采样信息的实时电压诊断方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了智能变电站同源SMV采样信息的实时电压诊断方法及设备。该电压诊断方法，包括：采集同一母线上不同组的电压互感器的采样信息；比较其中两组电压互感器获取的量程相同的所述采样信息的幅值，并按照预设的电压校验判据发出告警信号。采用本发明，可以在电子式互感器运行过程中在线实时测量偏差，大大提高了智能变电站中电子式互感器运行的可靠性和安全性。

Description

智能变电站同源SMV采样信息的实时电压诊断方法及设备

技术领域

本发明涉及SMV采样技术，特别是涉及智能变电站同源SMV采样信息的实时电压诊断方法及设备。

背景技术

在智能电网的建设中大量采用电子式互感器，因此，电子式互感器的可靠性、稳定性成为智能电网能否大规模推广的关键。由于目前电子式互感器投入时间不长，其可靠性、稳定性、精确性仍未被广泛认可和验证，特别在电力系统的计量、计费的领域，由于未取得国家有关部门的认证，电子式互感器仍无法用于电力系统的计费领域。

同时，电子式互感器在投运后，由于环境温度、周边环境、电磁干扰、产品质量等因素的影响，其可靠性、稳定性仍存在一定的问题。曾经出现许多电子式互感器在投运后一年的检测中，发现其角差、比差等重要参数出现较大变化，甚至出现误差超标的严重缺陷。由于国内外对电子式互感器的研究时间还不够长，特别是挂网的实践不够，所以，积累的运行经验非常有限。电子式互感器的推广应用还需要作很多艰苦、细致的工作，特别是电子式互感器长期运行可靠性、稳定性、可靠性的各种因素影响产品的可靠度，体现为电子式互感器在投运一段时间后，其重要的指标（如角差、比差等）出现误差加大，甚至超标的情况。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种智能变电站同源SMV采样信息的实时电压诊断方法及设备，能够在电子式互感器运行过程中在线实时测量偏差，大大提高了智能变电站中电子式互感器运行的可靠性和安全性。

一种智能变电站同源SMV采样信息的实时电压诊断方法，包括：

采集同一母线上不同组的电压互感器的采样信息；

比较其中两组电压互感器获取的量程相同的所述采样信息的幅值，并按照预设的电压校验判据发出告警信号。

相应地，一种智能变电站同源SMV采样信息的实时电压诊断设备，包括：

在同一母线上设置的不同组的电压互感器，用于采集采样信息；至少两组电压互感器通过网络与在线诊断仪相连，所述在线诊断仪用于比较其中两组电压互感器获取的量程相同的所述采样信息的幅值，并按照预设的电压校验判据发出告警信号。

相应地，一种如前所述的在线诊断仪，包括：幅值比较单元，用于比较其中两组电压互感器获取的量程相同的所述采样信息的幅值；与所述幅值比较单元相连的报警单元，用于按照预设的电压校验判据发出告警信号；其中，还包括：

与所述幅值比较单元、所述报警单元分别相连的延时比较单元，用于按照预设的延时时间，每隔所述延时时间重新比较所述两组模拟采集单元获取的所述采样信息的幅值。

实施本发明，具有如下有益效果：

现有技术对电子式互感器开展的型式试验、入网试验、出厂检验、新设备安装检验等等，均需电子式互感器在停电状态，即脱离电网、退出运行状态下进行。但是，在电子式互感器投入电网运行后，极难将其安排停电，即使有条件，也是一个很长的周期。因此，本发明的诊断方法，可有效解决由于电子式互感器的源头等部件在实际运行中，由于周围环境的温湿度、震动偏移、电磁干扰、产品质量问题造成的测量误差（如角差、比差等）加大的问题，即使该误差的增大是一个缓慢、渐进的过程，只要产生的误差超过设定的报警值，即可实时自动报警，便于检修人员进一步对电子式互感器开展检查校验工作。促进电子式互感器运行稳定，为产品的可靠度量化提供理论及试验依据。

附图说明

图1为本发明一种智能变电站同源SMV采样信息的实时电压诊断方法的流程图；

图2为本发明一种智能变电站同源SMV采样信息的实时电压诊断设备的示意图；

图3为本发明一种在线诊断仪的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

图1为本发明一种智能变电站同源SMV采样信息的实时电压诊断方法的流程图，包括：

S101：采集同一母线上不同组的电压互感器的采样信息；

S102：比较其中两组电压互感器获取的量程相同的所述采样信息的幅值，并按照预设的电压校验判据发出告警信号。

图2为本发明一种智能变电站同源SMV采样信息的实时电压诊断设备的示意图。以下结合图1、图2对本发明做进一步说明。

保护厂家为防止电子式互感器在采集后，由模拟量转为数字量的过程中，出现因远端模块的元器件损坏等原因出现采样值异常，而造成保护误动等严重问题，在远端模块中采取双A/D采样的方法，即同一路的模拟量采用双采样的模式，得出两组相同的数字量，其中一个数字量用于保护的启动逻辑，另一个数字量用于保护逻辑程序的运算逻辑，两个数字量在保护装置中相互比较和校对，一旦出现不一致的情况则闭锁保护，并报警，该方法解决了电子式互感器在模拟量转为数字量时，由于数据转换回路异常而造成保护误动的严重后果。但上述方法无法解决由于电子式互感器的源头（即采集部分），具体体现为罗斯线圈、低功率线圈、磁光玻璃、光纤传感等部件由于周围环境的温湿度、震动偏移、电磁干扰、产品质量问题造成的问题，而该问题的产生是一缓慢、渐进的过程，体现为电子式互感器在投运一段时间后，其重要的指标（如角差、比差等）出现误差加大，甚至超标的情况，该问题又不能简单地归结为电子式互感器的损坏。

利用挂在同一母线上的不同开关间隔的电子式电压互感器，由于所测量的一次电压相同，不同开关间隔的电子式电压互感器采样的电压应该一致。而且在母联开关合上，并列运行的两段母线上的电压也是相同的，不同开关间隔的电压采样值也应该一致。本发明基于此，采集同一母线上不同组的电压互感器的采样信息；比较其中两组电压互感器内相应的模拟采集单元获取的所述采样信息的幅值，并按照预设的电压校验判据发出告警信号。如图2所示，分别对AD1与AD4、AD2与AD5、AD3与AD6之间进行数据比较，相应的两个模拟采样单元，它们的量程相同，采样精度一致，便于进行数据比较。

在检查母联开关合位条件下，采集相同电压等级的I、Ⅱ段母线电压互感器的采样信息；或，

在检查出线间隔的母线侧刀闸的条件下，采集所述母线的数字式电压互感器的采样信息和该母线线路侧ECVT的采样信息。

所述不同组的电压互感器，包括：在检查母联开关合位条件下，相同电压等级的I、Ⅱ段母线电压互感器；或，在检查出线间隔的母线侧刀闸的条件下，所述母线的数字式电压互感器和该母线线路侧ECVT，等等。在母联开关合位情况，同一电压等级的I、II段母线的电子式电压互感器的SMV采样信息进行实时自动诊断比较，系统可通过过程层网络检测到母联开关和其两侧的刀闸在合闸位置的条件下，自动投入I段母线和II段母线的电压互感器的SMV采样信息的实时自动诊断比较。

或者，某一段母线的数字式电压互感器和挂在该段母线上的某一线路的线路侧ECVT的SMV采样信息进行实时自动诊断比较。例如：系统可检测南琴甲线1M刀闸在合闸位置，自动投入IM电压互感器和南琴甲线ECVT的SMV采样信息的实时自动诊断比较。

综合考虑TA、TV一二次固有的传变误差，以及不同A/D采样可能存在测量误差，采用预设的电压校验判据的计算公式。计算公式可以参考不同的两路模拟A/D采样的幅值进行比较，而获得。

本发明解决了电子式互感器在运行中实时监测误差、自动报警的问题，大大提高智能变电站运行的可靠性和安全性。智能电网的标志，是大量采用电子式互感器，因此，电子式互感器的可靠性、稳定性成为智能电网能否大规模推广的关键。由于目前电子式互感器投入时间不长，其可靠性、稳定性、精确性仍未被广泛认可和验证，特别在电力系统的计量、计费的领域，由于未取得国家有关部门的认证，电子式互感器仍无法用于电力系统的计费领域。同时，电子式互感器在投运后，由于环境温度、周边环境、电磁干扰、产品质量等因素的影响，其可靠性、稳定性仍存在一定的问题，曾经出现一数字化变电站的许多电子式互感器在投运后一年的检测中，发现其角差、比差等重要参数出现大规模变化，乃至误差超标的严重缺陷。

本发明为智能变电站的大规模建设和运行提供了可能。同时促进电子式互感器运行可靠性、稳定性的研究工作的开展，将产品的可靠度量化，为产品的实用化、市场化发展提供理论及试验依据。

按照预设的延时时间，每隔所述延时时间再次比较所述两组模拟采集单元获取的所述采样信息的幅值。

实时比较误差的方法可在系统正常状态下进行，通过设定一延时以躲开系统故障的误检。优选地，由于系统故障的检测时间为0.1秒，故可整定互感器的延时为0.5秒，即两路实时自动比较的校验结果持续0.5秒，以便区分系统故障和互感器故障，及时发现互感器运行中的存在问题。

选取所述两组电压互感器内计量组的模拟采集单元；

对比在额定电压限值范围内，所述模拟采集单元获取的所述采样信息的幅值。

对于计量组的SMV采样信息的实时自动诊断比较，整定在TA的额定电压限值范围内，自动投入实时自动诊断，防止在负荷超出TA额定电压的情况下，计量组SMV采样误差增大（属正常情况）下的误报警。

在其中一个实施例当中，采集同一母线上不同组的电压互感器的采样信息的步骤，还可以包括：比较其中一组电压互感器内两个模拟采集单元获取的采样信息的幅值，并按照预设的电压校验判据发出告警信号。

图3为本发明一种在线诊断仪的结构示意图。与图2的硬件结构不同，图3主要介绍在线诊断仪内部的软件模块。

一种如前所述的在线诊断仪，包括：幅值比较单元，用于比较其中两组电压互感器获取的量程相同的所述采样信息的幅值；与所述幅值比较单元相连的报警单元，用于按照预设的电压校验判据发出告警信号；其中，还包括：

与所述幅值比较单元、所述报警单元分别相连的延时比较单元，用于按照预设的延时时间，每隔所述延时时间重新比较所述两组模拟采集单元获取的所述采样信息的幅值。

在其中一个实施例当中，所述幅值比较单元，包括：

采样信息调取单元，用于调取所述两组电压互感器内计量组的模拟采集单元的采样信息；

与所述采样信息调取单元相连的额定电压设置单元，用于设置额定电压，对比在额定电压限值范围内，所述模拟采集单元获取的所述采样信息的幅值。

在另外一个实施例当中，所述采样信息调取单元，还包括：

同组采样比较单元，用于比较其中一组电压互感器内两个模拟采集单元获取的采样信息的幅值。

如图3在线诊断仪的软件单元的运行方式与图1所述的方法相同。

现有技术当中，对电子式互感器开展的型式试验、入网试验、出厂检验、新设备安装检验等等，均需电子式互感器在停电状态，即脱离电网、退出运行状态下进行。但是，在电子式互感器投入电网运行后，极难将其安排停电，即使有条件，也是6年一个周期，甚至更长。因此，基于同源比较法的SMV采样信息诊断方法，可有效解决由于电子式互感器的源头（即采集部分，如罗斯线圈、磁光玻璃、光纤传感）等部件在实际运行中，由于周围环境的温湿度、震动偏移、电磁干扰、产品质量问题造成的测量误差（如角差、比差等）加大的问题，即使该误差的增大是一个缓慢、渐进的过程，只要产生的误差超过设定的报警值，即可实时自动报警，便于通知检修人员进一步对电子式互感器开展检查校验工作。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种智能变电站同源SMV采样信息的实时电压诊断方法，其特征在于，包括：

采集同一母线上不同组的电压互感器的采样信息；

比较其中两组电压互感器获取的量程相同的所述采样信息的幅值，并按照预设的电压校验判据发出告警信号。

2.根据权利要求1所述的智能变电站同源SMV采样信息的实时电压诊断方法，其特征在于，采集同一母线上不同组的电压互感器的采样信息的步骤，包括：

在检查母联开关合位条件下，采集相同电压等级的I、Ⅱ段母线电压互感器的采样信息；或，

在检查出线间隔的母线侧刀闸的条件下，采集所述母线的数字式电压互感器的采样信息和该母线线路侧ECVT的采样信息，等等。

3.根据权利要求1或2所述的智能变电站同源SMV采样信息的实时电压诊断方法，其特征在于，比较其中两组电压互感器获取的量程相同的所述采样信息的幅值的步骤之后，包括：

按照预设的延时时间，每隔所述延时时间重新比较所述两组模拟采集单元获取的所述采样信息的幅值。

4.根据权利要求1至3任一项所述的智能变电站同源SMV采样信息的实时电压诊断方法，其特征在于，比较其中两组电压互感器获取的量程相同的所述采样信息的幅值的步骤，包括：

选取所述两组电压互感器内计量组的模拟采集单元；

对比在额定电压限值范围内，所述模拟采集单元获取的所述采样信息的幅值。

5.根据权利要求1至4任一项所述的智能变电站同源SMV采样信息的实时电压诊断方法，其特征在于，采集同一母线上不同组的电压互感器的采样信息的步骤之后，还包括：

比较其中一组电压互感器内两个模拟采集单元获取的采样信息的幅值，并按照预设的电压校验判据发出告警信号。

6.一种智能变电站同源SMV采样信息的实时电压诊断设备，其特征在于，包括：

在同一母线上设置的不同组的电压互感器，用于采集采样信息；至少两组电压互感器通过网络与在线诊断仪相连，所述在线诊断仪用于比较其中两组电压互感器获取的量程相同的所述采样信息的幅值，并按照预设的电压校验判据发出告警信号。

7.根据权利要求6所述的智能变电站同源SMV采样信息的实时电压诊断设备，其特征在于，所述不同组的电压互感器，包括：

在检查母联开关合位条件下，相同电压等级的I、Ⅱ段母线电压互感器；或，

在检查出线间隔的母线侧刀闸的条件下，所述母线的数字式电压互感器和该母线线路侧ECVT，等等。

8.一种如权利要求6所述的在线诊断仪，其特征在于，包括：幅值比较单元，用于比较其中两组电压互感器获取的量程相同的所述采样信息的幅值；与所述幅值比较单元相连的报警单元，用于按照预设的电压校验判据发出告警信号；其中，还包括：

与所述幅值比较单元、所述报警单元分别相连的延时比较单元，用于按照预设的延时时间，每隔所述延时时间重新比较所述两组模拟采集单元获取的所述采样信息的幅值。

9.根据权利要求8所述的在线诊断仪，其特征在于，所述幅值比较单元，包括：

采样信息调取单元，用于调取所述两组电压互感器内计量组的模拟采集单元的采样信息；

与所述采样信息调取单元相连的额定电压设置单元，用于设置额定电压，对比在额定电压限值范围内，所述模拟采集单元获取的所述采样信息的幅值。

10.根据权利要求8或9所述的在线诊断仪，其特征在于，所述采样信息调取单元，还包括：

同组采样比较单元，用于比较其中一组电压互感器内两个模拟采集单元获取的采样信息的幅值。

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