CN103604992A - 变电站二次回路无线核相带负荷校保护的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

一种变电站二次回路无线核相带负荷校保护的方法及系统，该方法包括采用GPS或BD对时装置实现装置的精确对时；采用DSP实现对所采集的电流、电压信号的幅值、相角以及每个采样点时标的处理分析；根据已测二次回路电流电压幅值、相角、时标、频率，推算模拟与被测二次回路相同的电流电压信号，实现对被测二次回路电流电压信号的离线模拟拟合；进行数据分析处理，实现保护装置二次回路的核相与校保护；本发明不仅适用于常规变电站的送电调试而且适用于智能变电站的送电调试，有效解决了输配电系统常规变电站和智能变电站送电调试过程中核相、带负荷校保护时施放很长试验线的不方便以及由于施放长试验线给送电带来的安全隐患与风险。

Description

变电站二次回路无线核相带负荷校保护的方法及系统
 
技术领域    
    本发明涉及一种基于DSP的变电站二次回路无线核相带负荷校保护的方法及系统，属电力送变电技术领域。
背景技术    
随着电力工业的迅速发展，电网容量不断增加，电力生产及电力输送部门对电力系统运行的稳定性提出了更高的要求，电力系统的新设备在正式投运前必须经过一系列的试验。为了使二次设备能安全可靠地实现对一次设备的保护，二次系统在新设备投运前要进行核相和带负荷校保护试验。
目前，针对常规变电站二次设备新投运前开展核相和带负荷校保护试验是通过利用万用表、相位表开展的。核相的方法是利用老设备或者已经核完相设备电压UA、UB、UC作为基准电压，通过试验线把基准电压引至新投运设备旁与新带电设备电压进行比较；带负荷校保护的方法是利用相位表查看新设备电流回路相序是否为正序，并且以UA为基准，查看电流互感器的极性是否正确。若基准电压与新投运设备之间距离很长时，在试验过程中必须拖很长试验线，使用很不方便，且具有一定的危险性。特别是在智能变电站中，由于智能汇控柜设置在升压站，在对合并单元进行核相与带负荷校保护时，由于各个设备之间的距离比较远，若在试验过程中必须拖很长试验线，必定会给整个送电调试带来很大的安全隐患与风险。
目前，已有的有线和无线核相测试仪都是应用于一次高压线路的核相。尚无应用于二次系统设备的无线核相与带负荷校保护设备。
发明内容    
本发明的目的是，为了解决现有测试设备在变电站二次设备新投运核相与带负荷校保护带来的安全隐患与风险等问题，本发明提供一种实现变电站二次回路无线核相带负荷校保护的方法及其系统，其具有变电站二次设备新投运核相与带负荷校保护的功能。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的，本发明变电站二次回路无线核相带负荷校保护的方法具体步骤为：
1、采用GPS或BD对时装置实现装置的精确对时；系统内部采用铷钟实现精确自守时，可以实现对采集信号精准打时标，其精度精确到1μs； 
2、采用DSP实现对所采集的电流、电压信号的幅值、相角以及每个采样点时标的处理分析；
3、根据已测二次回路电流电压幅值、相角、时标、频率，推算模拟与被测二次回路相同的电流电压信号，实现对被测二次回路电流电压信号的离线模拟拟合；
4、在数据分析处理时，通过对二次回路M在t1时刻所测的电流电压数据模拟形成的t3时刻电流电压数据P与二次回路N在t2时刻所测得的电流电压数据形成的t3时刻电流电压数据Q进行比较分析，最终实现保护装置二次回路的核相与校保护。
本发明基于DSP的变电站二次回路无线核相带负荷校保护系统由DSP芯片、数据采集模块、嵌入式数据管理单元、IRIG_B码光纤对时接口、RS-485串行口、同步时间模块和用户终端所组成。数据采集模块和同步时间模块分别连接到DSP芯片的输入端， DSP芯片的输出端接嵌入式数据管理单元，IRIG_B码与RS-485对时信号接同步时间模块。电压信号和电流信号经数据采集模块到DSP芯片，DSP芯片同时接受同步时间模块发来的信号，DSP芯片将拟合电流电压信号发至嵌入式数据管理单元，将运算的结果发至用户终端。
本发明二次回路无线核相带负荷校保护的方法及其系统，不仅可以适用于常规变电站的送电调试而且可以适用于智能变电站的送电调试，有效解决了输配电系统常规变电站和智能变电站送电调试过程中核相、带负荷校保护时施放很长试验线的不方便以及由于施放长试验线给送电带来的安全隐患与风险。
本发明的有益效果是，本发明基于DSP的变电站二次回路无线核相带负荷校保护的方法及其系统有效解决了输配电系统常规变电站和智能变电站送电调试过程中核相、带负荷校保护时施放很长试验线的不方便以及由于施放长试验线给送电带来的安全隐患与风险。
本发明适用于变电站二次回路无线核相带负荷校保护。
附图说明
    图1为本发明变电站二次回路无线核相带负荷校保护系统原理示意图；   
    图2为本发明变电站二次回路无线核相带负荷校保护方法数据分析流程。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的具体实施方式结合实验分析作进一步的详细描述。
图1为实施例变电站二次回路无线核相带负荷校保护系统原理示意图，图2为实施例变电站二次回路无线核相带负荷校保护方法数据分析流程。
本实施例基于DSP的变电站二次回路无线核相带负荷校保护系统由DSP芯片、数据采集模块、嵌入式数据管理单元、IRIG_B码光纤对时接口、RS-485串行口、同步时间模块和用户终端所组成。数据采集模块和同步时间模块分别连接到DSP芯片的输入端， DSP芯片的输出端接嵌入式数据管理单元，IRIG_B码与RS-485对时信号接同步时间模块。电压信号和电流信号经数据采集模块到DSP芯片，DSP芯片同时接受同步时间模块发来的信号，DSP芯片将拟合电流电压信号发至嵌入式数据管理单元，将运算的结果发至用户终端。
本实施例系统在数据采集模块将电流电压互感器测得的电流电压信号转换为适用于DSP采集处理的信号；同步时间模块通过外置天线的对时以及模块本身的精确自守时，利用DSP实现对采集信号精准打时标，DSP通过利用采集的电流、电压信号的幅值、相角、频率以及每个采样点时标四个特征量对数据进行相应的数据处理分析，推算模拟与被测二次回路相同的电流电压信号，实现对被测二次回路电流电压信号的离线模拟拟合，并将参数运算结果通过串口传给嵌入式数据管理单元。如图2所示，DSP在数据分析处理时，通过对二次回路M在t1时刻所测的电流电压数据模拟形成的t3时刻电流电压数据P与二次回路N在t2时刻所测得的电流电压数据形成的t3时刻电流电压数据Q进行比较分析，最终实现保护装置二次回路的核相与校保护；另外，DSP和嵌入式数据管理单元将运算的结果通过用户终端直接将二次回路M和N离线拟合波形可视化，该界面可以查看到二次回路的核相与校保护的分析结果。

Claims (2)

1.一种变电站二次回路无线核相带负荷校保护的方法，其特征在于，所述方法具体步骤为：
（1）采用GPS或BD对时装置实现装置的精确对时；系统内部采用铷钟实现精确自守时，可以实现对采集信号精准打时标，其精度精确到1μs； 
（2）采用DSP实现对所采集的电流、电压信号的幅值、相角以及每个采样点时标的处理分析；
（3）根据已测二次回路电流电压幅值、相角、时标、频率，推算模拟与被测二次回路相同的电流电压信号，实现对被测二次回路电流电压信号的离线模拟拟合；
（4）在数据分析处理时，通过对二次回路M在t1时刻所测的电流电压数据模拟形成的t3时刻电流电压数据P与二次回路N在t2时刻所测得的电流电压数据形成的t3时刻电流电压数据Q进行比较分析，最终实现保护装置二次回路的核相与校保护。
2.一种变电站二次回路无线核相带负荷校保护系统，其特征在于，所述系统由DSP芯片、数据采集模块、嵌入式数据管理单元、IRIG_B码光纤对时接口、RS-485串行口、同步时间模块和用户终端所组成；数据采集模块和同步时间模块分别连接到DSP芯片的输入端， DSP芯片的输出端接嵌入式数据管理单元，IRIG_B码与RS-485对时信号接同步时间模块；电压信号和电流信号经数据采集模块到DSP芯片，DSP芯片同时接受同步时间模块发来的信号，DSP芯片将拟合电流电压信号发至嵌入式数据管理单元，将运算的结果发至用户终端。
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