CN105305386A - 一种双直流控制保护系统切换逻辑信号的分离方法 - Google Patents

一种双直流控制保护系统切换逻辑信号的分离方法 Download PDF

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Abstract

一种双直流控制保护系统切换逻辑信号的分离方法，包括如下步骤：1）采集故障告警信号：利用直流场测量装置分别测得一定时间段内包含有双系统供电电源空开、信号电源空开以及短接线短接单系统直流场零磁通互感器低电压的模拟告警信号；2）电容耦合及模数转化：将步骤1）采集到的三种故障下的故障告警信号分别依次经电容耦合处理，然后对处理的信号再分别依次通过A/D转换器；3）反离散傅立叶变换及切换逻辑信号的获取:将步骤2）得到三种故障下数字信号分别经反离散傅立叶变换，得到的时域信号即为测得三种故障下告警信号中包含的切换逻辑信号，将三种故障下切换逻辑信号和三种故障下的模拟告警信号依次对应输入FALSE计算，对应相应变化值即可区别分离。

Description

一种双直流控制保护系统切换逻辑信号的分离方法
技术领域
本发明属于直流输电系统技术领域，特别涉及一种双直流控制保护系统切换逻辑信号的分离方法。
背景技术
控制系统对于直流输电系统的运行是不可或缺的，其运行状态有值班（active）、备用（standby）、服务（service）及测试（test）四种，正常运行时双套直流控制系统为一值班一备用的冗余方式运行，系统具备自监视和自动切换的功能。系统自监视功能根据监视到的控制系统故障对系统功能的影响程度分为轻微故障、严重故障、紧急故障。控制系统自动切换逻辑对不同等级的故障做出不同的系统切换策略。
直流输电系统保护主机动作出口经控制主机出口，且一般保护动作出口先进行控制系统系统切换，如果控制系统切换到备用系统后，备用系统并没有接收到保护动作指令，则闭锁直流信号将自动消失。
系统切换分为系统发生故障时的自动切换和运行人员手动切换。根据《国家电网公司防止直流换流站单、双极强迫停运二十一项反事故措施》规定自动切换的原则是：（1）当运行系统发生轻微故障时，另一系统处于备用状态，且无任何故障，则系统切换。切换后，轻微故障系统将处于备用状态。当新的运行系统发生更为严重的故障时，还可以切换回此时处于备用状态的系统。（2）当备用系统发生轻微故障时，系统不切换。（3）当运行系统发生严重故障时，若另一系统处于备用状态，则系统切换。切换后，严重故障系统不能进入备用状态。（4）当运行系统发生严重故障，而另一系统不可用时，则严重故障系统可继续运行。（5）当运行系统发生紧急故障时，若另一系统处于备用状态，则系统切换。切换后紧急故障系统不能进入备用状态。（6）当运行系统发生紧急故障时，如果另一系统不可用，则闭锁直流。（7）当备用系统发生严重或紧急故障时，故障系统应退出备用状态。
系统切换作为一种直流故障清除手段，可防止测量、保护、控制系统故障引起的误动作，避免单一系统故障导致直流系统停运事故，提高直流系统的可靠性和能量可用率。目前直流控保系统切换逻辑验收、验证方法多为模拟硬件故障如：拔插光纤、拉合系统装置直流电源。均模拟控制系统值班系统或备用系统单系统发生故障后，验证值班系统和备用系统的动作过程和动作结果。即验证方法和过程存在以下两个方面的问题：1、只模拟单系统故障，不模拟双系统故障；2、模拟故障时不考虑系统故障时序和故障时间间隔，特别是极短时间内两套系统先后故障。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种双直流控制保护系统切换逻辑信号的分离方法，可以提取不同故障阶段的信号值，将得到的切换逻辑信号根据实际输入信号的对比，设定相应的阈值。可以有效简便快速的知道故障情况。其技术方案包括如下步骤：
1）采集故障告警信号：分别依次通过模拟轻微故障、模拟严重故障以及模拟紧急故障下不同情况的电源故障，利用直流场测量装置分别测得一定时间段内包含有双系统供电电源空开、信号电源空开以及短接线短接单系统直流场零磁通互感器低电压的模拟告警信号；
2）电容耦合及模数转化：将步骤1）采集到的三种故障下的故障告警信号分别依次经电容耦合处理，然后对处理的信号再分别依次通过A/D转换器得到三种故障下时间离散、幅值也离散的数字信号；
3）反离散傅立叶变换及切换逻辑信号的获取:将步骤2）得到三种故障下时间离散、幅值也离散的数字信号分别经反离散傅立叶变换，得到的时域信号即为测得三种故障下告警信号中包含的切换逻辑信号，将三种故障下切换逻辑信号和和三种故障下的模拟告警信号依次对应输入FALSE计算，对应相应变化值即可区别分离。
优选的，步骤1）中的时间段最大为5s,并利用间断性测量，时间间断为1min。
优选的，步骤2）中A/D转换器转化过程需要进行连续取样和量化。
本方法是在试验过程中综合考虑直流控制系统两个系统之间的互相影响，对两套系统同时故障、先后故障等不同方式进行了试验验证，杜绝了此前的习惯性试验验证时只验证一套系统故障，不验证两套系统同时故障或先后故障的问题；二是对两套系统短时间内先后故障的情况进行了验证，弥补了系统切换逻辑在极限情况下的动作过程和动作结果研究。
附图说明
图1是本发明的方法流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
具体的流程图参照图1，
一种双直流控制保护系统切换逻辑信号的分离方法，包括如下步骤：
1）采集故障告警信号：分别依次通过模拟轻微故障、模拟严重故障以及模拟紧急故障下不同情况的电源故障，利用直流场测量装置分别测得一定时间段内包含有双系统供电电源空开、信号电源空开以及短接线短接单系统直流场零磁通互感器低电压的模拟告警信号；
2）电容耦合及模数转化：将步骤1）采集到的三种故障下的故障告警信号分别依次经电容耦合处理，然后对处理的信号再分别依次通过A/D转换器得到三种故障下时间离散、幅值也离散的数字信号；
3）反离散傅立叶变换及切换逻辑信号的获取:将步骤2）得到三种故障下时间离散、幅值也离散的数字信号分别经反离散傅立叶变换，得到的时域信号即为测得三种故障下告警信号中包含的切换逻辑信号，将三种故障下切换逻辑信号和和三种故障下的模拟告警信号依次对应输入FALSE计算，对应相应变化值即可区别分离。
优选的，步骤1）中的时间段最大为5s,并利用间断性测量，时间间断为1min。
优选的，步骤2）中A/D转换器转化过程需要进行连续取样和量化。
两套系统先后故障试验验证采取两种方式，一是第一套系统故障1min后、第二套系统故障；二是第一套系统故障3s内第二套系统故障。
试验验证过程如下：其中，PCPA为模拟告警信号，PCPB切换逻辑信号。
下表1为控制系统先后（1min）轻微故障试验表
表2控制系统先后（1min）严重故障试验表
表3控制系统先后紧急故障（1min）试验表
表4控制系统先后（3s内）轻微故障试验表
表5控制系统先后（3s内）严重故障试验表
表6控制系统先后（3s内）紧急故障试验表

Claims (3)

1.一种双直流控制保护系统切换逻辑信号的分离方法，其特征在于：包括如下步骤：
1）采集故障告警信号：分别依次通过模拟轻微故障、模拟严重故障以及模拟紧急故障下不同情况的电源故障，利用直流场测量装置分别测得一定时间段内包含有双系统供电电源空开、信号电源空开以及短接线短接单系统直流场零磁通互感器低电压的模拟告警信号；
2）电容耦合及模数转化：将步骤1）采集到的三种故障下的故障告警信号分别依次经电容耦合处理，然后对处理的信号再分别依次通过A/D转换器得到三种故障下时间离散、幅值也离散的数字信号；
3）反离散傅立叶变换及切换逻辑信号的获取:将步骤2）得到三种故障下时间离散、幅值也离散的数字信号分别经反离散傅立叶变换，得到的时域信号即为测得三种故障下告警信号中包含的切换逻辑信号，将三种故障下切换逻辑信号和和三种故障下的模拟告警信号依次对应输入FALSE计算，对应相应变化值即可区别分离。
2.根据权利要求1所述的一种双直流控制保护系统切换逻辑信号的分离方法，其特征在于：步骤1）中的时间段最大为5s,并利用间断性测量，时间间断为1min。
3.根据权利要求1所述的一种双直流控制保护系统切换逻辑信号的分离方法，其特征在于：步骤2）中A/D转换器转化过程需要进行连续取样和量化。
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