CN108072834B - 一种实现远方合闸并网的同期智能检测方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开涉及一种实现远方合闸并网的同期智能检测方法、装置和系统，该方法包括：接收遥控模块发送的检同期触发信号；在接收到遥控模块发送的检同期触发信号后进行同期捕捉；若同期失败，则向发令端发送同期失败结果；预估未来时间段内适合断路器两侧并网的时间点和/或同期点，并将预估结果发送给调控端，以使所述调控端根据所述预估结果下发遥控指令。本发明从根本上解决了调控端远方同期并网存在的问题，提高了远方同期并网成功的几率。

Description

一种实现远方合闸并网的同期智能检测方法、装置和系统

技术领域

本发明公开涉及电力系统自动化领域，具体地，涉及一种实现远方合闸并网的同期智能检测方法、装置和系统。

背景技术

同期是测控装置的一项基本发明功能，测控装置在接受来自就地或者远方的合闸命令后同期功能便处于激活状态，同期功能启动后开始进行同期条件的捕捉，同期结果以报告的形式记录于测控装置的操作记录内。

在变电站等自动化控制应用中，为了使现场运行人员通过测控装置的同期报告及时了解两个电网的运行参数和同期结果，调度员经常会将电网的并网操作安排在有人值守的变电站进行，但随着无人值守和调控一体化运行的推进，并网操作要安排在有人值守的厂站将越来越难达到。同时，由于同期结果只能在测控装置本发明体上显示，且目前所有测控装置均不具备同期结果的外送功能，导致现有同期功能和变电站现场无人值守运行模式严重不匹配，已不满足实际生产需求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明公开提供一种实现远方合闸并网的同期智能检测方法、装置和系统，可提高调控人员远方同期并网成功的准确率，并减少调控和巡维人员的工作量。

第一方面，本发明公开提供一种实现远方合闸并网的同期智能检测方法，应用于遥控模块，包括：

遥控模块接收客户端发送的合闸指令；

判断所述合闸指令的类型，所述合闸指令包括检同期合闸指令和强制合闸指令；

若所述合闸指令的类型为检同期合闸指令，则发送检同期触发信号至同期模块，以使所述同期模块根据所述检同期触发信号执行同期检测；

或者，若所述合闸指令的类型为强制合闸指令，则驱动合闸出口继电器动作，以使断路器执行合闸并网。

第二方面，本发明公开提供一种实现远方合闸并网的同期智能检测方法，应用于同期模块，包括：

接收遥控模块发送的检同期触发信号；

在接收到遥控模块发送的检同期触发信号后进行同期捕捉；

若同期失败，则向发令端发送同期失败结果；

预估未来时间段内适合断路器两侧并网的时间点和/或同期点，并将预估结果发送给调控端，以使所述调控端根据所述预估结果下发遥控指令。

第三方面，本发明公开提供一种遥控模块，包括：

接收单元，用于接收客户端发送的合闸指令；

判断单元，用于判断所述合闸指令的类型，所述合闸指令包括检同期合闸指令和强制合闸指令；

发送单元，在所述合闸指令的类型为检同期合闸指令时，用于发送检同期触发信号至同期模块，以使所述同期模块根据所述检同期触发信号执行同期检测；

驱动单元，在所述合闸指令的类型为强制合闸指令时，用于驱动合闸出口继电器动作，以使断路器执行合闸并网。

第四方面，本发明公开提供一种同期模块，包括：

接收单元，用于接收遥控模块发送的检同期触发信号；

同期捕捉单元，用于在接收到遥控模块发送的检同期触发信号后进行同期捕捉；

发送单元，用于在同期失败时，则向发令端发送同期失败结果；

预估单元，用于预估未来时间段内适合断路器两侧并网的时间点和/或同期点，并将预估结果发送给调控端，以使所述调控端根据所述预估结果下发遥控指令。

第五方面，提供计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中包括一个或多个程序，所述一个或多个程序用于执行上述第一方面所述的方法。

第六方面，提供计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中包括一个或多个程序，所述一个或多个程序用于执行上述第二方面所述的方法。

第七方面，提供一种电子设备，包括：上述第五方面所述的计算机可读存储介质；以及一个或者多个处理器，用于执行所述计算机可读存储介质中的程序。

第八方面，提供一种电子设备，包括：上述第六方面所述的计算机可读存储介质；以及一个或者多个处理器，用于执行所述计算机可读存储介质中的程序。

第九方面，提供一种同期智能检测系统，包括：上述的遥控模块和同期模块，所述遥控模块和所述同期模块交互。

本发明公开通过增加同期失败后的智能检测功能，并将检测结果以遥信的方式反馈至远方，使远方调控人员及时知晓同期操作后的结果和电网精确运行参数并进行相关操作。本发明发明实施例中的智能检测功能可有效提高调控人员远方同期合闸并网的成功几率，同时减轻运行人员的工作负担。

本发明公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明公开，但并不构成对本发明公开的限制。在附图中：

图1是本发明公开实施例提供的一种实现远方合闸并网的同期智能检测方法的流程示意图；

图2是本发明公开实施例提供的一种实现远方合闸并网的同期智能检测方法的流程示意图；

图3是本发明公开实施例提供的一种预估异步并网的示意图；

图4是本发明公开实施例提供的一种实现远方合闸并网的同期智能检测装置的结构示意图；

图5是本发明公开实施例提供的一种实现远方合闸并网的同期智能检测装置的结构示意图；

图6是本发明公开实施例提供的一种实现远方合闸并网的同期智能检测系统的结构框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明公开，并不用于限制本发明公开。

本发明发明实施例应用于网架薄弱且已实现调控一体化运行的电网或常需远方并网的无人值班站，通过对测控装置现有的同期功能进行改进和升级，使之与现有的运行模式更匹配，在发生事故情况下，可实现同期结果的远传及同期检测功能自动启动，进而提高运行人员远方同期并网的成功率，提高电网事故处置速度，确保电网的安全稳定运行。

下面结合具体实施例对本发明公开进行详细说明。

在电力系统中，测控装置是用来实现测量、监视和控制等功能的综合性装置，同期是测控装置的一项基本发明功能，断路器的合闸操作需要进行同期条件的判断，同期检测接受合闸指令后处于激活状态，同期功能激活后开始进行同期条件的捕捉，在合闸指令有限期内，根据测控装置当时的运行工况选用不同的合闸判据，执行相应的控制，同期检测依赖于人员的操作。

本发明公开通过遥控模块和同期模块来实现远方异步检同期合闸并网功能，图1为本发明公开实施例提供的一种实现远方合闸并网的同期智能检测方法，应用于遥控模块，如图1所示，该方法包括：

S101、遥控模块接收客户端发送的合闸指令。

本发明实施例中，遥控模块实时监听客户端发送的遥控指令，并检测装置自身运行状态和操作回路状态是否正常，若自身运行状态和操作回路状态不正常，则停止操作，反之，则对遥控指令进行判断，若遥控指令为合闸指令，则执行步骤S102，反之，则直接输出分闸指令。

S102、判断所述合闸指令的类型，所述合闸指令包括检同期合闸指令和强制合闸指令。

S103、若所述合闸指令的类型为检同期合闸指令，则发送检同期触发信号至同期模块，以使所述同期模块根据所述检同期触发信号执行同期检测；或者，若所述合闸指令的类型为强制合闸指令，则驱动合闸出口继电器动作，以使断路器执行合闸并网。

可以理解的是，在每次开关成功合闸后记录合闸出口继电器到开关变位的时长。结合历史记录合闸时长数据和开关特性，通过经验公式推算出下次开关合闸导前时间，并将该合闸导前时间值发送给同期模块。

图2为本发明公开实施例提供的一种实现远方合闸并网的同期智能检测方法，应用于同期模块，如图2所示，该方法包括：

S201、同期模块接收遥控模块发送的检同期触发信号。

S202、在接收到遥控模块发送的检同期触发信号后进行同期捕捉。

本发明实施例中，同期模块在接收检同期触发信号后，开始监视断路器并判断是否达到同期条件，例如，压差幅值、角差、频差、滑差等是否符合预设条件，在具体应用中，断路器两侧的压差幅值、频差小于或等于对应的同期定值，角差为零时通常被认为符合同期条件。

具体地，在步骤S202中，如果同期模块监测到断路器两侧存在一定频差，则启动同期捕捉功能，同时向调控端发送“同期捕捉中”的动作信号，在同期捕捉功能返回后，例如在捕捉到同期点时驱动合闸出口继电器或在捕捉失败时向调控端上送“同期捕捉中”的遥信复归信号。

在同期合闸角捕捉过程中根据合闸导前时间和合闸点两侧电压的滑差推算出合闸越前相角，同期合闸越前相角公式如下：

公式一

其中Tdq为合闸导前时间；ωsi为计算点的滑差角速度，Δωsi/Δt为滑差角加速度。如果在同期捕捉时长的同期定值所设定的时间段内能够捕捉到适合开关两侧异步电网的并网点时，则根据遥控模块测算得的合闸导前时间值提前驱动开关合闸继电器动作，进而使断路器合闸并网。

目前测控装置的同期检测时长为5s，该检测时长属于短时限且可整定，该检测时长在合环操作时能满足要求，在并网操作时，由于频率变化波动性大，在5s的短时限检测时长内同期捕捉到同期点的几率较小，因此，在本发明发明实施例可提供一个“长时限同期捕捉投入”功能软压板供本发明地和远方操作人员进行长短时限两种参数之间的切换，并将该功能软压板的实时状态通过遥信方式上送给调控端。

具体地，在需要同期并网时，调控员先远方遥控或本发明地操作投入“长时限同期捕捉投入”压板，再遥控断路器合闸，同期模块即可按照长时限来捕捉同期点。捕捉同期开始时，同期模块向调控端发“同期捕捉中”遥信的动作信号，在捕捉到同期点时驱动合闸出口继电器或在捕捉失败时向调控端上送“同期捕捉中”的遥信复归信号。

本发明发明实施例可在同期定值中“同期捕捉时长”开放两种参数即“长时限同期捕捉时长”和“短时限同期捕捉时长”，分别用于在异步检同期并网和合环检同期模式下使用，由调控员根据并网性质来进行选择。

S203、若同期失败，则向发令端反馈同期失败结果。

本发明实施例中，如果未能捕捉到合适的合闸点即同期失败，则同期捕捉过程返回，同期失败后，为了给主站调度人员提供准确的失败原因，需要将同期失败结果通过IEC61850建模上送。

S204、预估未来时间段内适合断路器两侧并网的时间点和/或同期点，并将预估结果发送给调控端，以使所述调控端根据所述预估结果下发遥控指令。

本发明步骤中，在同期失败后，可同时触发同期智能检测功能即预测未来时间段可能出现的适合开关两侧系统并网的时间点，并将预估结果通过信号发送给调控端以提醒运行人员。

例如在电网波动较大的情况下，若在捕捉时长内仍然未能捕捉到同期点，但未来一定时间内可以捕捉到同期点的情况，则该功能在同期捕捉失败后可自动启动。可以理解的是，捕捉时长可以为长时限同期捕捉时长。

同期智能检测功能适用于断路器两侧系统在并网前运行较为稳定不会出现大的波动，两侧系统频率分布点比较集中的场景。因此以系统两侧电压频率的历史值作为样本发明参数导入预估异步并网的数学模型中，在一个固定时间长度内寻找下次合适并网的时间点。

图3为预估异步并网的示意图，如图3所示，预估功能在t0时刻开始启动，在整个运行周期内预估t2~t3时间段内是否存在适于并网的时间点。如果存在并网点则产生“预估下次同期并网时间”的变位遥信和预估的并网点时间一并通过SOE（Sequence Of Event，事件顺序记录）信号上送远动装置，经由远动装置转发给调控端，调控员根据SOE信号的时间提示，在一个合适的时间下发遥控指令，测控装置接收到遥控指令后启动同期检测，同时向调控端发送“同期捕捉中”的遥信，以提醒调控员并网操作的有效时长。如果在tp时间到达前未找到并网点则向远动装置返回“预估下次同期并网失败”变位遥信。其中预估并网点靶区随每次预估功能执行进行位移，其起始时间t2 =t1+td1，其中t1为每次预估功能在运行周期内的执行时刻，td1为固定时长；其结束时间t3=t2+ td2。在本发明实施例中，tp、td1和td2可根据实际需要自行设置，本发明实施例不做具体限定。

本发明发明实施例将能使同期功能与变电站现有的运行模式相匹配，调控人员在第一次远方并网失败后，能在远方监测到电网的精确运行参数，智能同期检测功能可减少运行人员盲目操作进行同期捕捉的次数，在事故情况下，提升调控人员事故处置速度，快速恢复电网运行，同时提升运行人员的工作效率，节约巡维人员的出车成本发明。

图4为本发明公开实施例提供的遥控模块的结构示意图，如图4所示，该遥控模块包括：接收单元41、判断单元42、发送单元43和驱动单元44，其中，

接收单元41，用于接收客户端发送的合闸指令。

判断单元42，用于判断所述合闸指令的类型，所述合闸指令包括检同期合闸指令和强制合闸指令。

发送单元43，在所述合闸指令的类型为检同期合闸指令时，用于发送检同期触发信号至同期模块，以使所述同期模块根据所述检同期触发信号执行同期检测；

驱动单元44，在所述合闸指令的类型为强制合闸指令时，用于驱动合闸出口继电器动作，以使断路器执行合闸并网。

本发明实施例的遥控模块可执行图1所示的流程方法，此处不予赘述。

本发明实施例的遥控模块可以实时监听客户端遥控操作的请求，检测装置自身和操作回路的运行健康状态，在收到客户端发出的合闸指令后对装置自身状态和外部一次设备状态进行检查和校核，满足条件后对合闸指令进行识别，如果为手动的强制合闸指令，则遥控模块直接驱动合闸继电器动作出口，如果为检同期合闸指令则输出检同期触发信号用做驱动同期模块进行同期监测和判断。

图5为本发明公开实施例提供的同期模块的结构示意图，如图5所示，该同期模块包括：接收单元51、同期捕捉单元52、发送单元53和预估单元54，其中：

接收单元51，用于接收遥控模块发送的检同期触发信号；

同期捕捉单元52，用于在接收单元51接收到遥控模块发送的检同期触发信号后进行同期捕捉；

发送单元53，用于在同期捕捉单元52同期失败时，则向发令端发送同期失败结果；

预估单元54，用于预估未来时间段内适合断路器两侧并网的时间点和/或同期点，并将预估结果发送给调控端，以使所述调控端根据所述预估结果下发遥控指令。

本发明实施例的同期模块可执行上述应用于同期模块的流程方法，此处不予赘述。

图6所示，本发明公开实施例提供的一种实现远方合闸并网的同期智能检测系统，包括：遥控模块61和同期模块62，所述遥控模块61和所述同期模块62交互。

本发明实施例中的遥控模块61和同期模块62分别执行上述应用于遥控模块61和同期模块62的方法，此处不予赘述。

基于上述实施例提供的实现合闸远方并网的同期智能检测方法及装置，本发明申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质。

该计算机可读存储介质上，存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述实施例所述的实现远方合闸并网的同期智能检测方法。

基于上述实施例提供的实现远方合闸并网的同期智能检测方法及装置，本发明申请实施例还提供了一种电子设备。

该电子设备，包括：存储器和处理器；

该存储器，用于存储程序代码，并将该程序代码传输至该处理器；

该处理器，用于根据存储器传输的程序代码中的指令，执行如上述实施例所述的实现远方合闸并网的同期智能检测方法。

需要说明的是，所属本发明领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置的具体工作过程和描述，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

以上结合附图详细描述了本发明公开的优选实施方式，但是，本发明公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明公开的技术构思范围内，可以对本发明公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合为了避免不必要的重复，本发明公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明公开的思想，其同样应当视为本发明公开所公开的内容。

Claims (6)

1.一种实现远方合闸并网的同期智能检测方法，应用于同期模块，其特征在于，包括：

接收遥控模块发送的检同期触发信号；

在接收到遥控模块发送的检同期触发信号后进行同期捕捉，其中，如果在同期捕捉时长的同期定值所设定的时间段内能够捕捉到适合开关两侧异步电网的并网点时，则根据遥控模块测算得的合闸导前时间值提前驱动开关合闸继电器动作，进而使断路器合闸并网，所述同期捕捉时长包括长时限同期捕捉时长和短时限同期捕捉时长，分别用于在异步检同期并网和合环检同期模式下使用；

若同期失败，则向发令端发送同期失败结果；

预估未来时间段内适合断路器两侧并网的时间点和/或同期点，并将预估结果发送给调控端，以使所述调控端根据所述预估结果下发遥控指令。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预估未来时间段内适合断路器两侧并网的时间点和/或同期点，包括：

实时获取所述断路器两侧电压的相位差；

基于越前时间的同期原理，对所述相位差的变化建立数学模型，根据所述数学模型进行同期点预报。

3.一种同期模块，其特征在于，包括：

接收单元，用于接收遥控模块发送的检同期触发信号；

同期捕捉单元，用于在接收到遥控模块发送的检同期触发信号后进行同期捕捉，其中，如果在同期捕捉时长的同期定值所设定的时间段内能够捕捉到适合开关两侧异步电网的并网点时，则根据遥控模块测算得的合闸导前时间值提前驱动开关合闸继电器动作，进而使断路器合闸并网，所述同期捕捉时长包括长时限同期捕捉时长和短时限同期捕捉时长，分别用于在异步检同期并网和合环检同期模式下使用；

发送单元，用于在同期失败时，则向发令端发送同期失败结果；

预估单元，用于预估未来时间段内适合断路器两侧并网的时间点和/或同期点，并将预估结果发送给调控端，以使所述调控端根据所述预估结果下发遥控指令。

4.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中包括一个或多个程序，所述一个或多个程序用于执行权利要求1至2任一项所述的方法。

5.一种电子设备，其特征在于，包括：

权利要求4所述的计算机可读存储介质；以及

一个或者多个处理器，用于执行所述计算机可读存储介质中的程序。

6.一种同期智能检测系统，其特征在于，包括：遥控模块和权利要求3所述的同期模块，所述遥控模块和所述同期模块交互。

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