CN108872793B - 基于扫频曲线的直流供电网络远端站点接地状态检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于扫频曲线的直流中压供电网络远端站点接地状态检测方法，包括以下步骤：在直流中压供电网络中心站点直流输出侧并联扫频源支路，保证一次直流中压供电网络远端站点正常接地状态的前提下，获取远端站点正常接地状态扫频源输出电流扫频曲线与谐振点平均频率f0。对实时直流中压供电网络进行扫频，获取实时扫频源输出电流扫频曲线与谐振点平均频率f1，比较电流扫频曲线中的谐振点平均频率f0和f1的差值与预先设定的阈值m，以电流扫频曲线中谐振点频率值的变化作为判据检测待检测直流中压供电网络中远端站点接地状态。本发明可以有效地对直流中压供电网络中远端站点接地状态进行检测。

Description

基于扫频曲线的直流供电网络远端站点接地状态检测方法
技术领域
本发明属于故障诊断仿真的技术领域，特别涉及一种基于扫频曲线的直流中压供电网络远端站点接地状态的检测方法。
背景技术
在直流中压供电网络中，许多设备安装于远端站点，并由中心站点向远端站点供电。中心站点与远端站点之间的距离可以达到数千米，传输线路中电压值可高达数百伏。
在远端站点内安装有大量设备，设备外壳经由电缆与大地连接，以保证设备外壳不带电。而由于安装时的疏忽或因偷盗等原因，会导致设备外壳与大地之间的良好连接断开，进而导致的直接后果就是设备外壳上有较高电位，接地状态由原先的良好接地转变为接地断开。一方面，由于远端站点内电路拓扑结构十分复杂，在远端站点内安装接地状态检测装置难度较大；另一方面，在远端站点内安装检测装置会改变原先的电路拓扑结构，会影响设备的正常工作。依靠人工对远端站点的接地状态进行检测的方法成本较高并且工作量较大。因而，为了实现较低成本对远端站点内设备的接地状态进行检测，必须在中心站点内采用合适的检测方法对远端站点进行远程检测。
发明内容
本发明的目的在于针对现有的直流中压供电网络中难以对远端站点接地状态进行检测的问题提出一种解决方法，在中心站点安装检测装置远程检测远端站点接地状态，扫频装置成本较低，不会影响远端站点内设备的正常工作。
本发明是通过下述技术方案来实现的。
基于扫频曲线的直流供电网络远端站点接地状态检测方法，包括以下步骤：
1）在直流中压供电网络中心站点B直流输出侧串联扫频源支路A；
2）在保证直流中压供电网络的远端站点C正常接地状态的前提下，测量远端站点C正常接地状态时扫频源支路A中扫频源输出电流随频率变化的电流扫频曲线，得到拓扑条件下的电路谐振频率，对该电路谐振频率求平均值得到谐振点平均频率f 0；
3）测量远端站点C实时状态时扫频源支路A中扫频源输出电流随频率变化的电流扫频曲线，得到该电路拓扑条件下的电路谐振频率，对该电路谐振频率求平均值得到谐振点平均频率f 1；
4）将正常接地状态时谐振点平均频率f 0与实时状态时谐振点平均频率f 1的差值与预先设定的阈值m比较，
若实时状态时谐振点平均频率f 1与正常接地状态时谐振点平均频率f 0的差值的绝对值满足：∣f 1- f 0∣＜m，则认为该实时状态时远端站点C接地正常；
若实时状态时谐振点平均频率f 1与正常接地状态时谐振点平均频率f 0的差值的绝对值满足：∣f 1- f 0∣≥m，则认为实测时刻远端站点接地断开。
可以以电流扫频曲线中谐振点频率值的变化作为判据检测待检测直流中压供电网络中远端站点接地状态。
对于上述技术方案，本发明还有进一步优选的方案：
优选的，所述扫频源支路A包括在直流中压供电网络中心站点B直流输出侧串联的隔交电感、与隔交电感并联的隔直电容与扫频源，隔直电容接在隔交电感输出端并与扫频电源串联后接地；隔交电感的输出侧接连接远端站点C的输出电缆D。
优选的，所述隔交电感3串联于中心站点B输出正极性直流的三相半波整流电路与直流源侧滤波电容和正极线对地电阻节点上。
优选的，所述隔直电容与扫频源串联连接后并联于连接远端站点C的输出电缆D首端与大地之间。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下有益效果：
本发明所述的基于扫频曲线的直流中压供电网络远端站点接地状态检测方法在具体操作时，通过在中心站点测量扫频源输出侧电流扫频曲线与扫频曲线中谐振点平均频率，以电流扫频曲线中谐振点频率的变化作为判断依据检测待检测直流中压供电网络的远端站点接地状态，用户即可根据检测出的远端站点接地断开故障及时将远端站点设备外壳接地，提高直流中压供电网络工作的安全可靠性，操作简便，安全高效。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为远端站点接地状态检测电路；
其中，A为扫频源支路；B为中心站点；C为远端站点；D为输出电缆；1为扫频源；2为隔直电容；3为隔交电感。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明的基于扫频曲线的直流供电网络远端站点接地状态检测方法，包括以下步骤：
1）在直流中压供电网络直流输出侧并联设置扫频源支路A，包括隔交电感3、隔直电容2与扫频源1。
扫频源支路A包括在直流中压供电网络中心站点B直流输出侧串联的隔交电感3、与隔交电感3并联的隔直电容2与扫频源1，隔交电感3串联于中心站点B输出正极性直流的三相半波整流电路与直流源侧滤波电容和正极线对地电阻节点上，隔交电感3的输出侧接连接远端站点C的输出电缆D。隔直电容与扫频源串联连接后并联于连接远端站点C的输出电缆D首端与大地之间。
2）在保证直流中压供电网络的远端站点C正常接地状态的前提下，测量远端站点C正常接地状态时扫频源支路A中扫频源1的扫频源输出电流随频率变化的电流扫频曲线，得到拓扑条件下的电路谐振频率，对该电路谐振频率求平均值得到谐振点平均频率f 0；
3）测量远端站点C实时状态时扫频源支路A中扫频源1的扫频源输出电流随频率变化的电流扫频曲线，得到该电路拓扑条件下的电路谐振频率，对该电路谐振频率求平均值得到谐振点平均频率f 1；
4）将正常接地状态时谐振点平均频率f 0与实时状态时谐振点平均频率f 1的差值与预先设定的阈值m比较：
若实时状态时谐振点平均频率f 1与正常接地状态时谐振点平均频率f 0的差值的绝对值满足：∣f 1- f 0∣＜m，则认为该实时状态时远端站点C接地正常；
若实时状态时谐振点平均频率f 1与正常接地状态时谐振点平均频率f 0的差值的绝对值满足：∣f 1- f 0∣≥m，则认为实测时刻远端站点接地断开。
可以以电流扫频曲线中谐振点频率值的变化作为判据检测待检测直流中压供电网络中远端站点接地状态。
本发明能够用于直流中压供电网络中，由于人为因素导致远端站点中存在有接地断开故障。通过在中心站点测量扫频源输出侧电流扫频曲线与扫频曲线中谐振点平均频率，可以把电流扫频曲线中谐振点频率的变化作为检测待检测直流中压供电网络的远端站点接地状态的判断依据，在此基础上，根据检测出的远端站点接地断开故障及时将远端站点设备外壳接地。

Claims (3)

1.基于扫频曲线的直流供电网络远端站点接地状态检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）在直流中压供电网络中心站点B直流输出侧串联扫频源支路A；
2）在保证直流中压供电网络的远端站点C正常接地状态的前提下，测量远端站点C正常接地状态时扫频源支路A中扫频源输出电流随频率变化的电流扫频曲线，得到拓扑条件下的电路谐振频率，对该电路谐振频率求平均值得到谐振点平均频率f 0；
3）测量远端站点C实时状态时扫频源支路A中扫频源输出电流随频率变化的电流扫频曲线，得到该电路拓扑条件下的电路谐振频率，对该电路谐振频率求平均值得到谐振点平均频率f 1；
4）将正常接地状态时谐振点平均频率f 0与实时状态时谐振点平均频率f 1的差值与预先设定的阈值m比较：
若实时状态时谐振点平均频率f 1与正常接地状态时谐振点平均频率f 0的差值的绝对值满足：∣f 1- f 0∣＜m，则认为该实时状态时远端站点C接地正常；
若实时状态时谐振点平均频率f 1与正常接地状态时谐振点平均频率f 0的差值的绝对值满足：∣f 1- f 0∣≥m，则认为实测时刻远端站点接地断开；
所述扫频源支路A包括在直流中压供电网络中心站点B直流输出侧串联的隔交电感、与隔交电感并联的隔直电容与扫频源，隔直电容接在隔交电感输出端并与扫频电源串联后接地；隔交电感的输出侧接连接远端站点C的输出电缆D。
2.根据权利要求1所述的基于扫频曲线的直流供电网络远端站点接地状态检测方法，其特征在于，所述隔交电感串联于中心站点B输出正极性直流的三相半波整流电路与直流源侧滤波电容和正极线对地电阻节点上。
3.根据权利要求1所述的基于扫频曲线的直流供电网络远端站点接地状态检测方法，其特征在于，所述隔直电容与扫频源串联连接后并联于连接远端站点C的输出电缆D首端与大地之间。
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