CN109412272A - 直流屏馈电支路负荷分级管控系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种直流屏馈电支路负荷分级管控系统及方法，涉及变电站直流系统运维监控技术领域，本发明实时监测馈电支路负荷电流及开关状态，并对异常状态进行开关的分级管控与故障自动隔离，手动快速隔离、快速恢复。本发明可以达到提高变电站直流电源的安全性和可靠性的目的，确保电网的安全稳定运行。
Description
技术领域
本发明涉及变电站直流系统运维监控技术领域，尤其涉及一种直流屏馈电支路负荷分级管控系统及方法。
背景技术
馈电支路作为在变电站直流系统的重要组成部分，任一支路出现故障必将造成该支路负荷失电，甚至会导致整个直流系统出现故障。目前，对于直流系统馈电支路的监测只针对于支路开关的跳闸状态及馈电支路的绝缘状态，站端主机缺少对馈电支路开关状态及负荷电流的监测，后台主站系统更无法获取支路运行详细状态。同时，当前系统一旦馈电支路出现故障，只能被动接受其带来的严重后果，运维人员赶到现场前无法做任何补救措施，极易造成事故扩大，带来严重的经济损失与社会影响。
发明内容
本发明为克服上述现有技术中的缺陷，提供了一种直流屏馈电支路负荷分级管控系统及方法，用于实时监测馈电支路负荷电流及开关状态，并对异常状态进行开关的分级管控与故障自动隔离，手动快速隔离、快速恢复，达到提高变电站直流电源的安全性和可靠性的目的，确保电网的安全稳定运行。
本发明为解决现有技术中的问题，采用了如下技术方案，提供一种直流屏馈电支路负荷分级管控系统，所述系统包括馈电支路、负荷电流传感器、电流采集模块、馈电支路开关、开关位置辅助触点、开关状态采集模块、电动操作机构、开关控制模块、站端主机、后台主站；其中，
(1)在每个馈电支路增加负荷电流传感器采集馈电支路的负荷电流；
(2)通过电流采集模块采集每个负荷电流传感器的输出电流；
(3)每个馈电支路开关增加开关位置辅助触点采集馈电支路开关状态；
(4)通过开关状态采集模块采集每个馈电开关辅助触点状态实现每个开关位置采集；
(5)对每个馈电支路开关增加电动操作机构实现开关分合的遥控；
(6)增加开关控制模块实现电动操作机构的控制；
(7)按照支路负荷的重要程度对所有支路进行重要等级分级，根据重要程度与断电等级分为核心、重要、一般、边缘四个等级；
(8)站端主机通过与电流采集模块及开关状态采集模块通信实现馈电支路负荷电流及开关状态的采集汇总并进行分析；
(9)站端主机对直流电源系统交流供电信号进行监测；
(10)站端主机对蓄电池剩余容量进行监测；
(11)后台主站通过与站端主机通信实现对馈电支路的遥控操作。
一种直流屏馈电支路负荷分级管控方法，所述方法包括以下步骤：
(1)站端主机监测到系统交流失电后，通过开关控制模块控制电动操作机构实现边缘支路的切除；
(2)站端主机监测到蓄电池剩余容量低于80％，且系统交流电仍未恢复，此时通过开关控制模块控制电动操作机构实现一般支路的切除；
(3)站端主机监测到蓄电池剩余容量低于30％，且系统交流电仍未恢复，此时通过开关控制模块控制电动操作机构实现重要支路的切除；
优选地，所述支路的切除包括故障支路自动隔离，所述故障支路自动隔离方法包括如下步骤：
站端主机通过电流采集模块与负荷电流传感器监测每个馈电支路的负荷电流，当监测到某个支路负荷电流远大于正常标准电流时，如果该支路为一般支路与边缘支路，则通过开关控制模块控制电动操作机构实现该支路的切除与隔离。
优选地，所述支路的切除还包括故障支路手动快速隔离、恢复，所述故障支路手动快速隔离、恢复方法包括如下步骤：
站端主机监测到的负荷电流会上传到主站后台系统，当运维人员在主站系统上监测到某条支路负荷异常时，可以从主站遥控实现站端过开关控制模块控制电动操作机构实现该支路的切除与隔离，当系统恢复正常后可遥控恢复。
本发明有益效果：
本发明用于实时监测馈电支路负荷电流及开关状态，并对异常状态进行开关的分级管控与故障自动隔离，手动快速隔离、快速恢复，达到提高变电站直流电源的安全性和可靠性的目的，确保电网的安全稳定运行。
附图说明
图1为系统实现组网图；
图2为自动分级管控流程图。
具体实施方式
实施例1：
参照说明书附图，本发明提供下面结合附图对本发明作进一步描述，如图1系统实现组网图所示，其实现方式如下：
(1)按照图1所示，在每个馈电支路增加负荷电流传感器采集馈电支路的负荷电流，具体地，每个负荷电流传感器采用量程100A输出5V的霍尔电流传感器，所有支路通过±12V供电，电流输出接至图1所示的电流采集模块。
(2)按照图1所示，各个馈电支路的传感器输出统一接至电流采集模块，具体地，电流采集模块对传感器的输出进行信号调理并打包，然后通过通信上传给站端主机。
(3)按照图1所示，每个馈电支路开关加装开关位置辅助触点，具体的每路加装的辅助触点信号接至图1所示的开关状态采集模块。
(4)按照图1所示，各个馈电支路开关加装的辅助触点统一接至开关量采集模块，具体地，开关量采集模块对采集到的开关位置状态通过处理，通过通信上传给站端监控主机。
(5)按照图1所示，各个馈电支路开关加装电动操作机构，具体地，馈电支路开关为微型断路器，图1所示的开关控制模块控制搭配安装微型断路器电动操作机构实现开关的遥控操作。
(6)按照图1所示，一个开关控制模块同时可以控制多路馈电支路开关的电动操作结构，实现每个支路开关的遥控功能。
(7)按照支路负荷的重要程度对所有支路进行重要等级分级，分为核心、重要、一般、边缘四个等级，具体地，如图2所示，核心支路任何条件下不允许断开，重要支路在交流失电且蓄电池剩余容量SOC小于30％时允许断开，一般支路在交流失电且蓄电池剩余容量SOC小于80％时允许断开，边缘支路在交流失电后即可断开。
(8)按照图1所示，站端主机与负荷电流采集模块、开关位置状态采集模块及开关控制模块进行通信，具体的电流采集模块与开关位置状态采集模块将采集到的电流与开关状态上传给站端主机，站端主机根据图2策略通过开关控制模块自动及手动控制开关分合。
(9)按照图1所示，站端主机与后台主站进行通信，实现状态支路负荷与开关状态上传与后台遥控开关分合功能。
如图2自动分级管控流程图所示，负荷分级管控实现方式为站端主机监测系统交流供电是否失电，交流失电后站端主机会通过开关控制模块控制边缘支路开关断开，进一步地，交流失电后蓄电池供电，蓄电池剩余容量SOC下降到80％以下后，站端主机会通过开关控制模块控制一般支路开关断开，进一步地，蓄电池剩余容量SOC下降到30％以下后，站端主机会通过开关控制模块控制重要支路开关断开，实现交流失电后的负荷分级管控，确保核心供电时间，为运维检修人员提供宝贵的抢修时间，尽量减小损失。
进一步地，站端主机监测到的负荷电流会上传到主站后台系统，当运维人员在主站系统上监测到某条支路负荷异常时，可以从主站遥控实现站端过开关控制模块控制电动操作机构实现该支路的切除与隔离，当系统恢复正常后可遥控恢复。
以上所述，仅为本发明的较佳实施方式，并非是对本发明所作的限制，任何未脱离本发明所述的技术方案，依据本发明的技术实质对以上实施所作的简单修改、等同变化与改形，仍属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种直流屏馈电支路负荷分级管控系统，其特征在于，所述系统包括馈电支路、负荷电流传感器、电流采集模块、馈电支路开关、开关位置辅助触点、开关状态采集模块、电动操作机构、开关控制模块、站端主机、后台主站；其中，
(1)在每个馈电支路增加负荷电流传感器采集馈电支路的负荷电流；
(2)通过电流采集模块采集每个负荷电流传感器的输出电流；
(3)每个馈电支路开关增加开关位置辅助触点采集馈电支路开关状态；
(4)通过开关状态采集模块采集每个馈电开关辅助触点状态实现每个开关位置采集；
(5)对每个馈电支路开关增加电动操作机构实现开关分合的遥控；
(6)增加开关控制模块实现电动操作机构的控制；
(7)按照支路负荷的重要程度对所有支路进行重要等级分级，根据重要程度与断电等级分为核心、重要、一般、边缘四个等级；
(8)站端主机通过与电流采集模块及开关状态采集模块通信实现馈电支路负荷电流及开关状态的采集汇总并进行分析；
(9)站端主机对直流电源系统交流供电信号进行监测；
(10)站端主机对蓄电池剩余容量进行监测；
(11)后台主站通过与站端主机通信实现对馈电支路的遥控操作。
2.一种直流屏馈电支路负荷分级管控方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)站端主机监测到系统交流失电后，通过开关控制模块控制电动操作机构实现边缘支路的切除；
(2)站端主机监测到蓄电池剩余容量低于80％，且系统交流电仍未恢复，此时通过开关控制模块控制电动操作机构实现一般支路的切除；
(3)站端主机监测到蓄电池剩余容量低于30％，且系统交流电仍未恢复，此时通过开关控制模块控制电动操作机构实现重要支路的切除。
3.根据权利要求2所述的一种直流屏馈电支路负荷分级管控方法，其特征在于，所述支路的切除包括故障支路自动隔离，所述故障支路自动隔离方法包括如下步骤：
站端主机通过电流采集模块与负荷电流传感器监测每个馈电支路的负荷电流，当监测到某个支路负荷电流远大于正常标准电流时，如果该支路为一般支路与边缘支路，则通过开关控制模块控制电动操作机构实现该支路的切除与隔离。
4.根据权利要求3所述的一种直流屏馈电支路负荷分级管控方法，其特征在于，所述支路的切除还包括故障支路手动快速隔离、恢复，所述故障支路手动快速隔离、恢复方法包括如下步骤：
站端主机监测到的负荷电流会上传到主站后台系统，当运维人员在主站系统上监测到某条支路负荷异常时，可以从主站遥控实现站端过开关控制模块控制电动操作机构实现该支路的切除与隔离，当系统恢复正常后可遥控恢复。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN114094594A (zh) * | 2021-11-24 | 2022-02-25 | 国网河北省电力有限公司经济技术研究院 | 一种变电站直流负荷分级控制方法、装置及终端设备 |
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Cited By (2)
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| CN114094594B (zh) * | 2021-11-24 | 2024-04-19 | 国网河北省电力有限公司经济技术研究院 | 一种变电站直流负荷分级控制方法、装置及终端设备 |
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