CN113156236B - 基于温度变化的稳控装置线路过载判别方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于温度变化的稳控装置线路过载判别方法及系统，其中方法包括：增加测温元件，并连接通讯到稳控装置中的CPU插件；进行温度防误校核；实时计算线路导线的允许电流和功率；过载判别逻辑根据实时的允许电流和功率计算过载量。本发明通过增加温度测量、温度防误校核以及基于温度的导线允许电流和功率实时计算的环节，根据导线允许电流和功率因环境温度变化对其的影响，实现了导线允许电流和功率计算比给定固定定值更为精确，一方面可以防止导线过载导致跳闸或烧断，另一方面可以充分利用导线的输送能力，有利于提高输电效率、增加电厂送出和负荷供电能力。

Description

基于温度变化的稳控装置线路过载判别方法及系统

技术领域

本发明涉及线路保护技术领域，具体涉及一种基于温度变化的稳控装置线路过载判别方法及系统。

背景技术

用于输送电能的输电导线允许通过的电流、功率不仅跟导线本身的型号、截面积有关，还跟导线所处的环境温度密切相关，而现有的各类稳控装置的线路过载判别没有考虑到温度实时变化对导线允许通过的电流和功率值的影响。目前采用的技术手段是设置了两套定值，分别对应于夏季40°和冬季25°环境温度，每年5月、11月进行切换，这样的设置方式存在有两个的问题，一个是当夏季超过40°或冬季超过25°时，导线实际允许的电流和功率值小于定值，过载策略动作后线路仍然过载，继而可能发生导线弧垂增加线路故障跳闸或烧断等严重后果；另一个是当夏季低于40°或冬季低于25°时，导线实际允许通过的电流和功率值大于定值，导致导线通流能力无法得到充分利用，造成投资浪费、电厂送出受限或供电能力受限等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于温度变化的稳控装置线路过载判别方法及系统，可以解决现有技术中稳控装置线路过载判别方法只考虑了特定环境温度下对应的线路允许通过的电流和功率的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一方面，本发明提供了一种基于温度变化的稳控装置线路过载判别方法，包括以下步骤：

步骤1、增加测温元件，并连接通讯到稳控装置中的CPU插件；

步骤2、进行温度防误校核；所述温度防误校核原理为：

当测量温度低于低温限值时使用低温限值；当测量温度高于高温限值时使用高温限值；当温度变化速度大于温度变化率限值时取变化前一个周期温度并给出告警信号；

步骤3、实时计算线路导线的允许电流和功率；所述实时计算线路导线的允许电流和功率的方式为：

计算线路导线的允许电流的公式为：

I_T＝I₂₅(1-0.012(T-25))

其中，为导线实时允许电流；为25°环境温度允许电流；为实时测量温度；

计算线路导线的允许功率的公式为：

P_T＝U_N*I_T*cosφ_N

其中，为导线实际运行的额定电压；为导线运行的额定功率因素，取0.95；

步骤4、过载判别逻辑根据实时的允许电流和功率计算过载量；所述过载判别逻辑原理为：

同时满足实时允许电流大于电流设定值和实时允许功率大于功率设定值两个条件为线路过载。

进一步的，所述测温元件与CPU插件的连接通讯方式为RS-485有线通讯。

进一步的，所述测温元件工作环境温度在-40°～60°之间时，温度测量误差不大于5％。

进一步的，所述测温元件设有温度传感器，所述温度传感器将测量温度转化为电压信号后通过所述RS-485传给CPU插件。

另一方面，本发明还提供一种基于温度变化的稳控装置线路过载判别系统，包括测温元件、通讯线和稳控装置，所述稳控装置设有CPU插件，所述测温元件通过所述通讯线通讯连接所述稳控装置的CPU插件；所示CPU插件先进行温度防误校核，然后实时计算线路导线的允许电流和功率，并将计算结果输出给过载判别逻辑，过载判别逻辑按照实时的允许电流、功率计算过载量；

所述温度防误校核原理为：当测量温度T低于低温限值T_h时使用低温限值T_h；当测量温度T高于高温限值T₁时使用高温限值T₁；当温度变化速度ΔT大于温度变化率限值ΔT_set时取变化前一个周期温度T(0)并给出告警信号；

所示实时计算线路导线的允许电流和功率如下：

计算线路导线的允许电流的公式为：

I_T＝I₂₅(1-0.012(T-25))

其中，I_T为导线实时允许电流；I₂₅为25°环境温度允许电流；T为实时测量温度；

计算线路导线的允许功率的公式为：

P_T＝U_N*I_T*cosφ_N

其中，U_N为导线实际运行的额定电压；cosφ_N为导线运行的额定功率因素，取0.95。

所述过载判别逻辑原理为：同时满足实时允许电流I_T大于电流设定值I_set和实时允许功率P_T大于功率设定值P_set两个条件为线路过载。

进一步的，其特征在于，所述测温元件设有温度传感器，所述温度传感器将测量温度转化为电压信号传送到稳控装置的CPU插件。

进一步的，所述稳控装置的CPU插件用于线路的温度防误校核以及计算线路的允许电流和功率。

本发明通过测温元件的温度传感器将温度转化成电压信号，送到稳控装置的CPU插件，CPU插件先进行温度防误校核，然后实时计算线路导线的允许电流和功率，并将将计算结果输出给过载判别逻辑，过载判别逻辑按照实时的允许电流、功率计算过载量。本发明通过增加温度测量、温度防误校核以及基于温度的导线允许电流和功率实时计算的环节，根据导线允许电流和功率因环境温度变化对其的影响，实现了导线允许电流和功率计算比给定固定定值更为精确，一方面可以防止导线过载导致跳闸或烧断，另一方面可以充分利用导线的输送能力，有利于提高输电效率、增加电厂送出和负荷供电能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，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它的附图。

图1为本发明中基于温度变化的稳控装置线路过载判别方法的步骤示意图；

图2为本发明中基于温度变化的稳控装置线路过载判别方法的逻辑示意图；

图3为本发明中基于温度变化的稳控装置线路过载判别系统的部分示意图。

附图标记如下：

1-测温元件、2-通讯线、3-稳控装置、4-CPU插件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

一方面，本发明提供一种基于温度变化的稳控装置线路过载判别方法，包括以下步骤：

步骤1、增加测温元件，并连接通讯到稳控装置中的CPU插件；

步骤2、进行温度防误校核；

步骤3、实时计算线路导线的允许电流和功率；

步骤4、过载判别逻辑根据实时的允许电流和功率计算过载量。

在电厂或变电站安装稳控装置的建筑屋顶增加测温元件，测温元件通过通讯线接到稳控装置的CPU插件，CPU插件实时计算线路的允许电流和功率，送给原有的过载判别逻辑进行动作判别。原来的过载逻辑判别为：同时满足实时允许电流I_T大于电流设定值I_set和实时允许功率P_T大于功率设定值P_set两个条件为线路过载。原有的稳控装置两套定值区可以简化成一套定值区，定值切换把手或压板可以取消，简化操作，灵活调控。

具体的，所述测温元件与CPU插件的连接通讯方式为RS-485有线通讯。该通讯方式简单有效。

具体的，所述测温元件工作环境温度在-40°～60°之间时，温度测量误差不大于5％。

具体实施中，所述测温元件设有温度传感器，所述温度传感器将测量温度转化为电压信号后通过所述RS-485传给CPU插件。

具体的，所述温度防误校核原理为：

当测量温度T低于低温限值T_h时使用低温限值T_h；当测量温度T高于高温限值T₁时使用高温限值T₁；当温度变化速度ΔT大于温度变化率限值ΔT_set时取变化前一个周期温度T(0)并给出告警信号。

具体的，所述实时计算线路导线的允许电流和功率的原理为：

计算线路导线的允许电流的公式为：

I_T＝I₂₅(1-0.012(T-25))

其中，I_T为导线实时允许电流；I₂₅为25°环境温度允许电流；T为实时测量温度；

计算线路导线的允许功率的公式为：

P_T＝U_N*I_T*cosφ_N

其中，为导线实际运行的额定电压；为导线运行的额定功率因素，一般取0.95。

具体的，所述过载判别逻辑原理为：

同时满足实时允许电流I_T大于电流设定值I_set和实时允许功率P_T大于功率设定值P_set两个条件为线路过载。

其中，电流设定值I_set和功率设定值P_set根据线路导线的型号、截面积、环境温度确认。

另一方面，本发明还提供一种基于温度变化的稳控装置线路过载判别系统，包括测温元件、通讯线和稳控装置，所述稳控装置设有CPU插件，所述测温元件通过所述通讯线通讯连接所述稳控装置的CPU插件。

具体实施中的，所述测温元件设有温度传感器，所述温度传感器将测量温度转化为电压信号传送到稳控装置的CPU插件。

具体的，所述CPU插件用于线路的温度防误校核以及计算线路的允许电流和功率。

本发明通过测温元件的温度传感器将温度转化成电压信号，送到稳控装置的CPU插件，CPU插件先进行温度防误校核，然后实时计算线路导线的允许电流和功率，并将计算结果输出给过载判别逻辑，过载判别逻辑按照实时的允许电流、功率计算过载量。本发明通过增加温度测量、温度防误校核以及基于温度的导线允许电流和功率实时计算的环节，根据导线允许电流和功率因环境温度变化对其的影响，实现了导线允许电流和功率计算比给定固定定值更为精确，一方面可以防止导线过载导致跳闸或烧断，另一方面可以充分利用导线的输送能力，有利于提高输电效率、增加电厂送出和负荷供电能力。

另外，以上对本发明实施例所提供的一种基于温度变化的稳控装置线路过载判别方法及系统进行了详细介绍，本文中应采用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.基于温度变化的稳控装置线路过载判别方法，其特征在于，包括：

步骤1、增加测温元件，并连接通讯到稳控装置中的CPU插件；

步骤2、进行温度防误校核；所述温度防误校核原理为：

当测量温度T低于低温限值T_h时使用低温限值T_h；当测量温度T高于高温限值T₁时使用高温限值T₁；当温度变化速度ΔT大于温度变化率限值ΔT_set时取变化前一个周期温度T(0)并给出告警信号；

步骤3、实时计算线路导线的允许电流和功率；所述实时计算线路导线的允许电流和功率原理为：

计算线路导线的允许电流的公式为：

I_T＝I₂₅(1-0.012(T-25))

其中，I_T为导线实时允许电流；I₂₅为25°环境温度允许电流；T为实时测量温度；

计算线路导线的允许功率的公式为：

P_T＝U_N*I_T*cosφ_N

其中，U_N为导线实际运行的额定电压；cosφ_N为导线运行的额定功率因素，取0.95；

步骤4、过载判别逻辑根据实时的允许电流和功率计算过载量；过载判别逻辑原理为：

同时满足实时允许电流I_T大于电流设定值I_set和实时允许功率P_T大于功率设定值P_set两个条件为线路过载。

2.根据权利要求1所述的基于温度变化的稳控装置线路过载判别方法，其特征在于，所述测温元件与CPU插件的连接通讯方式为RS-485有线通讯。

3.根据权利要求1所述的基于温度变化的稳控装置线路过载判别方法，其特征在于，所述测温元件工作环境温度在-40°～60°之间时，温度测量误差不大于5％。

4.根据权利要求1所述的基于温度变化的稳控装置线路过载判别方法，其特征在于，所述测温元件设有温度传感器，所述温度传感器将测量温度转化为电压信号后传给CPU插件。

5.基于温度变化的稳控装置线路过载判别系统，其特征在于，包括测温元件、通讯线和稳控装置，所述稳控装置设有CPU插件，所述测温元件通过所述通讯线通讯连接所述稳控装置的CPU插件；所示CPU插件先进行温度防误校核，然后实时计算线路导线的允许电流和功率，并将计算结果输出给过载判别逻辑，过载判别逻辑按照实时的允许电流、功率计算过载量；

所述温度防误校核原理为：当测量温度T低于低温限值T_h时使用低温限值T_h；当测量温度T高于高温限值T₁时使用高温限值T₁；当温度变化速度ΔT大于温度变化率限值ΔT_set时取变化前一个周期温度T(0)并给出告警信号；

所示实时计算线路导线的允许电流和功率如下：

计算线路导线的允许电流的公式为：

I_T＝I₂₅(1-0.012(T-25))

其中，I_T为导线实时允许电流；I₂₅为25°环境温度允许电流；T为实时测量温度；

计算线路导线的允许功率的公式为：

P_T＝U_N*I_T*cosφ_N

其中，U_N为导线实际运行的额定电压；cosφ_N为导线运行的额定功率因素，取0.95；

所述过载判别逻辑原理为：同时满足实时允许电流I_T大于电流设定值I_set和实时允许功率P_T大于功率设定值P_set两个条件为线路过载。

6.根据权利要求5所述的基于温度变化的稳控装置线路过载判别系统，其特征在于，所述测温元件设有温度传感器，所述温度传感器将测量温度转化为电压信号传送到稳控装置的CPU插件。

7.根据权利要求5所述的基于温度变化的稳控装置线路过载判别系统，其特征在于，所述稳控装置的CPU插件用于线路的温度防误校核以及计算线路的允许电流和功率。

Images