CN116243068A - 基于变电站矢量检测的动态矢量合成方法及系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种基于变电站矢量检测的动态矢量合成方法及系统，包括以下步骤：获取变电站相量采样信息；根据所获取的采样信息和矢量计算法则，实现变电站矢量检测；其中，在变电站矢量检测过程中，通过图形化的动态显示进行矢量合成的分析展示，自动绘制图形，判断变电站相量采样信息是否满足要求。本公开开展了人机交互可视化动态矢量合成技术研究，使装置具备动态矢量合成的功能，测量结果可在人机界面展示并可动态显示矢量合成和计算的过程，帮助作业人员分析和判断，大大提高变电站二次矢量检测的效率、准确性，减少了人力资源的使用，节省成本，对提高电力系统的安全稳定可靠运行具有重要的理论意义和实际应用价值。

Description

基于变电站矢量检测的动态矢量合成方法及系统

技术领域

本公开属于变电站技术领域，具体涉及一种基于变电站矢量检测的动态矢量合成方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

变电站二次矢量检测工作对于保证整个电网的正常运转以及供电可靠性起着非常重要的作用。目前，电力工作人员在进行二次矢量检测工作中，通常使用相序表、万用表、相位表测量电压、电流的相序、幅值和相位角。

本公开发明人发现，目前的二次矢量检测工作中存在以下问题：

1.测量过程中，需多次变更测试线，表计使用时存在表档使用错误或误碰的风险，不利于人身和设备安全；

2.使用以上工具进行测试，人工读取和记录数据需要一个时间过程，并不能同时完成各个测量同步采集和数据记录，测试流程存在不一致、不严谨和不规范的情况，若测量发现问题时，需要试验人员根据自身经验分析判断，但实际现场中的试验人员技能水平不一，对问题的判断存在较大差距，容易判断失误致使检测结果精度不高，结论不准确的情况产生；

3.使用以上方法进行测试，工序繁琐，变电站、配电室、开闭所、台区和小区用电改造等，具有工程量较大、时间紧和任务重的特点，若采用传统的测试方法，测试效率较低，影响改造工程进度。

发明内容

为了解决上述问题，本公开提出了一种基于变电站矢量检测的动态矢量合成方法及系统，开展了人机交互可视化动态矢量合成技术研究，使装置具备动态矢量合成的功能，测量结果可在人机界面展示并可动态显示矢量合成和计算的过程，帮助作业人员分析和判断，大大提高变电站二次矢量检测的效率、准确性，减少了人力资源的使用，节省成本，对提高电力系统的安全稳定可靠运行具有重要的理论意义和实际应用价值。

根据一些实施例，本公开的第一方案提供了一种基于变电站矢量检测的动态矢量合成方法，采用如下技术方案：

一种基于变电站矢量检测的动态矢量合成方法，包括以下步骤：

获取变电站相量采样信息；

根据所获取的采样信息和矢量计算法则，实现变电站矢量检测；

其中，在变电站矢量检测过程中，通过图形化的动态显示进行矢量合成的分析展示，自动绘制图形，判断变电站相量采样信息是否满足要求。

作为进一步的技术限定，所述矢量计算规则采用平行四边形法则、三角形法则或正交分解法。

作为进一步的技术限定，所述矢量合成包括星形接线动态矢量合成、双星形接线矢量动态合成和星形转三角转星形动态矢量合成。

进一步的，所述星形接线动态矢量合成的过程中，利用平行四边形法则进行任两相的相电流的矢量合成，合成结果与另一相的相电流等大反向。

进一步的，所述星形转三角转星形动态矢量合成的过程中，将三相相电流的起点均设置为原点，顺时针方向将三相相电流的终点首位相接，得到三个新的相电流矢量，利用平行四边形法则进行任两个的相电流的矢量合成，合成结果与另一个相电流矢量等大反向。

作为进一步的技术限定，所述双星形接线矢量动态合成的过程中，分别对每一相的相电流进行合成，得到三个合成相电流，利用平行四边形法则进行任两个的合成相电流的矢量合成，合成结果与另一个合成相电流等大反向。

作为进一步的技术限定，所述变电站矢量检测的过程中，按照一定的测量工序进行变电站相量采样信息的自动检测，自动判断核相结果；若存在不合格信息，则停止自动检测，基于不合格信息进行换相再检测，直到信息合格为止，完成自动核相。

进一步的，采用多通道测试，一次性完成每项变电站二次矢量的测试接线，在测试过程中不需要进行改接测试线；基于图形化显示矢量计算合成的过程，通过图形化进行动态显示，判断变电站相量采样信息是否满足要求。

根据一些实施例，本公开的第二方案提供了一种基于变电站矢量检测的动态矢量合成系统，采用如下技术方案：

一种基于变电站矢量检测的动态矢量合成系统，包括：

获取模块，被配置为获取变电站相量采样信息；

矢量合成模块，被配置为根据所获取的采样信息和矢量计算法则，实现变电站矢量检测；

其中，在变电站矢量检测过程中，通过图形化的动态显示进行矢量合成的分析展示，自动绘制图形，判断变电站相量采样信息是否满足要求。

作为进一步的技术限定，基于变电站矢量检测的动态矢量合成系统还包括显示模块，被配置为通过人机交互界面图形化显示矢量计算与矢量合成的过程。

与现有技术相比，本公开的有益效果为：

1、本公开开展了人机交互可视化动态矢量合成技术研究，使装置具备动态矢量合成的功能，测量结果可在人机界面展示并可动态显示矢量合成和计算的过程，帮助作业人员分析和判断，大大提高变电站二次矢量检测的效率和准确性，减少了人力资源的使用，节省成本，对提高电力系统的安全稳定可靠运行具有重要的理论意义和实际应用价值；

2、本公开进行了变电站二次矢量智能化检测技术的应用研究，紧紧围绕新建、扩建和改造后的变电站在投运前进行矢量检测的规程要求，对不同电压等级的单母线PT进行定相、双母线PT二次进行核相、400V低压交流单电源进行定相、400V低压交流双电源进行核相以及变压器各侧六角图检测等工作实施标准化作业，能够通过矢量计算，智能判断检测结果是否合格，同时具备矢量合成功能，可在人机交互界面动态显示矢量合成的过程，辅助人工分析；

3、本公开具有可视化检测、工序流程化、数字化存储、智能自动判别和蓝牙无线打印等功能，自动记录矢量检测作业工序，实现电力系统内电力二次矢量检测流程统一、检测工序标准规范，有效提高电力二次矢量检测的工作效率。

附图说明

构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。

图1是本公开实施例一中基于变电站矢量检测的动态矢量合成方法的流程图；

图2是本公开实施例一中三相电流人机交互动态显示矢量合成图；

图3是本公开实施例一中主变差流人机交互动态显示矢量合成图；

图4是本公开实施例二中基于变电站矢量检测的动态矢量合成系统的结构图。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

本公开实施例介绍了一种基于变电站矢量检测的动态矢量合成方法，包括以下步骤：

获取变电站相量采样信息；

根据所获取的采样信息和矢量计算法则，实现变电站矢量检测；

其中，在变电站矢量检测过程中，通过图形化的动态显示进行矢量合成的分析展示，自动绘制图形，判断变电站相量采样信息是否满足要求。

作为一种或多种实施方式，所述矢量合成包括星形接线动态矢量合成、双星形接线矢量动态合成和星形转三角转星形动态矢量合成。

其中，所述星形接线动态矢量合成的过程中，利用平行四边形法则进行任两相的相电流的矢量合成，合成结果与另一相的相电流等大反向；所述星形转三角转星形动态矢量合成的过程中，将三相相电流的起点均设置为原点，顺时针方向将三相相电流的终点首位相接，得到三个新的相电流矢量，利用平行四边形法则进行任两个的相电流的矢量合成，合成结果与另一个相电流矢量等大反向；所述双星形接线矢量动态合成的过程中，分别对每一相的相电流进行合成，得到三个合成相电流，利用平行四边形法则进行任两个的合成相电流的矢量合成，合成结果与另一个合成相电流等大反向。

作为一种或多种实施方式，所述矢量计算法则采用平行四边形法则、三角形法则或正交分解法。

作为一种或多种实施方式，所述变电站矢量检测的过程中，按照一定的测量工序进行变电站相量采样信息的自动检测，自动判断核相结果；若存在不合格信息，则停止自动检测，基于不合格信息进行换相再检测，直到信息合格为止，完成自动核相；采用多通道测试，一次性完成每项变电站二次矢量的测试接线，在测试过程中不需要进行改接测试线；基于图形化显示矢量计算合成的过程，通过图形化进行动态显示，判断变电站相量采样信息是否满足要求。

变电站二次矢量检测，在电流、电压相量采样工作完成之后，需进行矢量计算后才能得出结果是否正确的结论。在计算过程当中，可通过人机交互界面，图形化显示计算过程，即通过图形化的动态显示，判断三相电压、电流是否平衡或者差流是否满足要求。

如图2所示的三相电流人机交互动态显示矢量的合成，通过采样模块得到了A、B、C三相电流的矢量形式，并展示在人机交互界面。首先将IB、IC矢量合成，并如图2所示的展示于人机界面，IB+IC反相后和IA做差就是高压侧三相电流的不平衡分量，该矢量的绝对值如果大于相电流大小的5％，则该侧电流大小和角度测量不符合要求，仪器报警停止测量和计算，如果不平衡分量在5％以内，则装置显示该侧电流三相平衡，符合精度要求，测量工作可继续进行，以上每一步矢量运算均可在图形当中进行展示，方便分析矢量测量结果。

如图3所示的主变差流人机交互动态显示矢量的合成，每一相差流均可图形化展示矢量运算的结果，包括变压器高低压侧30°角的补偿，到标幺化处理，到每一相电流相量做差，均可一步一步展示在图形当中。

值得注意的是，图3中Y0/Δ-11的接线形式低压侧线电流超前高压侧线电流30度角是描述的变压器的高、低压侧的一次电流，而该一次电流需要CT传变至二次侧被保护装置采集，保护装置需要进行高低压侧变比的归算最终根据二次电流的幅值和相位计算差流；

CT将一次电流传变至二次绕组，存在一个极性的问题，因为现场变压器高低压侧CT一次极性端一般均指向母线，而二次绕组极性端是s1,在正常情况下，低压侧二次电流会比高压侧二次电流滞后150度，但保护装置采用的方法是矢量求和的方法，而本事实例中矢量合成的图示分析中均采用的是矢量相减的方法，分析思想是一样的。

本实施例能够实现人机交互矢量合成、多通道检测、数字化采集和智能化诊断的检测模式，快速高效完成变电站二次矢量检测智能化作业工作：

通过一键操作，可在几分钟内时间，即可完成每项电力二次矢量智能化检测，主要测试指标：线电压、相电压、相序、定相、核相、相位角和矢量合成，可视化显示矢量计算、合成过程，并自动判断核相结果；当任意一道工序测量不合格时，装置自动停止测试，根据装置显示的不合格信息，通过低压电源二次电缆头换相，直至合格后，才能进行下一道工序检测；

提供黄、绿、红、黑色各两根共8路电压多通道测试通道和黄、绿、红、黑色4路电流测试通道，可一次性完成每项变电站二次矢量测试接线，接线简单、清晰，在测试过程中不需要进行改接测试线，提高变电站二次矢量测试效率；

将测试功能模块化，采集模块具备电压采集测试模块、电流采集测试模块、相序测试模块和相位角测试模块，测试人员可根据现场变电二次矢量检测实际情况，任意选择合适的测试模块。

本实施例开展了人机交互可视化动态矢量合成技术研究，使装置具备动态矢量合成的功能，测量结果可在人机界面展示并可动态显示矢量合成和计算的过程，帮助作业人员分析和判断，大大提高变电站二次矢量检测的效率、准确性，减少了人力资源的使用，节省成本，对提高电力系统的安全稳定可靠运行具有重要的理论意义和实际应用价值。

本实施例具有可视化检测、工序流程化、数字化存储、智能自动判别和蓝牙无线打印等功能，自动记录矢量检测作业工序，实现电力系统内电力二次矢量检测流程统一、检测工序标准规范，有效提高电力二次矢量检测的工作效率。

实施例二

本公开实施例介绍了一种基于变电站矢量检测的动态矢量合成系统，包括：

获取模块，被配置为获取变电站相量采样信息；

矢量合成模块，被配置为根据所获取的采样信息和矢量计算法则，实现变电站矢量检测；

显示模块，被配置为通过人机交互界面图形化显示矢量计算与矢量合成的过程；

其中，在变电站矢量检测过程中，通过图形化的动态显示进行矢量合成的分析展示，自动绘制图形，判断变电站相量采样信息是否满足要求。

详细步骤与实施例一提供的基于变电站矢量检测的动态矢量合成方法相同，在此不再赘述。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于变电站矢量检测的动态矢量合成方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取变电站相量采样信息；

根据所获取的采样信息和矢量计算规则，实现变电站矢量检测；

其中，在变电站矢量检测过程中，通过图形化的动态显示进行矢量合成的分析展示，自动绘制图形，判断变电站相量采样信息是否满足要求。

2.如权利要求1中所述的一种基于变电站矢量检测的动态矢量合成方法，其特征在于，所述矢量计算规则采用平行四边形法则、三角形法则或正交分解法。

3.如权利要求1中所述的一种基于变电站矢量检测的动态矢量合成方法，其特征在于，所述矢量合成包括星形接线动态矢量合成、双星形接线矢量动态合成和星形转三角转星形动态矢量合成。

4.如权利要求3中所述的一种基于变电站矢量检测的动态矢量合成方法，其特征在于，所述星形接线动态矢量合成的过程中，利用平行四边形法则进行任两相的相电流的矢量合成，合成结果与另一相的相电流等大反向。

5.如权利要求3中所述的一种基于变电站矢量检测的动态矢量合成方法，其特征在于，所述星形转三角转星形动态矢量合成的过程中，将三相相电流的起点均设置为原点，顺时针方向将三相相电流的终点首位相接，得到三个新的相电流矢量，利用平行四边形法则进行任两个的相电流的矢量合成，合成结果与另一个相电流矢量等大反向。

6.如权利要求3中所述的一种基于变电站矢量检测的动态矢量合成方法，其特征在于，所述双星形接线矢量动态合成的过程中，分别对每一相的相电流进行合成，得到三个合成相电流，利用平行四边形法则进行任两个的合成相电流的矢量合成，合成结果与另一个合成相电流等大反向。

7.如权利要求1中所述的一种基于变电站矢量检测的动态矢量合成方法，其特征在于，所述变电站矢量检测的过程中，按照一定的测量工序进行变电站相量采样信息的自动检测，自动判断核相结果；若存在不合格信息，则停止自动检测，基于不合格信息进行换相再检测，直到信息合格为止，完成自动核相。

8.如权利要求7中所述的一种基于变电站矢量检测的动态矢量合成方法，其特征在于，采用多通道测试，一次性完成每项变电站二次矢量的测试接线，在测试过程中不需要进行改接测试线；基于图形化显示矢量计算合成的过程，通过图形化进行动态显示，判断变电站相量采样信息是否满足要求。

9.一种基于变电站矢量检测的动态矢量合成系统，其特征在于，

获取模块，被配置为获取变电站相量采样信息；

矢量合成模块，被配置为根据所获取的采样信息和矢量计算规则，实现变电站矢量检测；

其中，在变电站矢量检测过程中，通过图形化的动态显示进行矢量合成的分析展示，自动绘制图形，判断变电站相量采样信息是否满足要求。

10.如权利要求9中所述的一种基于变电站矢量检测的动态矢量合成系统，其特征在于，还包括显示模块，被配置为通过人机交互界面图形化显示矢量计算与矢量合成的过程。

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