[发明专利]光纤数字化远程核相系统及其核相方法有效

专利信息
申请号: 201210137548.1 申请日: 2012-07-10
公开(公告)号: CN102680807A 公开(公告)日: 2012-09-19
发明(设计)人: 袁宇波;卜强生;王建明;伍雪峰;张小易;高磊;宋亮亮;黄浩声;张佳敏 申请(专利权)人: 江苏省电力公司电力科学研究院;江苏省电力公司无锡供电公司
主分类号: G01R29/18 分类号: G01R29/18
代理公司: 南京纵横知识产权代理有限公司 32224 代理人: 董建林
地址: 210029 *** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 光纤 数字化 远程 系统 及其 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种基于数字化采样和光纤传输的远程核相技术,适用于常规变电站、智能变电站和直流换流站投产试验时的远距离核相试验,属于电力自动化技术领域。

背景技术    

核相是变电站投产过程中必须试验项目之一,用于验证新建变电站或改造变电站的一次接线和电压二次回路的正确性,是保证继电保护、测控和计量等功能正确工作的必要步骤,也是保证变电站安全、可靠运行的前提。

常规的核相方法是:通过电缆将两个需要核相的电压模拟量同时接入万用表的电压档或电压表,然后在万用表或电压表上直接测得两个电压间的压差                                                ,再分别测量两个电压对N相的大小和,从而通过、、估算出两个电压之间的相位差。变电站中由于保护小室都是就地布置,500kV变电站中不同小室之间相距较远,小室之间距离可能达到500m或以上。此时,两个小室之间的电压核相需要通过几百米的长电缆将电压引入万用表或电压表。这种采用长电缆核相的方式带来了一定的安全隐患和测量误差:当电缆破皮或绝缘降低时,有人误碰电缆时会造成一定的人员伤害;当电缆破皮或绝缘降低时,可能会造成对地短路,可能导致电压空开跳开,也有可能对二次电缆或PT造成损坏;当电缆对地绝缘降低,可能造成电缆对地漏电现象,从而导致测量不准确;电缆上存在一定的电压降,从而导致测得压差不准确。直流换流站中,存在大量谐波,而万用表或电压表并无滤波功能,采用常规方法核相时往往由于谐波的干扰导致结果偏差较大,影响判断。智能变电站中,由于电压、电流采样已经数字化,已无法用万用表或电压进行测试,常规的核相方法也不再适用。因此,提出一种新的核相技术,既能消除常规变电站核相的隐患,又能满足直流换流站的核相准确度要求,还能适应智能变电站的核相试验,具有重要的实际应用意义。

发明内容    

本发明的目的是提供一种安全、可靠、高效、准确度高的数字化核相系统及其核相方法,消除常规变电站远程核相的安全隐患和不足,提高直流换流站交流侧核相的准确度,也适用于智能变电站投产过程中的核相,同时提高核相试验的效率。

核相即将被校核电压与已确认正确的基准电压进行比较,从而确定被校核电压相别、相序和极性的正确性。常规变电站、直流换流站、智能变电站中的核相都是需要比较被校核电压基波与基准电压基波之间的相位关系和幅值关系,从而判断被校核电压的正确性。

为消除常规变电站远程核相的隐患、解决直流换流站的谐波影响以及兼容智能变电站的核相,本发明提供了一种基于光纤传输的数字化核相系统,其特征在于:包括数字式相位表和光纤,所述数字式相位表通过光纤分别与两个模数转换模块相连或分别与两个智能变电站合并单元相连。

所述两个模数转换模块分别接入被校核电压和基准电压,所述数字式相位表通过光纤分别与所述两个模数转换模块相连。

所述模数转换模块,提供三个电压模拟量输入,可对三个电压同时进行高精度采样,并将数字量采样值按照IEC61850-9-2格式进行封装,并以光纤以太网方式发送采样值报文。

所述数字式相位表,提供2个以上光纤以太网接口,用以接收所述模数转换模块的采样值输出。

所述数字式相位表内置有:

1)采样值处理模块,用于接收模数转换模块或智能变电站合并单元输出的采样值报文,并对采样值报文进行解析,对采样值的额定延时进行补偿,进行采样值同步处理;

2)数字滤波模块,用于滤除采样值中的谐波分量;

3)采样计算比较模块,用于计算电压值,比较两个电压采样值的幅值差和相位差;

4)波形显示模块,用于实时显示被校核电压和基准电压这两个电压的波形。

本发明同时提供一种基于光纤传输的数字化核相方法,其特征在于:对于常规变电站或直流换流站核相时,包括以下步骤:

1)所述两个模数转换模块分别接入被校核电压和基准电压,将电压模拟量转换成数字量采样值,通过光纤形式将数字量传输至所述数字式相位表;

2)所述数字式相位表接收模数转换模块的数字量采样值,进行滤波处理,计算采样值的基波量,并自动比较两个电压A、B、C相别的幅值和相位,确定两个电压之间的幅值和相位关系,从而校核被校核电压的相别、相序、极性。

3)数字式相位表以波形或向量图形式直接显示两个电压之间的关系,可直观的进行核相工作。

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