[发明专利]一种变电站电压异常在线监控系统

说明书

技术领域

本发明公开了一种变电站电压异常在线监控系统，属于电力辅助设备领域。

背景技术

光伏电厂和秸秆电厂越来越多的在电网中接入，小电源的接入会给电网造成非计划性孤岛现象发生，非计划性孤岛现象发生时，由于系统供电状态未知，将造成以下不利影响：①可能危及电网设施维护人员和用户的人身安全；②干扰电网的正常合闸；③电网不能控制孤岛中的电压和频率，从而损坏配电设备和用户设备。按照《国家电网公司光伏变电站接入电网技术规定》第8.2条要求：光伏变电站必须具备快速监测孤岛且立即断开与电网连接的能力，其防孤岛保护应与电网侧线路保护相配合。非计划性孤岛现象的发生是严格禁止的。根据此要求需要研究符合要求的能与主网备自投、线路保护及主变保护配合的安全方案。该种安全方案主要依靠安全自动装置的研发，根据不同的电网一次主接线和保护配置而选择不同或者说更加合适的安全方案。该科技项目随着分布式电源的越来越多而具有广阔的应用前景。

孤岛运行和孤岛运行的危害：当包含DG的配电系统由于某种原因引起跳闸，使得包含有一个或多个DG的一部分配网与主系统分开，形成一个独立的区域，称之为孤岛。

孤岛运行的危害：孤岛中的电压和频率无法控制，造成用户设备损坏；孤岛中的线路仍然带电，威胁检修人员人身安全；非同期合闸时，对逆变电源和其他设备冲击大。

目前，国外的防孤岛保护是利用输出功率扰动法原理生产出的光伏并网逆变器实现的，安装于并网的光伏站内，而非光伏变电站的防孤岛保护主要靠低频低压解列装置实现，而国内现有的防孤岛保护装置也均是主要是靠频率电压检测来判断来实现的。

国内外的分布式电源的防孤岛保护均主要安装于并网的分布式电源电厂内，而非安装于并网的系统变电站内，对于系统变电站的保护配置以及运行方式带来很大麻烦，随着分布式电源越来越多，需要在系统变电站内采取防孤岛运行的安全方案，因此需要研究一种能根据实际的电网一次主接线和保护配置来采取更加合适的安全方案实现快速跳开并网开关的安全自动装置来实现分布电源的安全稳定运行。

变电站电压异常，容易引起用户设备故障，造成严重的经济损失，并且存在安全隐患，因此，对变电站的电压监控就显得异常重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种变电站电压异常在线监控系统，解决了现有技术中变电站输出电压未能够有效监控的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种变电站电压异常在线监控系统，包括变电站、电网、并网开关、电压检测模块、控制器、自动切换开关，所述变电站与电网之间连接并网开关；所述多个电源与变电站之间连接自动切换开关，用于自动切换电源与变电站之间的连接关系；所述并网开关的输出端设置电流差动保护模块、方向过流保护模块、安全自动切换模块，所述电流差动保护模块与电网连接，所述方向过流保护模块串联在变电站输出线与电网进线之间，安全自动切换装置与并网开关连接，所述控制器分别与并网开关、自动切换开关连接，所述电压检测模块与变电站的输出线连接，用于检测变电站输出电压的过压信号、电压突变信号，控制器根据过压信号和电压突变信号控制自动切断开关的通断。

还包括防孤岛运行监控装置，所述防孤岛运行监控装置分别与变电站、并网开关、电网连接；所述防孤岛运行监控装置包括电流差动保护模块、方向过流保护模块、安全自动切换模块，所述电流差动保护模块与电网连接，所述方向过流保护模块串联在变电站输出线与电网进线之间，安全自动切换装置与并网开关连接。

所述控制器的中央处理器采用单片机、FPGA芯片、ARM芯片、DSP芯片中的一种。

所述控制模块的中央处理器采用FPGA芯片中的一种。

所述控制模块的中央处理器采用Xilinx公司的Spartan-6系列FPGA芯片中的一种。

所述变电站包括逆变器、升压变压器、断路器、UPS交流电源、关口电能表、电能质量在线监测装置、保护装置、测控装置、直流电源、电能量终端服务器、交换机；所述逆变器的输出端与升压变压器的输入端连接，所述升压变压器的输出端分别与电流差动保护模块、方向过流保护模块、安全自动切换模块的输入端连接；所述断路器与并网开关连接；所述关口电能表、电能质量在线监测装置、保护装置、测控装置与升压变压器的输出端连接；所述直流电源分别与电能质量在线监测装置、保护装置、测控装置连接；所述UPS交流电源分别与关口电能表、电能量终端服务器、交换机连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：