[发明专利]一种无线分布式变电站电气量整站检测系统及方法

说明书

本发明公开了一种无线分布式变电站电气量整站检测系统及方法，通过两级无线网络完成系统内部各模块的同步和全站数据的收集汇总，通过就地分散布置的检测终端同步采集全站电流、电压量，并转换为数字量进行传输，检测主站计算同一时刻全站电流、电压的基波和谐波值，然后进行幅值、相位比较，完成全站的电压核相、电流带负荷测试，无需长电缆，也无需更换接线即可完成全站的电气量测试工作，提升了测试效率，避免了测试工作中的安全隐患，而且进行基波和谐波分析，可以提升测试工作的准确性，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种无线分布式变电站电气量整站检测系统及方法，属于变电站测试领域。

背景技术

变电站中电流、电压回路的正确性直接关系到继电保护、测量、计量等二次系统的正确运行，也直接关系到变电站的可靠运行。因此，变电站投产过程中必须开展电流、电压等电气量的测试工作，主要包括电压回路的核相、电流回路的带负荷测试，验证变电站前期设计、施工、调试的正确性，也为变电站后期的安全、可靠运行提供必要条件。

目前，变电站投产过程中，电压回路的核相工作是通过万用表或相位表测量被校电压回路与参考电压回路之间的幅值差和相位差，以验证系统一次接线及电压二次回路接线的正确性，一般都是单个回路进行，工作效率较低。而且核相过程中需要用长电缆将电压回路接入万用表或相位表，当对不同小室或不同地点的电压回路进行核相时，甚至需要在开关场地临时铺设200m以上的长电缆，这给核相工作带来了安全风险。电流回路带负荷测试工作是通过相位表测量电流的幅值大小以及电流与相关电压之间的相位关系，以验证电流互感器的变比、极性以及回路接线的正确性。但是目前的相位表一般都只计算真有效值，当电流中存在较大的谐波分量时，无法正确测量出电流与电压的相位，给电流带负荷测试带来一定困难。特高压变电站中小室距离都很远、智能变电站中电压核相点可能分布在就地，这些使得电压远距离核相的需求越来越突出。随着电网中电力电子器件的增多、电铁等非对称负荷的接入，电流的谐波含量也逐步增加，这些对核相准确度要求越来越高。因此，随着电网多元化发展，变电站投产过程中的试验遇到了新问题。

因此，随着电网的发展和建设步伐的加快，迫切需要一种新的试验工具，可针对变电站投产试验的需求，可通过简单的接线，高效完成全站的电压远距离核相和电流准确带负荷试验，提升测试的效率和准确性，降低测试过程中的风险。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种无线分布式变电站电气量整站检测系统及方法。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种无线分布式变电站电气量整站检测系统，包括检测主站，所述检测主站通过一级WLAN无线网络连接有多个区域子站，每个区域子站通过二级WLAN无线网络连接有多个检测终端；所述检测主站包括对时模块和数据计算分析模块，所述区域子站包括对时模块和数据汇集模块，所述检测终端包括对时模块和采集模块；所述检测主站的对时模块、区域子站的对时模块以及检测终端的对时模块实现三者的对时同步，所述检测终端通过采集模块就地同步采集电流、电压量，进行模数转换，并将转换后的电流、电压量封装为IEC61850-9-2报文，发送至区域子站，所述区域子站接收与其连接的多个检测终端的IEC61850-9-2报文，通过数据汇集模块解析采样值数据，将多个检测终端同一时刻的采样值数据重新组合为新的IEC 6150-9-2报文，并将新的IEC61850-9-2报文发送至检测主站，所述检测主站接收所有区域子站的IEC 61850-9-2报文，通过数据计算分析模块解析IEC61850-9-2报文，并进行傅里叶计算，计算出同一时刻的电流的基波幅值和相位、电压的基波幅值和相位、电流的谐波幅值和相位、电压的谐波幅值和相位，比较不同电压通道间的基波幅值差和相位差，完成电压核相工作，比较相关电流和电压通道间的基波相位差，完成电流带负荷工作，同时分析电流、电压的谐波含量，实现变电站投产过程中电流、电压的检测。

检测终端分散布置于电流、电压二次回路附近，采集多组电流和电压量，每组均包含A、B、C三相。