[发明专利]一种变电站直流母线及其支路通断完整性检测系统及其检测方法

说明书

本发明公开了一种变电站直流母线及其支路通断完整性检测系统及其检测方法，该检测系统包含一个应急电源的通讯管理机，以及多个分布放置的直流支路检测单元。通过基于有线载波和无线Lora的通讯方式，实时监测每个分支母线的电压、断路器或熔断器过温和位置状况，通过应急电源的通讯管理机发送询问载波信号，并收集检测单元的反馈信息实现变电站直流母线整体的监控与报警，非常适合于变电站直流母线应急保障领域。

技术领域

本发明涉及一种变电站直流母线及其支路通断完整性检测系统及其检测方法，属于电力电子的技术领域。

背景技术

近年来，随着经济的发展，变电站的数量和规模越来越大，因此供电可靠性的要求也越来越大，变电站的设计要求也越来越高。虽然直流母线有多个充电机和蓄电池组供电，但仍然存在断路器和熔断器长久失修或人为因素等原因导致不能正常供电的现象，因此变电站直流母线仍然存在一定的安全隐患，直流系统一旦出现故障，将导致变电站一次设备断路器拒动，严重威胁变电站内各类电气设备的安全运行甚至造成大面积停电事故。报道显示，多地出现因直流系统故障而导致主变损坏和越级跳闸等现象，严重干扰了电力企业的正常运行，造成了一定的经济损失和社会影响。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种变电站直流母线及其支路通断完整性检测系统及其方法，通过基于有线载波和无线Lora的通讯方式，实时监测每个分支母线的电压、断路器或熔断器过温和位置状况，通过应急电源的通讯管理机发送询问载波信号，并收集检测单元的反馈信息实现变电站直流母线整体的监控与报警。

本发明是采取以下技术方案实现的：

一种变电站直流母线及其支路通断完整性检测方法所依赖的检测系统，包含一个应急电源的通讯管理机，以及多个分布放置的直流支路检测单元；通讯管理机包含多个出口，每个出口直接连接各段直流母线，所述直流支路检测单元的数量等于分支直流支路的数量，检测单元分别与每个分支直流支路的断路器和熔断器靠近负载的一侧直流线路相连接。

通讯管理机负责按地址循环发送载波询问信号，并接受和分析各检测单元的反馈信号。

通讯管理机包含电力线载波和Lora通讯功能，且都是主动发送模式，但正常情况都是电力线载波询问；只要电力线载波无法收到问询检测单元应答信号时，才会通过Lora通讯激活该时刻的问询检测单元；如果第一次Lora问询仍然无法收到电力线载波反馈信号，将启动第二次Lora问询。

各检测单元也包含电力线载波和Lora通讯功能，但都是被动接收模式，无论哪种激活方式，各检测单元只有收到通讯管理机指令后才会发送含地址的校验码。

变电站直流母线及其支路通断完整性检测方法，包括如下步骤：

1）通讯管理机按地址向检测单元发送载波询问信号，等待检测单元回复；

2）检测单元收到通讯管理机指令后，发送反馈信号；

3）通讯管理机接收到反馈信号后，与同类信号进行比较，如果反馈没有异常，通讯管理机则回到步骤（1）继续询问下一个检测单元；如果反馈有异常或无法收到回复，进入步骤（4）；

4）通讯管理机通过Lora模块发送无线信号再次询问该时刻的检测单元，并等待接收该检测单元发送的载波信号；

5）如果收到正确信息，则记录下这个检测单元地址号和故障报错次数，并回到步骤（1）继续问询下一个检测单元；如果回复再次有异常或无法收到回复，说明该检测单元所在直流分支存在问题，回到步骤（4）启动第二次Lora问询，同时向变电站现有的监控系统发送报警信息。变电站自己有的SCADA系统以及能量管理系统。

步骤2）中所述的反馈信号为含地址的校验码信息，包含母线电压、断路器或熔断器过温和位置信号。