一种基于相位调控的改扩建变电站带负荷测相量智能系统的制作方法

本发明属于电力系统继电保护，尤其涉及一种基于相位调控的改扩建变电站带负荷测相量智能系统。

背景技术：

1、变电站电流互感器二次回路现场调试、验收中，通常采用直流小电流检查电流互感器二次极性、测量二次回路电阻保证连通性、二次查线检查接线正确性等常规方法，检查过程复杂且现象不直观。在电流互感器带负荷测相量试验中，将改扩建设备接入运行的电网，以实际负荷验证电流互感器二次回路的正确性。实际生产中带负荷测相量试验结果准确性受到多种影响因素的制约，有误判正确性的风险；新投设备带负荷测相量试验过程中，电流互感器二次回路错误有造成继电保护误动作，影响运行设备、危及人身安全的风险。因此，改扩建设备投运前，宜进行模拟带负荷测相量试验，确保电流互感器二次回路正确性。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提出了一种基于相位调控的改扩建变电站带负荷测相量智能系统，能够实现采集站内运行设备电压、电流基准相位，以基准相位为参考进行一次通流，完成模拟带负荷测相量试验，改变现有电流互感器二次回路验收模式。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种基于相位调控的改扩建变电站带负荷测相量智能系统，包括：

3、电流输出主机、基准采集从机、二次测量从机和图像识别从机；

4、所述电流输出主机，用于接收所述基准采集从机、所述二次测量从机和所述图像识别从机发送的无线传感网络信号；

5、所述基准采集从机，用于采集参考基准相位并通过无线传感网络发送至所述电流输出主机；

6、所述二次测量从机，用于采集电流互感器二次电流幅值、相位并通过无线传感网络发送至所述电流输出主机；

7、所述图像识别从机，用于识别保护装置显示的采样值并通过无线传感网络发送至所述电流输出主机。

8、根据本发明提供的基于相位调控的改扩建变电站带负荷测相量智能系统，所述系统还包括通信延伸模块，所述通信延伸模块用于接收所述基准采集从机、所述二次测量从机和所述图像识别从机发送的有线传感网络信号，并通过无线传感网络与所述电流输出主机通信。

9、根据本发明提供的基于相位调控的改扩建变电站带负荷测相量智能系统，所述基准采集从机的工作过程包括：

10、所述基准采集从机采用非接触方式采集系统电压和运行间隔电流；

11、将所述系统电压作为第一基准值，发送给所述电流输出主机，模拟常规送电中线路空充状态下测相量；

12、将所述运行间隔电流作为第二基准值，发送给所述电流输出主机，模拟常规送电中线路带负荷状态下复测相量。

13、根据本发明提供的基于相位调控的改扩建变电站带负荷测相量智能系统，所述二次测量从机的工作过程包括：

14、所述二次测量从机采集模拟带负荷测相量试验中电流互感器各组二次电流幅值及相位，并将二次电流采样值通过无线传感网络同步发送给所述电流输出主机。

15、根据本发明提供的基于相位调控的改扩建变电站带负荷测相量智能系统，所述电流输出主机的工作过程包括：

16、所述电流输出主机接收所述基准采集从机回传的参考基准相位，采用单极性移相方式控制全桥全波高频链逆变电路，输出最大有效值的电流通入一次设备，并且保持输出一次电流与接收参考基准相位同步且相对固定，所述最大有效值的电流经电流互感器转化为二次电流进入继电保护装置，由所述二次测量从机和所述图像识别从机回传信息，智能判断相量正确性。

17、根据本发明提供的基于相位调控的改扩建变电站带负荷测相量智能系统，所述基准采集从机采用非接触方式采集系统电压和运行间隔电流的过程包括：

18、采用一种改进的基于拓扑变换的非接触式电压测量原理，使用感应探头对电压端子进行非接触式测量，通过电压端子与测量装置之间的寄生电容进行电气耦合，利用拓扑变换算法进行参数计算，获得所述系统电压作为第一基准值；

19、采用常规电磁感应原理的钳形电流表进行采集，获得所述运行间隔电流作为第二基准值。

20、根据本发明提供的基于相位调控的改扩建变电站带负荷测相量智能系统，所述电流输出主机与各从机之间通过传感网络通信具体包括：

21、采用延迟测量时间同步算法进行信号同步，通过在发送端嵌入本地时间和报文一起发送出去，接收端接收到报文后计算出接收时间和发送时间之间的传输时间延迟，接收端本地时间改为传输延迟时间与发送时刻之和，实现主机与各从机之间同步通信。

22、本发明技术效果：本发明公开了一种基于相位调控的改扩建变电站带负荷测相量智能系统，其中电流输出主机与上述基准采集从机、二次测量从机和图像识别从机相互独立，主机通过无线传感网络分别与三台从机进行同步通信。电流输出主机具备一次电流输出功能，接收基准采集从机发送的基准值，输出一次电流并自检与参考基准的相位关系及同步性；电流输出主机接收二次测量从机发送的参考基准值和电流采样值，回检输出一次电流、二次测量电流与接收参考基准的同步性，并做相量逻辑运算，智能判断相量正确性；电流输出主机接收图像识别从机发送的采样值信息，做相量逻辑运算，智能判断相量正确性。该系统适用于改扩建变电站模拟带负荷测相量试验，提升变电站改扩建调试、验收、启动工作效率和准确性。

技术特征：

1.一种基于相位调控的改扩建变电站带负荷测相量智能系统，其特征在于，包括：电流输出主机、基准采集从机、二次测量从机和图像识别从机；

2.如权利要求1所述的基于相位调控的改扩建变电站带负荷测相量智能系统，其特征在于，所述系统还包括通信延伸模块，所述通信延伸模块用于接收所述基准采集从机、所述二次测量从机和所述图像识别从机发送的有线传感网络信号，并通过无线传感网络与所述电流输出主机通信。

3.如权利要求1所述的基于相位调控的改扩建变电站带负荷测相量智能系统，其特征在于，所述基准采集从机的工作过程包括：

4.如权利要求1所述的基于相位调控的改扩建变电站带负荷测相量智能系统，其特征在于，所述二次测量从机的工作过程包括：

5.如权利要求1所述的基于相位调控的改扩建变电站带负荷测相量智能系统，其特征在于，所述电流输出主机的工作过程包括：

6.如权利要求3所述的基于相位调控的改扩建变电站带负荷测相量智能系统，其特征在于，所述基准采集从机采用非接触方式采集系统电压和运行间隔电流的过程包括：

7.如权利要求1所述的基于相位调控的改扩建变电站带负荷测相量智能系统，其特征在于，所述电流输出主机与各从机之间通过传感网络通信具体包括：

技术总结本发明公开了一种基于相位调控的改扩建变电站带负荷测相量智能系统，包括：电流输出主机、基准采集从机、二次测量从机和图像识别从机；电流输出主机，用于接收基准采集从机、二次测量从机和图像识别从机发送的无线传感网络信号；基准采集从机，用于采集参考基准相位并通过无线传感网络发送至电流输出主机；二次测量从机，用于采集电流互感器二次电流幅值、相位并通过无线传感网络发送至电流输出主机；图像识别从机，用于识别保护装置显示的采样值并通过无线传感网络发送至电流输出主机。本发明能够实现采集站内运行设备电压、电流基准相位，以基准相位为参考进行一次通流，完成模拟带负荷测相量试验，改变现有电流互感器二次回路验收模式。技术研发人员：臧斌,王玉强,王炜豪,苏征宇,冯学敏,宋巍,王翀,柏峰,魏玉寒,刘佳,周生海,刘启蒙,付浩川,王柯岩,赵伟,卢佳丽,蔡勇,高峥,田建光,鞠鑫,郑浩,秦嘉莹,纪敏,韩艳,孙松强,王海楠,袁亮,崔亚心,刘骉,冯娇,王舒涵,王子昂,谷欣,刘涵,吴天瞳,任文雪,杨凡,史然然受保护的技术使用者：国家电网有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2