CN105044519B - 一种变电站直流互联、混用的在线辨识方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种变电站直流互联、混用的在线辨识方法，所述的在线辨识方法采用基于漏电电流检测法和低频信号注入法来实现对各种直流互联或混用情况的在线辨识。当互联电阻较小，能够满足漏电流传感器检测时，根据漏电电流检测法实时辨识出直流互联支路，然后检查当前改、接了哪些二次电缆，极大地缩小的检查范围。当互联电阻较大，则需要采用基于低频信号注入法来实现在线辨识同极互联或不同极互联。当只有在做整组传动试验时出现临时性导通的直流混用情况，则需要结合保护装置的动作行为进行综合分析和排查。

Description

一种变电站直流互联、混用的在线辨识方法
技术领域
本发明涉及变电站直流***，具体是一种变电站直流互联、混用的在线辨识方法。
背景技术
直流电源是变电站所有继电保护、自动化以及二次控制回路、断路器分合闸等设备的工作电源。直流电源***的安全可靠性影响着变电站的安全运行，关系到整个电网的安全生产。随着直流电源在电力、通信等应用并要求***的可靠性，要求两段独立直流电源***并存，对于供电要求特别高的设备，采用双电源供电。
在双电源***下，由于设备故障、人工操作等因素，容易造成两段直流电源***发生非预期的互联或混用。两段母线互联回路，对***维护、设备装置检修、断开保护存在着很大的危害，同时会干扰微机绝缘监测仪的监测，造成误判接地等现象，对于检修人员的人身安全更是极大的隐患。由于支路网络复杂，挂接设备繁多，当发生直流混用时，支路互窜具有极强隐蔽性，查找互窜支路有相当的难度，破坏了双重化保护用直流独立性原则，易造成保护拒动。
目前广泛使用微机式绝缘监测仪实现自动接地巡线，极大的提高了对直流***的监控水平，但缺乏对直流互联或混用的在线辨识功能。往往是在所有接线结束，甚至是功能试验完成后，再次手动校核直流的独立性，甚至在某些特殊情况下，采用传统的方法无法辨识出直流互联情况。
发明内容
本发明的目的是提供一种变电站直流互联、混用的在线辨识方法，所述的在线辨识方法采用基于漏电电流检测法和低频信号注入法来实现对各种直流互联或混用情况的在线辨识。当互联电阻较小，能够满足漏电流传感器检测时，根据漏电电流检测法实时辨识出直流互联支路，然后检查当前改、接了哪些二次电缆，极大地缩小的检查范围。当互联电阻较大，则需要采用基于低频信号注入法来实现在线辨识同极互联或不同极互联。当只有在做整组传动试验时出现临时性导通的直流混用情况，则需要结合保护装置的动作行为进行综合分析和排查。用以解决目前缺乏对直流互联或混用的在线辨识功能，甚至无法辨识出直流互联情况的问题。
为实现上述目的，本发明的方案是：一种变电站直流互联、混用的在线辨识方法，所述的在线辨识方法包括如下步骤：
(1)在变电站双直流电源的直流回路的接入/改线工作中，若第一直流电源和第二直流电源的支路互联电阻较小，且能够满足漏电流传感器检测要求，则根据漏电流检测法实时检测互联回路的漏电流，并根据检测到的漏电流辨识发生互联的支路；
(2)若互联电阻较大或者两直流电源的支路发生同级互联，漏电流传感器无法检测到回路中的漏电电流，则采用基于低频信号的辨识方法，在第一直流电源或第二直流电源的正极或负极注入低频信号，进行互联辨识；
(3)若在第一直流电源的一段支路和第二直流电源的一段支路的同极检测到所述的低频信号，则第一直流电源和第二直流电源的这两段支路发生同极互联；
若在第一直流电源和第二直流电源的不同极检测到低频信号，则第一直流电源和第二直流电源的这两段支路发生不同极的互串；
(4)在做整组传动试验时，若两直流电源发生支路的混用，保护装置的动作会使混用的支路回路临时导通，从而漏电流传感器短时检测到漏电电流信号，工作人员根据漏电流信息，结合保护装置的动作信息进行综合分析和排查，并具体到相关支路的控制回路中，确定直流混用范围；
(5)在所有工作都结束后，退出基于低频信号的直流互联混用的检测。
根据本发明所述的变电站直流互联、混用的在线辨识方法，所述的漏电流传感器为交直流漏电流传感器；
根据本发明所述的变电站直流互联、混用的在线辨识方法，所述的交直流漏电流传感器包括DC电流传感器、AC电流传感器和单片机，DC电流传感器通过第一开关将其与单片机相连的线路接通，AC电流传感器通过第二开关将其与单片机相连的线路接通，所述的DC电流传感器的信号输出端以及AC电流传感器的信号输出端均与单片机的输入端连通。
根据本发明所述的变电站直流互联、混用的在线辨识方法，所述的单片机通过RS485或RS232连接显示器，便于工作人员对回路的漏电流检测情况进行监测。
根据本发明所述的变电站直流互联、混用的在线辨识方法，所述的单片机连接报警装置，当检测到直流互联或混用时，单片机发出控制信号给报警装置，由报警装置发出告警信号，提醒工作人员进行线路排查，找出互联支路，或者通过对保护动作信息的综合分析，判定直流混用的范围。
本发明达到的有益效果：本发明的方法实现了在线检测直流互联或混用，在发生直流互联或混用时立即发出告警，方便排查故障，提高效率。基于低频信号的检测方法，不受互联电阻大小的影响，有很好的适用性。基于漏电电流和保护动作信息综合分析的方法，能在传动实验室发现隐藏性直流混用现象。本方法在需要改变传统的在线监测程序及采用能同时监测直流和交流的电流传感器即可实现，具有较好的推广性。
附图说明
图1是两直流电源同级互联的情况示意图；
图2是两直流电源不同级互串的情况示意图；
图3是两直流电源混用的情况示意图；
图4是交直流漏电流检测传感器的原理图；
图5是本发明在线辨识方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，第一直流电源的支路i和第二直流电源的支路j发生同极互联，第一直流电源的支路i的正极通过电阻RL与第二直流电源的支路j的正极互联，无论RL是大是小，在正常运行情况下，都无法检测到漏电电流，无法识别同极互联。只有当互联中的某一极发送直流接地后，将导致另外一极的电压也降低，同时出现漏电电流。
如图2所示，第一直流电源的一段支路i和第二直流电源的一段支路j不同极互串，第一直流电源的一段支路i正极通过电阻RL与第二直流电源的一段支路j的负极互联，当RL很小时，互联支路的回路存在漏电电流；当RL很大时，无法检测到回路中的漏电电流。
如图3所示，第一直流电源支路i和第二直流电源支路j混用，互联支路i的正极接于第一直流电源的正极，互联支路i的负极接于第二直流电源的负极，支路i和支路j共用同一个负极，发生支路混用。在正常情况下，混用的回路是开路，无法检测到漏电电流，只有保护动作，回路临时导通后才能检测到漏电电流。
对于图1和图2所示的两种情况，为了辨识正常情况下的同极或不同极互联，可以通过投切Rp1，Rp2来模拟低频交流信号。例如，在第一直流电源正极上模拟出低频信号，若第二直流电源正极检测到低频信号，则第一直流电源和第二直流电源的正极互联；若第二直流电源负极检测到低频信号，则第一直流电源的正极和第二直流电源的负极互串。
对于图3所示的直流混用，当保护动作、接点闭合时，检测到漏电电流，同时结合保护动作信息，可以具体到相关线路的控制回路，方便直流混用的查找。
如图4所示，本发明方法采用的交直流漏电流传感器包括DC电流传感器、AC电流传感器和单片机，DC电流传感器通过K1将其与单片机相连的线路接通，AC电流传感器通过K2将其与单片机相连的线路接通，当K1合上，K2断开时，DC电流传感器工作，可选择PWM或ADC输出。当K1断开，K2闭合时，AC电流传感器工作。所述的DC电流传感器的信号输出端以及AC电流传感器的信号输出端均与单片机的输入端连通，在进行漏电流检测时，将检测到的漏电流信号输出到单片机。
单片机的信号输出端可以通过RS485或RS232连接显示器，便于对漏电流检测情况进行监测，同时，单片机还可以连接报警装置，当检测到两直流电源***发生直流互联、混用时，单片机发出控制信号给报警装置，由报警装置发出告警信号，提醒工作人员，由工作人员进行线路排查，找出互联支路，或者通过排查以及综合分析，判定直流混用的范围。
目前微小交直流电流检测传感器参数如下：DC电流传感器，最小电流检测精度为+-0.1mA；AC电流传感器，最小电流检测精度为+-0.01mA。一般RL不会超过100KΩ，满***流低频信号的要求。
如图5所示，本发明方法的具体过程如下：
(1)在变电站双直流电源的直流回路的接入、改线工作中，若第一直流电源和第二直流电源的支路发生互联，且互联电阻较小，能够满足漏电流传感器检测要求，则根据漏电流检测法辨识互联支路。
在进行漏电流检测时，由漏电流传感器实时检测互联支路的回路漏电流，若检测到回路漏电流，则判定两条支路发生互联。
(2)若互联电阻较大或者两直流电源的支路发生同级互联，漏电流传感器无法检测到回路中的漏电电流，则采用基于低频信号的辨识方法，在第一直流电源或第二直流电源的正极或负极注入低频信号，进行互联辨识。
(3)若在第一直流电源的一段支路i和第二直流电源的一段支路j的同极检测到所述的低频信号，则第一直流电源和第二直流电源的两段支路发生同极互联(如图1所示，支路i和支路j的正极互联)；
若在第一直流电源和第二直流电源的不同极检测到低频信号，则第一直流电源和第二直流电源的两段支路发生不同极的互串(如图2所示，支路i的正极和支路j的负极互联)。
在检测到互联故障后，单片机控制报警装置发出告警信号，提醒工作人员进行线路排查，检查当前改、接了哪些二次电缆，找出互联支路。
(4)在做整组传动试验时，若两直流电源发生支路混用(如图3所示，支路i与支路j的负极均连接第二直流电源的负母线，两条支路的负极发生混用)，保护装置的动作会使混用的支路回路临时导通，从而漏电流传感器短时检测到漏电电流信号，同时发出告警信号，工作人员结合保护装置的动作信息进行综合分析和排查，并具体到相关支路的控制回路中，确定直流混用范围。
(5)在所有工作结束后，退出基于低频信号的直流互联混用的检测。
本发明实现了在线检测直流互联或混用，在发生直流互联或混用时立即发出告警，方便排查故障，提高效率。基于低频信号的检测方法，不受互联电阻大小的影响，有很好的适用性。基于漏电电流和保护动作信息综合分析的方法，能在传动实验室发现隐藏性直流混用现象。本方法只需要改变传统的在线监测程序及采用能同时监测直流和交流的漏电流传感器即可实现，具有较好的推广性。

Claims (5)

1.一种变电站直流互联、混用的在线辨识方法，其特征在于：所述的在线辨识方法包括：
(1)在变电站双直流电源的直流回路的接入/改线工作中，若第一直流电源和第二直流电源的支路互联电阻较小，且能够满足漏电流传感器检测要求，则根据漏电流检测法实时检测互联回路的漏电流，并根据检测到的漏电流辨识发生互联的支路；
若互联电阻较大或者两直流电源的支路发生同极互联，漏电流传感器无法检测到回路中的漏电电流，则采用基于低频信号的辨识方法，在第一直流电源或第二直流电源的正极或负极注入低频信号，进行互联辨识；
若在第一直流电源的一段支路和第二直流电源的一段支路的同极检测到所述的低频信号，则第一直流电源和第二直流电源的这两段支路发生同极互联；
若在第一直流电源和第二直流电源的不同极检测到低频信号，则第一直流电源和第二直流电源的这两段支路发生不同极的互串；
(2)在做整组传动试验时，若两直流电源发生支路的混用，保护装置的动作会使混用的支路回路临时导通，从而漏电流传感器短时检测到漏电电流信号，工作人员根据漏电流信息，结合保护装置的动作信息进行综合分析和排查，并具体到相关支路的控制回路中，确定直流混用范围；
(3)在所有工作都结束后，退出直流互联混用的检测。
2.根据权利要求1所述的变电站直流互联、混用的在线辨识方法，其特征在于，所述的漏电流传感器为交直流漏电流传感器。
3.根据权利要求2所述的变电站直流互联、混用的在线辨识方法，其特征在于，所述的交直流漏电流传感器包括DC电流传感器、AC电流传感器和单片机，DC电流传感器通过第一开关将其与单片机相连的线路接通，AC电流传感器通过第二开关将其与单片机相连的线路接通，所述的DC电流传感器的信号输出端以及AC电流传感器的信号输出端均与单片机的输入端连通。
4.根据权利要求3所述的变电站直流互联、混用的在线辨识方法，其特征在于，所述的单片机通过RS485或RS232连接显示器，便于工作人员对回路漏电流的检测情况进行监测。
5.根据权利要求4所述的变电站直流互联、混用的在线辨识方法，其特征在于，所述的单片机连接报警装置，当检测到直流互联或混用时，单片机发出控制信号给报警装置，由报警装置发出告警信号，提醒工作人员进行线路排查，检查当前改、接了哪些二次电缆，找出互联支路，或者通过对保护动作信息的综合分析，判定直流混用的范围。
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