CN114217185B - 一种绝缘监察装置母线对地交流电压精度的自动检验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于变电站自动检验技术领域，涉及一种绝缘监察装置母线对地交流电压精度的自动检验方法。该检验方法通过对可编程交流电源、可编程直流电源、可编程功率计和故障模拟模块进行预设规则的自动调控与实时数值的计算与检测，最终给出绝缘监察装置母线对地交流电压精度，为检验人员对绝缘监察装置母线对地交流电压精度的检验提供准确判定依据。本发明可以有效提升绝缘监察装置母线对地交流电压精度的检验效率和准确性，实现了对绝缘监察装置母线对地交流电压精度的快速、自动、高效的检验，极大地减小了检验人员的工作压力。
Description
技术领域
本发明涉及变电站自动检验技术领域，具体涉及一种绝缘监察装置母线对地交流电压精度的自动检验方法。
背景技术
变电站直流电源***中的充电装置将交流电转换为直流电，为蓄电池组充电和负载供电。为了提升负载供电的可靠性直流电源***采用浮地运行方式，当发生供电回路破损接地时负载依然维持正常供电，但是当发生两极接地时就会引起短路跳闸造成用电负载断电。
绝缘监察装置采用平衡桥和检测桥的方式实时监测直流电源***的对地绝缘状况，可以及时发现直流电源***运行中发生的一点接地、多点接地、交流窜入直流、直流互窜等故障，运维人员通过故障报警及时发现的异常并进行处理，保障直流电源可靠对外供电，用电负载供电不中断。绝缘监察装置作为变电站直流电源***的核心部分，越来越受到重视，因此，绝缘监察装置自身设备性能参数是否达标也越来越受到国网电科院的重视。其中，母线对地交流电压精度就是绝缘监察装置自身性能参数是否达标的一个重要的衡量标准。目前，对变电站直流电源***中绝缘监察装置母线对地交流电压精度的检验方式，还是以国网电科院检验人员的人工检验为主。检验人员对绝缘监察装置母线对地交流电压精度进行人工检验判断，不仅耗时长，检验过程繁琐，在检验人员较少且待检验的绝缘监察装置种类及数量较多的情况下，工作量巨大且检验成本相对较高。
为了解决上述问题，有效提升国网电科院检验人员对直流电源***中绝缘监察装置母线对地交流电压精度的检验工作，设计一种绝缘监察装置母线对地交流电压精度的自动检验方法是非常有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种绝缘监察装置母线对地交流电压精度的自动检验方法，该检验方法通过对可编程交流电源、可编程直流电源、可编程功率计和故障模拟模块进行预设规则的自动调控与实时数值的计算与检测，最终给出绝缘监察装置母线对地交流电压精度，为检验人员对绝缘监察装置母线对地交流电压精度的检验提供准确判定依据。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种绝缘监察装置母线对地交流电压精度的自动检验方法，该方法包括以下步骤：
S1、设置检验规则、母线对地交流精度范围标准及被检测绝缘监察装置的参数。
检验规则为用户录入的交流窜入电压值范围，***根据录入的电压值范围，自动分配检测阶段及每一阶段的交流窜入的电压值。母线对地交流电压精度范围标准是根据电力行业标准确定的，标准规定母线对地交流电压在10V～242V范围内时母线对地交流电压测量精度在-5.0％～+5.0％为合格。被检测绝缘监察装置的参数包括被检测绝缘监察装置的名称、编号、电源电压和母线标称电压。
S2、根据检验规则控制可编程直流电源输出电压为220V，控制可编程交流电源输出电压为U，控制接地故障模拟单元母线负极交流窜入，切换可编程功率计第三通道为交流模式，读取可编程功率计第三通道交流电压值，并对可编程功率计第三通道交流电压值是否在正常范围内进行判断，若在正常范围内，则执行步骤S3，若不在正常范围内，则结束本次检验。
若可编程功率计第三通道交流电压值不在正常范围内时，会提示“可编程交流电源输出电压异常或接地故障模拟单元交流窜入设置异常”，生成本次检测报告，将提示信息写入检测报告，结束本次检测，等待用户进行下次检测。
可编程功率计第三通道是可编程功率计设备上的第三个电压数据采集通道，用来采集绝缘监察装置母线上的交流电压值。
S3、采集可编程功率计第三通道交流电压值，作为绝缘监察装置母线对地交流电压测量值Usj，读取并录入绝缘监测装置交流窜入电压显示值Ucj。Ucj是绝缘监察装置显示屏上显示的绝缘监察装置母线对地交流电压。
S4、根据可编程功率计第三通道交流电压测量值和绝缘监察装置母线对地交流电压显示值，采用母线对地交流电压精度计算公式计算出被检测的绝缘监察装置在该场景下的母线对地交流电压精度δUj：
在式(I)中，δUj表示母线对地交流电压测量精度，UCj表示绝缘监察装置母线对地交流电压显示值，USj表示交流电压测量值。
S5、重复步骤S2-S4，更改可编程交流电源输出电压U的数值，直至获取全部场景下的被检测的绝缘监察装置的母线对地交流电压精度。
S6、当对被检测的绝缘监察装置在步骤S5所得的各个场景下的母线对地交流电压精度(即交流窜入电压精度)全部符合设定阈值范围时，则判为该被检测的绝缘监察装置的交流窜入电压精度达标，否则，判为不达标。所述设定阈值范围指的是《DL/T 1392-2014直流电源***绝缘监测装置技术条件》中标准规定的范围值。
进一步的，在步骤S2中，在将可编程交流电源输出电压调整为U时，会对可编程交流电源输出电压值是否为预期值进行一个判断，如果是预期值，则控制接地故障模拟单元母线负极交流窜入，如果不是预期值，则返回继续调整，直至调整为U。
进一步的，步骤S2中，对可编程功率计第三通道交流电压值是否在正常范围内进行判断的具体过程为：判断可编程功率计第三通道交流电压值是否在U±1.0V范围内，若测量值不在上述范围内，5S后读取第二次，若测量值还不在上述范围内，5S后读取第三次，若第三次测量值依然不在上述范围内，给出提示“可编程交流电源输出电压异常或接地故障模拟单元交流窜入设置异常”。
进一步的，步骤S5中，全部场景指的是可编程交流电源输出电压U取不同数值所对应的场景，U的取值分别为5V、10V、88V、154V、198V、242V，每取一个电压值，即为一个场景。交流窜入5V为一个场景，交流窜入10V为一个场景，交流窜入88V为一个场景，交流窜入154V为一个场景，交流窜入198V为一个场景，交流窜入242V为一个场景。
由以上技术方案可知，本发明通过对可编程交流电源、可编程直流电源、可编程功率计和故障模拟模块进行预设规则的自动调控与实时数值的计算与检测以完成对绝缘监察装置母线对地交流电压精度多场景下的自动检验，能够实现对直流电源***中绝缘监察装置母线对地交流电压精度的自动采集、智能诊断、可靠且有效地分析和结果展示。本发明所采用的检测步骤不但能够确保检测精度，高效循环检测，还可以有效地帮助电力检验人员快速检验当前绝缘监察装置母线对地交流电压精度是否达标，根据达标结果判断绝缘监察装置存在的风险，为后续智能预警提供准确的基础数据参考。综上，本发明所述的检测方法在检验人员较少且被检测绝缘监察装置数量及种类较多的情况下，能够有效提升绝缘监察装置母线对地交流电压精度的检验效率，实现了对绝缘监察装置母线对地交流电压精度的快速、自动智能、高效的检验，大大减小了检验人员的工作压力。
附图说明
图1是本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
如图1所示的一种绝缘监察装置母线对地交流电压精度的自动检验方法，该方法包括以下步骤：
S1、设置检验规则、母线对地交流精度范围标准及被检测绝缘监察装置的参数。
检验规则为用户录入的交流窜入电压值范围，***根据录入的电压值范围，自动分配检测阶段及每一阶段的交流窜入的电压值。母线对地交流电压精度范围标准是根据电力行业标准确定的，标准规定母线对地交流电压在10V～242V范围内时母线对地交流电压测量精度在-5.0％～+5.0％为合格。被检测绝缘监察装置的参数包括被检测绝缘监察装置的名称、编号、电源电压和母线标称电压。
S2、根据检验规则控制可编程直流电源输出电压为220V，控制可编程交流电源输出电压为U，控制接地故障模拟单元母线负极交流窜入，切换可编程功率计第三通道为交流模式，读取可编程功率计第三通道交流电压值，并对可编程功率计第三通道交流电压值是否在正常范围内进行判断，若在正常范围内，则执行步骤S3，若不在正常范围内，则结束本次检验。
若可编程功率计第三通道交流电压值不在正常范围内时，会提示“可编程交流电源输出电压异常或接地故障模拟单元交流窜入设置异常”，生成本次检测报告，将提示信息写入检测报告，结束本次检测，等待用户进行下次检测。
可编程功率计第三通道是可编程功率计设备上的第三个电压数据采集通道，用来采集绝缘监察装置母线上的交流电压值。
S3、采集可编程功率计第三通道交流电压值，作为绝缘监察装置母线对地交流电压测量值Usj，读取并录入绝缘监测装置交流窜入电压显示值Ucj。Ucj是绝缘监察装置显示屏上显示的绝缘监察装置母线对地交流电压。
S4、根据可编程功率计第三通道交流电压测量值和绝缘监察装置母线对地交流电压显示值，采用母线对地交流电压精度计算公式计算出被检测的绝缘监察装置在该场景下的母线对地交流电压精度δUj：
在式(I)中，δUj表示母线对地交流电压测量精度，UCj表示绝缘监察装置母线对地交流电压显示值，USj表示交流电压测量值。
S5、重复步骤S2-S4，更改可编程交流电源输出电压U的数值，直至获取全部场景下的被检测的绝缘监察装置的母线对地交流电压精度。
S6、当对被检测的绝缘监察装置在步骤S5所得的各个场景下的母线对地交流电压精度(即交流窜入电压精度)全部符合设定阈值范围时，则判为该被检测的绝缘监察装置的交流窜入电压精度达标，否则，判为不达标。所述设定阈值范围指的是《DL/T 1392-2014直流电源***绝缘监测装置技术条件》中标准规定的范围值。
进一步的，在步骤S2中，在将可编程交流电源输出电压调整为U时，会对可编程交流电源输出电压值是否为预期值进行一个判断，如果是预期值，则控制接地故障模拟单元母线负极交流窜入，如果不是预期值，则返回继续调整，直至调整为U。
进一步的，步骤S2中，对可编程功率计第三通道交流电压值是否在正常范围内进行判断的具体过程为：判断可编程功率计第三通道交流电压值是否在U±1.0V范围内，若测量值不在上述范围内，5S后读取第二次，若测量值还不在上述范围内，5S后读取第三次，若第三次测量值依然不在上述范围内，给出提示“可编程交流电源输出电压异常或接地故障模拟单元交流窜入设置异常”。
进一步的，步骤S5中，全部场景指的是可编程交流电源输出电压U取不同数值所对应的场景，U的取值分别为5V、10V、88V、154V、198V、242V，每取一个电压值，即为一个场景。交流窜入5V为一个场景，交流窜入10V为一个场景，交流窜入88V为一个场景，交流窜入154V为一个场景，交流窜入198V为一个场景，交流窜入242V为一个场景。
本发明通过对可编程交流电源、可编程直流电源、可编程功率计和故障模拟模块进行预设规则的自动调控与实时数值的计算与检测，最终给出绝缘监察装置母线对地交流电压精度，为检验人员对绝缘监察装置母线对地交流电压精度的检验提供准确判定依据。其中所述的预设规则是指，检测人员预先把绝缘监察装置母线对地交流电压精度的相关参数录入检测***中：例如母线对地交流电压精度值以及硬件参数指标等；然后将对应不同类型的检测规则也录入检测***中，以根据被检绝缘监察设备类型的不同来智能进行规则的识别与控制。
整个自动检验方法包括可编程直流电源、可编程交流电源、可编程接地故障模拟单元、可编程功率计和绝缘监察装置，通过网线连接到主控单元，即绝缘监察装置母线对地交流电压精度自动检验软件***中，由主控单元采用上述自动检验方法分别与各个设备进行网络连接及通信。可编程直流电源，用于提供直流电压。可编程交流电源，用于提供交流电压。可编程接地故障模拟单元，用于提供接地故障和交流窜入故障的模拟。可编程功率计，用于实时采集绝缘监察装置的母线对地交流电压数据，以提供绝缘监察装置母线对地交流电压精度计算的数据来源，绝缘监察装置为被检测的设备。
采用可编程直流电源对绝缘监察装置母线电压的调控；采用可编程交流电源对绝缘监察装置母线交流窜入故障模拟的调控；采用可编程接地故障模拟单元对绝缘监察装置接地故障模拟、交流窜入模拟等场景进行调控；采用可编程功率计对绝缘监察装置母线对地交流电压精度检验过程中的实时数值自动采集、智能分析与检测，根据预先设置的检验规则智能识别，实现对绝缘监察装置的母线对地交流电压精度多场景下的自动化智能检测。主控单元根据绝缘监察装置母线对地交流电压精度规则自动对通过上述步骤得到的被检验绝缘监察装置母线对地交流电压精度数据进行统计、智能分析与检验，并给出被检验的绝缘监察装置母线对地交流电压精度是否合格的结论及检验报告，当所有指定条件下被检验绝缘监察装置母线对地交流电压精度都满足国网标准规定的范围值内时则判为该被检验绝缘监察装置母线对地交流电压精度达标，否则不达标。
采用可编程直流电源对绝缘监察装置母线电压的调控，即在绝缘监察装置母线对地交流电压精度自动检验软件***中通过对可编程直流电源设备进行协议解析，通过与可编程直流电源设备建立TCP连接通信，根据***业务逻辑自动远程下发直流电压调节指令和当前直流电压数据读取指令，为绝缘监察装置母线提供直流电压，以实现可编程直流电源对绝缘监察装置母线电压的自动调控。
采用可编程交流电源对绝缘监察装置母线交流窜入故障模拟的调控，即在绝缘监察装置母线对地交流电压精度自动检验软件***中通过对可编程交流电源设备进行协议解析，通过与可编程交流电源设备建立TCP连接通信，根据***业务逻辑自动远程下发交流电压调节指令和当前交流电压数据读取指令，为绝缘监察装置母线提供交流电压，以实现可编程交流电源对绝缘监察装置母线交流窜入故障模拟的自动调控。
采用可编程接地故障模拟单元对绝缘监察装置接地故障模拟、交流窜入模拟等场景进行调控，即在绝缘监察装置母线对地交流电压精度自动检验软件***中通过对可编程接地故障模拟单元设备进行协议解析，通过与可编程接地故障模拟单元设备建立TCP连接通信，根据***业务逻辑自动远程下发接地故障模拟和交流窜入模拟等指令，为绝缘监察装置模提供接地故障、交流窜入等场景，以实现可编程接地故障模拟单元对绝缘监察装置接地故障模拟、交流窜入模拟等场景进行自动调控。
采用可编程功率计对绝缘监察装置母线对地交流电压精度检验过程中的实时数值自动采集、智能分析与检测，根据预先设置的检验规则智能识别，实现对绝缘监察装置的母线对地交流电压精度多场景下的自动化智能检测，最终检验完毕后给出绝缘监察装置母线对地交流电压精度是否达标的结论及检测报告。所述的检测规则是指针对不同的绝缘监察装置及对应行标中电压精度范围标准，依据本发明所述自动检验方法的具体步骤方法。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (5)
1.一种绝缘监察装置母线对地交流电压精度的自动检验方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
S1、设置检验规则、母线对地交流精度范围标准及被检测绝缘监察装置的参数；
S2、设定场景，根据检验规则控制可编程直流电源输出电压为220V，控制可编程交流电源输出电压为U，控制接地故障模拟单元母线负极交流窜入，切换可编程功率计第三通道为交流模式，读取可编程功率计第三通道交流电压值，并对可编程功率计第三通道交流电压值是否在正常范围内进行判断，若在正常范围内，则执行步骤S3，若不在正常范围内，则结束本次检验；
S3、采集可编程功率计第三通道交流电压值，作为绝缘监察装置母线对地交流电压测量值，读取并录入绝缘监测装置交流窜入电压显示值；
S4、根据可编程功率计第三通道交流电压测量值和绝缘监察装置母线对地交流电压显示值，计算出被检测的绝缘监察装置在该场景下的母线对地交流电压精度；
S5、重复步骤S2-S4，更改可编程交流电源输出电压U的数值，直至获取全部场景下的被检测的绝缘监察装置的母线对地交流电压精度；
S6、当对被检测的绝缘监察装置在步骤S5所得的各个场景下的母线对地交流电压精度全部符合设定阈值范围时，则判为该被检测的绝缘监察装置的交流窜入电压精度达标，否则，判为不达标。
2.根据权利要求1所述的一种绝缘监察装置母线对地交流电压精度的自动检验方法，其特征在于：在步骤S2中，在将可编程交流电源输出电压调整为U时，会对可编程交流电源输出电压值是否为预期值进行一个判断，如果是预期值，则控制接地故障模拟单元母线负极交流窜入，如果不是预期值，则返回继续调整，直至调整为U。
3.根据权利要求1所述的一种绝缘监察装置母线对地交流电压精度的自动检验方法，其特征在于：步骤S2中，对可编程功率计第三通道交流电压值是否在正常范围内进行判断的具体过程为：判断可编程功率计第三通道交流电压值是否在U±1.0V范围内，若测量值不在上述范围内，5S后读取第二次，若测量值还不在上述范围内，5S后读取第三次，若第三次测量值依然不在上述范围内，给出提示“可编程交流电源输出电压异常或接地故障模拟单元交流窜入设置异常”。
4.根据权利要求1所述的一种绝缘监察装置母线对地交流电压精度的自动检验方法，其特征在于：所述被检测的绝缘装置在该场景下的母线对地交流电压精度采用以下公式求得：
其中，δUj表示母线对地交流电压精度，UCj表示绝缘监察装置母线对地交流电压显示值，USj表示绝缘监察装置母线对地交流电压测量值。
5.根据权利要求1所述的一种绝缘监察装置母线对地交流电压精度的自动检验方法，其特征在于：步骤S5中，全部场景指的是可编程交流电源输出电压U取不同数值所对应的场景，U的取值分别为5V、10V、88V、154V、198V、242V，每取一个电压值，即为一个场景。
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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