CN116908644A - 一种变电站直流电路测试装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及直流回路检测技术领域，提出了一种变电站直流电路测试装置及方法，测试装置包括主控制器以及多个检测单元；主控制器基于各检测单元检测的结果偏离正常值的程度，自适应选择偏离程度高于设定预警等级的检测单元进行下一检测项次，将对应的检测单元控制接入变电站的直流电路。通过自适应选择进行下一检测的检测单元，将选择偏离程度高于设定等级的检测单元进行检测，能够在直流电路出现故障前，预测出即将或者可能发生故障的项次，从而实现了故障的***以及检测，并且使得检测具有针对性，减少了稳定运行的检测项次的检测频次，减少了检测资源浪费，能够提高直流电路运行的稳定性和安全性。
Description
技术领域
本公开涉及直流回路检测相关技术领域，具体的说，是涉及一种变电站直流电路测试装置及方法。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，并不必然构成在先技术。
变电站的直流***为站内的保护、测控及其他自动装置、通信设备、断路器的跳合闸回路、信号回路及事故照明回路提供直流电源，是变电站继电保护设备、测控装置等控制***的中枢，直流电路中包括蓄电池组、充电机屏、馈电屏等。变电站直流***的正常运行与否直接关系到全站保护控制***的正常运行以及站内测控信息的远传。变电站直流母线失压，会导致继电保护设备、安全自动装置、通信设备等无法正常。
目前的变电站直流***的控制，要么是通过人工携带检测设备对直流回路进行定期的检测，也有的采用集成的直流回路检测装置，能够实现无人值守的自动检测，但是自动检测大多数按照设置的检测频次和项次循环检测，导致对于检测正常的项次也是循环检测，针对性不强，造成了检测资源浪费，增大了检测成本。
发明内容
本公开为了解决上述问题，提出了一种变电站直流电路测试装置及方法，集成了多种检测功能，能够自适应选择检测项次，从而实现变电站直流电路的高效检测。
为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：
一个或多个实施例提供了一种变电站直流电路测试装置，包括主控制器以及多个检测单元；主控制器基于各检测单元检测的结果偏离正常值的程度，自适应选择偏离程度高于设定预警等级的检测单元进行下一检测项次，将对应的检测单元控制接入变电站的直流电路。
与现有技术相比，本公开的有益效果为：
本公开中，通过自适应选择进行下一检测的检测单元，将选择偏离程度高于设定等级的检测单元进行检测，能够在直流电路出现故障前，预测出即将或者可能发生故障的项次，从而实现了故障的***以及检测，并且使得检测具有针对性，减少了稳定运行的检测项次的检测频次，减少了检测资源浪费，能够提高直流电路运行的稳定性和安全性。
本公开的优点以及附加方面的优点将在下面的具体实施例中进行详细说明。
附图说明
构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的限定。
图1是本公开实施例1的检测***框图；
图2是本公开实施例1的绝缘电阻检测单元的电桥电路结构示意图；
图3是本公开实施例2的检测方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的各个实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合附图对实施例进行详细描述。
实施例1
在一个或多个实施方式公开的技术方案中，如图1至图2所示，一种变电站直流电路测试装置，包括主控制器以及多个检测单元；
所述检测单元包括但不限于：绝缘电阻检测单元、充电机检测模块、交流电流串电单元、电压电流检测单元及硅链自动投切装置；所述主控制器分别与绝缘电阻检测单元、充电机检测模块、交流电流串电单元、电压电流检测单元以硅链自动投切装置连接；
主控制器基于各检测单元检测的结果偏离正常值的程度，自适应选择偏离程度高于设定预警等级的检测单元进行下一检测项次，将对应的检测单元控制接入变电站的直流电路。
本实施例中，通过自适应选择进行下一检测的检测单元，将选择偏离程度高于设定等级的检测单元进行检测，能够在直流电路出现故障前，预测出即将或者可能发生故障的项次，从而实现了故障的***以及检测，并且使得检测具有针对性，减少了稳定运行的检测项次的检测频次，减少了检测资源浪费，能够提高直流电路运行的稳定性和安全性。
进一步地，主控制器的自适应选择过程，还包括以下过程：当出现两个及以上的检测项次超出了设定的同一预警等级，按照对应的检测项出现故障的危害程度设置检测项次的优先级，按照优先级对超出等级的检测项次依次检测，检测完之后，再按照各检测单元检测的结果偏离正常值的程度，选择进行下一项次的检测。
本实施例中，在自适应选择检测结果出现偏离的检测项次的基础上，又对筛选出来的检测项次按照优先级排序，实现检测过程有序执行，提高检测效率。
进一步地，主控制器的自适应选择过程还包括以下过程：当每个检测项次的检测结果都在正常范围内，按照设定的检测顺序进行检测，并且每进行一次检测对检测结果进行判断。
在一些实施例中，绝缘电阻检测单元，采用电桥方法测量直流母线对地绝缘电阻，包括电桥电路以及电压检测电路，电桥电路包括多个电阻形成桥式结构，电桥电路的两端连接直流母线，中间节点通过电阻接地。电压检测电路用于检测中间节点的对地电压。
可选的，电桥电路通过第一电子开关K1或者接触器与直流母线连接，主控制器用于控制第一电子开关K1或者接触器的通断。
电桥电路具体的一种电路结构，如图2所示，包括串联连接的第一电阻R1、第二电阻R2，第一电阻R1与第二电阻R2连接点串联连接第三电阻R3和第四电阻R4，第三电阻R3和第四电阻R4的连接点为中间节点，中间节点通过第四电阻R4接地。第三电阻R3和第四电阻R4的阻值和远大于第一电阻R1与第二电阻R2，第三电阻R3远大于第四电阻R4，其中远大于可以是几十倍以上的倍数关系。
可选的，电压检测电路可以采用直流电压表，能够检测电流和电压，可以通过485总线与主控制器连接，将检测的数据传输至主控制器。
图2所示的电桥电路，CL+为直流***正母线，CL-为直流***负母线，当对地电阻R-<R+，则Ubo为正值，当R+变小，Ubo的值发生变化，当小于R-,Ubo的值为负值。
正常情况下，初始接地电阻的数值是已知的，即正常状态下Ubo的数值是不变化的；当电阻值变化导致Ubo的值发生变化。可以在正常运行状态下检测Ubo的值，设定Ubo的以正常值为中心依次扩大的多个数值范围，检测电压值Ubo偏离正常值越远，警示等级越高。Ubo的变化对应接地电阻的变化。
一个具体的示例，根据Ubo的数值变化设定预警等级，包括第一数值范围，第二数值范围和第三数值范围，第一数值范围是第二数值范围的子集，第二数据范围是第三数值范围的子集，超出第三数值范围则警示等级最高，接地电阻发生变化的程度越高，发生故障的可能性越高。可以将绝缘电阻检测单元的检测结果有三个预警等级，第三预警等级为超出第一数值范围，第二预警等级为超出第二数值范围，第一预警等级为超出第三数值范围。
在一些实施例中，充电机检测模块可以用于检测稳压精度、稳流精度、稳压限流特性、稳流限压特性、功率因数及效率、纹波有效值系数及纹波峰系数等参数信息，可以采用现有的充电机检测仪。
当检测到直流电路的电源处于充电状态，主控制器可以启动充电机检测仪，对正常充电过程中的充电机进行运行参数的检测。
针对充电机检测仪检测的数据，超出设定的范围即为判定为充电故障，由于充电机的故障不会直接引发直流***故障，当充电机故障后不能对直流***的电源充电，电源失电后导致直流***故障，因此，针对充电机检测仪设置故障时的运行参数值设定一个数值范围，当发生充电机检测仪故障，即为检测的运行参数数据超出设定数值范围，控制器直接发出报警，将相关报警信息传递至上位机或者传递至维修人员的终端设备。充电机检测模块的预警等级为第一预警等级，即充电机发生了故障达到第一预警等级。
其中，维修人员的终端设备可以为移动设备，如手机，也可以为电脑终端。
在一些实施例中，交流电流串电单元，包括交流信号生成电路与保护装置动作检测模块，交流信号生成电路依次连接的直流电源、逆变器以及交流接入接口，交流接入接口与变电站的直流回路电连接。逆变器用于将直流电源的输出转换为交流信号，通过交流接入接口传输至直流回路，其中主控制器控制逆变器的启动和停止。
保护装置动作检测模块用于获取变电站直流回路的保护装置的动作信息，用于识别在交流信号串电后是否正确的发生保护动作。
交流电流串电单元的预警等级设置为第一预警等级，即当交流串电后，保护装置无相关保护动作输出，即为保护装置保护功能失效，生成交流串电动作故障信息。
在一些实施例中，电压电流检测单元及硅链自动投切装置用于实现直流回路电流和电压的检测及控制；
电压电流检测单元包括直流电压互感器以及直流电流互感器，采用直流电压互感器测量母线电压和电池电压，采用直流电流互感器测量母线电流和电池电流，实现了强、弱电的隔离，根据母线电压的高低控制硅链自动投切使母线电压在正常范围之内。如果通过投入和切除硅链不能使母线电压正常，当母线电压高于母线过压整定值时，进行母线过压故障报警；低于母线欠压整定值时进行母线欠压故障报警，根据电池电流来控制充电机工作方式的自动转换。
主控制器分别与电压电流检测单元及硅链自动投切装置连接，用于获取检测的母线电压、电池电压以及母线电流，同时还获取硅链自动投切装置的投切数量；
根据硅链自动投切装置的投入连接的硅链数量确定电压预警等级，当接入直流回路的硅链数量大于第一硅链阈值设定为第三预警等级，大于第二硅链阈值设定为第二预警等级，大于第三硅链阈值为第一预警等级，其中,第一硅链阈值<第二硅链阈值<第三硅链阈值；第三硅链阈值可以为将全部硅链都投入使用。
本实施例，针对每种检测单元设置了不同的预警等级，使得对不同维度数据的实现定量比较，如电压电流检测单元及硅链自动投切装置的预警等级为第二预警等级，交流电流串电单元的预警等级第一预警等级，其他检测单元在正常范围内，则下一检测将交流电流串电单元控制接入。根据不同的等级选择预计等级高的项次进行下一次的检测，实现了检测单元的自适应选择，能够提高***的检测效率。
实施例2
基于实施例1，本实施例中提供基于实施例1项所述一种变电站直流电路测试装置的测试方法，如图3所示，包括如下步骤：
步骤1、获取各检测单元的检测数据，根据检测结果确定各个检测项目的预警等级；
步骤2、根据预警等级的高低自适应选择下一检测项目；
步骤3、控制下一检测项目对应的检测单元接入直流电路。
进一步地，当出现两个及以上的检测项次超出了设定的同一预警等级，按照对应的检测项出现故障的危害程度设置检测项次的优先级，按照优先级对超出等级的检测项次依次检测，检测完之后，再按照各检测单元检测的结果偏离正常值的程度，选择进行下一项次的检测；
或/和，当每个检测项次的检测结果都在正常范围内，按照设定的检测顺序进行检测，并且每进行一次检测对检测结果进行判断。
以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种变电站直流电路测试装置，其特征在于：包括主控制器以及多个检测单元；主控制器基于各检测单元检测的结果偏离正常值的程度，自适应选择偏离程度高于设定预警等级的检测单元进行下一检测项次，将对应的检测单元控制接入变电站的直流电路。
2.如权利要求1所述的一种变电站直流电路测试装置，其特征在于，主控制器的自适应选择过程，还包括：当出现两个及以上的检测项次超出了设定的相同预警等级，按照对应的检测项出现故障的危害程度设置检测项次的优先级，按照优先级对超出等级的检测项次依次检测，检测完之后，再按照各检测单元检测的结果偏离正常值的程度，选择进行下一项次的检测。
3.如权利要求1所述的一种变电站直流电路测试装置，其特征在于，主控制器的自适应选择过程还包括以下过程：当每个检测项次的检测结果都在正常范围内，按照设定的检测顺序进行检测，并且每进行一次检测对检测结果进行判断。
4.如权利要求1所述的一种变电站直流电路测试装置，其特征在于，所述检测单元包括绝缘电阻检测单元、充电机检测模块、交流电流串电单元、电压电流检测单元及硅链自动投切装置；所述主控制器分别与绝缘电阻检测单元、充电机检测模块、交流电流串电单元、电压电流检测单元以硅链自动投切装置连接。
5.如权利要求4所述的一种变电站直流电路测试装置，其特征在于，绝缘电阻检测单元，采用电桥方法测量直流母线对地绝缘电阻，包括电桥电路以及电压检测电路，电桥电路包括多个电阻形成桥式结构，电桥电路的两端连接直流母线，中间节点通过电阻接地，电压检测电路用于检测中间节点的对地电压；根据中间节点的对地电压根据的数值变化设定预警等级，包括第一数值范围，第二数值范围和第三数值范围，第一数值范围是第二数值范围的子集，第二数据范围是第三数值范围的子集，超出第三数值范围则警示等级最高，将绝缘电阻检测单元的检测结果有三个预警等级，第三预警等级为超出第一数值范围，第二预警等级为超出第二数值范围，第一预警等级为超出第三数值范围。
6.如权利要求4所述的一种变电站直流电路测试装置，其特征在于：当检测到直流电路的电源处于充电状态，主控制器启动充电机检测仪，对正常充电过程中的充电机进行运行参数的检测；
充电机检测模块的预警等级为第一预警等级，充电机发生了故障达到第一预警等级。
7.如权利要求4所述的一种变电站直流电路测试装置，其特征在于，交流电流串电单元，包括交流信号生成电路与保护装置动作检测模块，交流信号生成电路依次连接的直流电源、逆变器以及交流接入接口，交流接入接口与变电站的直流回路电连接；主控制器控制逆变器的启动和停止；
保护装置动作检测模块用于获取变电站直流回路的保护装置的动作信息，用于识别在交流信号串电后是否正确的发生保护动作；
交流电流串电单元的预警等级设置为第一预警等级，即当交流串电后，保护装置无相关保护动作输出，生成交流串电动作故障信息。
8.如权利要求4所述的一种变电站直流电路测试装置，其特征在于，电压电流检测单元及硅链自动投切装置用于实现直流回路电流和电压的检测及控制；主控制器分别与电压电流检测单元及硅链自动投切装置连接，用于获取检测的母线电压、电池电压以及母线电流，同时还获取硅链自动投切装置的投切数量；
根据硅链自动投切装置的投入连接的硅链数量确定电压预警等级，当接入直流回路的硅链数量大于第一硅链阈值设定为第三预警等级，大于第二硅链阈值设定为第二预警等级，大于第三硅链阈值为第一预警等级，其中，第一硅链阈值<第二硅链阈值<第三硅链阈值。
9.基于权利要求1-8任一项所述一种变电站直流电路测试装置的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取各检测单元的检测数据，根据检测结果确定各个检测项目的预警等级；
根据预警等级的高低自适应选择下一检测项目；
控制下一检测项目对应的检测单元接入直流电路。
10.如权利要求9所述的测试方法，其特征在于，当出现两个及以上的检测项次超出了设定的同一预警等级，按照对应的检测项出现故障的危害程度设置检测项次的优先级，按照优先级对超出等级的检测项次依次检测，检测完之后，再按照各检测单元检测的结果偏离正常值的程度，选择进行下一项次的检测；
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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