專利名稱：有源式高壓直流開關(guān)振蕩回路狀態(tài)評估系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高壓直流開關(guān)振蕩回路狀態(tài)評估技術(shù)，尤其涉及一種有源式高壓直流開關(guān)振蕩回路狀態(tài)評估系統(tǒng)及其方法。
背景技術(shù)：
從80年代末以來，我國直流輸電技術(shù)的研究取得了突飛猛進的進展，目前國內(nèi)已投運的士500kV直流工程有十余條。我國計劃在2020年前投運的直流工程將超過30 條；同時，為了實現(xiàn)“西電東送”戰(zhàn)略，國家正大力推進包括士400kV、士660kV、士800kV和士 IOOOkV特高壓直流輸電工程的建設(shè)，未來直流輸電將成為我國電網(wǎng)的重要組成部分。直流開關(guān)是直流輸電工程換流站的重要設(shè)備之一，其主要作用是改變直流系統(tǒng)的運行方式和及時清除線路中出現(xiàn)的故障。到目前為止，在高壓直流輸電系統(tǒng)中的直流開關(guān)設(shè)計所采用的方法是基于交流開關(guān)的基礎(chǔ)上，通過各種措施將通過交流開關(guān)的恒定電流轉(zhuǎn)換為有電流零點的變換電流。這樣利用傳統(tǒng)意義上的交流開關(guān)所設(shè)計的直流開斷方案，可以達到開斷大電流的效果?，F(xiàn)在典型的高壓直流開關(guān)有無源型直流開關(guān)和有源型直流開關(guān)兩種。當(dāng)前國內(nèi)各大換流站裝設(shè)的直流開關(guān)主要有金屬回路轉(zhuǎn)換開關(guān)(MRTB)、大地回路轉(zhuǎn)換開關(guān)(GRTS)、中性母線開關(guān)(NBS)等。電力行業(yè)為了加強對變電技術(shù)管理，提高電網(wǎng)運行水平，減少事故，規(guī)范對直流電源的運行管理，國家電網(wǎng)公司制定了《直流電源系統(tǒng)設(shè)備評析標(biāo)準(zhǔn)》等企業(yè)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)。目前，在新投運換流站交接以及已運行站的檢修工作中，因為缺乏可靠的技術(shù)手段和先進的設(shè)備和裝置，對直流開關(guān)振蕩回路的檢修工作未能有效開展，給安全生產(chǎn)帶來了隱患。湖北省電力試驗研究院提出了一種振蕩回路參數(shù)的測量方法，并已廣泛應(yīng)用到直流開關(guān)的現(xiàn)場試驗中。這種測量方法必須是在離線的方式下進行的，且測量工作較為繁瑣， 工作量較大。圖1為傳統(tǒng)離線式測量MRTB(金屬回路轉(zhuǎn)換開關(guān))振蕩回路參數(shù)方法的電路原理圖。現(xiàn)場試驗時，先將電容C兩端電壓充到300V左右，接著斷開充電回路開關(guān)SW，并逐步閉合振蕩回路開關(guān)Sl和開斷元件S2，此時電容C通過振蕩回路放電，通過電阻分流計R 和數(shù)字存儲示波器SBQ完成對振蕩回路電流的記錄。上述測量方法的不足之處是1、根據(jù)試驗電流波形計算電感L和電阻R的前提是必須知道電容器C的容抗值， 且現(xiàn)場試驗時一般是使用萬用表估測電容值，這給計算的精度也帶來誤差。2、在搭建試驗回路時，必須配置調(diào)壓器和整流器等裝置，由于整個直流斷路器是安裝在一個絕緣平臺上，因而在給電容器C充電時，需從電容器C的兩端引線下來；同時為了將電阻分流計R串接到放電回路中，必須從振蕩回路的一個連接口上拆掉一根導(dǎo)線，這種試驗方法接線較為繁瑣，需要工作人員現(xiàn)場登高拆接導(dǎo)線；更嚴(yán)重的是，由于接入的導(dǎo)線自身的電感和電阻，會嚴(yán)重影響所計算得到的電感和電阻值的有效性和精確性。3、整個試驗過程必須在離線的狀態(tài)下進行，導(dǎo)致測量的波形和計算的結(jié)果都缺乏實時性，不能有效地反映直流斷路的開斷過程和運行狀況，同時也影響了直流輸電系統(tǒng)的
可靠性及能量可利用率。到目前為止，直流開關(guān)的測量儀器都是在試驗室和生產(chǎn)廠家進行，其相關(guān)的測試儀器都是采用“人工干預(yù)計算”。采用設(shè)備主要是大型充電機、直流屏、蓄電池組、毫秒計和波形記錄儀等。直流斷路器與交流斷路器相比，直流斷路器所通過的電流為直流電流，沒有可直接熄滅電弧的電流零點。因此，現(xiàn)有應(yīng)用的直流斷路器系統(tǒng)一般是在改裝的交流斷路器上加裝包括電抗器、電容器所組成的振蕩回路，通過振蕩回路產(chǎn)生的高頻振蕩電流，實現(xiàn)斷路器斷口電流過零和電弧的熄滅，最終成功實現(xiàn)直流斷路器的開斷。因而直流斷路器的開斷能力與振蕩回路的特性息息相關(guān)，振蕩回路容抗、感抗和阻尼電阻的值直接影響到振蕩回路中振蕩電流的幅度、頻率、衰減等；一旦振蕩回路參數(shù)不能滿足設(shè)計要求或不能良好匹配就有可能使得直流斷路器開斷時所產(chǎn)生的電弧不能熄滅，導(dǎo)致斷路器開斷失敗，將對直流輸電系統(tǒng)造成嚴(yán)重的后果。所以對振蕩回路的狀態(tài)進行實時的評估具有極其重要的意義。現(xiàn)行的檢修評估方案中，在換流站進行檢修時運用專門的儀器或者用特定的試驗方法來分別測定直流開關(guān)振蕩回路中電阻R、電感L、電容C的具體值，進而估計振蕩回路的狀態(tài)，還有一種直流開關(guān)離線參數(shù)測量方法需要在回路中串入分流計進行試驗。這些方法的缺點是1、這些方法全部是離線的，只有在換流站進行檢修的時候進行，在換流站正常運行過程中無法得知這些值，而一旦當(dāng)其中某些參數(shù)由于設(shè)備老化或者過電壓沖擊發(fā)生一些變化時，就是無法得知其變化的具體數(shù)值的。2、直流開關(guān)分離元件多，試驗的周期很長，花費的人力物力比較大。3、現(xiàn)有直流開關(guān)離線參數(shù)測量試驗需要解開直流開關(guān)振蕩回路連接線。4、現(xiàn)有直流開關(guān)離線參數(shù)測量試驗需要外加很長的延長線將分流計傳入直流開關(guān)振蕩回路中。由于振蕩回路中電感參數(shù)本身很小(幾十μΗ數(shù)量級)，而增加延長線的導(dǎo)線電感也有幾十μ H電感，這樣會嚴(yán)重影響測量結(jié)果。5、現(xiàn)有直流開關(guān)離線參數(shù)測量試驗，計算電阻R、電感L和電容C的參數(shù)是采用首先假定電容C參數(shù)不變，根據(jù)振蕩電流的頻率計算出電感L參數(shù)。其次再根據(jù)電感L參數(shù)和振蕩電流的包絡(luò)線計算出電阻參數(shù)，與現(xiàn)場實際不完全符合。6、由于跟據(jù)以上方法算出的振蕩回路R、L、C參數(shù)不準(zhǔn)確，所以得出的評估狀態(tài)也不準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容
由于要對振蕩回路狀態(tài)進行評估，因此必須先知道振蕩回路R、L、C參數(shù)的值，又因為不可能允許將對R、L、C這些參數(shù)進行直接測量的裝置長期掛網(wǎng)運行，所以必須采用其他的測量方法來間接地求取R、L、C的值，進而評估振蕩回路的狀態(tài)。本發(fā)明的目的就在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點和不足，提供一種有源式高壓直流開關(guān)振蕩回路狀態(tài)評估系統(tǒng)及其方法。本方法只需要知道電阻R、電感L、電容C以及振蕩回路的最大燃弧時間和標(biāo)準(zhǔn)燃弧時間，即可評估出振蕩回路的狀態(tài)。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的
一、有源式高壓直流開關(guān)振蕩回路狀態(tài)評估系統(tǒng)(簡稱系統(tǒng))本系統(tǒng)以PAC為核心，以霍爾電流傳感器作為采集設(shè)備，以GPRS作為通信手段，以太陽能電池板、蓄電池以及直流電壓轉(zhuǎn)化器作為裝置的工作電源，通過GPRS無線傳輸將采集到的信號傳輸?shù)胶笈_PC機上存儲起來，從而實現(xiàn)了對有源式高壓直流開關(guān)振蕩回路電流的在線監(jiān)測。系統(tǒng)的前置包括信號的采集部分和傳輸部分，采集部分由霍爾傳感器和PAC采集卡組成，數(shù)據(jù)傳輸部分由GPRS完成，數(shù)據(jù)發(fā)送到后臺之后，經(jīng)過遺傳算法計算出R、L、C值。具體地說，本系統(tǒng)包括PAC、傳感器、GPRS模塊、太陽能電池板、太陽能控制器、蓄電池、直流電壓轉(zhuǎn)化器和后臺PC機；分別與太陽能電池板和蓄電池連接的太陽能控制器又與直流電壓轉(zhuǎn)化器連接，構(gòu)成供電電源；直流電壓轉(zhuǎn)化器分別與PAC、傳感器和GPRS模塊連接，實現(xiàn)供電；傳感器、PAC、GPRS模塊和后臺PC機依次連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、傳輸和處理。本發(fā)明的測量原理與傳統(tǒng)離線式的相比較，本發(fā)明不采用電阻分流計和示波器完成對振蕩回路電流的記錄，而是采用更加精確的PAC和霍爾電流傳感器來采集振蕩回路的電流，并通過GPRS 無線傳輸技術(shù)將采集到的電流信號傳輸?shù)胶笈_PC機，從而實現(xiàn)了高壓直流開關(guān)振蕩回路狀態(tài)評估。二、有源式高壓直流開關(guān)振蕩回路狀態(tài)評估方法(簡稱方法)通過可編程自動化控制器PAC和霍爾電流傳感器采集振蕩回路的電流，并通過 GPRS無線傳輸模塊將采集到的電流信號傳輸?shù)胶笈_PC機，實現(xiàn)高壓直流開關(guān)振蕩回路電流的在線檢測；再以后臺PC機為工作平臺進行編程來來評估振蕩回路的狀態(tài)，包括以下步驟①確定振蕩回路的最大燃弧時間Tm最大燃弧時間Tm由高壓直流開關(guān)的技術(shù)文件給出；②確定振蕩回路的標(biāo)準(zhǔn)燃弧時間Tw高壓直流開關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)燃弧時間Tw即直流開關(guān)振蕩回路在標(biāo)準(zhǔn)電阻、電感以及電容下的燃弧時間，通過實驗以及仿真得到；③評估振蕩回路的狀態(tài)a、建立燃弧時間表；b、得出當(dāng)前R、L、C下的燃弧時間T;C、采取降半梯形函數(shù)這一模糊隸屬度函數(shù)組成的模糊系統(tǒng)來評價振蕩回路當(dāng)前的狀態(tài)。上述步驟中，除步驟③外，其它步驟均為常用步驟。其中，模糊理論的原理是模糊系統(tǒng)概念是由Zadeh首次引入的(1973年)。在這一方法中，不確定事件是由模糊度(也稱之為關(guān)聯(lián)函數(shù)、可能性函數(shù)或隸屬度函數(shù))來描述的。簡言之，如果A是一個模糊概念(或不確定事件)，而且是全集E的子集，則A可描述為A = {x IuA(χ)}
其中X e E為A的取值；uA(x)為χ對A的隸屬度。模糊隸屬度是一個單調(diào)函數(shù)，0彡Ua(X)彡1，且“0”意指確定的“no”，而“1”隱含確定的“yes”。圖4說明了模糊分類的概念。與普通分類概念相比較，常易混淆的問題是模糊隸屬度與概率有何不同點。模糊隸屬度表示事件的不精確性(如χ如何接近于A)，而概率描述的是χ事件出現(xiàn)的頻率(如χ出現(xiàn)可能性大小)。許多專著系統(tǒng)地討論了模糊系統(tǒng)。目前已開發(fā)了許多基于模糊系統(tǒng)的識別算法，這些方法包括C-均值方法和模糊線性方程法寸。模糊系統(tǒng)是用精確的數(shù)學(xué)方法處理過去無法用經(jīng)典數(shù)學(xué)描述的模糊事物，在設(shè)備的狀態(tài)評估技術(shù)中，作為實現(xiàn)不精確推理和模糊性決策的重要工具，它有助于提高評估準(zhǔn)確性。選擇降半梯形函數(shù)的原因是因為燃弧時間是表征斷路器性能的重要參數(shù)，燃弧時間的長短直接影響了電流的能否開斷，燃弧時間越長，電弧能量越大，使觸頭、滅弧室有更大的燒損，產(chǎn)生開斷的機會就越小，當(dāng)超過最大燃弧時間以后，就表示不能開斷了。本發(fā)明具有下列優(yōu)點和積極效果1、可以隨時在線測量直開關(guān)振蕩回路中的R、L、C參數(shù)，能保障振蕩回路產(chǎn)生的電流波形保持穩(wěn)定，保證了直流輸電系統(tǒng)的長期可靠運行以及整個系統(tǒng)的安全穩(wěn)定；2、大量減少對直流開關(guān)分離元件參數(shù)測量的工作量。3、由于振蕩回路R、L、C參數(shù)不可能一直保持不變，對應(yīng)振蕩回路的狀態(tài)也在變化，可以根據(jù)本發(fā)明實時的判斷出振蕩回路的狀態(tài)，從而能有針對性的進行檢修，減少檢修和維護工作量，降低維修費用，保證電網(wǎng)和設(shè)備安全，提高高壓直流輸電系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟型。4、當(dāng)系統(tǒng)顯示振蕩回路的狀態(tài)為故障或者開關(guān)出現(xiàn)無法切斷直流電流的情況時， 可以通過錄波系統(tǒng)監(jiān)測到的電壓電流波形進行計算，找出R、L、C的參數(shù)變化情況，以便現(xiàn)場人員迅速查找出故障，并安排應(yīng)對措施，展開排查。


圖1是直流開關(guān)的振蕩回路基本原理圖；圖2是本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是振蕩回路狀態(tài)評估流程圖；圖4是模糊分類圖；圖5是由高壓直流開關(guān)的技術(shù)文件給出的最大燃弧時間Tm查找圖；圖6是由高壓直流開關(guān)的技術(shù)文件給出的標(biāo)準(zhǔn)燃弧時間Tw查找圖；圖7是通過仿真得到的標(biāo)準(zhǔn)燃弧時間Tw查找圖；圖8為燃弧時間表。圖中I-PAC ；2-傳感器；3-GPRS 模塊；4-太陽能電池板； 5-太陽能控制器； 6-蓄電池；7-直流電壓轉(zhuǎn)化器；8-后臺PC機。
C-電容；SW-充電回路開關(guān)； Sl-振蕩回路開關(guān)；S2-開斷元件；R-電阻分流計；SBQ-數(shù)字存儲示波器；E-電源。英譯漢1、GPRS (General Packet Radio Service)-通用分組無線服務(wù)技術(shù)，它是全球通移動電話用戶可用的一種移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。2、PAC-可編程自動化控制器。3、MRTB-金屬回路轉(zhuǎn)換開關(guān)。
具體實施例方式本發(fā)明的實現(xiàn)方式就是將電流傳感器上測到的信號通過GPRS無線傳輸技術(shù)傳到工控機上，然后在工控機上對振蕩回路的狀態(tài)進行評估，最終得到振蕩回路的狀態(tài)。一、系統(tǒng)1、總體前置系統(tǒng)包括信號的采集部分和傳輸部分，采集部分由霍爾傳感器和PAC采集卡組成，數(shù)據(jù)傳輸部分由GPRS完成，數(shù)據(jù)發(fā)送到后臺之后，在工控機上評估振蕩回路的狀態(tài)。如圖2，本系統(tǒng)包括PAC1、傳感器2、GPRS模塊3、太陽能電池板4、太陽能控制器5、 蓄電池6、直流電壓轉(zhuǎn)化器7和后臺PC機8 ；分別與太陽能電池板4和蓄電池6連接的太陽能控制器5又與直流電壓轉(zhuǎn)化器7 連接；直流電壓轉(zhuǎn)化器7分別與PAC1、傳感器2和GPRS模塊3連接；傳感器2、PACl、GPRS模塊3和后臺PC機8依次連接。本系統(tǒng)的應(yīng)用是將傳感器2的輸入端和振蕩回路的電流輸出端連接。2、功能塊DPACl所述PACl 選用德國 Beckhoff CX1020 型 PC 機。CX1020可以將總線端子和EtherCAT端子直接連接。CX1020配備有16Hz的 Intel Celeron M CPU。它是一個節(jié)省功耗的設(shè)備，能夠在極低的內(nèi)核電壓下進行工作， 其熱功耗只有7WTDP (熱設(shè)計功耗)。這樣一來，CX1020嵌入式PC的設(shè)計非常緊湊，也不需要使用風(fēng)扇。CX1020標(biāo)配的基本CPU模塊帶有兩個RJ45插口和一個集成的三端口交換機。在實際應(yīng)用中，因為有了這種設(shè)備，所以無需使用另外的交換機即可方便地對線型拓撲結(jié)構(gòu)進行配置。這樣只需要CX1020就可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和GPRS無線傳輸?shù)陌l(fā)送控制。2)傳感器2所述傳感器2選用大容量的霍爾電流傳感器(HDC10000HA)作為測量設(shè)備。HDC10000HA系列霍爾電流傳感器是應(yīng)用霍爾效應(yīng)原理的新一代電流傳感器，能在電隔離條件下測量直流、交流、脈沖以及各種不規(guī)則波形的電流。3) GPRS 模塊 3所述GPRS模塊3選用深圳宏電公司生產(chǎn)的一種可接收并傳輸數(shù)據(jù)的模塊，其原理是利用GPRS技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳輸，本裝置選用多點對多點的方式進行數(shù)據(jù)的傳輸。
4)太陽能電池板4所述太陽能電池板4選用2塊功率為80W的太陽能板并聯(lián)運行。5)太陽能控制器5所述太陽能控制器5是一種控制太陽能電池板充電狀態(tài)的模塊，并對蓄電池起充電保護和過放電保護的作用。6)蓄電池6所述蓄電池6選用2塊電壓12V、容量40AH的鉛酸蓄電池并聯(lián)而成。7)直流電壓轉(zhuǎn)化器7所述直流電壓轉(zhuǎn)化器7是一種能將直流電壓轉(zhuǎn)化成不同大小直流電壓等級的模塊。太陽能電池板4、太陽能控制器5、蓄電池6和直流電壓轉(zhuǎn)化器7構(gòu)成供電電源，通過蓄電池6提供的12V電壓，經(jīng)3個直流電壓變換器7之后，一個輸出24V給PACl供電，另一個輸出士 15V給傳感器2供電，再一個輸出12V給GPRS模塊3供電，這樣各個設(shè)備都能在額定電壓下正常工作并且不影響周圍的高壓電器設(shè)備。8)后臺 PC 機 8所述后臺PC機8是一種在后臺用于接收GPRS模塊3發(fā)送數(shù)據(jù)的工控機，其除了可以接收數(shù)據(jù)以外，還能對數(shù)據(jù)進行處理與分析，從而得出高壓直流開關(guān)振蕩回路各參數(shù)的值。3、現(xiàn)場試驗以葛-上直流輸電工程葛洲壩換流站現(xiàn)場進行大量的高壓直流開關(guān)振蕩回路參數(shù)測試試驗為例，如圖2，其中振蕩電流信號使用霍爾電流傳感器(50A 3. 5V)測量，測量到的信號通過GPRS無線傳輸?shù)竭h方的工控機上，電容器兩端電壓信號使用數(shù)字示波器記錄。二、方法如圖3，為利用模糊理論評估振蕩回路狀態(tài)的流程圖。1、關(guān)于步驟①10為了確定葛洲壩換流站現(xiàn)場MRTB的最大燃弧時間Tm 10，我們?nèi)チ宋靼哺邏弘娖餮芯克{(diào)研了 MRTB的出廠驗收實驗，從技術(shù)人員以及國網(wǎng)公司的招標(biāo)文件上得知葛洲壩換流站MRTB的最大燃弧時間Tm為25ms，如圖5所示2、關(guān)于步驟②20高壓直流開關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)燃弧時間Tw即是斷路器振蕩回路在標(biāo)準(zhǔn)電阻、電感以及電容下的燃弧時間，可以通過實驗以及仿真得到。MRTB出廠實驗的波形以及數(shù)據(jù)如圖6所示其中20為燃弧時間，單位為毫秒。葛洲壩換流站MRTB仿真的波形如圖7 通過MRTB出廠實驗以及仿真的結(jié)果表明，選取MRTB振蕩回路在標(biāo)準(zhǔn)電感、電容以及電阻下的燃弧時間即20ms為標(biāo)準(zhǔn)燃弧時間Tw。3、關(guān)于步驟③30在確定了振蕩回路的最大燃弧時間Tm 10以及標(biāo)準(zhǔn)燃弧時間Tw 20后，為了評價振蕩回路的狀態(tài)，分以下幾個步驟完成步驟一，建立燃弧時間表31 ；
8
燃弧時間表通過MATLAB仿真得到，在MATLAB里面代入不同的電阻、電感以及電容，然后分別得到不同的燃弧時間，燃弧時間表如圖8所示。圖中F表示仿真中電流開斷不了的情況。步驟二，得出當(dāng)前R、L、C下的燃弧時間T 32;將工控機接受到的數(shù)據(jù)經(jīng)編程算出振蕩回路參數(shù)之后，調(diào)用燃弧時間表，找出此參數(shù)下的燃弧時間T，如本次實驗算出振蕩回路參數(shù)為L = 64uH, C = 38uF, R = 0. 05 Ω , 在燃弧時間表中找出對應(yīng)的燃弧時間T為21. 5ms。步驟三，采取降半梯形函數(shù)這一模糊隸屬度函數(shù)組成的模糊系統(tǒng)來評價振蕩回路當(dāng)前的狀態(tài)33。在得出當(dāng)前R、L、C下的燃弧時間T后，經(jīng)過量化處理，得出 1，T<=rw Ι-Τ V =
T<T<=
Τγη Tw
M>Tm。
V是一個取值為(0-1)的區(qū)間，實際中常用定性的方法將MRTB振蕩回路的健康狀態(tài)劃分為若干等級。根據(jù)長期研究的實際經(jīng)驗，本發(fā)明將MRTB振蕩回路的健康狀態(tài)劃分為4個等級，并建立健康值定量指標(biāo)與MRTB振蕩回路健康狀態(tài)定性評價等級之間的對應(yīng)關(guān)系，如表1所示表IMRTB振蕩回路健康狀態(tài)V
V取值范圍運行狀態(tài)運行狀態(tài)描述0-0. 2故障已出現(xiàn)嚴(yán)重故障，不能開端，應(yīng)立即檢修0. 2-0. 4注意開斷已出現(xiàn)異常，應(yīng)在短時間內(nèi)檢修0. 4-0. 8一般運行狀態(tài)一般，可以長期運行0. 8-1良好運行狀態(tài)良好，應(yīng)該保持 因為本次實驗對應(yīng)的燃弧時間T為21. 5ms，T的值在標(biāo)準(zhǔn)燃弧時間Tw以及最大燃弧時間Tm之間，所以算出V的值為0. 7，根據(jù)表1可知，振蕩回路對應(yīng)于一般狀態(tài)。
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權(quán)利要求
1.一種有源式高壓直流開關(guān)振蕩回路狀態(tài)評估系統(tǒng)，其特征在于包括PAC (1)、傳感器(2)、GPRS模塊(3)、太陽能電池板(4)、太陽能控制器(5)、蓄電池(6)、直流電壓轉(zhuǎn)化器(7)和后臺PC機(8)；分別與太陽能電池板(4)和蓄電池(6)連接的太陽能控制器(5)又與直流電壓轉(zhuǎn)化器(7)連接，構(gòu)成供電電源；直流電壓轉(zhuǎn)化器(7 )分別與PAC (1)、傳感器(2 )和GPRS模塊(3 )連接，實現(xiàn)供電； 傳感器(2 )、PAC (1)、GPRS模塊(3 )和后臺PC機(8 )依次連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、傳輸和處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的評估系統(tǒng)，其特征是 所述 PAC (1)是 Beckhof f CX1020。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的評估系統(tǒng)，其特征是 所述傳感器(2)是霍爾電流傳感器。
4.按權(quán)利要求1所述系統(tǒng)的有源式高壓直流開關(guān)振蕩回路在線評估方法，其特征在于通過可編程自動化控制器PAC和霍爾電流傳感器采集振蕩回路的電流，并通過GPRS無線傳輸模塊將采集到的電流信號傳輸?shù)胶笈_PC機，實現(xiàn)高壓直流開關(guān)振蕩回路電流的在線檢測；再以后臺PC機為工作平臺進行編程來來評估振蕩回路的狀態(tài)，包括以下步驟①確定振蕩回路的最大燃弧時間Tm(10) 最大燃弧時間Tm由高壓直流開關(guān)的技術(shù)文件給出；②確定振蕩回路的標(biāo)準(zhǔn)燃弧時間Tw(20)高壓直流開關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)燃弧時間Tw即直流開關(guān)振蕩回路在標(biāo)準(zhǔn)電阻、電感以及電容下的燃弧時間，通過實驗以及仿真得到；③評估振蕩回路的狀態(tài)(30)a、建立燃弧時間表(31)；b、得出當(dāng)前R、L、C下的燃弧時間T(32)；c、采取降半梯形函數(shù)這一模糊隸屬度函數(shù)組成的模糊系統(tǒng)來評價振蕩回路當(dāng)前的狀態(tài)(33)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種有源式高壓直流開關(guān)振蕩回路狀態(tài)評估系統(tǒng)及其方法，涉及一種高壓直流開關(guān)振蕩回路狀態(tài)評估技術(shù)。本方法通過可編程自動化控制器PAC和霍爾電流傳感器采集振蕩回路的電流，并通過GPRS無線傳輸模塊將采集到的電流信號傳輸?shù)胶笈_PC機，實現(xiàn)高壓直流開關(guān)振蕩回路電流的在線檢測；再以后臺PC機為工作平臺進行編程來來評估振蕩回路的狀態(tài)，包括以下步驟確定振蕩回路的最大燃弧時間Tm；確定振蕩回路的標(biāo)準(zhǔn)燃弧時間Tw；評估振蕩回路的狀態(tài)。本發(fā)明可以隨時評估直流開關(guān)振蕩回路中的狀態(tài)，能保障振蕩回路產(chǎn)生的電流波形保持穩(wěn)定，保證了直流輸電系統(tǒng)的長期可靠運行以及整個系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。
文檔編號G01R31/327GK102156260SQ20111006501
公開日2011年8月17日 申請日期2011年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月17日
發(fā)明者寧濤, 李士杰, 王俊, 王雄, 蔡超, 袁佳歆, 金濤, 陳偉, 陳雋 申請人:湖北省電力公司電力試驗研究院