双电阻多通道型高压直流光电流测量系统技术方案

本实用新型专利技术所设计的一种双电阻多通道型高压直流光电流测量系统，它包括第一模数转换模块、第二模数转换模块、第三模数转换模块、第四模数转换模块、高压直流光电流信号接收计算设备、第一光纤收发器、第二光纤收发器、第三光纤收发器、第四光纤收发器、第五光纤收发器、第六光纤收发器、第七光纤收发器、第八光纤收发器、串联在高压直流线路的一次高压回路中的第一电阻和第二电阻。本实用新型专利技术能准确测量出瞬时电流的变化及电流波形的畸变情况。

【技术实现步骤摘要】
双电阻多通道型高压直流光电流测量系统
本技术涉及直流输电电力设备维护
，具体地指一种双电阻多通道型高压直流光电流测量系统。
技术介绍
随着我国经济的快速发展，超高压、特高压直流输电工程大量投入运行，电流测量方法在工程中也大量投入运行。而光电流测量方法也随着智能变电站及集控中心的建设而大量普及，方便维护、造价低、简单实用的新型电阻型高压直流光电流测量方法也随之产生。但现有电阻型高压直流光电流测量方式均采用单电阻形式，且没有冗余模块，在实际应用中体现出弱鲁棒性，导致其存在可靠性低等问题。一旦出现此类电流测量失效的情况，将导致保护及控制装置无法动作的后果。
技术实现思路
本技术的目的就是要提供一种双电阻多通道型高压直流光电流测量系统，该系统能准确测量出瞬时电流的变化及电流波形的畸变情况。为实现此目的，本技术所设计的一种双电阻多通道型高压直流光电流测量系统，其特征在于：它包括第一模数转换模块、第二模数转换模块、第三模数转换模块、第四模数转换模块、高压直流光电流信号接收计算设备、第一光纤收发器、第二光纤收发器、第三光纤收发器、第四光纤收发器、第五光纤收发器、第六光纤收发器、第七光纤收发器、第八光纤收发器、串联在高压直流线路的一次高压回路中的第一电阻和第二电阻，其中，第一模数转换模块、第二模数转换模块、第三模数转换模块和第四模数转换模块的电压模拟量测量端分别与串联后的第一电阻和第二电阻并联，第一模数转换模块的数字信号输出端连接第一光纤收发器的数字信号输入端，第一光纤收发器的光信号输出端通过光纤连接第二光纤收发器的光信号输入端，第二光纤收发器的数字信号输出端连接高压直流光电流信号接收计算设备的第一数字信号通信接口；第二模数转换模块的数字信号输出端连接第三光纤收发器的数字信号输入端，第三光纤收发器的光信号输出端通过光纤连接第四光纤收发器的光信号输入端，第四光纤收发器的数字信号输出端连接高压直流光电流信号接收计算设备的第二数字信号通信接口；第三模数转换模块的数字信号输出端连接第五光纤收发器的数字信号输入端，第五光纤收发器的光信号输出端通过光纤连接第六光纤收发器的光信号输入端，第六光纤收发器的数字信号输出端连接高压直流光电流信号接收计算设备的第三数字信号通信接口；第四模数转换模块的数字信号输出端连接第七光纤收发器的数字信号输入端，第七光纤收发器的光信号输出端通过光纤连接第八光纤收发器的光信号输入端，第八光纤收发器的数字信号输出端连接高压直流光电流信号接收计算设备的第四数字信号通信接口。本技术的双电阻多通道型高压直流光电流测量系统，利用电压u＝电流i*电阻r的基本原理，通过将一次电流转化为电压模型，并利用光纤送至高压直流光电流信号接收计算设备。因电阻固定所以电压u的大小随随电流的变化而成正比变化，并能反应出瞬时电流的变化及电流波形的畸变情况。本技术的优势有：(1)该技术型与传统的采用电磁型电流互感器的电流测量方式相比，不存在电磁饱和现象，更能够准确反映出故障电流波形的变化，传统的电磁型电流互感器存在区外故障时会导致电磁线圈饱和，引起差动保护误动作；(2)本技术因使用光纤作为传输媒介，不存在一次绝缘闪络的缺陷，不存在漏油、漏气及电流互感器爆炸等故障；(3)该技术设有冗余备用设备，故障处理时不需要进行一次设备停电处理，大大的降低了一次设备停电次数。附图说明图1为本技术的结构示意图；图中，1—第一电阻、2—第二电阻、3—高压直流线路的一次高压回路、4—第一模数转换模块、5—第二模数转换模块、6—第三模数转换模块、7—第四模数转换模块、8—高压直流光电流信号接收计算设备、9—第一光纤收发器、10—第二光纤收发器、11—第三光纤收发器、12—第四光纤收发器、13—第五光纤收发器、14—第六光纤收发器、15—第七光纤收发器、16—第八光纤收发器具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步的详细说明：由于直流电流没有交变效应，无法形成电磁感应，无法直接测量电流，因此本技术设计的一种双电阻多通道型高压直流光电流测量系统，如图1所示，它包括第一模数转换模块4、第二模数转换模块5、第三模数转换模块6、第四模数转换模块7、高压直流光电流信号接收计算设备8、第一光纤收发器9、第二光纤收发器10、第三光纤收发器11、第四光纤收发器12、第五光纤收发器13、第六光纤收发器14、第七光纤收发器15、第八光纤收发器16、串联在高压直流线路的一次高压回路3中的第一电阻1和第二电阻2(高压直流线路的一次高压回路3的对地电压一般为±400kV，±500kV，±800kV，±1100kV，第一、二电阻两端电压为0～20mV)，其中，第一模数转换模块4、第二模数转换模块5、第三模数转换模块6和第四模数转换模块7的电压模拟量测量端分别与串联后的第一电阻1和第二电阻2并联，第一模数转换模块4的数字信号输出端连接第一光纤收发器9的数字信号输入端，第一光纤收发器9的光信号输出端通过光纤连接第二光纤收发器10的光信号输入端，第二光纤收发器10的数字信号输出端连接高压直流光电流信号接收计算设备8的第一数字信号通信接口；第二模数转换模块5的数字信号输出端连接第三光纤收发器11的数字信号输入端，第三光纤收发器11的光信号输出端通过光纤连接第四光纤收发器12的光信号输入端，第四光纤收发器12的数字信号输出端连接高压直流光电流信号接收计算设备8的第二数字信号通信接口；第三模数转换模块6的数字信号输出端连接第五光纤收发器13的数字信号输入端，第五光纤收发器13的光信号输出端通过光纤连接第六光纤收发器14的光信号输入端，第六光纤收发器14的数字信号输出端连接高压直流光电流信号接收计算设备8的第三数字信号通信接口；第四模数转换模块7的数字信号输出端连接第七光纤收发器15的数字信号输入端，第七光纤收发器15的光信号输出端通过光纤连接第八光纤收发器16的光信号输入端，第八光纤收发器16的数字信号输出端连接高压直流光电流信号接收计算设备8的第四数字信号通信接口。上述技术方案中，所述高压直流光电流信号接收计算设备8用于根据接收到的每路数字信号并结合第一电阻1和第二电阻2的阻值分别计算出对应的高压直流线路的一次高压回路电流值，且当计算的所有高压直流线路的一次高压回路电流值相等时，高压直流光电流信号接收计算设备8计算的高压直流线路的一次高压回路电流值为正确值。上述技术方案中，第一电阻1和第二电阻2总的电阻值由测量范围确定，使最大电流值乘以总电阻值等于20mV，比如最大电流时3000A，第一电阻1加第二电阻2的阻值只要等于6.66μΩ即可，3000A乘以6.66μΩ等于20mV，上述20mV值不是固定，是根据具体工程进行选择。上述技术方案中，高压直流光电流信号接收计算设备8可以采用ABB公司生产的SG101型、SG102型或南瑞公司生产的PCS-221JA型。上述计算方案中，同时使用串联双电阻模式，可实现双电阻串联互补偿优势，提高测量可靠性；该第一、二电阻的总电阻值比较小，只有10-6欧姆级别，精度要求比较高，制造困难，由于电阻制造工艺的原因，双电阻相加达到一个要求的高精度阻值的难度远小于单个电阻达到高精度阻值的难度低。上述技术方案本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双电阻多通道型高压直流光电流测量系统，其特征在于：它包括第一模数转换模块(4)、第二模数转换模块(5)、第三模数转换模块(6)、第四模数转换模块(7)、高压直流光电流信号接收计算设备(8)、第一光纤收发器(9)、第二光纤收发器(10)、第三光纤收发器(11)、第四光纤收发器(12)、第五光纤收发器(13)、第六光纤收发器(14)、第七光纤收发器(15)、第八光纤收发器(16)、串联在高压直流线路的一次高压回路(3)中的第一电阻(1)和第二电阻(2)，其中，第一模数转换模块(4)、第二模数转换模块(5)、第三模数转换模块(6)和第四模数转换模块(7)的电压模拟量测量端分别与串联后的第一电阻(1)和第二电阻(2)并联，第一模数转换模块(4)的数字信号输出端连接第一光纤收发器(9)的数字信号输入端，第一光纤收发器(9)的光信号输出端通过光纤连接第二光纤收发器(10)的光信号输入端，第二光纤收发器(10)的数字信号输出端连接高压直流光电流信号接收计算设备(8)的第一数字信号通信接口；第二模数转换模块(5)的数字信号输出端连接第三光纤收发器(11)的数字信号输入端，第三光纤收发器(11)的光信号输出端通过光纤连接第四光纤收发器(12)的光信号输入端，第四光纤收发器(12)的数字信号输出端连接高压直流光电流信号接收计算设备(8)的第二数字信号通信接口；第三模数转换模块(6)的数字信号输出端连接第五光纤收发器(13)的数字信号输入端，第五光纤收发器(13)的光信号输出端通过光纤连接第六光纤收发器(14)的光信号输入端，第六光纤收发器(14)的数字信号输出端连接高压直流光电流信号接收计算设备(8)的第三数字信号通信接口；第四模数转换模块(7)的数字信号输出端连接第七光纤收发器(15)的数字信号输入端，第七光纤收发器(15)的光信号输出端通过光纤连接第八光纤收发器(16)的光信号输入端，第八光纤收发器(16)的数字信号输出端连接高压直流光电流信号接收计算设备(8)的第四数字信号通信接口。...

【技术特征摘要】
1.一种双电阻多通道型高压直流光电流测量系统，其特征在于：它包括第一模数转换模块(4)、第二模数转换模块(5)、第三模数转换模块(6)、第四模数转换模块(7)、高压直流光电流信号接收计算设备(8)、第一光纤收发器(9)、第二光纤收发器(10)、第三光纤收发器(11)、第四光纤收发器(12)、第五光纤收发器(13)、第六光纤收发器(14)、第七光纤收发器(15)、第八光纤收发器(16)、串联在高压直流线路的一次高压回路(3)中的第一电阻(1)和第二电阻(2)，其中，第一模数转换模块(4)、第二模数转换模块(5)、第三模数转换模块(6)和第四模数转换模块(7)的电压模拟量测量端分别与串联后的第一电阻(1)和第二电阻(2)并联，第一模数转换模块(4)的数字信号输出端连接第一光纤收发器(9)的数字信号输入端，第一光纤收发器(9)的光信号输出端通过光纤连接第二光纤收发器(10)的光信号输入端，第二光纤收发器(10)的数字信号输出端连接高压直流光电流信号接收计算设备(8)的第一数字信号通信接口；第二模数转换模块(5)的数字信号输出端连接第三光纤收发器(11)的数字信号输入端，第三光纤收发器(11)的光信号输出端通过光纤连接第四光纤收发器(12)的光信号输入端，第四光纤收发器(12)的数字信号输出端连接高压直流光电流信号接收计算设备(8)的第二数字信号通信接口；第三模数转换模块(6)的数字信号输出端连接第五光纤收发器(13)的数字信号输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭帅，刘宇龙，林益茂，陈飞，戴迪，胡学兵，李涛，丁文婷，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网湖北省电力有限公司检修公司，
类型：新型
国别省市：北京,11