一种绝对相序测量系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种绝对相序测量系统，基准测量装置获取变电站内母线相电压数据及母线各相相序名称作为基准数据，测量终端获取变电站供电范围内任意线路相电压数据，测量终端将获取的相电压数据与基准数据比较，结合母线各相相序名称，得出该线路各相的相序名称，本发明专利技术还提供一种绝对相序测量方法，由于基准数据直接从变电站电源引出，不会出现作为基准的相序名称错误的情况，因此测得的相序名称准确可靠，一个基准测量装置可以同时支持多个测量终端进行绝对相序测量，不受待测量地点和时间的限制，基准测量装置和测量终端的守时精度要求低，降低了成本。

Absolute phase sequence measuring system and method

The invention provides an absolute phase measurement system, the reference measurement device for obtaining the phase sequence and phase voltage data bus in the substation bus name as reference data, measuring terminal access to any line substation power supply range of phase voltage data, the measuring terminal phase voltage data and reference data, combined with the phase sequence of bus name. Draw the line of each phase sequence, the invention also provides a method for measuring the absolute phase, the benchmark data leads directly from the substation power supply, will not appear as the reference sequence name error, so the sequence name measured accurately and reliably, a measuring device can simultaneously support multiple terminal measurement of absolute phase sequence not to be measured by the measurement, location and time limit, low requirements for reference measurement device and measurement terminal time accuracy Reduce the cost.

【技术实现步骤摘要】
一种绝对相序测量系统及方法
本专利技术涉及一种绝对相序测量系统及方法。
技术介绍
在中、低压三相交流电网系统中，由于三相线路导线排列、换位不一致，或者由于三相导线在设备上接线错误，可能导致变电站与配电变压器之间、不同配电变压器之间的铭牌所标识的相序名称与其实际电压相位不一致，从而导致维护管理上的混乱，并极可能由此产生设备或人身事故。现有技术通常采用核相仪来核对两个不同带电导体是同相还是异相，但这种方式并不能确定带电导体各相的相序名称，且这种方式通常选择靠近电源侧的带电导体作为参考物，而此带电导体的相序名称可能已经发生错误，因此需要找到更为可靠的参考物来进行相序及相序名称的测量。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提出一种绝对相序测量系统及方法，以变电站内母线相序为基准，来确定属于该变电站供电范围的任意线路的相序名称，方法简单有效，测量结果准确可靠。本专利技术通过以下技术方案实现：一种绝对相序测量系统，包括用于获取变电站母线相电压数据及母线各相相序名称的基准测量装置、用于获取变电站供电范围内支线相电压数据的测量终端、与基准测量装置通信连接用于存储母线相电压数据及母线各相相序名称的服务器，测量终端通过无线通信网与服务器连接，用于从服务器获取母线相电压数据及母线各相相序名称，并根据支线相电压数据、母线相电压数据及母线各相相序名称来确定支线各相的相序名称。本专利技术还可通过以下技术方案实现：一种绝对相序测量系统，包括用于获取变电站母线相电压数据及母线各相相序名称的基准测量装置、用于获取变电站供电范围内支线相电压数据的测量终端、与基准测量装置通信连接用于存储母线相电压数据及母线各相相序名称的服务器，测量终端通过无线通信网与服务器连接，用于从服务器获取母线相电压数据及母线各相相序名称，并根据支线相电压数据、母线相电压数据及母线各相相序名称来确定支线各相的相序名称，基准测量装置包括与用于采集母线相电压的第一电压采集模块、与第一电压采集模块连接的第一单片机、分别与第一单片机连接的第一GPS时钟模块和通信模块，第一GPS时钟模块在每个特定的UTC时间点均向第一电压采集模块发送1PPS脉冲信号作为触发信号，第一电压采集模块根据触发信号启动，连续采集多个母线的相电压周波波形，第一单片机根据采集的相电压周波波形计算出母线各相电压的有效值、频率及相位角，并将每次电压采集时刻及计算结果作为母线相电压数据，通过通信模块上传至服务器。进一步的，所述测量终端包括用于采集所述支线相电压的第二电压采集模块、与第二电压采集模块连接的第二单片机、分别与第二单片机连接的第二GPS时钟模块和无线通信模块，第二GPS时钟模块在某个特定的UTC时间点向第二电压采集模块发送1PPS脉冲信号作为触发信号，第二电压采集模块根据触发信号启动，连续采集多个所述支线的相电压周波波形，第二单片机根据采集的相电压周波波形计算出支线各相电压的有效值、频率及相位角，将电压采集时刻及计算结果作为支线相电压数据保存在本地，并通过无线通信模块从服务器上下载相同电压采集时刻的母线相电压数据，分别校验母线相电压数据及支线相电压数据中的电压有效值、频率及相位角，来确定支线各相的相序名称。进一步的，所述第一电压采集模块包括三个电压采集传感元件及相应的采集电路，可同时进行所述母线三相电压的采集；所述第二电压采集模块包括三个电压采集传感元件及相应的采集电路，可同时进行所述支线三相电压的采集。进一步的，所述特定的UTC时间点为UTC时间整数秒或者UTC时间整数分。进一步的，所述第一GPS时钟模块包括第一GPS模块和与第一GPS模块连接的第一晶振时钟，第一晶振时钟精度≤±5ppm。进一步的，所述第二GPS时钟模块包括第二GPS模块和与第二GPS模块连接的第二晶振时钟，第二晶振时钟精度≤±5ppm。进一步的，所述母线各相相序名称根据变电站主设备的相序或者母线各相的相色标识牌获得，变电站主设备包括变压器或者互感器。本专利技术还可通过以下技术方案实现：一种绝对相序测量方法，包括如下步骤：A、根据变电站主设备的相序或者母线各相的相色标识牌确定母线各相的相序名称；B、每个特定的UTC时间点到来时，第一采集模块连续采集母线多个相电压周波波形，某个特定的UTC时间点到来时，第二采集模块连续采集支线多个相电压周波波形；C、根据采集的母线相电压周波波形，计算母线各相电压的有效值、频率fs及相位角，并将计算结果、对应的电压采集时刻Ts，结合母线各相的相序名称，组成一维数组Ps[8]＝{Ts,fs,Usa,Φsa,Usb,Φsb,Usc,Φsc}作为基准数据上传至服务器，其中，Ts为电压采集时刻，fs为母线电压频率，Usa为母线A相电压有效值，Φsa为母线A相相位角，Usb为母线B相电压有效值，Φsb为母线B相相位角；Usc为母线C相电压有效值，Φsc为母线C相相位角；D、服务器将接收到的n个一维数组按接收时间依次存储，形成阵列Ps[n][8]＝{Tsn,fsn,Usan,Φsan,Usbn,Φsbn,Uscn,Φscn}，其中，Tsn为第n个电压采集时刻，fsn为第n个电压采集时刻对应的母线电压频率，Usan为第n个电压采集时刻对应的母线A相电压有效值，Φsan为第n个电压采集时刻对应的母线A相相位角，Usbn为第n个电压采集时刻对应的母线B相电压有效值，Φsbn为第n个电压采集时刻对应的母线B相相位角；Uscn为第n个电压采集时刻对应的母线C相电压有效值，Φscn为第n个电压采集时刻对应的母线C相相位角；E、根据采集的支线相电压周波波形，计算支线各相电压的有效值、频率ft及相位角，并将结算结果与对应的电压采集时刻Tt组成一维数组Pt[8]＝{Tt,ft,Ut1,Φt1,Ut2,Φt2,Ut3,Φt3}作为测量数据保存在本地，其中，Tt为电压采集时刻，ft为支线电压频率，Us1为支线第一相电压有效值，Φs1为支线第一相相位角，Us2为支线第二相电压有效值，Φs2为支线第二相相位角；Us3为支线第三相电压有效值，Φs3为支线第三相相位角；F、从服务器上获取电压采集时刻相同(即Tt＝Tsm)时对应的基准数据，并将测量数据与基准数据进行比较，具体为：F1、当基准数据中A、B、C三相电压相位角之差在120°±ε范围内时，表明母线相电压采集正常，进入步骤F2，其中，ε为三相交流电压中性点偏移引起的相电压相位差容许偏离值，取值范围为ε≤15°；F2、判断ft＝fsm是否成立，若是，表明支线与母线属于同一交流同步电网，进入步骤F3；F3、判断ΔΦ＝arccos[cos(Φti-Φsjm+θ)]≤δ是否成立，若是，确定Φti所对应的支线3的相序名称与此时Φsjm所对应的母线1的相序名称相同，并将确定的相序名称输出，否则，输出相序不同步信息，其中，m＝1,2,…,n，i＝1,2,3，j＝a,b,c，θ为母线电压采集点与支线采集点之间的电压转换设备的接线组别差异导致的相位差补偿值，δ的取值由基准测量装置和测量终端的本身误差、电压变换设备的误差、母线电压采集点与支线电压采集点之间的线路长度共同决定。进一步的，所述特定的UTC时间点为UTC时间整数秒或者UTC时间整数分。本专利技术具有如下有益效果：1、基准测量装置获取变电站内母线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种绝对相序测量系统，其特征在于：包括用于获取变电站母线相电压数据及母线各相相序名称的基准测量装置、用于获取变电站供电范围内支线相电压数据的测量终端、与基准测量装置通信连接用于存储母线相电压数据及母线各相相序名称的服务器，测量终端通过无线通信网与服务器连接，用于从服务器获取母线相电压数据及母线各相相序名称，并根据支线相电压数据、母线相电压数据及母线各相相序名称来确定支线各相的相序名称。

【技术特征摘要】
1.一种绝对相序测量系统，其特征在于：包括用于获取变电站母线相电压数据及母线各相相序名称的基准测量装置、用于获取变电站供电范围内支线相电压数据的测量终端、与基准测量装置通信连接用于存储母线相电压数据及母线各相相序名称的服务器，测量终端通过无线通信网与服务器连接，用于从服务器获取母线相电压数据及母线各相相序名称，并根据支线相电压数据、母线相电压数据及母线各相相序名称来确定支线各相的相序名称。2.一种绝对相序测量系统，其特征在于：包括用于获取变电站母线相电压数据及母线各相相序名称的基准测量装置、用于获取变电站供电范围内支线相电压数据的测量终端、与基准测量装置通信连接用于存储母线相电压数据及母线各相相序名称的服务器，测量终端通过无线通信网与服务器连接，用于从服务器获取母线相电压数据及母线各相相序名称，并根据支线相电压数据、母线相电压数据及母线各相相序名称来确定支线各相的相序名称，基准测量装置包括与用于采集母线相电压的第一电压采集模块、与第一电压采集模块连接的第一单片机、分别与第一单片机连接的第一GPS时钟模块和通信模块，第一GPS时钟模块在每个特定的UTC时间点均向第一电压采集模块发送1PPS脉冲信号作为触发信号，第一电压采集模块根据触发信号启动，连续采集多个母线的相电压周波波形，第一单片机根据采集的相电压周波波形计算出母线各相电压的有效值、频率及相位角，并将每次电压采集时刻及计算结果作为母线相电压数据，通过通信模块上传至服务器。3.根据权利要求2所述的一种绝对相序测量系统，其特征在于：所述测量终端包括用于采集所述支线相电压的第二电压采集模块、与第二电压采集模块连接的第二单片机、分别与第二单片机连接的第二GPS时钟模块和无线通信模块，第二GPS时钟模块在某个特定的UTC时间点向第二电压采集模块发送1PPS脉冲信号作为触发信号，第二电压采集模块根据触发信号启动，连续采集多个所述支线的相电压周波波形，第二单片机根据采集的相电压周波波形计算出支线各相电压的有效值、频率及相位角，将电压采集时刻及计算结果作为支线相电压数据保存在本地，并通过无线通信模块从服务器上下载相同电压采集时刻的母线相电压数据，分别校验母线相电压数据及支线相电压数据中的电压有效值、频率及相位角，来确定支线各相的相序名称。4.根据权利要求3所述的一种绝对相序测量系统，其特征在于：所述第一电压采集模块包括三个电压采集传感元件及相应的采集电路，可同时进行所述母线三相电压的采集；所述第二电压采集模块包括三个电压采集传感元件及相应的采集电路，可同时进行所述支线三相电压的采集。5.根据权利要求2或3或4所述的一种绝对相序测量系统，其特征在于：所述特定的UTC时间点为UTC时间整数秒或者UTC时间整数分。6.根据权利要求2或3或4所述的一种绝对相序测量系统，其特征在于：所述第一GPS时钟模块包括第一GPS模块和与第一GPS模块连接的第一晶振时钟，第一晶振时钟精度≤±5ppm。7.根据权利要求3或4所述的一种绝对相序测量系统，其特征在于：所述第二GPS时钟模块包括第二GPS模块和与第二GPS模块连接的第二晶振时钟，第二晶振时钟精度≤±5ppm。8.根据权利要求1或2或3或4所述的一种绝对相序测量系统，其特征在于：所述母线各相相序名称根据变电站主设备的相序或者母线各...

【专利技术属性】
技术研发人员：王成楷，
申请(专利权)人：王成楷，国网福建南安市供电有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35