一种站用变低压交流环网智能检测装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术设计开发了一种站用变低压交流环网智能检测装置和方法，通过装置实时监测两段交流母线电压，在母线电压在合理范围时，启动电源交流变换单元，改变两组低压交流母线的电压相位，在相位改变过程中，通过电流测量仪表发现相位超前的站用变电流输出增大，相位滞后的站用变电流输出减小时，可判定站用变低压交流系统存在环网问题。存在环网问题后，通过决策控制单元的智能算法联合控制电源交流变换单元和功率修正单元，让两组站用变低压交流系统母线的电气参数调整为最大限度的一致，降低交流环网危害并立即报警反馈。

Intelligent detection device and method for variable low voltage AC ring network for station

The invention designs a station transformer low voltage AC ring network intelligent detection device and method, through the real-time monitoring device two AC bus voltage, the bus voltage in the reasonable scope, start to AC converter power supply unit, two sets of low-voltage AC bus voltage phase, the phase change process, through the current meter it is found that the phase ahead of the station transformer output current increases, the phase lag of station transformer output current is reduced, can judge the station transformer low voltage AC system in loop network. There are ring network problems, through the intelligent algorithm of decision control unit control unit and power supply unit modified AC converting power, let two group of stations with the electrical parameters adjustment of low voltage AC bus system for maximum, reduce the AC ring damage and immediately alarm feedback.

【技术实现步骤摘要】
一种站用变低压交流环网智能检测装置和方法
本专利技术涉及变电站用电设备检测装置
，更具体地，涉及一种站用变低压交流环网智能检测装置和方法。
技术介绍
站用变低压交流系统是变电站所有用电设备的供电来源，关系到站内断路器、刀闸及主变压器风扇等一次主设备的电机正常运作。针对保护装置的直流系统，其主供电系统也是经过低压交流整流变换得到，还有日常的办公供电和施工用电，因此站用变低压380V交流系统在变电站是最重要的供电系统，构成低压交流系统的站用变、交流母线、站变保护、备自投装置皆是变电站运维工作者密切关注的关键设备。然而在变电站生产改造项目中，施工方不了解以往建设项目改造过的控制回路及信号接线，容易根据经验做法导致误接线，进而导致交流系统在负荷用电端并列运行，形成站用变压器交流环路电流，导致额外功率损耗及线路烧毁等严重后果，单相环网且存在绝缘不足情况下将导致站变零序保护动作，三相环网也会导致当上级电源失压时，备自投装置因检测母线仍有环网电压而不能正确开出动作。按照广东电网公司变电站站用交流电源系统技术规范S.00.00.05/PM.0400.0005的要求，站用电母线采用按工作变压器划分的单母线，相邻两段工作母线间可配置分段或联络断路器，宜同时供电分列运行，并装设自动投入装置。因此正常情况下两组分列运行的交流电源不应有环网连接情况，发生站用变变低侧交流环网将危及交流系统的正常运行，因此亟需有效方法来及时检测和解决站用变交流环网问题。
技术实现思路
现阶段站用变低压交流环网检测方法较少，主要依靠人工现场查线发现以及载波信号注入法。人工现场查线是最原始的交流环网检测方法，依赖变电运维人员的工作经验及对现场的熟悉度，当施工发生环网现场时，经常等不到人工查线便已导致事故发生。而且针对改造复杂的施工现场，交流环网隐患点多，验收阶段的电源接线确认也难以保证检测到位。因此人工现场查线对检测交流环网问题的时效性差，不适应目前电网改造项目较多现状。载波信号注入法的原理为在交流系统的一端母线上安装信号发射器，同时在另一端母线上安装信号接收器，利用发射器对交流380V母线注入载波信号，检测信号接收器能否检测到载波信号，当成功检测到信号时可判定交流系统存在环网回路。该检测方法直观简易，但在实际应用中因电缆分布电容较大，载波信号容易在环网回路中衰减。同时，站用变交流系统的负荷端普遍为TN-C-S接线方式，单相负载用电必然导致三相不一致，谐波干扰大，因此载波信号注入法容易受干扰而误检测，可靠性不足。综上可知亟需设计一种更为可靠、高效的站用变低压交流环网检测装置和方法。本专利技术设计开发了一种站用变低压交流环网智能检测装置和方法，检测装置包含两组交流母线电压监测仪表，两组站用变低压侧电流监测仪表、两组电源交流变换单元、两组功率修正单元和具有人机交互功能的决策控制单元。通过装置实时监测两段交流母线电压，在母线电压在合理范围时，启动电源交流变换单元，改变两组低压交流母线的电压相位，在相位改变过程中，通过电流测量仪表发现相位超前的站用变电流输出增大，相位滞后的站用变电流输出减小时，可判定站用变低压交流系统存在环网问题。存在环网问题后，通过决策控制单元的智能算法联合控制电源交流变换单元和功率修正单元，让两组站用变低压交流系统母线的电气参数调整为最大限度的一致，降低交流环网危害并立即报警反馈。本专利技术提供了一种站用变低压交流环网智能检测装置，其具体技术方案是：一种站用变低压交流环网智能检测装置，其包括：两组交流母线电压监测仪表，两组站用变低压侧电流监测仪表、两组电源交流变换单元、两组功率修正单元、决策控制单元；交流母线电压监测仪表与决策控制单元相连，两组仪表分别安装在两段交流母线上，实时监测交流系统两段母线三相电压的电压幅值和电压相位，并将测量结果反馈传输至决策控制单元；站用变低压侧电流监测仪表与决策控制单元相连，两组仪表分别安装在两组站用变低压侧开关与电源交流变换单元之间，实时监测与站用变压器低压侧出线到交流母线的输出电流，并将测量结果反馈传输至决策控制单元；电源交流变换单元为交流环网智能检测装置的现场执行模块，其与决策控制单元相连，接收决策控制单元的控制命令，改变交流电源的输出电压幅值及相位，并将所述改变交流电源的输出电压幅值及相位的动作结果反馈传输至决策控制单元；功率修正单元为交流环网智能检测装置的现场执行模块，其与决策控制单元相连，接收决策控制单元的控制命令，改变三相不平衡负荷以配合电源交流变换单元，并将所述改变三相不平衡负荷的动作结果反馈传输至决策控制单元；决策控制单元为低压交流环网智能检测装置的中枢控制模块，根据各仪表检测的电气量变化启动环网检测算法，并控制电源交流变换单元和功率修正单元，进一步根据两台站用变变低侧输出电流变化判定环网，如有环网情况进一步控制电源交流变换单元和功率修正单元，及时降低环网电流影响，输出告警信号提醒用户知悉环网故障。优选地，两套电源变换单元分别安装在站用变低压侧电流监测仪表与低压交流出线之间，低压交流出线与交流母线相连。优选地，所述两套功率修正单元分别安装在站用变低压侧电流监测仪表与低压交流出线之间，低压交流出线与交流母线相连。优选地，所述两段交流母线之间设有分段开关。与现有技术相比，该站用变低压交流环网智能检测装置的有益效果是：1.采用变相位控制的方式改变两套低压交流系统，当发生环网时可根据电流变化情况准确判定交流环网问题；2.采用突变量启动和电源变换控制相结合的交流环网检测方式，实现在线全时刻严格监控。本专利技术还提供了利用该站用变低压交流环网智能检测装置的检测方法，其具体技术方案是：一种利用站用变低压交流环网智能检测装置的检测方法，利用低压交流环网智能检测装置实时监测交流系统两段母线三相电压；所述检测方法包括以下步骤：S1，启动交流环网检测；S2，通过决策控制单元发出交流变换命令至两组电源交流变换单元，并读取指定时刻的站用变低压侧电流监测仪表的电流数据；S3，处理对比所述电流数据，得出交流环网结论；S4，检测环网问题后，根据交流环网结论给出交流变换单元和功率修正单元的控制命令，缓解环网造成的不利影响。与现有技术相比，该检测方法的有益效果是：1.提供一种可有效检测三相环网，单相环网和双相环网的检测方法，检测效果能精确到哪一相，提高环网故障检修效率；2.提供环网检测判定有效后的及时自动控制处理，对不平衡功率进行修正，使电源电压最大限度保持一致，降低环网回流，减少环网引发的危害，争取环网检修启动前交流系统稳定在最佳运行状态。附图说明图1是本专利技术低压交流环网智能检测过程示意图。附图标记说明：1—#1站用变；11—电源交流变换单元1；12—站用变低压侧电流监测仪表1；13—交流母线1；14—交流母线电压监测仪表1；15—等效负荷1；16—功率修正单元1；2—#2站用变；21—电源交流变换单元2；22—站用变低压侧电流监测仪表2；23—交流母线2；24—交流母线电压监测仪表2；25—等效负荷2；26—功率修正单元2；4—分段开关；5—决策单元。具体实施方式附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种站用变低压交流环网智能检测装置，其包括：两组交流母线电压监测仪表（14、24），两组站用变低压侧电流监测仪表（12、22）、两组电源交流变换单元（11、21）、两组功率修正单元（16、26）、决策控制单元（5）；交流母线电压监测仪表（14、24）与决策控制单元（5）相连，两组仪表分别安装在两段交流母线（13、23）上，实时监测交流系统两段母线三相电压的电压幅值和电压相位，并将测量结果反馈传输至决策控制单元（5）；站用变低压侧电流监测仪表（12、22）与决策控制单元相连（5），两组仪表分别安装在两组站用变低压侧开关与电源交流变换单元（11、21）之间，实时监测与站用变压器低压侧出线到交流母线的输出电流，并将测量结果反馈传输至决策控制单元（5）；电源交流变换单元（11、21）为交流环网智能检测装置的现场执行模块，其与决策控制单元（5）相连，接收决策控制单元（5）的控制命令，改变交流电源的输出电压幅值及相位，并将所述改变交流电源的输出电压幅值及相位的动作结果反馈传输至决策控制单元（5）；功率修正单元（16、26）为交流环网智能检测装置的现场执行模块，其与决策控制单元（5）相连，接收决策控制单元（5）的控制命令，改变三相不平衡负荷以配合电源交流变换单元，并将所述改变三相不平衡负荷的动作结果反馈传输至决策控制单元；决策控制单元（5）为低压交流环网智能检测装置的中枢控制模块，根据各仪表检测的电气量变化启动环网检测算法，并控制电源交流变换单元（11、21）和功率修正单元（16、26），进一步根据两台站用变变低侧输出电流变化判定环网，如有环网情况进一步控制电源交流变换单元（11、21）和功率修正单元（16、26），及时降低环网电流影响，输出告警信号提醒用户知悉环网故障。...

【技术特征摘要】
1.一种站用变低压交流环网智能检测装置，其包括：两组交流母线电压监测仪表（14、24），两组站用变低压侧电流监测仪表（12、22）、两组电源交流变换单元（11、21）、两组功率修正单元（16、26）、决策控制单元（5）；交流母线电压监测仪表（14、24）与决策控制单元（5）相连，两组仪表分别安装在两段交流母线（13、23）上，实时监测交流系统两段母线三相电压的电压幅值和电压相位，并将测量结果反馈传输至决策控制单元（5）；站用变低压侧电流监测仪表（12、22）与决策控制单元相连（5），两组仪表分别安装在两组站用变低压侧开关与电源交流变换单元（11、21）之间，实时监测与站用变压器低压侧出线到交流母线的输出电流，并将测量结果反馈传输至决策控制单元（5）；电源交流变换单元（11、21）为交流环网智能检测装置的现场执行模块，其与决策控制单元（5）相连，接收决策控制单元（5）的控制命令，改变交流电源的输出电压幅值及相位，并将所述改变交流电源的输出电压幅值及相位的动作结果反馈传输至决策控制单元（5）；功率修正单元（16、26）为交流环网智能检测装置的现场执行模块，其与决策控制单元（5）相连，接收决策控制单元（5）的控制命令，改变三相不平衡负荷以配合电源交流变换单元，并将所述改变三相不平衡负荷的动作结果反馈传输至决策控制单元；决策控制单元（5）为低压交流环网智能检测装置的中枢控制模块，根据各仪表检测的电气量变化启动环网检...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖昱光，蔡素雄，黄志，王铁柱，黎舟洋，叶欢欢，郭佳才，李冠桥，罗斐，卓定明，李柯睿，陈锦鹏，高士森，黄泽荣，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司惠州供电局，
类型：发明
国别省市：广东,44