本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)及設(shè)備的，具體為一種直流系統(tǒng)智能絕緣監(jiān)測控制裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、變電站直流電源系統(tǒng)為浮地運(yùn)行系統(tǒng),即不接地系統(tǒng)，發(fā)生直流接地必須盡快處理，否則保護(hù)裝置運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)將變大?，F(xiàn)有的直流絕緣監(jiān)測裝置功能單一，僅可監(jiān)測系統(tǒng)對(duì)地的絕緣狀況，當(dāng)檢測到系統(tǒng)饋線支路絕緣降低時(shí)，發(fā)出告警信號(hào)。不能對(duì)直流饋線接地故障及時(shí)進(jìn)行處理，只能等待檢修人員到現(xiàn)場后處理，對(duì)于無人值守站這無疑是增加了變電站設(shè)備的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，另外即使檢修人員到達(dá)現(xiàn)場后，查找處理直流接地故障也需要花費(fèi)很長時(shí)間，有時(shí)可能幾天都找不到接地點(diǎn)，在這期間若再發(fā)生另一點(diǎn)接地可能造成保護(hù)誤動(dòng)、拒動(dòng)及電源空開跳閘等問題，給變電站的安全運(yùn)行帶來重大安全隱患。針對(duì)上述問題，本專利提出一種智能絕緣監(jiān)測控制裝置及方法，可實(shí)現(xiàn)直流系統(tǒng)發(fā)生接地時(shí)故障時(shí)自動(dòng)選線，確定饋線支路后可快速隔離故障饋線支路，及時(shí)消除直流接地故障的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，給運(yùn)維人員充足的檢修處理時(shí)間，及時(shí)消除直流接地帶來的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，保障發(fā)生接地故障時(shí)直流系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于上述存在的問題，提出了本發(fā)明。

2、因此，本發(fā)明解決的技術(shù)問題是：解決了現(xiàn)有直流絕緣監(jiān)測裝置功能單一、無法及時(shí)處理直流饋線接地故障，從而提高了變電站設(shè)備運(yùn)行安全性和效率的問題。

3、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種直流系統(tǒng)智能絕緣監(jiān)測控制裝置，其包括如下步驟，

4、電源管理模塊、mcu主板、開關(guān)量輸出、人機(jī)交互顯示屏、對(duì)上通訊接口以及對(duì)下通訊接口；所述電源管理器與母線正負(fù)極相連，為裝置提供工作電源；所述對(duì)下通訊接口負(fù)責(zé)將直流系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息采集到mcu主板進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；所述數(shù)據(jù)信息包括母線電壓數(shù)據(jù)、母線對(duì)地電壓數(shù)據(jù)、支路漏電流數(shù)據(jù)、智能選線開關(guān)信息；所述mcu主板通過收集的數(shù)據(jù)信息，判斷直流系統(tǒng)是否存在接地，并根據(jù)支路漏電流數(shù)據(jù)對(duì)智能選線開關(guān)進(jìn)行選線操作，確定接地饋線后，通過開關(guān)量輸出或?qū)ι贤ㄓ嵔涌谙蚝笈_(tái)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出告警信號(hào)。

5、作為本發(fā)明所述的一種直流系統(tǒng)智能絕緣監(jiān)測控制裝置的一種優(yōu)選方案，其中：通過所述智能絕緣監(jiān)測控制裝置、智能選線開關(guān)組件及饋線漏電流ct進(jìn)行監(jiān)測控制。

6、所述對(duì)下通訊接口與智能選線開關(guān)組件相連，負(fù)責(zé)與智能選線開關(guān)組件通訊，負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)監(jiān)測直流系統(tǒng)的絕緣狀態(tài)，并采集智能選線開關(guān)組件上送的饋線空開的位置、饋線ct漏電流信息。

7、所述對(duì)上通訊口與變電站后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)相連，負(fù)責(zé)將直流電源系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)及告警信息上送至后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)。

8、作為本發(fā)明所述的一種直流系統(tǒng)智能絕緣監(jiān)測控制裝置的一種優(yōu)選方案，其中：所述智能選線開關(guān)組件由主空開、副空開、饋線ct以及電氣閉鎖回路組成，其中主空開與本站直流系統(tǒng)母線相連，副空開與副母線相連，空開的操作電源與相對(duì)應(yīng)的直流母線相連，空開通訊接口與智能絕緣監(jiān)測控制裝置通訊接口相連，主副空開出線端并聯(lián)后饋線穿過漏電流ct至饋線端子排。

9、本發(fā)明的另外一個(gè)目的是提供一種直流系統(tǒng)智能絕緣監(jiān)測控制方法，其能通過自動(dòng)選線、故障隔離和實(shí)時(shí)監(jiān)測等功能，快速準(zhǔn)確地定位并處理直流饋線接地故障，解決了現(xiàn)有監(jiān)測裝置僅能發(fā)出告警、無法及時(shí)處理故障的問題。

10、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種直流系統(tǒng)智能絕緣監(jiān)測控制方法，包括：

11、智能絕緣監(jiān)測控制裝置通過ct采集總線及空開控制總線，實(shí)時(shí)監(jiān)測直流系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，采集直流母線電壓、直流正母線對(duì)地電壓、直流負(fù)母線對(duì)地電壓，空開位置信號(hào)，并通過各個(gè)饋線漏電流ct采集支路的漏電流；當(dāng)直流系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，智能絕緣監(jiān)測控制裝置檢測到直流對(duì)地電壓失去平衡，正負(fù)母線對(duì)地電壓的壓差絕對(duì)值大于整定值，根據(jù)各支路的漏電流情況，啟動(dòng)自動(dòng)選線及故障隔離程序；當(dāng)程序確定直流接地故障饋線支路時(shí)，將饋線支路的故障與系統(tǒng)隔離，并向后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出直流接地故障信號(hào)；當(dāng)運(yùn)行中某支路空開意外跳閘，則對(duì)跳閘空開進(jìn)行一次重合閘操作。

12、作為本發(fā)明所述的一種直流系統(tǒng)智能絕緣監(jiān)測控制方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述自動(dòng)選線及故障隔離程序包括正常選線程序以及特殊選線程序。

13、作為本發(fā)明所述的一種直流系統(tǒng)智能絕緣監(jiān)測控制方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述正常選線程序包括，正常運(yùn)行時(shí)，主空開在合上位置，副空開在斷開位置，當(dāng)檢測到直流接地故障，根據(jù)支路漏電流情況，從漏電流最大的支路號(hào)開始，對(duì)相應(yīng)智能選線開關(guān)組件進(jìn)行控制操作，即先合上相應(yīng)組件的副空開，斷開主空開，先檢測副母線電壓是否升高至主母線電壓，若電壓升高，則保持主空開斷開狀態(tài)，直接跳轉(zhuǎn)至下一個(gè)存在漏電流的支路進(jìn)行操作，當(dāng)檢測到母線對(duì)地電壓恢復(fù)平衡，直流接地故障現(xiàn)象消失，則認(rèn)為相應(yīng)饋線支路有接地故障，保持副空開合閘位置，主空開斷開位置，并向后臺(tái)監(jiān)控發(fā)出相應(yīng)支路直流接地信號(hào)，控制程序繼續(xù)將存在環(huán)路的非故障饋線恢復(fù)到主母線運(yùn)行方式，程序結(jié)束。

14、作為本發(fā)明所述的一種直流系統(tǒng)智能絕緣監(jiān)測控制方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述特殊選線程序包括，若所有存在漏電流的饋線支路切換后都沒有找到接地支路，則從第一個(gè)支路開始依次對(duì)能選線開關(guān)組件進(jìn)行控制操作，即先合上相應(yīng)組件的副空開，斷開主空開，先檢測副母線電壓是否升高至主母線電壓，若電壓升高，則保持主空開斷開狀態(tài)，直接跳轉(zhuǎn)至下一個(gè)存支路進(jìn)行操作，若不存在環(huán)路，則判斷對(duì)地電壓情況，當(dāng)檢測到母線對(duì)地電壓恢復(fù)平衡，直流接地故障現(xiàn)象消失，則認(rèn)為相應(yīng)饋線支路有接地故障，保持副空開合閘位置，主空開斷開位置，并向后臺(tái)監(jiān)控發(fā)出相應(yīng)支路直流接地信號(hào)，控制程序繼續(xù)將存在環(huán)路的非故障饋線恢復(fù)到主母線運(yùn)行方式，程序結(jié)束。

15、作為本發(fā)明所述的一種直流系統(tǒng)智能絕緣監(jiān)測控制方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述重合閘操作包括，若運(yùn)行中空開意外跳閘則對(duì)跳閘空開重合一次試送，若重合成功則結(jié)束程序，若重合不成功則終止，發(fā)空開故障跳閘信號(hào)后結(jié)束程序。

16、一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上所述一種直流系統(tǒng)智能絕緣監(jiān)測控制裝置的步驟。

17、一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上所述一種直流系統(tǒng)智能絕緣監(jiān)測控制裝置的步驟。

18、本發(fā)明的有益效果：饋線直流接地故障選線全自動(dòng)操作，新型選線方法大大降低直流接地故障選線誤報(bào)率?？煽焖俑綦x直流接地故障，大大降低了直流系統(tǒng)帶故障運(yùn)行帶來的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。具備直流空開跳閘重合閘功能，空開意外跳閘后可快速試合，不需要運(yùn)行人員到現(xiàn)場后再試合縮短故障處理時(shí)間。

技術(shù)特征：

1.一種直流系統(tǒng)智能絕緣監(jiān)測控制裝置，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的一種直流系統(tǒng)智能絕緣監(jiān)測控制裝置，其特征在于：通過所述智能絕緣監(jiān)測控制裝置、智能選線開關(guān)組件及饋線漏電流ct進(jìn)行監(jiān)測控制；

3.如權(quán)利要求2所述的一種直流系統(tǒng)智能絕緣監(jiān)測控制裝置，其特征在于：所述智能選線開關(guān)組件由主空開、副空開、饋線ct以及電氣閉鎖回路組成，其中主空開與本站直流系統(tǒng)母線相連，副空開與副母線相連，空開的操作電源與相對(duì)應(yīng)的直流母線相連，空開通訊接口與智能絕緣監(jiān)測控制裝置通訊接口相連，主副空開出線端并聯(lián)后饋線穿過漏電流ct至饋線端子排。

4.一種采用如權(quán)利要求1～3任一所述的一種直流系統(tǒng)智能絕緣監(jiān)測控制裝置的方法，其特征在于，包括：

5.如權(quán)利要求4所述的一種直流系統(tǒng)智能絕緣監(jiān)測控制方法，其特征在于：所述自動(dòng)選線及故障隔離程序包括正常選線程序以及特殊選線程序。

6.如權(quán)利要求5所述的一種直流系統(tǒng)智能絕緣監(jiān)測控制方法，其特征在于：所述正常選線程序包括，正常運(yùn)行時(shí)，主空開在合上位置，副空開在斷開位置，當(dāng)檢測到直流接地故障，根據(jù)支路漏電流情況，從漏電流最大的支路號(hào)開始，對(duì)相應(yīng)智能選線開關(guān)組件進(jìn)行控制操作，即先合上相應(yīng)組件的副空開，斷開主空開，先檢測副母線電壓是否升高至主母線電壓，若電壓升高，則保持主空開斷開狀態(tài)，直接跳轉(zhuǎn)至下一個(gè)存在漏電流的支路進(jìn)行操作，當(dāng)檢測到母線對(duì)地電壓恢復(fù)平衡，直流接地故障現(xiàn)象消失，則認(rèn)為相應(yīng)饋線支路有接地故障，保持副空開合閘位置，主空開斷開位置，并向后臺(tái)監(jiān)控發(fā)出相應(yīng)支路直流接地信號(hào)，控制程序繼續(xù)將存在環(huán)路的非故障饋線恢復(fù)到主母線運(yùn)行方式，程序結(jié)束。

7.如權(quán)利要求6所述的一種直流系統(tǒng)智能絕緣監(jiān)測控制方法，其特征在于：所述特殊選線程序包括，若所有存在漏電流的饋線支路切換后都沒有找到接地支路，則從第一個(gè)支路開始依次對(duì)能選線開關(guān)組件進(jìn)行控制操作，即先合上相應(yīng)組件的副空開，斷開主空開，先檢測副母線電壓是否升高至主母線電壓，若電壓升高，則保持主空開斷開狀態(tài)，直接跳轉(zhuǎn)至下一個(gè)存支路進(jìn)行操作，若不存在環(huán)路，則判斷對(duì)地電壓情況，當(dāng)檢測到母線對(duì)地電壓恢復(fù)平衡，直流接地故障現(xiàn)象消失，則認(rèn)為相應(yīng)饋線支路有接地故障，保持副空開合閘位置，主空開斷開位置，并向后臺(tái)監(jiān)控發(fā)出相應(yīng)支路直流接地信號(hào)，控制程序繼續(xù)將存在環(huán)路的非故障饋線恢復(fù)到主母線運(yùn)行方式，程序結(jié)束。

8.一種采用如權(quán)利要求7所述的一種直流系統(tǒng)智能絕緣監(jiān)測控制方法，其特征在于：所述重合閘操作包括，若運(yùn)行中空開意外跳閘則對(duì)跳閘空開重合一次試送，若重合成功則結(jié)束程序，若重合不成功則終止，發(fā)空開故障跳閘信號(hào)后結(jié)束程序。

9.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的一種直流系統(tǒng)智能絕緣監(jiān)測控制裝置的步驟。

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述一種直流系統(tǒng)智能絕緣監(jiān)測控制裝置的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種直流系統(tǒng)智能絕緣監(jiān)測控制裝置及方法，涉及電力系統(tǒng)及設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，包括：電源管理模塊、MCU主板、開關(guān)量輸出、人機(jī)交互顯示屏、對(duì)上通訊接口以及對(duì)下通訊接口；電源管理器與母線正負(fù)極相連；對(duì)下通訊接口負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)信息采集到MCU主板；MCU主板通過收集的數(shù)據(jù)信息，判斷直流系統(tǒng)是否存在接地，并根據(jù)支路漏電流數(shù)據(jù)對(duì)智能選線開關(guān)進(jìn)行選線操作，確定接地饋線后，發(fā)出告警信號(hào)。饋線直流接地故障選線全自動(dòng)操作，新型選線方法降低直流接地故障選線誤報(bào)率?？煽焖俑綦x直流接地故障，降低了直流系統(tǒng)帶故障運(yùn)行帶來的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。具備直流空開跳閘重合閘功能，空開意外跳閘后可快速試合，縮短了故障處理時(shí)間。

技術(shù)研發(fā)人員：黃力,王磊,王帥,付同福,夏添,譚虎,尹倩,陳剛,朱皓,黃照廳,張禮波,鄧冠,秦曦,王文華,沈立勝,蔡興
受保護(hù)的技術(shù)使用者：貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2