[实用新型]一种多端口内部无源无荷随机潮流电网络的故障监测系统有效

专利信息
申请号: 202120881474.7 申请日: 2021-04-27
公开(公告)号: CN215599285U 公开(公告)日: 2022-01-21
发明(设计)人: 薛占钰;邢进春 申请(专利权)人: 保定钰鑫电气科技有限公司
主分类号: G01R31/08 分类号: G01R31/08;G01R31/52
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 071000 河北省保定市高新*** 国省代码: 河北;13
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摘要:
搜索关键词: 一种 多端 内部 无源 随机 潮流 网络 故障 监测 系统
【说明书】:

本实用新型公开了一种多端口内部无源无荷随机潮流电网络的故障监测系统,所述随机潮流电网络与所述端口分别经导线相连,在所述导线上设置电流互感器,将所述电流互感器的电流量变换成电压量,再将所述电压量经压频转换电路转换成脉冲并送给比较模块,通过比较模块计算脉冲个数的总和,各所述电流互感器的安装方向与端口指向随机潮流电网络的方向均相同或均相反,当所述总和超出阈值时,所述比较模块发出报警信号或选择切断端口处的开关。该系统针对电能传输方向不确定的电网络,能够及时准确地检测电网内部是否发生单相接地、相间短路等故障,具有对故障响应快,判断精准及时的优点。

技术领域

本实用新型涉及电保护和监测领域,具体涉及一种多端口内部无源无荷随机潮流电网络的故障监测系统。

背景技术

差动保护是一种线路保护方法,对主干线路和分支线路之间常采用差动保护的方式。现有的差动保护是分别通过电流互感器(CT)获取线路两端电流、电压等参数,并变成报文发送给计算机,由计算机进行报文解读,并由此对线路上游位点的电流和下游位点的电流进行比较,看上点电流是否与下点电流相等,如果不相等则判断发生故障,并切断线路的开关,以此来切除故障线路。但是,报文的编写和制造、传输、接收、解释等过程涉及诸多环节,不仅涉及器件多,计算量大,而且算法复杂,整体耗时长,装置可靠性设计难度大。为了提升差动保护的响应速度,发明专利申请CN 111463758 A公开了一种电力线路的保护方法,将入口开关和出口开关上的电流量转换成具有对应关系的脉冲,并将各脉冲点对点直接传输给比较模块,然后通过入口与出口脉冲的差值来判断相应的电流量的差值,从而做出响应。这样做的好处是避免了报文编制等环节、减少了器件使用,极大提升了响应速度,该方法与传统保护方法相比,差动保护的响应时间由26~40毫秒缩短至不足5毫秒。但是,该方法仅针对电源和负载确定的电网,即电能流确定流向的电力系统,其有明确的电源和负荷,电能传输方向总是由电源朝向负荷。但是随着技术和社会发展,电网络越来越复杂,对于复杂电网络内部无源无负荷也无储能元件,流过各个端口的电能流方向随时都是可能变化的,尤其是对于复杂供电网络中的枢纽变电站,其各进出线的电能流方向是随机变化的。此外,现在作为电能消费的家庭,不仅具有家用电器等负荷,也安装了太阳能、风能等发电装置,并且用不完的电能还可以上传到电网。当一个电网络的端口具有上述特点时就不能利用前述专利申请的方法来监测电网内部是否发生故障。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种多端口内部无源无荷随机潮流电网络的故障监测系统,该系统针对电能传输方向不确定的电网络,能够及时准确地检测电网内部是否发生单相接地、相间短路等故障,具有对故障响应快,判断精准及时的优点。

为了实现上述目的,本实用新型采取如下技术方案:

一种多端口内部无源无荷随机潮流电网络的故障监测系统,所述随机潮流电网络与所述端口分别经导线相连,在所述导线上设置电流互感器,并通过二次电流互感器将所述电流互感器的电流量变换成电压量,再将所述电压量经压频转换电路转换成脉冲,所述脉冲经光纤传送给比较模块,通过比较模块计算所有与各所述电流互感器对应的脉冲个数的总和,各所述电流互感器的安装方向与端口指向随机潮流电网络的方向均相同或均相反,当所述总和超出阈值时,所述比较模块发出报警信号或选择切断端口处的开关。

优选的,所述电压量经基准电压抬高电路抬高后再输入到所述压频转换电路。

优选的,所述比较模块包括计数器和加法器。

优选的,通过固定周期方波发生电路每隔固定周期对所述比较模块的输出清零。

优选的,所述固定周期方波发生电路通过电压互感器引入任一所述电流互感器安装位置的电压量,将所述电压量经过波形整形电路转化成与过零点同相位方波,在电压不低于第一预设值的情况下由方波上升沿或下降沿对所述固定周期误差大于第二预设值时进行基于电压相位同步修正。

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