特高压直流输电接地极在线监测系统设计

特高压直流输电换流站接地极的检测多采用人工现场检测,这种方式无法获得接地极的实时运行数据,且人工费用较高.为了满足特高压直流输电系统安全的需求,设计了一种特高压直流输电接地极在线监测系统,该系统采用3G无线通信技术,可远程在线监测接地极电流、观测井水位等重要运行数据及接地极现场视频数据,实现对接地极的故障诊断及寿命评估.系统数据精度高和远程传输快,具有很好的野外运行稳定性.     

关于消除电网系统主变压器直流偏磁问题的分析

1直流偏磁产生的原因与现状 1．1背景 广东电网的±500kV西电东送和天广直流线路输电在近年相继投产,单极一大地运行方式是直流输电的运行方式之一,在这种运行方式下,直流接地极作为直流工作电流的返回通道,是直流输电系统的重要组成部分,将会影响接地极周围变电站接地网地电位的变化。当直流接地极电流引起变电站接地网地电位升高时,若两个变电站接地网之间存在电位差,直流接地极电流将有一部分流经变压器中性点、变压器绕组及输电线路。     

配电网监测系统应用及发展探讨

针对直流输电系统接地极特点,阐述了部分接地极失效的原因以及故障类型,并对接地极参数监测问题的研究意义进行了分析。对接地极监测方法进行总结,分别从监测方式和监测两个方面对接地极状态监测方法和接地极故障判断进行研究并对其进行详细的论述,同时探讨分析了当前接地极监测的局限性以及存在的问题。最后,根据目前的研究状况提出了多元监测数据融合的研究建议和后续的故障分析预测方法。     

天广直流控制保护改造前后接地极线路的不平衡保护原理对比

接地极线路不平衡保护是高压直流输电系统接地极线路的重要保护配置,天广直流控制保护改造后,南瑞直流保护系统在原西门子直流保护系统的基础上进行了功能优化。本文重点对天广直流控制保护改造前后接地极线路不平衡保护的工作原理,通过举例进行对比分析,有助于提高对高压直流输电系统的运行维护水平。     

HVDC接地极基本特性分析

高压直流输电接地极是高压直流输电工程中的重妻组成部分,对直流接地极基本特性的分析是整个接地极设计的理论基础。分析了高压直流输电接地极的基本特性,主要包括：接地极的接地电阻;接地极的电流分布;当外加电动势时,在直流接地极附近及其表面的电位分布以及接地极的温度分布。     

WTWELD放热焊接工艺在电网直流工程接地设施中的应用

高压直流输电系统中接地极回线对于整个直流输电的正常运行但当着重要的位置,由于同材质接地体之间传统的焊接连接方式存在着电气导通率（电流容量）不足及强度较低、施工困难等缺陷,在国网直流工程建设伊敏换流站接地极极址工程建设中我们采用了新型的金属材料热熔焊接方式,从而改良了传统接地系统接地体之间的连接工艺,提高了整体的工程质量,极大程度的解决了接地极馈电棒在焊接施工中的困难。     

基于卡尔曼滤波算法的MMC子模块IGBT在线监测方法

柔性直流输电系统中模块化多电平换流器(MMC)的子模块元件经常会发生老化失效进而威胁系统安全稳定运行.为此,以监测子模块状态为目标,提出一种针对子模块绝缘栅双极型晶体管(IGBT)中的开关管和二极管状态同时监测的方法.首先,基于子模块工作状态和各元件状态参数的关系建立数学模型;然后,通过卡尔曼滤波算法滤除传感器测量噪声,防止噪声对计算结果造成影响;接着通过所建立的数学模型实时监测子模块IGBT和二极管的状态;最后,在PSCAD/EMTDC仿真平台搭建7电平的直流输电系统进行仿真验证.结果表明,所提出的算法估计误差在0.1%以下,满足实际工程中的在线监测要求,可提高系统的可靠性.     

一种输电线路多参数可视化物联监测系统

为降低覆冰和舞动等灾害对输电线路造成的破坏,并实时监测电网的运行状态,设计并研制了一种高压输电线路多参数可视化物联监测系统,能够以2M/s速率高速监测输电线路电流,同时监测线路舞动、环境温湿度等参数.物联监测系统中的各个监测模块内置于导线综合状态监测球,对输电线路进行2M/s高速录波的同时,通过归一化电流差值识别算法进行电流故障识别,将故障前后的10个周期的录波数据传出.利用全球定位系统(global position system,GPS)秒脉冲(pulse per second,PPS)信号实现全电网不同终端的高速采样信号严格对齐,时间分辨率达到了100 ns,确保了高速录波数据的时间一致性.高压线路试验结果表明:该装置可实时高速录波和进行电流故障诊断,利用多参数综合监测输电线路的运行状态.     

大型电机远程实时监测系统的设计

针对工业现场大型电机运行状态的实时监测,设计出了一种以AVR单片机为控制核心的监测系统。系统主要分为监测模块部分和上位机监测部分。监测模块部分以微处理器为核心,对大型电机运行状态的电量参数以及温度进行采集,并将信息上传给上位机。上位机可对现场监测节点进行数据显示。介绍了各主要部分电路以及系统软件。系统结构设计简单,可靠性强,具有良好的工业应用价值。     

基于行波耦合原理的高压直流输电系统接地极引线故障测距

提出一种基于平行双导线行波耦合原理的接地极引线故障测距方法,推导接地极引线线模波和地模波传播等效参数及耦合规律.该方法建立在接地极引线分布参数模型基础上,采取接地极引线并行线路同时刻注入同极性脉冲的方式,通过脉冲发射和初始线模波时间差计算故障距离.该方法能够消除无故障时脉冲行波在接地极引线上反复传播的不利影响,计算简单,录波量小,定位精度高.仿真结果表明,该方法可以实现高压直流输电系统接地极引线全线范围内故障点的快速、准确测距.     

高压真空断路器智能在线监测系统研制及故障诊断

为了提高断路器运行的可靠性,设计了一种基于数字信号处理器(DSP)和LabV IEW的高压真空断路器智能在线监测系统的开发新方案.该系统主要由上位机、下位机和传感器环节等三大部分组成,其中传感器和下位机构成现场监测模块,并安装于断路器本体上.下位机硬件平台以TM S320F2812DSP为核心完成对断路器机械参数、分合闸电流信号和振动信号的采集、处理与显示,同时通过CAN总线将数据送至上位机.上位机管理软件采用LabV IEW软件开发,主要完成对测量数据的存储、显示和分析处理等.测试结果表明,研制开发的高压真空断路器智能在线监测系统能够实时地反映真空断路器机械运行状态,具有人机交互友好、功能齐全和可靠性较高等特点,并且实现了在线监测系统预期的功能.     

基于浮充电流法判断蓄电池运行状态技术研究与应用

站用直流电源系统作为二次设备的工作电源,其安全可靠性要求非常高;蓄电池组作为直流系统的后备电源,电力规程明确要求站用直流电源系统不能不带蓄电池组运行。然而因器件故障等原因,蓄电池可能脱离直流母线;传统的直流系统无蓄电池详细状态监测(集中监控只监测蓄电池均充和放电状态),对蓄电池脱离母线故障没能及时告警,直流系统无蓄电池组运行会可能导致电力系统事故扩大化。该文研究蓄电池状态电流监测技术,高精度全量程采样蓄电池状态电流,通过蓄电池组状态电流判断蓄电池组状态,针对蓄电池组脱离母线故障发出告警,给检修人员提供检修依据。     

基于MAX11068芯片的锂离子电池管理系统的设计

锂离子电池的发展有助于缓解能源短缺,降低环境和空气污染问题。针对目前锂离子动力电池的发展,提出了一种基于MAX11068芯片的锂离子电池管理系统的设计方案。系统按模块可以分为电压采集和均衡模块,MCU及外围模块,温度采集模块,电流采集模块,通信模块。该锂离子电池管理系统的设计方案具体分析了各个模块的设计功能,单体电池间的均衡原理,实现了对锂离子电池的电压、电流等信息的实时监测,系统测试结果表明整个电池可以高效可靠的运行。     

基于Wi-Fi的风机轴承运行状态远程监测系统设计

为了解决对风机轴承运行状态方便实时监测,提出一种基于Wi-Fi的风机轴承运行状态实时监测系统方案。系统由信号采集模块与信号分析模块两部分组成,信号采集模块将MPU6050作为振动信号传感器,以STM32微控制器为核心,利用Wi-Fi传输技术将采集到的振动信号传输到信号分析模块中的上位机,上位机采用本征时间尺度分解(ITD)方法,对采集到的振动数据进行分析进而判断出轴承的运行状态。实验结果表明:系统能够实时有效地对风机轴承信号进行传输,提取到的特征信号能够反映风机轴承的运行状态。     

直流输电线路行波故障测距系统

介绍了一种采用现代行波故障测距技术的直流输电线路故障测距系统的工作原理、系统结构及其实际运行经验.该系统集成了现代D型和A型2种行波故障测距原理,并且包含3个不同的组成部分:行波采集与处理系统、通信网络和PC主站.现场运行经验表明,该系统具有很高的可靠性和准确性,其测距误差不超过3 km.     

智能输电线路故障诊断系统在广东电网中的应用

结合智能化输电线路故障诊断系统在广东电网的应用,详细地介绍了该系统装置的组成与监测原理,结合现场记录的故障,分析了该系统能对输电线路故障跳闸做出准确判断的原因,指出该系统提高了输电线路运行维护水平,并为降低跳闸率、提高供电可靠性提供了重要的技术支撑。     

化学化工实验室无线安全监测系统故障诊断方法研究

针对化学化工实验室的安全问题设计了一种无线安全监测系统,通过无线通信模块传输现场检测数据和经压缩后的图片,实现了实验室安全远程无线监测与监视的功能. 由于监测系统中的无线通信模块能耗较高,长期运行容易发生故障,其故障检测方式也较为复杂. 为了在线检测无线通信模块的故障和识别其类型,以确保无线安全监测系统的可靠性,研究了无线通信模块的电流特性,建立了基于模糊神经网络的故障诊断模型,可实现对无线通信模块在不同状态下的故障进行诊断. 实验结果表明,与BP神经网相比,采用模糊神经网络的无线通信模块故障诊断方法训练耗时短、收敛快、训练误差和验证误差小、诊断正确率高,能够在线检测无线通信模块的多种类型故障,明显提高了无线安全监测系统的可靠性,具有较好的实际应用价值.      

ZigBee技术和GPRS在输电线路在线监测中的应用

针对高压输电线路的分散性大,所处地理环境、气候条件复杂的现状,以实际项目开发为背景,设计了一套以GPRS和ZigBee无线传感器网络技术为基础的输电线路综合监测系统。该系统中由传感器节点采集导线拉力、倾角和气象等信息,由ZigBee无线传感器网络传输到监测子站系统进行数据融合处理,并通过GPRS公网把数据传回主站监测系统。文中详细阐述监测子站和无线传感器节点模块的硬件结构,以及导线弧垂在线监测装置的工作原理,给出主站系统、子站系统的软件工作流程。该系统经实际运行测试,结果表明:基于ZigBee技术的输电线路综合监测系统具有良好的可扩展性、可靠性,功耗较低,维护方便,是目前行之有效的方法,完全可以满足输电系统在线监测的需要。     

基于无线传输的输电线路调试测量系统设计与实现

设计并实现了一套基于无线传输的输电线路调试测量系统.该系统由无线中心主站、无线电流采集传输节点、无线电压采集传输节点组成,采用2.4GHz频段高速无线网桥进行数据通信,以避免变电站常规干扰源的频段,且具有传输距离远、传输稳定的特点.利用互感器套管和电容器组成无线电压采集传输节点,基于霍尔电流传感器和电流互感器组成无线电流采集传输节点.无线电流采集传输节点、无线电压采集传输节点间采用基于IEEE1588协议的时钟同步模块进行时间同步.测量系统实现了数据存储、波形显示、数据分析和报表自动生成等功能.在江苏电网某500kV变电站进行了现场试验,验证了该测量系统的有效性与可靠性.本测量系统可避免复杂的布线工作,减少变电站传导干扰影响,显著提高试验效率.     

直流输电线路接地极形状对地电场观测干扰水平的影响

为解决特高压直流输电线路对地震台地电场观测的干扰影响问题,根据地电场观测仪器的工作原理,分析直流输电线路干扰地电场观测的原因,认为线路接地极入地电流使土壤的电位分布发生了变化,从而改变了埋设在土壤中的地电场观测仪器电极处的电位.针对直流线路接地极不同形状,考虑大地为水平分两层的土壤模型,根据等值复数镜像法推导出单一垂直接地体、水平双环接地体和多个垂直接地体的入地电流在土壤中的电位计算公式,计算并分析了多种情况下直流线路对地电场观测的干扰水平.结果表明,采用水平双环形接地极可减小50%左右的干扰值,采用8个垂直接地极可减小87%左右的干扰值.