一种基于电网同步的改扩建站启动带负荷试验系统的制作方法

1.本实用新型涉及带负荷试验系统技术领域，尤其涉及一种基于电网同步的改扩建站启动带负荷试验系统。

背景技术：

2.继电保护启动前带负荷试验工作，是国网浙江电力落实国网公司继电保护工作会议精神，应用向量检查新技术促进电网提质增效，打造浙江新型电力系统省级示范区现代调度体系的一项创新创效重要举措。
3.随着我国坚强智能电网建设的高速发展，智能变电站近年来投运规模迅速增长，随之而来的改扩建工程也不可避免。由于智能变电站没有与传统变电站一样的可见的二次回路，因此，在智能化变电站改扩建线路、主变等间隔时，需要考虑将间隔的保护装置、合并单元、智能终端信息接入保护装置。与传统变电站相比，智能变电站改扩建间隔二次回路由直观的回路接线转变为模型文件的虚端子关联，即“虚回路”，该回路具有无电气断开点或连接点的特点，不能通过万用表“量通断”或“量电位”等方式确定虚拟二次回路的正确性。
4.因此，智能变电站改扩建间隔时，传统的继电保护设备带负荷试验调试方式，已不能满足新型智能电网建设需要，以500千伏智能变电站扩建一个220kv线路为例，以往都是在工程投运时，才能安排母线保护、线路差动保护等继电保护设备进行带负荷试验，往往存在诸多问题，分别如下：其一，扩建线路投运时负荷小甚至没有负荷，存在电流二次侧幅值小、易受干扰和相位测量验证困难等问题；其二，需要轮停运行间隔一次、二次设备验证“虚回路”的可靠性，需要耗费大量的人力资源，具有很高的作业风险，；其三，常规情况下不易实现非全相运行状态，难以验证中性点零序互感器回路、极性正确性；其四，如在试验过程中一次、二次回路接线存在问题，导致保护装置误动或拒动，不仅延长了启动投运风险时间，还有可能导致电气设备损害和人身伤害等风险。因此，有必要对智能变电站改扩建间隔启动前带负荷试验方案进行研究创新。

技术实现要素：

5.本实用新型的目的是针对现有技术的不足之处，通过采集运行母线pt(电压互感器)二次侧电压的频率及相位，通过无线同步技术，将电网同步信号以无线方式传输至配套一次通流装置，解决相位测量验证困难，作业风险等级高无法实现非全相运行状态，危险系数高的技术问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.一种基于电网同步的改扩建站启动带负荷试验系统，包括供电电源，所述供电电源连接通流装置，所述通流装置通过无线信号连接同步采样器；
8.通流装置，所述通流装置包括dsp主控模块，所述dsp主控模块分别连接无线模块、锁相跟踪采样模块、反馈电流采样模块、功率放大模块和igbt功率模块，所述无线模块无线连接同步采样器，所述功率放大模块连接单相降压模块，所述igbt功率模块连接单相整流
滤波，且所述单相降压模块和单相整流滤波模块均连接供电电源。
9.作为一种优选，所述dsp主控模块通过交互控制信号连接无线模块。
10.作为一种优选，所述无线模块通过无线同步信号连接锁相跟踪采样模块，且所述无线模块通过无线信号连接同步采样器。
11.作为一种优选，所述dsp主控模块通过电压控制信号连接功率放大模块。
12.作为一种优选，所述dsp主控模块通过电流控制信号连接igbt功率模块。
13.作为又一种优选，所述反馈电流采样模块和锁相跟踪采样模块均将信号传输入dsp主控模块。
14.本实用新型的有益效果：
15.(1)本实用新型中通过采集运行母线pt(电压互感器)二次侧电压的频率及相位，通过无线同步技术，将电网同步信号以无线方式传输至配套一次通流装置，使其输出电流与采集母线pt二次侧电压同频率，并实现以母线pt二次侧电压为相位基准，一次侧大电流可移相360
°
，满足改扩建间隔启动前带负荷试验的幅值相位需求。
16.(2)本实用新型中通过在新间隔或改造间隔接入后，对母线保护、线路差动保护等继电保护装置进行启动前带负荷验证，可以有效降低设备投运时继电保护等二次系统不正确动作的风险和减少电网运行隐患，对电站的检查和故障排除起到更加方便快捷的作用，进而大幅缩减工程启动过程时间和提高人员工作效率，实现了电网运行风险“缩时长”的本质安全需求。
17.综上所述，该试验系统具有安全系数高，可以有效提高人员工作效率的优点，尤其适用于带负荷试验系统技术领域。
附图说明
18.为了更清楚的说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
19.图1为本实用新型整体系统流程结构示意图。
20.图2为本实用新型通流装置内部模块结构示意图。
21.图3为本实用新型整体系统内部模块结构示意图。
具体实施方式
22.下面结合附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明。
23.实施例一
24.如图1至图3所示，本实用新型提供了一种基于电网同步的改扩建站启动带负荷试验系统，包括供电电源，所述供电电源连接通流装置，所述通流装置通过无线信号连接同步采样器；
25.通流装置，所述通流装置包括dsp主控模块，所述dsp主控模块分别连接无线模块、锁相跟踪采样模块、反馈电流采样模块、功率放大模块和igbt功率模块，所述无线模块无线连接同步采样器，所述功率放大模块连接单相降压模块，所述igbt功率模块连接单相整流
滤波，且所述单相降压模块和单相整流滤波模块均连接供电电源。
26.进一步，所述dsp主控模块通过交互控制信号连接无线模块，无线模块接收同步无线信号传递给dsp主控模块，dsp主控模块将信息反馈给无线模块，实现无线交互。
27.进一步，所述无线模块通过无线同步信号连接锁相跟踪采样模块，且所述无线模块接收来自同步采样器的无线同步信号，将信号传递给dsp主控模块和锁相跟踪采样模块，使得dsp主控模块和锁相跟踪采样模块实现同步，电网同步锁相技术，用于采集运行母线pt二次侧电压的频率及相位，并保证测量过程的安全性和稳定性。
28.进一步，所述dsp主控模块通过电压控制信号连接功率放大模块，功率放大模块用来二次电压输出。
29.进一步，所述dsp主控模块通过电流控制信号连接igbt功率模块，igbt功率模块用来控制电流输出。
30.更进一步，所述反馈电流采样模块和锁相跟踪采样模块均将信号传输入dsp主控模块，无线同步技术，用于将电网同步信号以无线方式传输至通流装置，使其输出电流与采集母线pt二次侧电压同频率，保证试验时操作的安全性。
31.工作过程：首先采集运行母线pt二次相电压的频率及相位；其次，通过无线同步技术，实现将电网同步信号以无线方式传输至通流装置，使其输出电流与采集母线pt二次侧电压同频率；再次，控制全数字化一次通流设备输出幅值相位可设的三相大电流，施加于改扩建间隔的一次设备系统中；最后，依据标准化改扩建站启动前带负荷试验方案和安措措施，对改扩建间隔的母线保护、线路差动保护等继电保护装置进行启动前带负荷验证；
32.标准化改扩建间隔启动前带负荷试验方案和安措措施，用于构建智能变电站改扩建工程启动前带负荷试验模板，在进行改扩建工程启动前带负荷试验时可对整站进行全面核查和安全操作，避免可能存在的漏检漏测问题及安全性问题；
33.值得说明的是，整个试验系统可以有效降低设备投运时继电保护等二次系统不正确动作的风险和减少电网运行隐患，对电站的检查和故障排除起到更加方便快捷的作用，进而大幅缩减工程启动过程时间和提高人员工作效率，实现了电网运行风险“缩时长”的本质安全需求。
34.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“前后”、“左右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对实用新型的限制。
35.当然在本技术方案中，本领域的技术人员应当理解的是，术语“一”应理解为“至少一个”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
36.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型的技术提示下可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

技术特征：

1.一种基于电网同步的改扩建站启动带负荷试验系统，其特征在于：包括供电电源，所述供电电源连接通流装置，所述通流装置通过无线信号连接同步采样器；通流装置，所述通流装置包括dsp主控模块，所述dsp主控模块分别连接无线模块、锁相跟踪采样模块、反馈电流采样模块、功率放大模块和igbt功率模块，所述无线模块无线连接同步采样器，所述功率放大模块连接单相降压模块，所述igbt功率模块连接单相整流滤波，且所述单相降压模块和单相整流滤波模块均连接供电电源。2.根据权利要求1所述的一种基于电网同步的改扩建站启动带负荷试验系统，其特征在于，所述dsp主控模块通过交互控制信号连接无线模块。3.根据权利要求1所述的一种基于电网同步的改扩建站启动带负荷试验系统，其特征在于，所述无线模块通过无线同步信号连接锁相跟踪采样模块，且所述无线模块通过无线信号连接同步采样器。4.根据权利要求1所述的一种基于电网同步的改扩建站启动带负荷试验系统，其特征在于，所述dsp主控模块通过电压控制信号连接功率放大模块。5.根据权利要求1所述的一种基于电网同步的改扩建站启动带负荷试验系统，其特征在于，所述dsp主控模块通过电流控制信号连接igbt功率模块。6.根据权利要求1所述的一种基于电网同步的改扩建站启动带负荷试验系统，其特征在于，所述反馈电流采样模块和锁相跟踪采样模块均将信号传输入dsp主控模块。

技术总结

本实用新型涉及一种基于电网同步的改扩建站启动带负荷试验系统，包括供电电源，供电电源连接通流装置，通流装置通过无线信号连接同步采样器；通流装置包括DSP主控模块，DSP主控模块分别连接无线模块、锁相跟踪采样模块、反馈电流采样模块、功率放大模块和IGBT功率模块，无线模块无线连接同步采样器，功率放大模块连接单相降压模块，IGBT功率模块连接单相整流滤波，且单相降压模块和单相整流滤波模块均连接供电电源，该试验系统有效降低改扩建设备投运时继电保护等二次系统不正确动作的风险和减少电网运行隐患，对电站的检查和故障排除起到方便快捷的作用，进而大幅缩减工程启动过程时间和提高人员工作效率。程时间和提高人员工作效率。程时间和提高人员工作效率。