基于母线和出线极性特征的过电压保护系统、方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及基于母线和出线极性特征的过电压保护系统、方法和装置。一种基于母线和出线极性特征的过电压保护系统，包括电压采集模块、电流采集模块、计算模块、控制模块；所述电压采集模块，用于采集配电线路中相线线路和零序线路的电压数据，并将所述电压数据传输到所述计算模块；所述电流采集模块，用于采集配电线路出线零序电流数据，并将所述出线零序电流数据传输到所述计算模块；所述计算模块，用于根据所述电压数据、所述出线零序电流数据，判定配电线路状态，并驱动所述控制模块执行保护操作。本发明专利技术提供的过电压保护系统，能够通过电压采集模块的电压数据采集，配合计算模块获取过电压状态数据，进而使用控制模块进行过电压保护操作。压保护操作。压保护操作。

【技术实现步骤摘要】
基于母线和出线极性特征的过电压保护系统、方法和装置


[0001]本专利技术涉及电子设备，尤其涉及基于母线和出线极性特征的过电压保护系统、方法和装置。

技术介绍

[0002]在6～10kV配电网中性点不接地系统运行方式下，单相接地、间歇性接地、铁磁谐振、开断负载操作都会引起配电线路过电压。由于线路过电压，使电力系统运行的电气设备绝缘受损，设备寿命缩短，甚至损坏电力设备，造成更恶劣的电网事故，因此，通过技术手段识别导致过电压的故障源，从而快速切除故障，对保障配电设备的安全运行十分有必要。
[0003]目前线路过电压保护的方案主要有：(1)针对工频过电压，可以在线路上安装并联电抗器或无功补偿装置等限制工频过电压，并联电抗器可安装在线路的末端、中部或首端。(2)针对单相接地、间歇性接地，中性点可以采用消弧线圈串联电阻接地方式来降低过电压的幅值，以实现过电压的保护。这些方案存在的主要问题有：加装电抗器方式需要在每条线路加装大量的设备，工程施工非常复杂，而且不能识别出导致过电压的故障源，不利于实施；消弧线圈串联电阻接地方式可以一定程度上降低过电压幅值，但是过电压危害和隐患依然存在，并且无法判断、识别出过电压故障源。
[0004]专利号为CN201310660004.8的专利文献公开了一种用于小电流接地系统的有源调压型消弧限压保护装置，包括智能控制器和有源调压组件，智能控制器用于实时监测供电系统的各相电压和零序电压，当供电系统发生单相接地故障时，控制有源调压组件的导通及导通率，并将上级出线柜电缆中接地故障相通过有源调压组件与系统地相连接；有源调压组件用于调节故障相对地电压，使故障相电压低于故障点绝缘耐受电压，消除故障点对地放电，从而避免弧光过电压对供电系统运行所造成的危害，并且在故障点绝缘恢复后，自动退出保护状态。但是依然没有解决上述问题。
[0005]因而现有的配电线路过压保护技术存在不足，还有待改进和提高。

技术实现思路

[0006]鉴于上述现有技术的不足之处，本专利技术的目的在于提供基于母线和出线极性特征的过电压保护系统、方法和装置，用以解决
技术介绍
中提到的技术问题。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采取了以下技术方案：
[0008]一种基于母线和出线极性特征的过电压保护系统，包括电压采集模块、电流采集模块、计算模块、控制模块；
[0009]所述电压采集模块，用于采集配电线路中相线线路和零序线路的电压数据，并将所述电压数据传输到所述计算模块；
[0010]所述电流采集模块，用于采集配电线路出线零序电流数据，并将所述出线零序电流数据传输到所述计算模块；
[0011]所述计算模块，用于根据所述电压数据、所述出线零序电流数据，判定配电线路状
态，并驱动所述控制模块执行保护操作；
[0012]所述控制模块，与配电线路中的断路器连接，控制断路器的分合闸。
[0013]优选的，所述的基于母线和出线极性特征的过电压保护系统，还包括通信模块；所述通信模块与所述计算模块连接，将告警信息或跳闸信息或线路故障信息上传至服务器。
[0014]优选的，所述的基于母线和出线极性特征的过电压保护系统，其特征在于，还包括告警模块；所述告警模块与所述控制模块连接，用于本地告警信息展示。
[0015]优选的，所述的基于母线和出线极性特征的过电压保护系统，还包括时钟同步模块，用于同步时间；所述电压采样模块和所述电流采样模块的采样频率为12.8kHz。
[0016]一种使用所述的基于母线和出线极性特征的过电压保护系统的配电线路过电压保护方法，包括步骤：
[0017]获取配电线路中母线暂态零序电压变化量与出线暂态零序电流变化量，进而得到配电线路的极性特征；
[0018]根据所述极性特征确定配电线路状态，并采取相应的保护操作。
[0019]优选的，所述的配电线路过电压保护方法，所述极性特征包括母线暂态零序电压变化量与出现暂态零序电流变化量的极大值极性相反、母线暂态零序电压变化量与出现暂态零序电流变化量的极大值极性相同；
[0020]则确定所述配电线路状态，采取相应的保护操作具体包括：
[0021]当母线暂态零序电压变化量与出现暂态零序电流变化量的极大值极性相反，则判定当前线路为故障源线路，执行保护操作；
[0022]当母线暂态零序电压变化量与出现暂态零序电流变化量的极大值极性相同，则判定当前线路为非故障源线路，继续获取配电线路极性特征。
[0023]优选的，所述的配电线路过电压保护方法，所述保护操作具体包括：
[0024]确定线路故障类型；
[0025]根据所述线路故障类型，执行告警或故障源线路跳闸操作。
[0026]优选的，所述的配电线路过电压保护方法，所述线路故障类型包括永久性过电压故障、瞬时性过电压故障和谐振过电压故障；
[0027]根据所述线路故障类型，执行告警或故障源线路跳闸操作具体包括：
[0028]当线路故障类型为永久性过电压故障，驱动故障源线路跳闸、输出故障源线路信息并执行告警操作；
[0029]当线路故障类型为瞬时性过电压故障，输出故障源线路信息并执行告警操作；
[0030]当线路故障类型为谐振过电压故障，则执行告警操作。
[0031]优选的，所述的配电线路过电压保护方法，还包括过压保护启动步骤，具体为：
[0032]按照预定频率获取相线和零序线路中的电压数据，当电压数据呈现过电压状态，则启动过压保护。
[0033]一种使用所述的基于母线和出线极性特征的过电压保护系统的基于母线和出线极性特征的过电压保护装置，使用所述过电压保护系统实现所述的基于母线和出线极性特征的过电压保护方法。
[0034]相较于现有技术，本专利技术提供的基于母线和出线极性特征的过电压保护系统、方法和装置，具有以下有益效果：
[0035]1)本专利技术提供的过电压保护系统，能够通过电压采集模块的电压数据采集，配合计算模块获取过电压状态数据，进而使用控制模块进行过电压保护操作，能够有效保障配电线路中配电设备的安全运行；
[0036]2)本专利技术提供的过电压保护系统，采用本专利技术提供的过电压保护方法，能够快速获取过电压故障的故障源线路，从而准确切断故障源线路，在对外告警信息中，也具有针对性和关联性。
附图说明
[0037]图1是本专利技术提供的基于母线和出线极性特征的过电压保护系统的结构框图；
[0038]图2是本专利技术提供的基于母线和出线极性特征的过电压保护系统母线接入和出线结构框图；
[0039]图3是本专利技术提供的过电压保护系统中正常工作的线路原理图；
[0040]图4是本专利技术提供的过电压保护系统中一条配电线路出现过电压故障原理图；
[0041]图5是本专利技术提供的基于母线和出线极性特征的过电压保护方法流程图；
[0042]图6是本专利技术提供的过电压保护操作流程图；
[0043]图7是本专利技术提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于母线和出线极性特征的过电压保护系统，其特征在于，包括电压采集模块、电流采集模块、计算模块、控制模块；所述电压采集模块，用于采集配电线路中相线线路和零序线路的电压数据，并将所述电压数据传输到所述计算模块；所述电流采集模块，用于采集配电线路出线零序电流数据，并将所述出线零序电流数据传输到所述计算模块；所述计算模块，用于根据所述电压数据、所述出线零序电流数据，判定配电线路状态，并驱动所述控制模块执行保护操作；所述控制模块，与配电线路中的断路器连接，控制断路器的分合闸。2.根据权利要求1所述的基于母线和出线极性特征的过电压保护系统，其特征在于，还包括通信模块；所述通信模块与所述计算模块连接，将告警信息或跳闸信息或线路故障信息上传至服务器。3.根据权利要求1所述的基于母线和出线极性特征的过电压保护系统，其特征在于，还包括告警模块；所述告警模块与所述控制模块连接，用于本地告警信息展示。4.根据权利要求1所述的基于母线和出线极性特征的过电压保护系统，其特征在于，还包括时钟同步模块，用于同步时间；所述电压采样模块和所述电流采样模块的采样频率为12.8kHz。5.一种使用权利要求1-4任一所述的基于母线和出线极性特征的过电压保护系统的配电线路过电压保护方法，其特征在于，包括步骤：获取配电线路中母线暂态零序电压变化量与出线暂态零序电流变化量，进而得到配电线路的极性特征；根据所述极性特征确定配电线路状态，并采取相应的保护操作。6.根据权利要求5所述的配电线路过电压保护方法，其特征在于，所述极性特征包括母线暂态零序电压变化量与出现暂态零序...

【专利技术属性】
技术研发人员：许健，赵德祥，李小晖，王福杰，孙永发，刘士峰，苏伟，邸庆民，牛成海，景亮，丁润玲，杨永曦，葛冠超，郑麟，刘俊，李佳乐，魏红福，王科，李新龙，罗钦，
申请(专利权)人：国网青海省电力公司海北供电公司，
类型：发明
国别省市：