本实用新型专利技术公开了一种基于GPRS的高压直流开关振荡回路电流在线检测装置，涉及一种高压直流开关振荡回路电流检测装置。本实用新型专利技术的结构是：分别与太阳能电池板（4）和蓄电池（6）连接的太阳能控制器（5）又与直流电压转化器（7）连接；直流电压转化器（7）分别与PAC（1）、传感器（2）和GPRS模块（3）连接；传感器（2）、PAC（1）、GPRS模块（3）和后台PC机（8）依次连接。本实用新型专利技术采集的数据更为精确；选用GPRS无线传输技术来进行数据的发送和接收，可以避免在现场进行铺设电缆等复杂并且昂贵的操作；适用于各大直流换流站的直流开关在线检测。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种高压直流开关振荡回路电流检测装置，尤其涉及一种基于 GPRS的高压直流开关振荡回路电流在线检测装置。
技术介绍
从80年代末以来，我国直流输电技术的研究取得了突飞猛进的进展，目前国内已投运的士500kV直流工程有十余条。我国计划在2020年前投运的直流工程将超过30 条；同时，为了实现“西电东送”战略，国家正大力推进包括士400kV、士660kV、士800kV和士 IOOOkV特高压直流输电工程的建设，未来直流输电将成为我国电网的重要组成部分。直流开关(也称断路器)是直流输电工程换流站的重要设备之一，其主要作用是改变直流系统的运行方式和及时清除线路中出现的故障。当前国内各大换流站装设的直流开关主要有金属回路转换开关(MRTB)、大地回路转换开关(GRTS)和中性母线开关(NBS)寸。直流开关与交流开关相比，直流开关所通过的电流为直流电流，没有可直接熄灭电弧的电流零点。因此，现有应用的直流开关系统一般是在改装的交流开关上加装包括电抗器和电容器所组成的振荡回路，通过振荡回路产生的高频振荡电流，实现开关断口电流过零和电弧的熄灭，最终成功实现直流开关的开断。因而直流开关的开断能力与振荡回路的特性息息相关，振荡回路容抗、感抗和阻尼电阻的值直接影响到振荡回路中振荡电流的幅度、频率和衰减等；一旦振荡回路参数不能满足设计要求或不能良好匹配就有可能使得直流断路器开断时所产生的电弧不能熄灭，导致开关开断失败，将对直流输电系统造成严重的后果。目前，在新投运换流站交接以及已运行站的检修工作中，因为缺乏可靠的技术手段和先进的设备和装置，对直流开关振荡回路的检修工作未能有效开展，给安全生产带来 ^T* 係急 O湖北省电力试验研究院提出了一种振荡回路参数的测量方法，并已广泛应用到直流开关的现场试验中。这种测量方法必须是在离线的方式下进行的，且测量工作较为繁琐， 工作量较大。图1为传统离线式测量MRTB(金属回路转换开关)振荡回路参数方法的电路原理图。现场试验时，先将电容C两端电压充到300V左右，接着断开充电回路开关SW，并逐步闭合振荡回路开关Sl和开断元件S2，此时电容C通过振荡回路放电，通过电阻分流计R 和数字存储示波器SBQ完成对振荡回路电流的记录。上述测量方法的不足之处是1、根据试验电流波形计算电感L和电阻R的前提是必须知道电容器C的容抗值， 且现场试验时一般是使用万用表估测电容值，这给计算的精度也带来误差。2、在搭建试验回路时，必须配置调压器和整流器等装置，由于整个直流断路器是安装在一个绝缘平台上，因而在给电容器C充电时，需从电容器C的两端引线下来；同时为了将电阻分流计R串接到放电回路中，必须从振荡回路的一个连接口上拆掉一根导线，这种试验方法接线较为繁琐，需要工作人员现场登高拆接导线；更严重的是，由于接入的导线自身的电感和电阻，会严重影响所计算得到的电感和电阻值的有效性和精确性。3、整个试验过程必须在离线的状态下进行，导致测量的波形和计算的结果都缺乏实时性，不能有效地反映直流断路的开断过程和运行状况，同时也影响了直流输电系统的可靠性及能量可利用率。
技术实现思路
本技术的目的就在于克服传统离线测量的缺点和不足，提供一种基于GPRS 的高压直流开关振荡回路电流在线检测装置。本技术的目的是这样实现的以PAC为核心，以霍尔电流传感器作为采集设备，以GPRS作为通信手段，以太阳能电池板、蓄电池以及直流电压转化器作为装置的工作电源，通过GPRS无线传输将采集到的信号传输到后台PC机上存储起来，从而实现了对高压直流开关振荡回路电流的在线监测。具体地说本技术包括PAC、传感器、GPRS模块、太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池、直流电压转化器和后台PC机；分别与太阳能电池板和蓄电池连接的太阳能控制器又与直流电压转化器连接，构成供电电源；直流电压转化器分别与PAC、传感器和GPRS模块连接，实现供电；传感器、PAC、GPRS模块和后台PC机依次连接，实现数据的采集、传输和处理。本技术的测量原理与传统离线式的相比较，本技术不采用电阻分流计和示波器完成对振荡回路电流的记录，而是采用更加精确的PAC和霍尔电流传感器来采集振荡回路的电流，并通过 GPRS无线传输技术将采集到的电流信号传输到后台PC机，从而实现了高压直流开关振荡回路电流的在线检测。UPAC综合了 PLC的强大的网络数据处理能力及复杂的编程算法和PLC的高稳定性和可靠性。PAC的控制引擎与硬件平台无关。这样就使得在数据采集时，PAC对用户来说具有更大的灵活性和开放型。PAC除了具备体积小、软硬件设计合理、编程简单、指令系统丰富、抗干扰能力强、可与PC机通讯、使用方便灵活等。其最大的优点在于①具有很强的网络通讯能力和很强的实时性；②PAC高度的开放性决定了其硬件拓展性强，根据数据采集的需要进行硬件上的拓展；③更为高级的编程语言使编程、调试和优化变得容易；④PAC硬件产品一般都比较小巧，具有很强的抗干扰能力，能够满足苛刻的数据采集环境要求。2、霍尔电流传感器是利用霍尔效应的传感器。霍尔效应是指当外磁场垂直于流过金属或半导体中的电流时，会在金属或半导体中垂直于电流和外磁场的方向产生电动势的现象。霍尔传感器是基于霍尔原理制成的电流互感器，与传统的CT相比，具有体积小、量程大、频带宽、线性度好、精度高以及高灵敏度等优点，能在与主回路电隔离的非接触情况下测量各种交流、直流、脉冲以及不规则波形的电流信号，目前已在电网监控以及工业自动化等多个领域等到广泛的应用。3、GPRS是在现有GSM系统上发展出来的一种分组数据承载业务，目的是为GSM用户提供分组形式的数据业务。GPRS采用与GSM同样的无线调制标准、同样的频带、同样的突发结构、同样的跳频规则以及同样的TDMA帧结构，这种新的分组数据信道与当前的电路交换的话音业务信道极其相似。因此，现有的基站子系统(BSQ可提供全面的GPRS覆盖。 GPRS允许用户在端到端分组转移模式下发送和接收数据，而不需要利用电路交换模式的网络资源。从而提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务。特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输。GPRS技术具有如下特点①采用透明双向数据传输，链路自动维护；②GPRS理论带宽可达171. 2Kb/s，实际应用带宽大约在40_70Kb/s，在此信道上提供TCP/IP连接，可以用于INTERNET连接、数据传输等应用；③GPRS采用分组交换技术，每个用户可同时占用多个无线信道，同一无线信道又可以由多个用户共享，资源被有效的利用；④使用GPRS技术实现数据分组发送和接收，用户永远在线且按流量计费，迅速降低了服务成本；⑤传输距离远，可靠性高，一般数据包传输的成功率在99. 9%以上。高压直流开关的振荡回路的振荡电流频率在4KHz左右，并且处在500KV的直流高压环境和复杂的电磁环境之中，这对数据采集的抗干扰能力和采样频率提出的要求。并且数据处理实时远方后台进行，所以数据传输也是要考虑的，鉴于500KV换流站的高压环境， 线缆传输数据是不可取的，所以必须要使用GPRS无线传输。此时，本技术选用德国倍福PAC就凸显出其优势。该PAC系统的抗电磁干扰/抗电磁本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种基于ＧＰＲＳ的高压直流开关振荡回路电流在线检测装置，其特征是：包括ＰＡＣ（１）、传感器（２）、ＧＰＲＳ模块（３）、太阳能电池板（４）、太阳能控制器（５）、蓄电池（６）、直流电压转化器（７）和后台ＰＣ机（８）；分别与太阳能电池板（４）和蓄电池（６）连接的太阳能控制器（５）又与直流电压转化器（７）连接；直流电压转化器（７）分别与ＰＡＣ（１）、传感器（２）和ＧＰＲＳ模块（３）连接；传感器（２）、ＰＡＣ（１）、ＧＰＲＳ模块（３）和后台ＰＣ机（８）依次连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：金涛，袁佳歆，王俊，王瑞珍，宁涛，陈绪轩，王雄，陈伟，李志华，曾勇胜，
申请(专利权)人：湖北省电力公司电力试验研究院，
类型：实用新型
国别省市：83
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