一種用于降低直流換相失敗風險的在線測控方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種在線測控方法，具體涉及一種用于降低直流換相失敗風險的在線測控方法。
【背景技術】
[0002]電容式電壓互感器在國外已有四十多年的發展歷史，在72.5?800kV電力系統中得到普遍應用。國產電容式電壓互感器從1964年在西安電力電容器廠誕生以來，也積累了三十五年的制造和運行經驗，現已進入成熟期。尤其是近幾年，國產電容式電壓互感器在準確度及輸出容量的提高以及成功地采用速飽和電抗型阻尼器使鐵磁諧振阻尼特性和瞬變響應特性明顯改善等方面有了突破性進展。電力部門廣大用戶普遍認識到:國產電容式電壓互感器已達到或超過電磁式電壓互感器的各項性能指標，同時還具有絕緣強度高、不會與系統發生鐵磁諧振、高電壓下價格較低以及可兼作耦合電容器用于載波通信等優點。所以，“九五”以來，國產電容式電壓互感器得到廣泛應用，產品電壓范圍覆蓋35?500kV。在110?220kV，電容式電壓互感器用量已占絕對優勢，不僅在新站優先選用，在老站改造中往往用電容式電壓互感器取代電磁式電壓互感器，330?500kV等級無一例外地選用了電容式電壓互感器。即使在35?66kV，電容式電壓互感器價格并不占優勢，考慮到從根本上消除電磁式電壓互感器與系統產生的鐵磁諧振，有的電站也選用了電容式電壓互感器。1995年以來，電容式電壓互感器產銷量平均以每年25%的高速增長，1998年達到4700臺，占IlOkV及以上電壓互感器的90%。
[0003]在此期間，隨著電力電容器絕緣技術和材料科學的發展，國外電容式電壓互感器在設計和制造工藝方面又有了很大改進，還有一些新型產品的發展動向。我們應當及時總結國內外電容式電壓互感器的制造和運行經驗，進一步促進國產電容式電壓互感器的發展，為我國的城鄉電網建設改造和超高壓電網建設提供優質、可靠的產品。
[0004]電容式電壓互感器主要由電容分壓器和中壓變壓器組成。電容分壓器由瓷套和裝在其中的若干串聯電容器組成，瓷套內充滿保持0.1MPa正壓的絕緣油，并用鋼制波紋管平衡不同環境以保持油壓，電容分壓可用作耦合電容器連接載波裝置。中壓變壓器由裝在密封油箱內的變壓器、補償電抗器、避雷器和阻尼裝置組成，油箱頂部的空間充氮。一次繞組分為主繞組和微調繞組，一次側和一次繞組間串聯一個低損耗電抗器。由于電容式電壓互感器的非線性阻抗和固有的電容有時會在電容式電壓互感器內引起鐵磁諧振，因而用阻尼裝置抑制諧振，阻尼裝置由電阻和電抗器組成，跨接在二次繞組上，正常情況下阻尼裝置有很高的阻抗，當鐵磁諧振引起過電壓，在中壓變壓器受到影響前，電抗器已經飽和了只剩電阻負載，使振蕩能量很快被降低。
[0005]隨著電力系統的迅速發展和各種非線性電氣設備的大量接入，電力系統的諧波問題日趨嚴重，增加了能耗和噪聲等污染。直流多饋入地區靜止同步補償器的快速控制器及其諧波治理技術基于對諧波的精確測量。國家標準明確規定，電容式電壓互感器不能用于諧波測量。深入電容式電壓互感器的諧波傳遞特性和測量誤差，對于全面掌握電容式電壓互感器的諧波特性，并在此基礎上尋求合適的測量誤差減小方法等都具有重要意義。目前有關電容式電壓互感器諧波傳遞特性和測量誤差方面的研宄主要處于理論定性分析階段，量化分析并結合實際物理試驗研宄尚未深入開展，更沒有可切實運用于現場的設施和技術。
【發明內容】
[0006]為了克服上述現有技術的不足，本發明提供一種用于降低直流換相失敗風險的在線測控方法，完成對直流多饋入地區直流換相失敗風險的在線測控。
[0007]為了實現上述發明目的，本發明采取如下技術方案:
[0008]本發明提供一種用于降低直流換相失敗風險的在線測控方法，該在線測控方法采用在線控制裝置實現，所述在線測控裝置包括系統一次設備組、幅值傳感器組、相位傳感器組、下位機、上位機和數字量處理系統，所述系統一次設備組包括系統開關和互感器組；所述方法具體包括以下步驟:
[0009]步驟1:采集互感器組的幅值信息，并將采集的幅值信息傳輸給下位機；
[0010]步驟2:采集互感器組的相位信息，并將采集的相位信息傳輸給下位機；
[0011]步驟3:下位機對幅值信息和相位信息分別進行處理，并將得到的幅值信息數字采樣值和相位信息數字采樣值發送給上位機；
[0012]步驟4:上位機對幅值彳目息數字米樣值和相位彳目息數字米樣值進行處理，獲得幅值譜、相位譜和相位序列；
[0013]步驟5:采用相位校驗方法對幅值譜和相位譜進行迭代；
[0014]步驟6:分析電能質量信息，并通過開關控制信號對系統開關進行相應的控制操作。
[0015]所述系統開關包括斷路器和接觸器，所述互感器組包括電壓互感器組和電流互感器組；
[0016]所述幅值傳感器組包括有源交流型電壓傳感器和有源交流型電流傳感器。
[0017]所述步驟I中，所述幅值信息包括電壓幅值信息和電流幅值信息，所述相位信息包括電壓相位信息和電流相位信息。
[0018]所述步驟I中，有源交流型電壓傳感器采集電壓互感器組的電壓幅值信息，并將采集的電壓幅值信息傳輸給所述下位機；有源交流型電流傳感器采集電流互感器組的電流幅值信息，并將采集的電流幅值信息傳輸給所述下位機。
[0019]所述步驟2中，相位傳感器組采集電壓互感器組的電壓相位信息和電流互感器組的電流相位信息，并將采集的電壓相位信息和電流相位信息傳輸給所述下位機。
[0020]所述步驟3中，下位機包括采集模塊和CPU，所述采集模塊接收幅值傳感器組發送的電壓幅值信息和電流幅值信息以及相位傳感器發送的電壓相位信息和電流相位信息，并對接收的信息進行A/D轉換，所述采集模塊將得到的數字信息傳輸給CPU進行處理，并將得到的幅值信息數字采樣值和相位信息數字采樣值發送給上位機。
[0021]所述步驟4具體包括以下步驟:
[0022]步驟4-1:上位機對幅值數字信息采樣值進行傅里葉分析，獲得幅值譜和相位譜；
[0023]步驟4-2:上位機對相位數字信息采樣值進行計算分析，獲得相位序列。
[0024]所述步驟5具體包括以下步驟:
[0025]步驟5-1:上位機對相位譜與相位序列進行加權平均，得到修正后的相位譜，初始權值取I ;
[0026]步驟5-2:上位機將幅值譜與修正后的相位譜相結合，并進行反變換得到時域信號;
[0027]步驟5-3:上位機對反變換得到的還原信號進行校驗，如果時域信號與幅值信息數字采集信號誤差超過設定值，此時修改權值，再次比較時域信號與幅值信息數字采集信號之間的誤差，直至誤差小于設定值；
[0028]步驟5-4:上位機按修改后的權值對各次諧波幅值進行修正，諧波次數為nk= 5、7、11、13、17、19、23、25、29和31，相應修正系數為(_1)k (l+r/nk)，其中r為權值，k表示諧波次數。
[0029]所述步驟6中，上位機根據修正后的各次諧波幅值，得到電能質量信息并對其進行分析，同時發出開關控制信號給數字量處理系統，通過數字量處理系統中的開關狀態控制端再將開關控制信號發送給系統開關，對系統開關進行相應的控制操作。
[0030]所述數字量處理系統開關狀態反饋端；所