新能源高比例接入下断路器智能监测及运行控制方法与流程

    技术2024-11-18  4


    本发明属于断路器,具体涉及一种新能源高比例接入下断路器智能监测及运行控制方法。


    背景技术:

    1、近年来,全球气候变暖前所未有,极端天气频发,世界各国纷纷向低碳绿色能源转型,以风能、光伏等新能源高比例接入电网为主体的新型电力系统快速发展,尤其用户侧随机性和波动性较大的分布式光伏大容量接入10kv中压配电网并网运行,导致系统电压波动较频繁,易造变电站10kv侧并联电容器组无功补偿更加频繁投切。

    2、风电或光伏发电站一般都建设在大山,沙漠,海上等,人迹罕至的地区。风机发电在无风情况下或光伏发电夜晚无太阳时,及时把变压器切除,减少变压器空载损耗,此断路器动作频繁,传统断路器只能通过停运检修来确定断路器状态,有频繁检修,过度检修的现象,且投入人力物力较大,不能实时准确的反应开关状态。市场急需一款可实时检测断路器位移曲线、合分闸时间、机构合分闸电流等状态的智能断路器,避免了无必要的检修维护,降低了维护频率与维护成本。


    技术实现思路

    1、本发明要解决的技术问题是提供一种新能源高比例接入下断路器智能监测及运行控制方法,通过对断路器结构和控制运行逻辑进行改进,可实时生成断路器位移曲线、合分闸时间、合分闸电流,可有效避免无必要检修维护、降低维护频率与维护成本。

    2、本发明采用的技术方案是:新能源高比例接入下断路器智能监测及运行控制方法,借助智能断路器实现,所述智能断路器包括断路器本体、传感器和控制电路,所述传感器包括设置在断路器本体中灭弧触头机构和操作机构之间的光电传感器、设置在断路器本体中操作机构上的位移传感器、与分合闸晶闸管配合的霍尔传感器;

    3、所述控制电路包括采集模块、分析处理模块、输出模块和无线传输模块,所述光电传感器、位移传感器和霍尔传感器输出端与采集模块连接,所述分合闸晶闸管受控端与输出模块连接,所述无线传输模块与后台进行数据交互;所述控制方法包括:

    4、a.控制电路初始化运行,分析处理模块并行处理位移传感器、光电传感器、霍尔传感器和分合闸电容反馈的信息;

    5、a1.检测断路器的合、分位状态,保存数据并传输给后台;

    6、a2.检测断路器的电容是否储能,如储能,则保存数据并传输给后台;如未储能,则执行欠压分合闸闭锁,保存数据并传输给后台;

    7、所述位移传感器、光电传感器、霍尔传感器和分合闸电容的采样时间间隔为m;

    8、b.分析处理模块处理无线传输模块接收的后台的分合闸命令信息;

    9、b1.收到合、分闸命令后,判断断路器是否处于欠压分合闸闭锁状态,如在,保存数据并传输给后台;如不在,执行步骤b2;

    10、b2.根据断路器的合、分位位置当前检测结果,判定断路器是否需要变位操作,如不需变位操作,保存数据并传输给后台;如需变位操作,在执行变位操作后,对断路器是否存在拒动情况进行判定,然后保存数据并传输给后台;

    11、c.后台根据接收的断路器数据整合分析,对合分闸位移曲线、合分闸时间和合分闸线圈电流是否在阈值的±5%内进行判定,如果不全在阈值范围内,提示检修维护。

    12、进一步地,所述操作机构采用永磁涡流斥力混合机构,所述分合闸晶闸管采用大电流晶闸管。

    13、进一步地,所述步骤a1还包括:

    14、对断路器的相邻两个采样点的合、分位状态进行对比,如相同,则保存数据并传输给后台;如不相同,则检测当前采样点之前时间n内是否收到变位操作命令,如有,则保存数据并传输给后台;如没有,记录误动并报告警然后上传到后台。

    15、进一步地,所述步骤b2中对于拒动的判断方法包括:

    16、对比变位操作前、后断路器的合、分位状态,如不同,则保存数据并传输给后台;如相同,记录拒动并报告警然后上传到后台。

    17、进一步地,所述采样时间间隔m的取值范围为0.001-0.5ms。

    18、进一步地,所述时间n的取值范围为10-60ms。

    19、本发明产生的有益效果:通过对断路器结构和控制运行逻辑进行改进,可实时生成断路器位移曲线、合分闸时间、合分闸电流,可有效避免无必要检修维护、降低维护频率与维护成本。



    技术特征:

    1.新能源高比例接入下断路器智能监测及运行控制方法,借助智能断路器实现,所述智能断路器包括断路器本体、传感器和控制电路,其特征在于,所述传感器包括设置在断路器本体中灭弧触头机构和操作机构之间的光电传感器(1)、设置在断路器本体中操作机构上的位移传感器(2)、与分合闸晶闸管配合的霍尔传感器(3);

    2.根据权利要求1所述的新能源高比例接入下断路器智能监测及运行控制方法,其特征在于:所述操作机构采用永磁涡流斥力混合机构,所述分合闸晶闸管采用大电流晶闸管。

    3.根据权利要求1所述的新能源高比例接入下断路器智能监测及运行控制方法,其特征在于,所述步骤a1还包括:

    4.根据权利要求1所述的新能源高比例接入下断路器智能监测及运行控制方法,其特征在于,所述步骤b2中对于拒动的判断方法包括:

    5.根据权利要求1所述的新能源高比例接入下断路器智能监测及运行控制方法,其特征在于:所述采样时间间隔m的取值范围为0.001-0.5ms。

    6.根据权利要求3所述的新能源高比例接入下断路器智能监测及运行控制方法,其特征在于:所述时间n的取值范围为10-60ms。


    技术总结
    新能源高比例接入下断路器智能监测及运行控制方法,属于断路器技术领域,借助智能断路器实现,所述智能断路器包括断路器本体、传感器和控制电路,所述传感器包括设置在断路器本体中灭弧触头机构和操作机构之间的光电传感器、设置在断路器本体中操作机构上的位移传感器、与分合闸晶闸管配合的霍尔传感器;所述控制电路包括采集模块、分析处理模块、输出模块和无线传输模块;该智能断路器的运行控制策略。通过对断路器结构和控制运行逻辑进行改进,可实时生成断路器位移曲线、合分闸时间、合分闸电流,可有效避免无必要检修维护、降低维护频率与维护成本。

    技术研发人员:刘金超,张洪宇,陈贺,王强,段洪民,田阳,王欣,李晓文,赵永行
    受保护的技术使用者:石家庄科林电气设备有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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