[发明专利]一种电网实时监控系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电网控制技术领域，尤其涉及一种电网实时监控系统及方法。

背景技术

我国的中压电网绝大多数是小电流接地系统，即中性点非直接接地系统，当发生单相接地故障且单相接地电流较大时，容易产生弧光接地过电压和相间短路，从而给供电设备造成了极大的危害，导致事故的发生。针对供配电系统的故障统计数据表明，单相接地故障发生的概率占66％以上。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种电网实时监控系统及方法，可以实时在线监控电网中的运行数据，并进行实时分析判别故障相，并作相应的故障处理。

为了实现前述发明目的，本发明实施例还提供了一种电网实时监控系统，所述系统包括：

信号采集模块，用来对电流及电压通道进行实时交流采样；

信号调理器，用来通过抗混叠滤波电路滤除造成混叠的高次谐波得到滤波信号；

处理与控制模块，用来对所述滤波信号进行计算，得出三相电压、零序电压及电流的有效值、功率及功率因数、总谐波畸变率及单次谐波含有率，并将计算结果和允许值进行比较确定是否超限、若超限，则发出报警信号，若电流谐波过大，则消谐继电器闭合输出，控制谐波消除装置对电流谐波进行消除，和/或判别P T的辅助二次绕组输出信号是否由低电平变成高电平，并对输出信号进行分析，判断是否发生弧光接地故障，当故障发生时发出控制命令控制断路器合闸或闭合。

进一步优选地，所述信号采集模块包括互感器，用来采集A、C两相电压、电流信号。

进一步优选地，所述系统还包括：

显示模块，用来进行功率、功率因数、谐波畸变率和/或谐波的实时显示、和/或超限数据显示。

进一步优选地，所述系统还包括：

输入模块，用来进行显示输出参数的设定。

进一步优选地，所述系统还包括：

通讯模块，用来与外部在线远程控制系统或谐波补偿系统进行实时电网数据的交换。

进一步优选地，所述系统还包括：

报警模块，用来当故障发生时，进行报警。

为了实现本发明的发明目的，本发明实施例还提供了一种电网实时监控方法，所述方法包括：

对电流及电压通道进行实时交流信号采样；

通过抗混叠滤波电路对所述交流信号进行滤波，滤除造成混叠的高次谐波得到滤波信号；

对所述滤波信号进行计算，得出三相电压、零序电压及电流的有效值、功率及功率因数、总谐波畸变率及单次谐波含有率，并将计算结果和允许值进行比较确定是否超限、若超限，则发出报警信号，若电流谐波过大，则消谐继电器闭合输出，控制谐波消除装置对电流谐波进行消除，和/或判别P T的辅助二次绕组输出信号是否由低电平变成高电平，并对输出信号进行分析，判断是否发生弧光接地故障，当故障发生时发出控制命令控制断路器合闸或闭合。

进一步优选地，所述将计算结果和允许值进行比较确定是否出现故障具体包括：

通过零序电压与线路零序电流的相关性，判别故障区间。

进一步优选地，所述当故障发生时发出控制命令控制断路器合闸或断路器闭合具体包括：

若系统保护范围内发生弧光接地故障，则立即进行处理，若是上段用户或母线发生故障，系统报警但不发出消弧动作。

本发明实施例通过提供一种电网实时监控系统及方法，使得在出现弧光接地时，通过对相电压及零序电压的检测分析，在10ms之内判别出故障相，并向真空断路器发出合闸命令，真空断路器操作机构在20ms之内动作，将故障相与接地网直接连接，系统在30ms之内将弧光接地快速转化为金属性接地，并保证系统在故障情况下运行2小时以上。

同时，系统还具备谐波在线监测功能，实时分析、显示电流谐波分量，电流谐波分量超出阈值时相应的断路器输出闭合，控制谐波补偿系统的投入，可广泛用于电力系统的变电所或发电厂以及冶金、矿山、石化等企业的供电系统，对提高系统供电可靠性及安全运行有明显的效果。

附图说明

通过下面结合附图对其示例性实施例进行的描述，本发明上述特征和优点将会变得更加清楚和容易理解。

图1为本发明实施例一种电网实时监控系统组成示意图；

图2为本发明实施例一种电网实时监控系统结构示意图；

图3为本发明实施例一种电网实时监控方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，为本发明实施例电网实时监控系统的组成示意图，该系统包括：