[发明专利]基于GIC监测装置的变压器无功扰动计算方法

说明书

本发明涉及一种基于GIC监测装置的变压器无功扰动计算方法，GIC监测装置安装在变压器高压进出线的导线上，包括供电电源、电流传感器、DC‑DC转换器、信号处理系统、网关系统、云服务器和显示模块；基于GIC监测装置的变压器无功扰动计算方法应用上述GIC监测装置，具体包括如下步骤：步骤1：设置变压器K值，步骤2：建立基于K值法的变压器GIC‑Q扰动算法，步骤3：多平台应用变压器GIC‑Q扰动数据；本发明可扩展GIC监测装置的监测GIC‑Q扰动的功能；同时，还可为电网的调度自动化系统提供GIC‑Q扰动实测数据，用于实时计算电网的电压波动，并评估GIC‑Q扰动对电压稳定的影响。

技术领域

本发明涉及电力信息监测与量测领域，具体说是一种基于GIC监测装置的变压器无功扰动计算方法。

背景技术

随着电网技术的发展，超特高压电网导线的电阻越来越小，地磁暴在电网产生的地磁感应电流(GIC)越来越大，GIC侵害电网变压器次生温升和谐波、无功增大等有害干扰，威胁变压器和电网的安全运行。针对GIC侵害变压器次生的无功(GIC-Q)扰动，本发明提出了一种基于GIC监测装置的变压器无功(GIC-Q)扰动计算方法，本方法根据变压器GIC监测数据，采用比例系数K值法(K值法)计算变压器的GIC-Q扰动数据，为判断GIC-Q扰动风险提供数据。

发明内容

太阳剧烈活动产生的地磁暴在全球各地几乎同时发生。GIC同时侵害电网大量变压器次生的GIC-Q扰动的量值很大，破坏电网的无功平衡，造成电网电压下降，以致发生电压崩溃事故。为分析GIC-Q扰动的风险，本发明提出了一种基于GIC监测装置的变压器无功扰动算法，计算速度快，GIC监测装置可同时提供GIC-Q数据。

根据变压器设计数据，建立场路模型(简称理论算法)计算变压器GIC-Q扰动的方法非常复杂，不适用于GIC-Q的快速实时计算。针对日益增长的电网GIC及GIC-Q扰动监测的需求，本发明提出了一种基于GIC监测装置的变压器无功扰动的算法，该算法采用比例系数K值法(简称K值法，也称工程算法)计算变压器的GIC-Q扰动数据，为电网安全分析提供实时数据。本发明的主要实现方法如下：

一种基于变压器高压进出线的电网GIC监测装置，所述电网GIC监测装置安装在变压器高压进出线的导线上，所述装置包括：供电电源、电流传感器、DC-DC转换器、信号处理系统、网关系统、云服务器和显示模块；

所述供电电源与电流传感器连接，所述供电电源通过DC-DC转换器与信号处理系统，电流传感器与信号处理系统连接，信号处理系统与网关系统连接，网关系统通过无线与云服务器进行通讯，云服务器与显示模块连接；

所述供电电源包括太阳能板和蓄电池，当处于夜晚或阴天时，所述电网GIC监测装置采用蓄电池供电，当有阳光时，太阳能板一方面给电网GIC监测装置供电，另一方面给蓄电池充电，

所述供电电源用于输出15V电压给电流传感器供电；

所述DC-DC转换器用于将供电电源输出的15V电压转换为5V电压给信号处理系统供电；

所述电流传感器用于采集0.01-0.0001Hz的GIC信号，并将GIC信号发送给信号处理系统；

所述信号处理系统用于接收GIC信号并对GIC信号进行处理，并将处理后的数据通过网关系统发送给云服务器；

所述云服务器用于接收信号处理系统发送的数据并对接收的数据进行存储，同时将接收的数据发送给显示模块；

所述显示模块用于给电网调度或运维人员实时显示数据，实现对电网GIC的实时监测。

在上述方案的基础上，所述显示模块包括PC端和手机端。

在上述方案的基础上，所述电流传感器采用霍尔电流传感器。