[发明专利]一种基于阻抗识别的刀闸分合到位非同源判别方法及装置

说明书

本发明提供了一种基于阻抗识别的刀闸分合到位非同源判别方法及装置，属于电力系统技术领域。本发明通过在一次设备侧和二次设备侧分别建立无线电能传输系统和阻值变化系统，利用刀闸在分合过程中由磁场耦合作用产生的互感变化以及压力形变引起的阻值变化建立系统反射阻抗模型，该模型的反射阻抗由互感和阻值共同决定。通过分析刀闸分合过程中反射阻抗的变化曲线，由其波峰特征和互感变化区间的峰谷值即可判断刀闸的分合到位情况。本发明直接在一次设备侧的刀闸和二次设备间建立系统，利用系统互感和阻抗变化直接反映了刀闸的分合到位情况，实现了对一次设备刀闸的分、合到位工况的直接监视。

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，具体涉及一种基于阻抗识别的刀闸分合到位非同源判别方法及装置。

背景技术

刀闸也称隔离开关，是一种没有灭弧装置的开关设备，可以断开无负荷电流电路，隔离电源。准确识别刀闸的分、合状态对电网的安全操作和稳定运行具有重要意义。

变电站一键顺控技术导则明确要求刀闸分合到位需要非同源的双确认机制。目前，普及应用的判别刀闸分合到位的唯一依据为刀闸辅助接点。现有试点应用的非同源第二判据为利用微动开关传感、金属接近传感、磁感应传感、色彩传感、姿态传感等传感器进行判断。该判据易于工程推广，但本质与第一判据辅助接点原理相同，均安装在机械连杆的联动部件（与一次设备刀闸的带电部件完全绝缘隔离）上，只是采集位置不同，均不能直接监视一次设备刀闸的分、合到位工况。严格意义上，此类传感不属于“非同源”判据，只因工程中易于实施，也有一定的间接监视作用，故在未发明创造出“理想”解决方案前，试点推广应用中常常见到。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在解决现有利用各种传感器作为试点应用的非同源第二判据时，不能直接监视一次设备刀闸的分、合到位工况的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种基于阻抗识别的刀闸分合到位非同源判别方法，包括如下步骤：

在一次设备侧与二次设备侧之间建立基于磁场耦合的无线电能传输系统，无线电能传输系统满足当一次设备侧的刀闸合闸到位时由磁场耦合作用产生的互感最大；

在一次设备侧刀闸的动触头和静触头之间建立基于压力感应的阻值变化系统，阻值变化系统与无线电能传输系统串接，且满足合闸到位时串接入无线电能传输系统中的阻值与静触头受到的压力成正相关；

利用无线电能传输系统在刀闸合闸过程中互感由小变大、以及合闸到位时阻值变大的特征建立与互感成正比、阻值成反比的系统反射阻抗模型，系统反射阻抗模型在合闸到位时刻产生波峰特征，分闸到位时刻在互感变化区间得到分闸到位指示值；

利用波峰特征判断刀闸的合闸到位情况；

利用分闸到位指示值判断刀闸的分闸到位情况。

进一步地，无线电能传输系统为单套配置或双套配置；

单套配置时，无线电能传输系统满足当一次设备侧的刀闸合闸到位时由磁场耦合作用产生的互感最大，且分闸到位时对应建立的系统反射阻抗模型在互感变化区间得到谷值；

双套配置时，第一无线电能传输系统满足当一次设备侧的刀闸合闸到位时由磁场耦合作用产生的互感最大，第二无线电能传输系统满足当一次设备侧的刀闸分闸到位时由磁场耦合作用产生的互感最大，且分闸到位时第二无线电能传输系统对应建立的系统反射阻抗模型在互感变化区间得到峰值。

进一步地，无线电能传输系统在不同配置数目时，利用谷值或峰值判断刀闸的分闸到位情况具体包括：

单套配置时，利用谷值判断刀闸的分闸到位情况，谷值作为分闸到位指示值；

双套配置时，利用峰值判断刀闸的分闸到位情况，峰值作为分闸到位指示值。