一種軌道交通電力監(jiān)控直流負(fù)荷監(jiān)測方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種軌道交通電力監(jiān)控直流負(fù)荷監(jiān)測方法，其特征在于，步驟為：構(gòu)建軌道交通電力監(jiān)控直流負(fù)荷監(jiān)測系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)分析及監(jiān)控中心實(shí)時顯示通過所有電力系統(tǒng)同步相量測量裝置獲得的動態(tài)參數(shù)，并根據(jù)該動態(tài)參數(shù)及所有所述電力系統(tǒng)同步相量測量裝置上傳的各電力分支各級狀態(tài)信號給出相應(yīng)告警。本發(fā)明提供了一種軌道交通電力監(jiān)控直流負(fù)荷監(jiān)測方法，其具有如下優(yōu)點(diǎn)：1、具有更強(qiáng)大的接口通訊處理能力；2、具有更快速準(zhǔn)確的實(shí)時數(shù)據(jù)運(yùn)算和傳送功能；3、具有更強(qiáng)大集中的數(shù)據(jù)監(jiān)視平臺，提供更豐富的調(diào)度管理功能。
【專利說明】一種軌道交通電力監(jiān)控直流負(fù)荷監(jiān)測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種軌道交通電力監(jiān)控直流負(fù)荷監(jiān)測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著軌道交通客流的不斷增長，各線路的電能負(fù)荷也不斷增長，電力設(shè)備故障率也逐年增加。目前因電力故障引起的地鐵運(yùn)營事故己占事故總數(shù)的30%，并且故障率呈增長趨勢，其中，2009年電力系統(tǒng)故障報修總數(shù)就比2008年增加約84%
[0003]在城市軌道交通中，電力機(jī)車必須能產(chǎn)生足夠大的牽引力，具有較高的過載能力，并能充分利用牽引電機(jī)容量，容易實(shí)現(xiàn)調(diào)速以及先進(jìn)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的特點(diǎn)，上海軌道交通機(jī)車常采用直流電機(jī)，其具備以下優(yōu)缺點(diǎn):對于直流電機(jī)來說，啟動和調(diào)速容易實(shí)現(xiàn)，但電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高，且接通電源瞬間啟動電流太大，串聯(lián)大功率電阻限流和降壓使能量損耗大。
[0004]目前軌道交通傳統(tǒng)的電力監(jiān)控系統(tǒng)是利用計算機(jī)控制、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫、現(xiàn)代通信等技術(shù)將變電站所有二次設(shè)備(包括控制、信號、測量、保護(hù)、自動裝置及遠(yuǎn)動裝置等)經(jīng)過功能組合和優(yōu)化設(shè)計，對變電站執(zhí)行自動監(jiān)視、測量、控制和協(xié)調(diào)來提高變電站運(yùn)行效率和管理水平的一種自動化系統(tǒng)。但傳統(tǒng)電力監(jiān)控系統(tǒng)對機(jī)車啟動電流大、電流電壓瞬間突變等現(xiàn)象無法捕捉或記錄。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是實(shí)現(xiàn)監(jiān)測軌道交通電力的直流供電各項(xiàng)參數(shù)。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了 一種軌道交通電力監(jiān)控直流負(fù)荷監(jiān)測方法，其特征在于，步驟為:
[0007]第一步、將軌道交通中不同車站的各個變電所內(nèi)不同的待監(jiān)測設(shè)備與各自的電力系統(tǒng)同步相量測量裝置相連，由電力系統(tǒng)同步相量測量裝置監(jiān)測各變電所內(nèi)各電力分支線路的動態(tài)參數(shù)及各極絕緣狀態(tài)信號，同一變電所內(nèi)的所有電力系統(tǒng)同步相量測量裝置的輸出端均連接同一數(shù)據(jù)集中器的輸入端，各個數(shù)據(jù)集中器的輸出端再與各自的交換機(jī)相連；
[0008]第二步、將所有交換機(jī)與位于遠(yuǎn)端的數(shù)據(jù)分析及監(jiān)控中心接入以太網(wǎng)，數(shù)據(jù)分析及監(jiān)控中心通過以太網(wǎng)以監(jiān)聽的方式獲取數(shù)據(jù)，同時，各個電力系統(tǒng)同步相量測量裝置通過以太網(wǎng)與GPS服務(wù)器同步校時；
[0009]第三步、在數(shù)據(jù)分析及監(jiān)控中心實(shí)時顯示通過所有電力系統(tǒng)同步相量測量裝置獲得的動態(tài)參數(shù)，并根據(jù)該動態(tài)參數(shù)及所有所述電力系統(tǒng)同步相量測量裝置上傳的各電力分支各級狀態(tài)信號給出相應(yīng)告警。
[0010]優(yōu)選地，在所述第一步中，所有所述電力系統(tǒng)同步相量測量裝置或在各電力分支線路的入口處配置，或在某一電力分支線路上每隔一段距離后再配置。
[0011]優(yōu)選地，第一步中所述的動態(tài)參數(shù)至少包括直流電流、母線電壓、正極對地電壓和負(fù)極對地電壓。[0012]優(yōu)選地，在所述第三步中，對所述電力系統(tǒng)同步相量測量裝置獲得的動態(tài)參數(shù)中的電壓進(jìn)行10%閃變報警，即根據(jù)既有標(biāo)準(zhǔn)判斷電壓是否出現(xiàn)了超過正常值至少10%的波動，若是，則發(fā)出報警；
[0013]在所述第三步中，對所述電力系統(tǒng)同步相量測量裝置獲得的動態(tài)參數(shù)中的交流電流或交流電壓進(jìn)行向量分析，根據(jù)既有標(biāo)準(zhǔn)判斷是否產(chǎn)生超限的零序電流或零序電壓，若是，則發(fā)出報警。
[0014]優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)分析及監(jiān)控中心至少包括用于接入所述以太網(wǎng)的交換機(jī)，交換機(jī)與前置機(jī)相連，前置機(jī)與多臺終端形成閉合回路。
[0015]本發(fā)明提供了一種軌道交通電力監(jiān)控直流負(fù)荷監(jiān)測方法，其具有如下優(yōu)點(diǎn):1、具有更強(qiáng)大的接口通訊處理能力；2、具有更快速準(zhǔn)確的實(shí)時數(shù)據(jù)運(yùn)算和傳送功能；3、具有更強(qiáng)大集中的數(shù)據(jù)監(jiān)視平臺，提供更豐富的調(diào)度管理功能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明所使用的系統(tǒng)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。
[0018]結(jié)合圖1，本發(fā)明提供了一種軌道交通電力監(jiān)控直流負(fù)荷監(jiān)測方法，其步驟為:
[0019]第一步、將軌道交通中不同車站的各個變電所內(nèi)不同的待監(jiān)測設(shè)備與各自的電力系統(tǒng)同步相量測量裝置PMU相連，由電力系統(tǒng)同步相量測量裝置PMU監(jiān)測各變電所內(nèi)各電力分支線路的動態(tài)參數(shù)及各極絕緣狀態(tài)信號，同一變電所內(nèi)的所有電力系統(tǒng)同步相量測量裝置PMU的輸出端均連接同一數(shù)據(jù)集中器的輸入端，各個數(shù)據(jù)集中器的輸出端再與各自的交換機(jī)相連。
[0020]為了達(dá)到快速、精確地采集現(xiàn)場設(shè)備的直流數(shù)據(jù)，本方法前端采集裝置采用電力系統(tǒng)同步相量測量裝置PMU，用于測量電力系統(tǒng)的動態(tài)參數(shù)(如直流電壓、電流等)。電力系統(tǒng)同步相量測量裝置PMU是基于嵌入式裝置的監(jiān)測系統(tǒng)，其既可獨(dú)立監(jiān)測直流負(fù)荷情況，也可與主測控儀通信實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)監(jiān)測，具體來講，它主要用于完成以下功能:
[0021](I)用于監(jiān)測各電力分支線路的直流電流、母線電壓、正極對地電壓和負(fù)極對地電壓等，并對各電力分支線路的各極絕緣狀態(tài)按整定值進(jìn)行判斷。
[0022](2)通過以太網(wǎng)接收主測控儀的下傳信號，了解切換開關(guān)狀態(tài)，上傳分各電力分支線路的各極絕緣狀態(tài)信號和電力系統(tǒng)動態(tài)參數(shù)的實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)。
[0023]電力系統(tǒng)同步相量測量裝置PMU的配置很靈活，即可在各電力分支線路的入口處配置，也可在某一電力分支線路上每隔一段距離后再配置。另外即使主測控儀故障，各現(xiàn)場電力系統(tǒng)同步相量測量裝置PMU也能對各個電力分支線路進(jìn)行監(jiān)測，具有較高的監(jiān)測可靠性。
[0024]第二步、將所有交換機(jī)與位于遠(yuǎn)端的數(shù)據(jù)分析及監(jiān)控中心接入以太網(wǎng)，數(shù)據(jù)分析及監(jiān)控中心通過以太網(wǎng)以監(jiān)聽的方式獲取數(shù)據(jù)，同時，各個電力系統(tǒng)同步相量測量裝置PMU通過以太網(wǎng)與GPS服務(wù)器同步校時。
[0025]所述數(shù)據(jù)分析及監(jiān)控中心至少包括用于接入以太網(wǎng)的交換機(jī)，交換機(jī)與前置機(jī)相連，前置機(jī)與多臺終端形成閉合回路。
[0026]第三步、數(shù)據(jù)分析及監(jiān)控中心的終端實(shí)時顯示通過所有電力系統(tǒng)同步相量測量裝置PMU獲得的動態(tài)參數(shù)，并根據(jù)該動態(tài)參數(shù)及所有所述電力系統(tǒng)同步相量測量裝置PMU上傳的各電力分支各級狀態(tài)信號給出相應(yīng)告警，其主要包括:
[0027]終端可由工控機(jī)實(shí)現(xiàn)，安裝監(jiān)測軟件，系統(tǒng)實(shí)時動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)加強(qiáng)了對電力系統(tǒng)動態(tài)安全穩(wěn)定的監(jiān)控，提高調(diào)度機(jī)構(gòu)準(zhǔn)確把握系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的能力，并有助于研究大電網(wǎng)的動態(tài)過程，為制訂電力系統(tǒng)控制策略和設(shè)計、運(yùn)行、規(guī)劃方案提供依據(jù)，主要完成以下功倉泛:
[0028](I)生成直流系統(tǒng)圖，在系統(tǒng)圖的各測點(diǎn)上顯示實(shí)時監(jiān)測值；
[0029](2)查詢歷史數(shù)據(jù)曲線，分析趨勢；
[0030](3)查看故障點(diǎn)直流電流電壓變化情況，生成故障錄波圖；
[0031](4)自動生成直流負(fù)荷超限提示；
[0032](5)超限數(shù)據(jù)及報警時間永久存儲供查閱。
[0033]在上述步驟中，超限數(shù)據(jù)報警包括:
[0034](I)對所述電力系統(tǒng)同步相量測量裝置PMU獲得的動態(tài)參數(shù)中的電壓進(jìn)行10%閃
變報警，即根據(jù)既有標(biāo)準(zhǔn)判斷電壓是否出現(xiàn)了超過正常值至少10%的波動，若是，則發(fā)出報
m
目O
[0035](2)對所述電力系統(tǒng)同步相量測量裝置PMU獲得的動態(tài)參數(shù)中的交流電流或交流電壓進(jìn)行向量分析，根據(jù)既有標(biāo)準(zhǔn)判斷是否產(chǎn)生超限的零序電流或零序電壓，若是，則發(fā)出報警。
[0036](3)根據(jù)既有標(biāo)準(zhǔn)判斷SCADA遙測數(shù)據(jù)是否越界，若是，則發(fā)出報警。
[0037](4)根據(jù)既有標(biāo)準(zhǔn)判斷SCADA遙信數(shù)據(jù)的狀態(tài)是否改變，若是，則發(fā)出繼電保護(hù)跳閘報警或一般設(shè)備故障報警。
【權(quán)利要求】
1.一種軌道交通電力監(jiān)控直流負(fù)荷監(jiān)測方法，其特征在于，步驟為: 第一步、將軌道交通中不同車站的各個變電所內(nèi)不同的待監(jiān)測設(shè)備與各自的電力系統(tǒng)同步相量測量裝置(PMU)相連，由電力系統(tǒng)同步相量測量裝置(PMU)監(jiān)測各變電所內(nèi)各電力分支線路的動態(tài)參數(shù)及各極絕緣狀態(tài)信號，同一變電所內(nèi)的所有電力系統(tǒng)同步相量測量裝置(PMU)的輸出端均連接同一數(shù)據(jù)集中器的輸入端，各個數(shù)據(jù)集中器的輸出端再與各自的交換機(jī)相連； 第二步、將所有交換機(jī)與位于遠(yuǎn)端的數(shù)據(jù)分析及監(jiān)控中心接入以太網(wǎng)，數(shù)據(jù)分析及監(jiān)控中心通過以太網(wǎng)以監(jiān)聽的方式獲取數(shù)據(jù)，同時，各個電力系統(tǒng)同步相量測量裝置(PMU)通過以太網(wǎng)與GPS服務(wù)器同步校時； 第三步、在數(shù)據(jù)分析及監(jiān)控中心實(shí)時顯示通過所有電力系統(tǒng)同步相量測量裝置(PMU)獲得的動態(tài)參數(shù)，并根據(jù)該動態(tài)參數(shù)及所有所述電力系統(tǒng)同步相量測量裝置(PMU)上傳的各電力分支各級狀態(tài)信號給出相應(yīng)告警。
2.如權(quán)利要求1所述的一種軌道交通電力監(jiān)控直流負(fù)荷監(jiān)測方法，其特征在于，在所述第一步中，所有所述電力系統(tǒng)同步相量測量裝置(PMU)或在各電力分支線路的入口處配置，或在某一電力分支線路上每隔一段距離后再配置。
3.如權(quán)利要求1所述的一種軌道交通電力監(jiān)控直流負(fù)荷監(jiān)測方法，其特征在于，第一步中所述的動態(tài)參數(shù)至少包括直流電流、母線電壓、正極對地電壓和負(fù)極對地電壓。
4.如權(quán)利要求1所述的一種軌道交通電力監(jiān)控直流負(fù)荷監(jiān)測方法，其特征在于，在所述第三步中，對所述電力系統(tǒng)同步相量測量裝置(PMU)獲得的動態(tài)參數(shù)中的電壓進(jìn)行10%閃變報警，即根據(jù)既有標(biāo)準(zhǔn)判斷電壓是否出現(xiàn)了超過正常值至少10%的波動，若是，則發(fā)出報警； 在所述第三步中，對所述電力系統(tǒng)同步相量測量裝置(PMU)獲得的動態(tài)參數(shù)中的交流電流或交流電壓進(jìn)行向量分析，根據(jù)既有標(biāo)準(zhǔn)判斷是否產(chǎn)生超限的零序電流或零序電壓，若是，則發(fā)出報警。
5.如權(quán)利要求1所述的一種軌道交通電力監(jiān)控直流負(fù)荷監(jiān)測方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)分析及監(jiān)控中心至少包括用于接入所述以太網(wǎng)的交換機(jī)，交換機(jī)與前置機(jī)相連，前置機(jī)與多臺終端形成閉合回路。
【文檔編號】H02J13/00GK103915900SQ201410156325
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月18日
【發(fā)明者】張宏亮, 吳玉懷, 徐斌濤, 阮曉蓉, 李敏, 矯曉麗 申請人:上海電科智能系統(tǒng)股份有限公司