一種高壓直流輸電線路電暈損耗測量系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電暈損耗測量系統(tǒng)，具體涉及一種高壓直流輸電線路電暈損耗測量系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]為貫徹國家能源政策，確保電力工業(yè)全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)的健康發(fā)展，國家電網(wǎng)公司根據(jù)我國國情提出了加快發(fā)展交直流特高壓電網(wǎng)的重大戰(zhàn)略舉措。特高壓輸電是在超高壓輸電的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，可以實現(xiàn)遠距離、大容量傳輸電能，適合大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)。與特高壓交流輸電不同，特高壓直流輸電的線路造價更低，功率損耗更小，更適合超遠距離的大容量電能輸送。
[0003]這其中的輸電線路電暈損耗研宄是特高壓直流輸變電工程的關(guān)鍵技術(shù)之一，研宄輸電線路的電暈損耗對于輸電線路的經(jīng)濟性運行具有重要意義。而超/特高壓直流輸電線路電暈損耗測量方法及測量系統(tǒng)研宄對于特高壓輸電線路設(shè)計規(guī)劃，對于研宄電暈損耗與電磁環(huán)境、氣象條件、電路參數(shù)等關(guān)系的研宄具有重要意義。
[0004]目前國內(nèi)針對高壓直流輸電線路電暈損耗的測量問題，目前有電橋電路法、耦合天線法、功率表法等多種方法，但這些方法分別存在操作不便，存在安全隱患、無法在不同氣候下實現(xiàn)長時間在線測量、很難實現(xiàn)多點同步測量及無法測量電暈電流的瞬態(tài)波形的問題。
[0005]目前國外對于特高壓直流線路電暈效應(yīng)問題的研宄均是通過電暈籠和試驗線段的相關(guān)試驗來完成的。各個國家的地理、天氣條件不同，很多國家對大量試驗數(shù)據(jù)進行數(shù)理統(tǒng)計提出了適合各自國家的電暈效應(yīng)相關(guān)參數(shù)的經(jīng)驗公式，而我國由于特高壓起步較晚，沒有有效的電暈效應(yīng)試驗手段，此前的研宄工作主要集中于電暈效應(yīng)的仿真計算上，在導(dǎo)線選型上也只是根據(jù)國外公式計算出的結(jié)果來選擇導(dǎo)線分裂形式，并沒有對各種導(dǎo)線開展大量電暈效應(yīng)試驗進行驗證。僅靠國外經(jīng)驗公式計算導(dǎo)線電暈效應(yīng)相關(guān)參數(shù)來指導(dǎo)我國特高壓線路導(dǎo)線選型是不合適的。其原因在于:(I)各國的電暈效應(yīng)相關(guān)計算公式計算結(jié)果相差較大，并不統(tǒng)一；(2)各國輸電線路導(dǎo)線結(jié)構(gòu)與生產(chǎn)工藝不盡相同，不同國家的預(yù)測公式是利用各自國家的輸電導(dǎo)線試驗得到的，不可能適用于所有國家；(3)各國的氣候差異性較大，而氣候?qū)χ绷鬏旊娋€路的電暈損耗影響很大，電暈損耗的計算必須注明氣候條件。
[0006]簽于上述問題，我國在特高壓領(lǐng)域逐漸建立自己的特高壓試驗基地。2007年，中國分別在北京特高壓直流試驗基地和武漢特高壓交流試驗基地中建成了特高壓直流電暈籠和特高壓交流電暈籠以及相應(yīng)的特高壓試驗線段。在國家電網(wǎng)公司的特高壓交流試驗線段上，華北電力大學(xué)設(shè)計研制了交流電暈損耗檢測系統(tǒng)；系統(tǒng)采用混合型光供電電子式電流互感器采集電暈電流信號，實現(xiàn)了特高壓試驗線段電流的地面測量；采用特高壓試驗基地電容式電壓互感器(CVT)測量電壓，并采用高精度小型電壓互感器進行二次分壓，實現(xiàn)了線路電壓的準確可靠測量；電流和電壓信號均采用光纖傳輸；基于虛擬儀器技術(shù)，采用高精度多通道高速同步數(shù)據(jù)采集卡，同步采集特高壓線段的電暈電流、電壓信號，采用正弦波參數(shù)法，計算得出電壓和電流的功率因數(shù)角，進而算出電暈損耗值。然而，一方面該系統(tǒng)僅用于特高壓交流系統(tǒng)，不適合特高壓直流輸電線路；另一方面由于該測量系統(tǒng)采樣率低，而電暈引起的可聽噪聲以及無線電干擾等都是因脈沖電流產(chǎn)生，基本處于高頻段，因此該系統(tǒng)對電暈脈沖電流引起的源效應(yīng)研宄意義不大。
[0007]隨著超/特高壓直流輸電線路越來越廣泛的應(yīng)用，，如何設(shè)計一種測量結(jié)果準確、具有強抗電擊穿性能、高效易用的適合于超/特高壓直流輸電線路電暈損耗的測量系統(tǒng)，是本領(lǐng)域的技術(shù)人員亟待解決的問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0008]有鑒于此，本實用新型提供一種高壓直流輸電線路電暈損耗測量系統(tǒng)，該測量系統(tǒng)中的電暈電流測量單元為分體式結(jié)構(gòu)，易于現(xiàn)場安裝與維修；其適用于超/特高壓直流線路，該測量系統(tǒng)的測量結(jié)果準確、具有強抗電暈放電性能且高效易用；并且能夠在特高壓直流環(huán)境及各種惡劣自然環(huán)境條件下長期穩(wěn)定運行；為深入研宄高壓直流線路電暈損耗提供了有效且可靠的技術(shù)手段。
[0009]一種高壓直流輸電線路電暈損耗測量系統(tǒng)，所述測量系統(tǒng)包括電暈電流測量單元、高電壓測量單元和電暈損耗綜合處理單元；
[0010]所述電暈電流測量單元采用分布式結(jié)構(gòu)，且所述電暈電流測量單元的輸入側(cè)設(shè)置在所述高壓直流輸電線路上；
[0011]所述高電壓測量單元的輸入側(cè)與高壓直流輸電線路連接；
[0012]所述電暈電流測量單元和所述高電壓測量單元的輸出側(cè)均與所述電暈損耗綜合處理單元連接。
[0013]優(yōu)選的，所述電暈電流測量單元包括依次連接的電暈電流信號采樣模塊、電暈電流數(shù)據(jù)測量模塊和供電模塊；
[0014]所述電暈電流信號采樣模塊設(shè)置在所述高壓直流輸電線路上。
[0015]優(yōu)選的，所述電暈電流信號采樣模塊包括依次串聯(lián)在所述高壓直流輸電線路上的阻波器和采樣電阻傳感器；
[0016]所述電暈電流數(shù)據(jù)測量模塊包括依次串聯(lián)的濾波器、AD轉(zhuǎn)換器一和中央控制單元 ，
[0017]所述供電模塊中設(shè)有能源控制板和蓄電池；
[0018]所述采樣電阻傳感器與所述濾波器串聯(lián)。
[0019]優(yōu)選的，所述供電模塊和所述電暈電流數(shù)據(jù)測量模塊分別放置在不同的金屬圓筒內(nèi)。
[0020]優(yōu)選的，所述高電壓測量單元包括分別與所述高壓直流輸電線路連接的高壓發(fā)生器和高電壓測量模塊。
[0021]優(yōu)選的，所述高電壓測量模塊包括依次串聯(lián)的直流分壓器、AD轉(zhuǎn)換器二和中央控制單元二 ；
[0022]所述直流分壓器的輸入側(cè)與所述高壓直流輸電線路連接；
[0023]所述直流分壓器的輸出側(cè)與所述AD轉(zhuǎn)換器二連接。
[0024]優(yōu)選的，所述采樣電阻傳感器與所述濾波器之間連接有保護電路一；
[0025]所述直流分壓器上連接有保護電路二。
[0026]優(yōu)選的，所述中央控制單元一和所述中央控制單元二上均設(shè)有USB模塊，所述中央控制單元一和所述中央控制單元二通過自身上的USB模塊分別與光電傳輸裝置一和光電傳輸裝置二連接。
[0027]優(yōu)選的，所述電暈損耗綜合處理單元包括人機界面和數(shù)據(jù)存儲器；
[0028]所述光電傳輸裝置一和所述光電傳輸裝置二均通過光纖與所述電暈損耗綜合處理單元連接。
[0029]從上述的技術(shù)方案可以看出，本實用新型提供了一種高壓直流輸電線路電暈損耗測量系統(tǒng)，包括電暈電流測量單元、高電壓測量單元和電暈損耗綜合處理單元；電暈電流測量單元設(shè)置在高壓直流輸電線路上；高電壓測量單元的輸入側(cè)與高壓直流輸電線路連接，其輸出側(cè)與電暈損耗綜合處理單元連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型提供的高壓直流輸電線路電暈損耗測量系統(tǒng)，該測量系統(tǒng)中的電暈電流測量單元為分體式結(jié)構(gòu)，易于現(xiàn)場安裝與維修；其適用于超/特高壓直流線路，該測量系統(tǒng)的測量結(jié)果準確、具有強抗電擊穿性能且高效易用；并且能夠在特高壓直流環(huán)境及各種惡劣自然環(huán)境條件下長期穩(wěn)定運行；為深入研宄高壓直流線路電暈損耗提供了有效且可靠的技術(shù)手段。
[0030]與最接近的現(xiàn)有技術(shù)比，本實用新型提供的技術(shù)方案具有以下優(yōu)異效果:
[0031]1、本實用新型所提供的技術(shù)方案中，電流測量系統(tǒng)中電暈電流測量單元、電暈損耗綜合處理單元和高電壓測量單元均分開放置，且電暈電流測量單元采用分體式設(shè)計，易于現(xiàn)場安裝與維護，簡化了測量裝置的安裝與維修工序，節(jié)省了時間及金錢成本。
[0032]2、本實用新型所提供的技術(shù)方案中，測量系統(tǒng)包括依次連接的電暈電流測量單元、電暈損耗綜合處理單元和高電壓測量單元；且電暈損耗綜合處理單元接收并計算處理所述電暈電流測量系統(tǒng)測得的電暈電流值與所述高電壓測量系統(tǒng)測得的電壓值；使得該測量系統(tǒng)適用于超/特高壓直流線路且測量結(jié)果準確、具有強抗電擊穿性能且高效易用；并且能夠在特高壓直流環(huán)境及各種惡劣自然環(huán)境條件下長期穩(wěn)定運行；為深入研宄高壓直流線路電暈損耗提供了有效且可靠的技術(shù)手段。
[0033]3、本實用新型所提供的技術(shù)方案中，供電模塊和電暈電流測量模塊均在金屬圓筒內(nèi)，因此使得供電系統(tǒng)和測量系統(tǒng)在特高壓環(huán)境下不會受到電磁干擾，且自身無電暈放電；保證了測量的準確性，同時提高了測量系統(tǒng)的可靠性。
[0034]4、本實用新型所提供的技術(shù)方案中，系統(tǒng)采用AD轉(zhuǎn)換器，其結(jié)構(gòu)簡單，不易受到特高壓直流電磁環(huán)境影響；提高了測量過程的可靠性及有效性。
[0035]5、本實用新型所提供的技術(shù)方案中，中央控制單元的設(shè)置，使得采集到的電壓值及電暈電流值的數(shù)據(jù)在進行初步處理，因此數(shù)據(jù)傳輸量需求低，即可以采用穩(wěn)定性更高低速傳輸系統(tǒng)，不易受外界復(fù)雜電磁環(huán)境影響，提高了測量過程的可靠性及有效性。
[0036]6、本實用新型所提供的技術(shù)方案中，電暈損耗綜合處理系統(tǒng)中人機界面及數(shù)據(jù)存儲器的的使用，可以進行數(shù)據(jù)的顯示并將數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)存儲器以備進一步處理分析，使得測量的結(jié)果得以保存，提高了之后對數(shù)據(jù)進行進一步處理的效率。
[0037]7、本實用新型提供的技術(shù)方案，應(yīng)用廣泛，具有顯著的社會效益和經(jīng)濟效益。
【附圖說明】
[0038]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡要地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0039]圖1是本實用新型的一種高壓直流輸電線路電暈損耗測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。<