具有高压电力设备绝缘在线监测功能的变电站自动化系统 .pdfVIP

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN101710158A

(43)申请公布日2010.05.19

(21)申请号CN200810182616.X

(22)申请日2008.12.09

(71)申请人北京机械工业学院

地址100192北京市海淀区清河小营东路12号北京机械工业学院

(72)发明人李娟

(74)专利代理机构

代理人

(51)Int.CI

G01R31/00

G01R21/06

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

具有高压电力设备绝缘在线监测功

能的变电站自动化系统

(57)摘要

本发明涉及在变电站自动化系统

(SAS)构架下实现变电站内高压电力设备绝

缘状态在线监测技术，公开了一种利用变

电站自动化系统间隔层测控装置实现同步

相量测量，并结合变电站自动化系统内部

通信实现的高压电力设备绝缘在线监测的

方法、装置及系统。该系统包括站控层监

控主站、间隔层同步相量测控装置(PMU)

和分散就地安装的电流同步相量测量装置

(IPMU)。PMU和IPMU实现基于时钟同步

的相量测量，PMU实现间隔层测控和对主

设备的绝缘在线监测；IPMU测量容性设

备的泄漏电流同步相量，并利用PMU测量

的母线电压实现对容性设备的绝缘在线监

测，绝缘监测的特征量采用泄漏有功功率

的变化量。监控主站、PMU和IPMU也可

以构成专门的高压电力设备绝缘在线监测

系统。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种具有高压电力设备绝缘在线监测功能的变电站自动化系统，该方法包括步骤：

1)该系统包括站控层监控主站、间隔层同步相量测控装置(PMU)和就地安装的电流

同步相量测量装置(IPMU)。其中PMU和IPMU实现基于时钟同步的同步相量测量，

每个电压等级的间隔层装置设置一个间隔层通信单元(BCOM)，BCOM通过现场总

线或无线通信方式与分散就地安装的IPMU通信；

2)间隔层同步相量测控装置(PMU)通过GPS对时实现数采系统的同步采样，进而实

现同步相量测量，同步相量包括母线电压同步相量和该测控装置所对应主设备的泄

漏电流同步相量，并计算泄漏有功功率作为绝缘监测特征量上送监控主站，实现对

主设备的绝缘在线监测；

3)每个电压等级设定一个PMU定时向间隔层通信单元(BCOM)发送该母线的同步

电压相量时间序列，BCOM定时向IPMU广播母线电压相量，用于IPMU实现容

性设备的绝缘在线监测；

4)各IPMU接收母线电压同步相量，测量容性设备泄漏电流同步相量，并计算该容

性设备的泄漏有功功率作为绝缘监测特征量上送监控主站，实现对容性设备的绝缘

在线监测；

5)变电站自动化系统监控主站实时接收各PMU和IPMU的绝缘监测参数(泄漏有功

功率Psubactive/sub)，判断是否超过运行允许值，并对超过门槛的设备报警。

监控主站判断同一高压设备的泄漏有功功率Psubactive/sub在一定时间的变化

率λ，例如日变化率、周变化率和月变化率，对变化率λ较大的高压电力设备报警。

2.根据权利要求1所述的同步相量测量方法，其特征为：同步相量测控装置(PMU)

通过GPS对时自动生成基于确定时刻的定时采样脉冲或命令，驱动数采系统(A/D)

在一致的时钟下实现同一时刻开始的等采样率的同步采样，使变电站自动化系统内

部各PMU所计算的相量同步。

3.根据权利要求1所述的基于泄漏有功功率的绝缘监测方法，其特征为；对于间隔

层主设备，由间隔层PMU自身实现主设备泄漏有功功率的在线测量；对于容性设

备，采用间隔层PMU测量