一种直流输电系统中直流电流测量设备极性的校验方法.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103645454 A (43)申请公布日 2014.03.19 CN 103645454 A (21)申请号 201310692383.9 (22)申请日 2013.12.17 G01R 35/00(2006.01) (71)申请人 国家电网公司 地址 100031 北京市西城区西长安街 86 号 申请人 国网北京经济技术研究院 (72)发明人 石岩 马玉龙 陈东 王海猷 勇智 杨勇 尹健 卢亚军 蒲莹 张云晓 (74)专利代理机构 北京纪凯知识产权代理有限 公司 11245 代理人 徐宁 (54) 发明名称 一种直流输电系统中直流电流测量设备极性 的校验方法 (5。

2、7) 摘要 本发明涉及一种直流输电系统中直流电流测 量设备极性的校验方法， 其包括用导线将同一极 直流回路中各直流电流测量设备进行串联， 并将 直流电流信号发生器串联在各直流电流测量设备 构成的回路中， 形成闭环电流回路 ； 将直流电流 信号发生器输出的直流电流注入闭环电流回路 中， 根据在直流电流测量设备的人机界面上观测 到的直流电路和直流保护装置的输出结果， 完成 对所有直流电流测量设备极性的校验， 关闭直流 电流信号发生器， 恢复原直流回路中各设备的连 接关系。通过一次注流操作即可校验所有直流电 流测量设备的极性， 并通过直流保护装置检验差 动量提高极性校验的准确性， 因此本发明可以广 。

3、泛应用于直流输电系统中。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 4 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书4页 附图3页 (10)申请公布号 CN 103645454 A CN 103645454 A 1/2 页 2 1. 一种直流输电系统中直流电流测量设备极性的校验方法， 其包括以下步骤 ： 1） 设置一包括交流系统、 换流变压器、 换流阀、 平波电抗器和若干直流电流测量设备的 直流输电系统 ； 2） 断开直流电流测量设备与直流输电系统中除直流保护装置外其他设备的连接， 并用 导线将同一极直流回路中各直流电流测量设备。

4、进行串联 ； 3） 将直流电流信号发生器串联在各直流电流测量设备构成的回路中， 形成闭环电流回 路 ； 4） 启动直流电流信号发生器， 并将直流电流信号发生器输出的直流电流注入闭环电流 回路中 ； 5） 根据在直流电流测量设备的人机界面上观测所测得的直流电流以及直流保护装置 的输出结果， 判断直流电流测量设备的极性以及直流电流测量设备或其接线方式是否正 确 ； 6） 对所有直流电流测量设备的极性完成校验后， 将直流电流信号发生器的输出减小至 零并关闭直流电流信号发生器 ； 7） 拆除各直流电流测量设备之间以及直流电流测量设备与直流电流信号发生器之间 的导线， 恢复原直流回路中各设备的连接关系。。

5、 2. 如权利要求 1 所述的一种直流输电系统中直流电流测量设备极性的校验方法， 其特 征在于 ： 所述步骤 5） 中， 判断直流电流测量设备的极性以及直流电流测量设备或其接线方 式是否正确， 其具体包括以下步骤 ： （1） 闭环电流回路中的各直流电流测量设备的输出电流均传输至与各直流电流测量设 备连接的人机界面上， 直流输电系统的直流回路中构成差动保护的两个以上直流电流测量 设备的输出电流均传输至直流保护装置中 ； （2） 判断直流电流测量设备的人机界面上观测到的直流电流的方向与直流输电系统中 直流回路上实际电流的方向是否相同 ； 如果在各直流电流测量设备的人机界面上观测到的直流电流的方向与。

6、直流输电系统 中直流回路上实际电流的方向相同， 则说明直流电流测量设备的极性正确， 执行步骤 （3） ； 如果在各直流电流测量设备的人机界面上观测到的直流电流的方向与直流输电系统 中直流回路上实际电流的方向不相同， 则说明直流电流测量设备的极性不正确， 更正直流 电流测量设备或其接线方式， 重新对更正后的直流电流测量设备的极性进行校验， 直到各 直流电流测量设备的极性全部正确后执行步骤 （3） ； （3） 根据直流保护装置的输出结果， 判断直流电流测量设备或其接线方式是否正确 ； 如果直流保护装置输出 0， 则判定直流电流测量设备或其接线方式正确， 完成对所有直 流电流测量设备极性的校验， 关。

7、闭直流电流信号发生器 ； 如果直流保护装置输出 1， 则直流电流测量设备的接线方式不正确， 更正直流电流测量 设备的接线方式后重新对更正后的直流电流测量设备的极性进行校验， 直到各直流电流测 量设备或其接线方式均正确后， 完成对所有直流电流测量设备极性的校验， 关闭直流电流 信号发生器。 3. 如权利要求 1 所述的一种直流输电系统中直流电流测量设备极性的校验方法， 其特 征在于 ： 所述步骤 4） 中， 控制直流电流信号发生器的输出电流值大于各直流电流测量设备 权 利 要 求 书 CN 103645454 A 2 2/2 页 3 识别的最小电流值。 4. 如权利要求 2 所述的一种直流输电系。

8、统中直流电流测量设备极性的校验方法， 其特 征在于 ： 所述步骤 4） 中， 控制直流电流信号发生器的输出电流值大于各直流电流测量设备 识别的最小电流值。 5.如权利要求1或2或3或4所述的一种直流输电系统中直流电流测量设备极性的校 验方法， 其特征在于 ： 所述步骤 5） 中， 直流保护装置包括减法器和比较器， 两个以上直流电 流测量设备的直流电流传输至减法器进行计算， 计算结果与预设的参考值进行比较， 如果 计算结果小于参考值， 则比较器输出 0 ； 否则， 比较器输出 1。 权 利 要 求 书 CN 103645454 A 3 1/4 页 4 一种直流输电系统中直流电流测量设备极性的校验。

9、方法 技术领域 0001 本发明涉及一种直流输电系统中设备的校验方法， 特别是关于一种直流输电系统 中直流电流测量设备极性的校验方法。 背景技术 0002 目前， 在高压直流输电系统中的换流阀两端、 直流极母线侧、 直流中性母线侧和直 流线路侧均安装了直流电流测量设备， 其输出用于直流功率控制、 换流阀保护、 直流母线保 护、 直流中性线保护以及直流线路保护等。由直流电流测量设备测量得到的直流电流的方 向称为极性， 如果直流电流测量设备测量的方向与直流输电系统中直流回路上实际电流的 方向相同， 则直流电流测量设备的极性正确， 所有使用直流电流测量设备输出的控制保护 装置均能正常工作， 否则将会。

10、造成控制功能不正常、 保护动作不正确等严重后果。 0003 对直流电流测量设备的极性进行校验是直流电流测量设备和控制保护装置在安 装、 接线完成后必须要进行的一项试验。 在现有高压直流输电工程的建设过程中， 主要通过 对单个直流电流测量设备进行注流试验并检查其输出的直流电流的极性是否正确， 如图 1、 图 2 所示， 现有技术中， 直流输电系统的构成至少包括两个交流系统 1、 四个换流变压器 2、 四个换流阀 3、 四个平波电抗器 4 和若干直流电流测量设备 5， 需要对直流输电系统中的各 直流电流测量设备5分别进行校验， 具体包括以下步骤 ： 断开直流电流测量设备5与其他 设备的连接。将断开。

11、连接的直流电流测量设备 5 与直流电流信号发生器 6 串联。启动 直流电流信号发生器 6， 对与其串联的直流电流测量设备 5 输出的直流电流的极性进行校 验。重复步骤， 直到对直流输电系统中的直流电流测量设备 5 全部完成校验。由 于高压直流输电系统中存在多个直流电流测量设备， 现有技术中采用对各直流电流测量设 备分别进行注流试验的方法将耗费大量的人力、 物力和时间。 发明内容 0004 针对上述问题， 本发明的目的是提供一种节约人力、 物力和时间的直流输电系统 中直流电流测量设备极性的校验方法， 该方法通过一次注流试验即可校验直流回路中所有 直流电流测量设备的极性。 0005 为实现上述目的。

12、， 本发明采取以下技术方案 ： 一种直流输电系统中直流电流测量 设备极性的校验方法， 其包括以下步骤 ： 1） 设置一包括交流系统、 换流变压器、 换流阀、 平波 电抗器和若干直流电流测量设备的直流输电系统 ； 2） 断开直流电流测量设备与直流输电系 统中除直流保护装置外其他设备的连接， 并用导线将同一极直流回路中各直流电流测量设 备进行串联 ； 3） 将直流电流信号发生器串联在各直流电流测量设备构成的回路中， 形成闭 环电流回路 ； 4） 启动直流电流信号发生器， 并将直流电流信号发生器输出的直流电流注入 闭环电流回路中 ； 5） 根据在直流电流测量设备的人机界面上观测所测得的直流电流以及直。

13、 流保护装置的输出结果， 判断直流电流测量设备的极性以及直流电流测量设备或其接线方 式是否正确 ； 6） 对所有直流电流测量设备的极性完成校验后， 将直流电流信号发生器的输 说 明 书 CN 103645454 A 4 2/4 页 5 出减小至零并关闭直流电流信号发生器 ； 7） 拆除各直流电流测量设备之间以及直流电流测 量设备与直流电流信号发生器之间的导线， 恢复原直流回路中各设备的连接关系。 0006 所述步骤 5） 中， 判断直流电流测量设备的极性以及直流电流测量设备或其接线 方式是否正确， 其具体包括以下步骤 ：（1） 闭环电流回路中的各直流电流测量设备的输出 电流均传输至与各直流电流。

14、测量设备连接的人机界面上， 直流输电系统的直流回路中构成 差动保护的两个以上直流电流测量设备的输出电流均传输至直流保护装置中 ；（2） 判断直 流电流测量设备的人机界面上观测到的直流电流的方向与直流输电系统中直流回路上实 际电流的方向是否相同 ； 如果在各直流电流测量设备的人机界面上观测到的直流电流的方 向与直流输电系统中直流回路上实际电流的方向相同， 则说明直流电流测量设备的极性正 确， 执行步骤 （3） ； 如果在各直流电流测量设备的人机界面上观测到的直流电流的方向与 直流输电系统中直流回路上实际电流的方向不相同， 则说明直流电流测量设备的极性不正 确， 更正直流电流测量设备或其接线方式，。

15、 重新对更正后的直流电流测量设备的极性进行 校验， 直到各直流电流测量设备的极性全部正确后执行步骤 （3） ；（3） 根据直流保护装置的 输出结果， 判断直流电流测量设备或其接线方式是否正确 ； 如果直流保护装置输出 0， 则判 定直流电流测量设备或其接线方式正确， 完成对所有直流电流测量设备极性的校验， 关闭 直流电流信号发生器 ； 如果直流保护装置输出 1， 则直流电流测量设备的接线方式不正确， 更正直流电流测量设备的接线方式后重新对更正后的直流电流测量设备的极性进行校验， 直到各直流电流测量设备或其接线方式均正确后， 完成对所有直流电流测量设备极性的校 验， 关闭直流电流信号发生器。 0。

16、007 所述步骤 4） 中， 控制直流电流信号发生器的输出电流值大于各直流电流测量设备 识别的最小电流值。 0008 所述步骤 5） 中， 直流保护装置包括减法器和比较器， 两个以上直流电流测量设备 的直流电流传输至减法器进行计算， 计算结果与预设的参考值进行比较， 如果计算结果小 于参考值， 则比较器输出 0 ； 否则， 比较器输出 1。 0009 本发明由于采取以上技术方案， 其具有以下优点 ： 1、 本发明由于将直流电流信号 发生器串联在各直流电流测量设备构成的回路中， 并将直流电流信号发生器输出的直流电 流注入闭环电流回路中， 通过在直流电流测量设备的人机界面上观测所测得的直流电流判 。

17、断直流电流测量设备的极性是否正确， 因此本发明通过一次注流试验即可校验直流回路中 所有直流电流测量设备的极性， 从而节约大量的人力、 物力和时间。 2、 本发明由于在闭环电 流回路中将一直流保护装置与两个以上直流电流测量设备串联， 进一步通过在直流保护装 置上观测两个以上直流电流测量设备输出的直流电流的差动量， 判断直流电流测量设备的 极性是否正确， 因此本发明能够提高直流电流测量设备极性校验的准确性。 附图说明 0010 图 1 是直流输电系统的结构示意图 0011 图 2 是采用现有方法分别对单个直流电流测量设备进行注流试验时的设备连接 关系示意图 0012 图 3 是本发明的流程图 00。

18、13 图 4 是采用本发明的校验方法对直流电流测量设备的极性进行校验时的设备连 说 明 书 CN 103645454 A 5 3/4 页 6 接关系示意图 具体实施方式 0014 下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。 0015 本发明的直流输电系统中直流电流测量设备极性的校验方法是基于直流输电系 统实现的， 如图 1 所示， 直流输电系统包括两个交流系统 1、 四个换流变压器 2、 四个换流阀 3、 四个平波电抗器4和若干直流电流测量设备5。 其中， 两交流系统1分别通过换流变压器 2 连接换流阀 3， 换流阀 3 分别与平波电抗器 4 和直流电流测量设备 5 相连 ； 两组由两换流 。

19、阀 3 和若干直流电流测量设备 5 构成的直流回路分别为极一直流线路和极二直流线路。 0016 如图 3 所示， 本发明的直流输电系统中直流电流测量设备极性的校验方法包括以 下步骤 ： 0017 1） 设置一包括交流系统 1、 换流变压器 2、 换流阀 3、 平波电抗器 4 和若干直流电流 测量设备 5 的直流输电系统。 0018 2） 如图 4 所示， 断开直流电流测量设备 5 与换流阀 3、 平波电抗器 4 等其他设备的 连接， 并用导线将同一极直流回路中各直流电流测量设备 5 进行串联。如果各直流电流测 量设备 5 之间已通过管母或导线等连接， 则保持各直流电流测量设备 5 之间的连接。。

20、 0019 3） 如图 4 所示， 将直流电流信号发生器 6 串联在各直流电流测量设备 5 构成的回 路中， 形成闭环电流回路。 0020 4） 启动直流电流信号发生器 6 使之输出电流， 直流电流信号发生器 6 的输出电流 值大于各直流电流测量设备 5 可识别的最小电流值。 0021 5） 根据在直流电流测量设备 5 的人机界面上观测所测得的直流电流以及直流保 护装置 7 的输出结果， 判断直流电流测量设备 5 的极性是否正确， 其具体包括以下步骤 ： 0022 （1） 闭环电流回路中的各直流电流测量设备 5 的输出电流均传输至与各直流电流 测量设备 5 连接的人机界面 （图中未示出） 上，。

21、 直流输电系统的直流回路中构成差动保护的 两个以上直流电流测量设备 5 的输出电流均传输至直流保护装置 7 中。 0023 （2） 判断直流电流测量设备 5 的人机界面上观测到的直流电流的方向与直流输电 系统中直流回路上实际电流的方向是否相同 ； 0024 如果在各直流电流测量设备 5 的人机界面上观测到的直流电流的方向与直流输 电系统中直流回路上直流输电系统中直流回路上实际电流的方向相同， 则说明直流电流测 量设备 5 的极性正确， 执行步骤 （3） ； 0025 如果在各直流电流测量设备 5 的人机界面上观测到的直流电流的方向与直流输 电系统中直流回路上实际电流的方向不相同， 则说明直流电。

22、流测量设备 5 的极性不正确， 更正直流电流测量设备 5 或其接线方式， 执行步骤 2） 5） ， 直到各直流电流测量设备 5 的 极性全部正确后执行步骤 （3） 。 0026 （3） 根据直流保护装置7输出的输出结果， 判断直流电流测量设备5或其接线方式 是否正确 ； 0027 如果直流保护装置 7 输出 0， 则判定直流电流测量设备 5 或其接线方式正确， 执行 步骤 6） ； 0028 如果直流保护装置 7 输出 1， 则直流电流测量设备 5 的接线方式不正确， 更正直流 说 明 书 CN 103645454 A 6 4/4 页 7 电流测量设备 5 的接线方式后重复步骤 2） 5） ，。

23、 直到各直流电流测量设备 5 或其接线方式 均正确后执行步骤 6） 。 0029 6） 所有直流电流测量设备 5 的极性校验完成后， 将直流电流信号发生器 6 的输出 减小至零并关闭直流电流信号发生器 6。 0030 7） 拆除各直流电流测量设备5之间以及直流电流测量设备5与直流电流信号发生 器 6 之间的导线， 恢复原直流回路中各设备的连接关系。 0031 上述步骤 5） 中， 直流保护装置 7 包括减法器 71 和比较器 72， 两个以上直流电流 测量设备5的直流电流传输至减法器71中计算直流电流差动量， 并将计算得到的直流电流 差动量与预设的参考值进行比较， 如果直流电流差动量小于参考值， 则比较器 72 输出 0 ； 否 则， 比较器 72 输出 1。 0032 上述各实施例仅用于说明本发明， 其中各部件的结构、 连接方式和方法步骤等都 是可以有所变化的， 凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进， 均不应排除 在本发明的保护范围之外。 说 明 书 CN 103645454 A 7 1/3 页 8 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103645454 A 8 2/3 页 9 图 3 说 明 书 附 图 CN 103645454 A 9 3/3 页 10 图 4 说 明 书 附 图 CN 103645454 A 10 。