一种轨道交通电力监控直流负荷监测方法
【专利摘要】本发明涉及一种轨道交通电力监控直流负荷监测方法，其特征在于，步骤为：构建轨道交通电力监控直流负荷监测系统，在数据分析及监控中心实时显示通过所有电力系统同步相量测量装置获得的动态参数，并根据该动态参数及所有所述电力系统同步相量测量装置上传的各电力分支各级状态信号给出相应告警。本发明提供了一种轨道交通电力监控直流负荷监测方法，其具有如下优点：1、具有更强大的接口通讯处理能力；2、具有更快速准确的实时数据运算和传送功能；3、具有更强大集中的数据监视平台，提供更丰富的调度管理功能。
【专利说明】一种轨道交通电力监控直流负荷监测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种轨道交通电力监控直流负荷监测方法。
【背景技术】
[0002]随着轨道交通客流的不断增长，各线路的电能负荷也不断增长，电力设备故障率也逐年增加。目前因电力故障引起的地铁运营事故己占事故总数的30%，并且故障率呈增长趋势，其中，2009年电力系统故障报修总数就比2008年增加约84%
[0003]在城市轨道交通中，电力机车必须能产生足够大的牵引力，具有较高的过载能力，并能充分利用牵引电机容量，容易实现调速以及先进的经济技术指标的特点，上海轨道交通机车常采用直流电机，其具备以下优缺点:对于直流电机来说，启动和调速容易实现，但电机结构复杂、成本高，且接通电源瞬间启动电流太大，串联大功率电阻限流和降压使能量损耗大。
[0004]目前轨道交通传统的电力监控系统是利用计算机控制、网络、数据库、现代通信等技术将变电站所有二次设备(包括控制、信号、测量、保护、自动装置及远动装置等)经过功能组合和优化设计，对变电站执行自动监视、测量、控制和协调来提高变电站运行效率和管理水平的一种自动化系统。但传统电力监控系统对机车启动电流大、电流电压瞬间突变等现象无法捕捉或记录。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是实现监测轨道交通电力的直流供电各项参数。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了 一种轨道交通电力监控直流负荷监测方法，其特征在于，步骤为:
[0007]第一步、将轨道交通中不同车站的各个变电所内不同的待监测设备与各自的电力系统同步相量测量装置相连，由电力系统同步相量测量装置监测各变电所内各电力分支线路的动态参数及各极绝缘状态信号，同一变电所内的所有电力系统同步相量测量装置的输出端均连接同一数据集中器的输入端，各个数据集中器的输出端再与各自的交换机相连；
[0008]第二步、将所有交换机与位于远端的数据分析及监控中心接入以太网，数据分析及监控中心通过以太网以监听的方式获取数据，同时，各个电力系统同步相量测量装置通过以太网与GPS服务器同步校时；
[0009]第三步、在数据分析及监控中心实时显示通过所有电力系统同步相量测量装置获得的动态参数，并根据该动态参数及所有所述电力系统同步相量测量装置上传的各电力分支各级状态信号给出相应告警。
[0010]优选地，在所述第一步中，所有所述电力系统同步相量测量装置或在各电力分支线路的入口处配置，或在某一电力分支线路上每隔一段距离后再配置。
[0011]优选地，第一步中所述的动态参数至少包括直流电流、母线电压、正极对地电压和负极对地电压。[0012]优选地，在所述第三步中，对所述电力系统同步相量测量装置获得的动态参数中的电压进行10%闪变报警，即根据既有标准判断电压是否出现了超过正常值至少10%的波动，若是，则发出报警；
[0013]在所述第三步中，对所述电力系统同步相量测量装置获得的动态参数中的交流电流或交流电压进行向量分析，根据既有标准判断是否产生超限的零序电流或零序电压，若是，则发出报警。
[0014]优选地，所述数据分析及监控中心至少包括用于接入所述以太网的交换机，交换机与前置机相连，前置机与多台终端形成闭合回路。
[0015]本发明提供了一种轨道交通电力监控直流负荷监测方法，其具有如下优点:1、具有更强大的接口通讯处理能力；2、具有更快速准确的实时数据运算和传送功能；3、具有更强大集中的数据监视平台，提供更丰富的调度管理功能。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本发明所使用的系统框图。
【具体实施方式】
[0017]为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
[0018]结合图1，本发明提供了一种轨道交通电力监控直流负荷监测方法，其步骤为:
[0019]第一步、将轨道交通中不同车站的各个变电所内不同的待监测设备与各自的电力系统同步相量测量装置PMU相连，由电力系统同步相量测量装置PMU监测各变电所内各电力分支线路的动态参数及各极绝缘状态信号，同一变电所内的所有电力系统同步相量测量装置PMU的输出端均连接同一数据集中器的输入端，各个数据集中器的输出端再与各自的交换机相连。
[0020]为了达到快速、精确地采集现场设备的直流数据，本方法前端采集装置采用电力系统同步相量测量装置PMU，用于测量电力系统的动态参数(如直流电压、电流等)。电力系统同步相量测量装置PMU是基于嵌入式装置的监测系统，其既可独立监测直流负荷情况，也可与主测控仪通信实现协调监测，具体来讲，它主要用于完成以下功能:
[0021](I)用于监测各电力分支线路的直流电流、母线电压、正极对地电压和负极对地电压等，并对各电力分支线路的各极绝缘状态按整定值进行判断。
[0022](2)通过以太网接收主测控仪的下传信号，了解切换开关状态，上传分各电力分支线路的各极绝缘状态信号和电力系统动态参数的实时监测数据。
[0023]电力系统同步相量测量装置PMU的配置很灵活，即可在各电力分支线路的入口处配置，也可在某一电力分支线路上每隔一段距离后再配置。另外即使主测控仪故障，各现场电力系统同步相量测量装置PMU也能对各个电力分支线路进行监测，具有较高的监测可靠性。
[0024]第二步、将所有交换机与位于远端的数据分析及监控中心接入以太网，数据分析及监控中心通过以太网以监听的方式获取数据，同时，各个电力系统同步相量测量装置PMU通过以太网与GPS服务器同步校时。
[0025]所述数据分析及监控中心至少包括用于接入以太网的交换机，交换机与前置机相连，前置机与多台终端形成闭合回路。
[0026]第三步、数据分析及监控中心的终端实时显示通过所有电力系统同步相量测量装置PMU获得的动态参数，并根据该动态参数及所有所述电力系统同步相量测量装置PMU上传的各电力分支各级状态信号给出相应告警，其主要包括:
[0027]终端可由工控机实现，安装监测软件，系统实时动态监测系统加强了对电力系统动态安全稳定的监控，提高调度机构准确把握系统运行状态的能力，并有助于研究大电网的动态过程，为制订电力系统控制策略和设计、运行、规划方案提供依据，主要完成以下功倉泛:
[0028](I)生成直流系统图，在系统图的各测点上显示实时监测值；
[0029](2)查询历史数据曲线，分析趋势；
[0030](3)查看故障点直流电流电压变化情况，生成故障录波图；
[0031](4)自动生成直流负荷超限提示；
[0032](5)超限数据及报警时间永久存储供查阅。
[0033]在上述步骤中，超限数据报警包括:
[0034](I)对所述电力系统同步相量测量装置PMU获得的动态参数中的电压进行10%闪
变报警，即根据既有标准判断电压是否出现了超过正常值至少10%的波动，若是，则发出报
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[0035](2)对所述电力系统同步相量测量装置PMU获得的动态参数中的交流电流或交流电压进行向量分析，根据既有标准判断是否产生超限的零序电流或零序电压，若是，则发出报警。
[0036](3)根据既有标准判断SCADA遥测数据是否越界，若是，则发出报警。
[0037](4)根据既有标准判断SCADA遥信数据的状态是否改变，若是，则发出继电保护跳闸报警或一般设备故障报警。
【权利要求】
1.一种轨道交通电力监控直流负荷监测方法，其特征在于，步骤为: 第一步、将轨道交通中不同车站的各个变电所内不同的待监测设备与各自的电力系统同步相量测量装置(PMU)相连，由电力系统同步相量测量装置(PMU)监测各变电所内各电力分支线路的动态参数及各极绝缘状态信号，同一变电所内的所有电力系统同步相量测量装置(PMU)的输出端均连接同一数据集中器的输入端，各个数据集中器的输出端再与各自的交换机相连； 第二步、将所有交换机与位于远端的数据分析及监控中心接入以太网，数据分析及监控中心通过以太网以监听的方式获取数据，同时，各个电力系统同步相量测量装置(PMU)通过以太网与GPS服务器同步校时； 第三步、在数据分析及监控中心实时显示通过所有电力系统同步相量测量装置(PMU)获得的动态参数，并根据该动态参数及所有所述电力系统同步相量测量装置(PMU)上传的各电力分支各级状态信号给出相应告警。
2.如权利要求1所述的一种轨道交通电力监控直流负荷监测方法，其特征在于，在所述第一步中，所有所述电力系统同步相量测量装置(PMU)或在各电力分支线路的入口处配置，或在某一电力分支线路上每隔一段距离后再配置。
3.如权利要求1所述的一种轨道交通电力监控直流负荷监测方法，其特征在于，第一步中所述的动态参数至少包括直流电流、母线电压、正极对地电压和负极对地电压。
4.如权利要求1所述的一种轨道交通电力监控直流负荷监测方法，其特征在于，在所述第三步中，对所述电力系统同步相量测量装置(PMU)获得的动态参数中的电压进行10%闪变报警，即根据既有标准判断电压是否出现了超过正常值至少10%的波动，若是，则发出报警； 在所述第三步中，对所述电力系统同步相量测量装置(PMU)获得的动态参数中的交流电流或交流电压进行向量分析，根据既有标准判断是否产生超限的零序电流或零序电压，若是，则发出报警。
5.如权利要求1所述的一种轨道交通电力监控直流负荷监测方法，其特征在于，所述数据分析及监控中心至少包括用于接入所述以太网的交换机，交换机与前置机相连，前置机与多台终端形成闭合回路。
【文档编号】H02J13/00GK103915900SQ201410156325
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年4月18日 优先权日:2014年4月18日
【发明者】张宏亮, 吴玉怀, 徐斌涛, 阮晓蓉, 李敏, 矫晓丽 申请人:上海电科智能系统股份有限公司