換流站高壓直流母線電壓的非接觸式測量.pdf

1、當(dāng)今±800kV特高壓直流輸電已經(jīng)成為輸電領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。直流輸電線路中各部分電壓的測量對保證特高壓直流輸電系統(tǒng)安全、穩(wěn)定地運行具有重要作用，同時對直流輸電工程而言，電壓測量在保證安全施工、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟地運轉(zhuǎn)等方面具有重要的參考意義。現(xiàn)代直流輸電系統(tǒng)中，換流站作為一個重要的組成環(huán)節(jié)，準(zhǔn)確可靠的母線電壓測量能夠為換流站系統(tǒng)的控制和保護提供重要的參考信息，伴隨著母線電壓等級的提高，對母線電壓測量也提出了新的要求。因此，針對換流站閥廳直流側(cè)母線

2、泄流過程的電壓測量，本文采用由電場標(biāo)定電壓的測量方法研究了電壓的非接觸式測量，進行了測量原理，測量方式，數(shù)據(jù)處理等方面的討論以及功能需求分析。同時，介紹并成功研制了一套適用于換流站閥廳直流側(cè)母線泄流過程電場測量的設(shè)備，實現(xiàn)了電場記錄設(shè)備的各項功能。
　　通過對換流站閥廳直流側(cè)母線泄流過程電壓的分析，本文根據(jù)母線電壓產(chǎn)生合成電場的原理提出了電壓的非接觸式測量方法，即根據(jù)電壓與電場的關(guān)系，通過電場測量值進行對電壓標(biāo)定。針對當(dāng)前缺少一種

3、有效的測量設(shè)備能夠?qū)Α?00kV換流站閥廳直流側(cè)母線泄流過程產(chǎn)生的交直流混合電場進行測量，本文利用振動電容式電場傳感器、STM32嵌入式微控制器和光纖以太網(wǎng)絡(luò)的工作原理研制了一種電場記錄設(shè)備。該電場記錄設(shè)備可以提供長時間的交直流混合電場測量，電場測量帶寬覆蓋 DC-50Hz，并且能夠?qū)崿F(xiàn)測量數(shù)據(jù)遠距離傳輸、實時存儲、顯示等功能。本套設(shè)備通過振動電容式電場傳感器獲取電場信號，并轉(zhuǎn)換為電壓信號輸出，通過下位機系統(tǒng)進行測量信號的采集并通過光纖

4、以太網(wǎng)絡(luò)將采集后的數(shù)據(jù)無損地傳輸至上位機。運行于上位機的信號處理軟件實現(xiàn)基于低通濾波算法的數(shù)據(jù)處理，以及對處理后的數(shù)據(jù)的波形顯示和存儲。
　　在上述電場記錄設(shè)備的軟硬件實現(xiàn)的基礎(chǔ)上，對電場記錄設(shè)備進行了功能性測試。實驗測試結(jié)果證明，該設(shè)備性能穩(wěn)定，能夠有效的、準(zhǔn)確的對交直流混合電場信號進行測量與記錄，可以應(yīng)用于記錄±800kV換流站閥廳高壓直流側(cè)母線泄流過程產(chǎn)生的電場。設(shè)備的上、下位機通信安全可靠，具有便攜性、可擴展功能等特點，具