一种换流阀阀厅监测传感器布置方法

摘要

本发明公开了一种换流阀阀厅监测传感器布置方法，涉及直流输电技术领域，其包括以下步骤：根据阀厅内设备的布局构建阀厅模型；确定影响阀厅内环境的影响设备及其设备参数，并对所述影响设备进行不同组合形式的配置；在所述阀厅模型基础上初步选择固定监测传感器的布置点，检测阀厅内环境在不同组合形式下的环境参数；利用移动监测传感器测定所述固定监测传感器的最大测量范围，并绘制布置点处在不同组合形式下的传感器最大测量范围图；根据所述传感器最大测量范围图绘制布置点处的最小交叉图，调整及最终确定监测传感器的布置点以及其间隔距离。

权利要求

1.一种换流阀阀厅监测传感器布置方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：根据阀厅内的运行设备和辅助设备的布局构建阀厅模型；

步骤2：在所述阀厅模型基础上确定影响阀厅内环境的影响设备及其设备参数，并对所述影响设备进行不同组合形式的配置；

步骤3：在所述阀厅模型基础上初步选择固定监测传感器的布置点，检测阀厅内环境在不同组合形式下的环境参数；

步骤4：利用移动监测传感器测定所述固定监测传感器的最大测量范围，并绘制布置点处在不同组合形式下的传感器最大测量范围图；

步骤5：根据所述传感器最大测量范围图绘制布置点处的最小交叉图，调整及最终确定固定监测传感器的布置点以及其间隔距离。

2.根据权利要求1所述的换流阀阀厅监测传感器布置方法，其特征在于，所述辅助设备包括空调、新风设备和水冷设备的一种或其任意组合。

3.根据权利要求2所述的换流阀阀厅监测传感器布置方法，其特征在于，在步骤2中：所述设备参数包括空调安装位置、空调数量、空调运行状态、新风设备安装位置、新风设备数量、新风设备运行状态、水冷设备位置、水冷设备运行状态的一种或其任意组合。

4.根据权利要求1所述的换流阀阀厅监测传感器布置方法，其特征在于，在步骤3中：检测阀厅内环境在不同组合形式下的环境参数包括：对不同高度不同电压等级的影响设备的表面进行温度数据测量；对不同区域的湿度进行采集；对不同区域的PM2.5进行采集；对不同的影响设备的表面盐密进行测量，并根据盐密确定所述影响设备表面的污秽度。

5.根据权利要求1所述的换流阀阀厅监测传感器布置方法，其特征在于，在步骤5中：将不同组合形式下的传感器最大测量范围图叠加确定所述最小交叉图；所述最小交叉图代表该环境参数的固定监测传感器在不同组合形式中最大的有效测量范围。

6.根据权利要求1所述的换流阀阀厅监测传感器布置方法，其特征在于，在步骤5中：在最小交叉图的边界处增加新的固定监测传感器，绘制新增的固定监测传感器的最小交叉图，重复以上步骤，直至最终确定所有固定监测传感器的布置点。

说明书

一种换流阀阀厅监测传感器布置方法

技术领域

[0001] 本发明涉及直流输电技术领域，尤其涉及一种换流阀阀厅监测传感器布置方法。

背景技术

[0002] 直流输电技术近年来在我国得到了快速发展，其在长距离输电、跨区域联网及调度灵活等方面的优势日趋显现。换流阀是换流站重要的核心电气设备，其功能是实现整流和逆变换流阀作为将交流电转换为直流电的核心元件，对于运行环境的要求非常严格，不仅对于运行的环境温度、湿度有严格说明，从运行经验上看，整个阀厅的洁净度对于换流阀及其附属控制单元影响也十分巨大。

[0003] 现有技术中，晶闸管电子电路(TE板)和晶闸管电压检测板(TVM板)板卡直接暴露在阀厅环境中，无外壳防护，易积污，导致板卡的误导通，进而引发事故，如直流输电系统在单极由备用状态转闭锁过程中会出现多起换流阀异常导通事件，事故原因为换流阀晶闸管电子电路(TE板)长时间运行后表面积污严重，在高湿度运行工况下造成其后备触发功能门槛值大大降低，导致在换流变正常充电过程中换流阀异常导通。目前，实际应用中缺少一套对换流阀阀厅进行全方位监测的解决方法。

发明内容

[0004] 针对现有技术中的不足，本发明提供一种换流阀阀厅监测传感器布置方法，可有效布置传感器，减少监测盲区，便于阀厅内环境精准监控，及时发现设备异常。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供一种换流阀阀厅监测传感器布置方法，其包括以下步骤：

[0006] 步骤S10：根据阀厅内的运行设备和辅助设备的布局构建阀厅模型；

[0007] 步骤S20：在所述阀厅模型基础上确定影响阀厅内环境的影响设备及其设备参数，并对所述影响设备进行不同组合形式的配置；

[0008] 步骤S30：在所述阀厅模型基础上初步选择固定监测传感器的布置点，检测阀厅内环境在不同组合形式下的环境参数；

[0009] 步骤S40：利用移动监测传感器测定所述固定监测传感器的最大测量范围，并绘制布置点处在不同组合形式下的传感器最大测量范围图；

[0010] 步骤S50：根据所述传感器最大测量范围图绘制布置点处的最小交叉图，调整及最终确定固定监测传感器的布置点以及其间隔距离。

[0011] 如上所述的换流阀阀厅监测传感器布置方法，进一步地，所述辅助设备包括空调、新风设备和水冷设备的一种或其任意组合。

[0012] 如上所述的换流阀阀厅监测传感器布置方法，进一步地，在步骤2中：所述设备参数包括空调安装位置、空调数量、空调运行状态、新风设备安装位置、新风设备数量、新风设备运行状态、水冷设备位置、水冷设备运行状态的一种或其任意组合。

[0013] 如上所述的换流阀阀厅监测传感器布置方法，进一步地，在步骤3中：检测阀厅内环境在不同组合形式下的环境参数包括：对不同高度不同电压等级的影响设备的表面进行温度数据测量；对不同区域的湿度进行采集；对不同区域的PM2.5进行采集；对不同的影响设备的表面盐密进行测量，并根据盐密确定所述影响设备表面的污秽度。

[0014] 如上所述的换流阀阀厅监测传感器布置方法，进一步地，在步骤5中：将不同组合形式下的传感器最大测量范围图叠加确定所述最小交叉图；所述最小交叉图代表该环境参数的固定监测传感器在不同组合形式中最大的有效测量范围。

[0015] 如上所述的换流阀阀厅监测传感器布置方法，进一步地，在步骤5中：在最小交叉图的边界处增加新的固定监测传感器，绘制新增的固定监测传感器的最小交叉图，重复以上步骤，直至最终确定所有固定监测传感器的布置点。

[0016] 本发明与现有技术相比，其有益效果在于：本发明通过最小交叉图确定监测传感器的最优布置点，避免监测传感器布置点不合理导致的有效检测范围重叠或出现检测不到的检测范围，优化监测传感器的布置点安排，减少监测盲区，便于阀厅内环境精准监控，及时发现设备异常。

附图说明

[0017] 图1为本发明实施例中换流阀阀厅分布式综合监测传感器布置的方法流程图；

[0018] 图2为本发明实施例中阀厅的布局示意图；

[0019] 图3为从A方向观察阀厅布局的侧视图；

[0020] 图4为固定监测检测传感器的初步布置点的示意图；

[0021] 图5为以温度为例绘制的传感器最大测量范围图；

[0022] 图6为以温度为例绘制的最小交叉图。

[0023] 其中：1、巡视平台；2、巡视楼梯；3、地面。

具体实施方式

[0024] 下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。

[0025] 实施例：

[0026] 参见图1至图6，一种换流阀阀厅监测传感器布置方法，其包括以下步骤：

[0027] 步骤S10：根据阀厅内运行设备和辅助设备的布局构建阀厅模型；所述辅助设备包括空调、新风设备和水冷设备的一种或其任意组合。

[0028] 对换流阀阀厅内的运行设备和辅助设备的布局进行分析，测量阀厅内设备的位置，采用AUTOCAD绘制阀厅平面布局图，并在阀厅平面布局图中精确标注阀厅内设备的位置及距离尺寸，以供后续为选择测量布点和绘制阀厅环境测量参数分布图提供阀厅模型。

[0029] 以±500kV换流站阀厅为例作进一步说明，图2为本发明实施例中阀厅的布局示意图，图3为从A方向观察阀厅布局的侧视图，简化后的阀厅的运行设备有阀塔以及套管，辅助设备有阀厅空调和新风设备，其中，空调设置在阀厅出入口，新风设备是由送风系统和排风系统组成的一套独立空气处理系统，巡视平台1和巡视楼梯2为运维人员平时巡检通道，地面3为空调安装处。

[0030] 步骤S20：在所述阀厅模型基础上确定影响阀厅内环境的影响设备及其设备参数，并对所述影响设备进行不同组合形式的配置；进一步地，所述设备参数包括空调安装位置、空调数量、空调运行状态、新风设备安装位置、新风设备数量、新风设备运行状态、水冷设备位置、水冷设备运行状态的一种或其任意组合。

[0031] 本实施例中，空调的运行影响阀厅内环境的温湿度，新风设备的运行则影响阀厅内环境的颗粒物和设备表面污秽度，其中，设备参数包括：空调安装位置、空调数量、空调运行状态、新风系统安装位置、新风系统数量、新风系统运行状态，对上述影响设备及其设备参数进行确定并记录，形成表1。

[0032] 表1

[0033]代号 影响阀厅环境设备 位置 出风口数量 运行状态
X 空调      
Y 新风设备      

[0034] 步骤S30：在所述阀厅模型基础上初步选择固定监测传感器的布置点，检测阀厅内环境在不同组合形式下的环境参数；进一步地，检测阀厅内环境在不同组合形式下的环境参数包括：对不同高度不同电压等级的影响设备的表面进行温度数据测量；对不同区域的湿度进行采集；对不同区域的PM2.5进行采集；对不同的影响设备的表面盐密进行测量，并确定所述影响设备表面的污秽度。

[0035] 本实施例中，根据阀厅模型，初步选择固定监测传感器的布置点，如图4所示，本实施例中阀厅监测传感器设置考虑因素如下，

[0036] (1)点1和点6为阀厅入口，运维人员出入阀厅从而会对阀厅内环境有影响，且两个测点与外界环境接近，通过两个测点的变化，感知外界环境的变化。

[0037] (2)点2位于阀厅巡检通道楼梯入口，运维人员上下楼梯身上灰尘会散落下来，需要楼梯入口处进行颗粒物和污秽度的环境参数测量。

[0038] (3)点3、点4和点5则根据阀厅内运行设备对应布置，监测传感器布置于每相阀塔中间位置，阀塔设备的发热集中在中间位置，监测传感器布置在中间位置可更好的感知各阀塔设备的环境变化。

[0039] 具体地，固定监测传感器测量阀厅内环境环境参数包括：红外测温仪对不同高度和不同电压等级的影响设备的表面进行温度数据测量；湿度测量仪对不同区域的湿度进行采集；颗粒物测量仪对不同区域的PM2.5进行采集；光纤污秽度测量仪对不同设备表面盐密进行测量，并根据盐密计算设备表面的污秽度，测量的环境参数数据点记录表如表2所示。

[0040] 表2

[0041]

[0042] 步骤S40：利用移动监测传感器确定所述固定监测传感器的最大测量范围，并绘制布置点处在不同组合形式下的传感器最大测量范围图。

[0043] 图5为以温度为例绘制的传感器最大测量范围图，其中，传感器最大测量范围图是指不同组合形式下，布置点处的监测传感器有效的测量范围，环境参数的数值在最大测量范围图的边框围成的区域内都是相同的，超过最大测量范围图的边框围成的区域的则是环境参数的数值已经发生变化的。

[0044] 本实施例中，按照阀厅监测传感器设置考虑因素，在左侧入口门处(即布置点1)初步设置一温度监测传感器，先在阀厅模型图纸上标记在只有空调运行(即X模式下)的情况下，工作人员手持移动监测传感器(即移动红外测温仪)确定所述固定监测传感器(固定红外测温仪)的最大测量范围。具体地，设定在布置点的红外测温仪监测到周围的环境温度是30℃，工作人员手持移动红外测温仪从布置点1出发，当到达某一处时，手持移动红外测温仪测量出的温度发生变化(即不为30℃)，此时则认为此处是固定监测传感器的测量边界，超过该测量边界后固定监测传感器不能准确反映区域温度，重复操作以上步骤确定固定监测传感器的边界。同理，以同样的方法绘制只有风冷设备运行(即Y模式下)以及空调和风冷设备同时运行(即X+Y模式下)下的传感器最大测量范围图。

[0045] 步骤S50：根据传感器最大测量范围图绘制布置点处的最小交叉图，调整及最终确定固定监测传感器的布置点以及其间隔距离。

[0046] 根据传感器最大测量范围图绘制布置点处的最小交叉图：参见图6，分别在X模式、Y模式、X+Y模式绘制布置点处的传感器最大测量范围图，三种配置模式下的传感器最大测量范围图的重叠部分则是最小交叉图，其中，最小交叉图代表该环境参数的监测传感器在不同配置模式中最大的有效测量范围，即在最小交叉图内，固定监测传感器能有效反应该区域在不同组合形式下有效的环境参数测量值。

[0047] 调整及最终确定监测传感器的布置点以及其间隔距离：在最小交叉图的边界处增加新的固定监测传感器，绘制新增的固定监测传感器的最小交叉图，重复步骤S10至步骤S50直至确定阀厅内所有固定监测传感器的布置点。具体地，如在距布置点1处10m的地方为上述温度的最小交叉图的边界，则在布置点1和布置点2之间增加一个测点(即图6中的J1)，重复以上监测传感器布置方法，直至最小交叉图可覆盖阀厅内环境，此时，固定监测传感器能有效监测阀厅内环境的各个环境参数。

[0048] 上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。