抽水蓄能电站就像一块绿色“充电宝”，新能源出力大或用电低谷时充电，反之放电。
近年来，福建水电、风电、光伏等新能源跃升式发展，福建省发电装机容量突破8000万千瓦，其中，清洁能源装机占比为63%，抽水蓄能已成为推动构建新型电力系统的关键支撑和基础配置。
启动快、调节灵活的抽水蓄能电站能及时响应电网的应急需求，是电网的“调节器”和“平衡器”。为了使大规模清洁能源更好地接入电网，刚刚全方位投运的厦门电站还将发挥“稳压器”作用。
“‘一发一抽’‘两抽一发’，根据福建电网负荷调节需求，电站每天运行情况都在变化。” 厦门电站是目前省内单机容量极大的抽水蓄能电站，全方位投运后将承担更多的电网平衡和新能源消纳任务，也让福建电网调控方式更加灵活。”
本次投运的4号机组将为厦门电站这一“稳压器”再添助力，进一步有效增加电网节点电压的灵活调控能力，更好地应对风险。面对高温、暴雨、台风等挑战，厦门电站团队不懈努力，实现了机组一次安装完成、一次启动成功、一次调试成功、一次通过15天试运行，各项关键性能指标优良。“机组调试不是简单地‘搭积木’，更像是支撑机组可靠稳定运行的‘基座’，我们必须严格按照设计要求，做到严丝合缝。”
一、概述（WBDCS-8000直流系统接地故障报警装置有着过硬的产品质量）
WBDCS-8000直流电源系统绝缘监测装置是在原有产品的基础上进行技术提升。提高了装置的测量精度和抗电容干扰的能力。在性能指标的适应性、调试的方便性及运行的可靠性方面均处于国内上游水平。装置利用了信号相位锁定、超前校正及跟踪积木式结构等技术，从根本上解决了判断数据不全、选线不准等弊病。且根据2011年12月国家电网公司制定的《十八项国家电网公司十八项电网重大反事故措施》中的第五项“防止变电站全停及重要客户停电事故”中明确提出了原有的直流电源系统绝缘监测装置，要求增加交流窜直流故障的测记和报警功能。本装置采用实时跟踪信息零处理技术，解决了交流信号窜入直流故障的测记和报警，是作为直流系统逐步改造提升的理想设备。广泛适用于电力、石化、冶金、邮电、铁路等行业发电厂及变电站。是一种提高电网自动化管理水平、确保可靠运行及故障准确定位的理想智能仪器。
二、整机测量原理说明（WBDCS-8000直流系统接地故障报警装置有着过硬的产品质量）
根据直流系统的特殊性，本装置的测量从测量内容区分，可分为四大部分，一是母线监测，二是分支回路查巡，三是交流窜直流监与报警，直流系统交流成份纹波的监测。
2.1直流母线监测
2.1.1 在直流系统中，分别从桥网络A和桥网络B读取X和Y两个直流中心对地电压值。
见图－
◎ U 为直流系统母线电压 ◎ U+为直流系统母线正极对地电压
◎ U－为直流系统母线负极对地电压 ◎ R+为直流系统母线正极对地电阻
◎ R－为直流系统母线负极对地电阻 ◎ X为电桥网络A直流中点对地电压
◎ Y为电桥网络B直流中点对地电压
2.1.2根据电路基本原理分析，要准确求出正对地电阻R+和负对地电阻R－，必建立两组独立的电桥网络方程，将其联立求解，才能真正求出两个电阻R+和R－的电阻值。R1、R2、R分别组成电桥网络，R1≠R2为常量，我们充分利用两个不平衡桥网络A和网络桥B。可以导出绝缘电阻R+和R－仅与母线电压及测量值“X”与“Y”有关。经电脑编程分别计算出R+与R－的数值，同时也可以计算出母线正端对地电压U+与母线对地电压U－值。结构原理如图一所示。
2.2支回路查巡，故障定位，报警。
主机中配有大功率电阻做为电桥，检测支路时定时启动电桥电阻信号接至直流系统的正负极与地之间。利用电阻电桥之间的转换，不同的接地电阻与投入的电桥电阻之间的并联，产生不同对地电压，产生了不同的接地漏电流，安装于各支路的传感器检测每个支路漏电流。工作原理见（图二）所示。如果支路有电阻接地、交流窜入故障、直流互窜故障的支路信号、对于故障回路则该支路上的传感器产生感应电压，感应电压的大小与支路电阻成反比。感应电压信号经模拟选择开关、放大、带通滤波、相位比较、滤波、A/D转换、送CPU进行数据处理，再通过RS485接口转入主机。
随着电网容量的不断扩大，电压等级的不断提高，分支回路也相应的增多，有的变电站已多达500分支回路以上。为了满足这方面的需求，本装置利用了总线技术，采用分层分布式设计。将每16回路增加一个采集模块，这种分层分布式的分散结构不需改变原有的主机结构。并可以拓展到512个回路。采样模块和主机之间利用RS485接口实现并接。每个模块地址码可以在现场随意设定，大大提高了产品的适用性和装置的可靠性。
2.3 直流系统中交流成份（纹波）的监测。故障报警。
电路采用耦合、交直流分解等特殊电路处理，能实时准确地对直流电源纹波含量即纹波电压值，计算直流中的纹波系数，如图三。
2.4 交流窜直流保护，故障幅度与录波与波形分析,窜入支路故障定位。
主机配置母线交流电压检测电路，母线通过电容隔直流、差分运放、快速整流、滤波、高速AD，实时检测母线上的交流信号，并反馈至主芯片，若外部交流窜入电压大于所设定的信号，通过声光报警及干接点输出报警相关信息，并启动了支路巡查电路，巡查电路确定故障支路。并记录保存本次报警相关信息，大大提高系统的方便性和可靠性。如图四。
2.5 直流互窜检测，故障定位与分析。
本机内置快速高精度检测电路，实时检测现场两段母线之间的直流互窜故障，并准确查找互窜支路，大大提高系统的方便性和可靠性。为了保证直流电源对变电站可靠运行需要。常常设有两段独立的直流电源。同一变电站两段直流是要求分开独立运行，由于接线错误，设备老化通常会造成两段母线发生了电气上的连接，出现了两段母线手拉手现象。现有的直流系统是采用两个电桥监测各自的母线，两段母线出现了电气上的连接也说是会出现我们常说的“两点接地现象”。两点接地现象常常会对变电站的继电保护正常运行造成一定的危险。我们利用了现有直流接地装置的技术升级，将电桥电路的智能化技术与支路巡查电路进行充分的结合，成功解决了直流系统两段母线出现了电气上的连接，也就是发生了手接手的两点接地进行了告警，并通过支路巡查定位，准确地查找发生两段直流母线互窜的回路。我们将两台独立测量的直流绝缘监察装置通过测量与通迅技术，进行数据分析，进行了定位，有效地查找发生直流互窜接地的回路。
发生直流互窜的主要归纳为有五种工作方式：
现象一、第1段母线负端与第2段母线负互窜。
现象二： 第1段母线正和第2段母线正互窜.
现象三：第1段母线正和第2段母线正，第1段母线负和第2段母线负同时互窜
现象四：第1段母线负端和第2段母线正端互窜，或第1段母线正端和第2段母线负端互窜。
三、功能特点（WBDCS-8000直流系统接地故障报警装置有着过硬的产品质量）
本装置采用Cortex-M3内核的STM32芯片为主控芯片，集成度高，抗干扰能力强，运行速度快，功耗低。
3.1 操作界面基于菜单式的人性化设计。
3.2相关的所有参数均可通过菜单进行设置，相关的所有报警均通过声光输出和相应的干接点输出。
3.3准确检测直流电压、模块状态、直流绝缘及接地选线为；精准区分母线接地、支路接地，并显示接地电阻阻值；自动分辨两条或两条以上支路同时接地的故障等。
3.4可随时操作界面进入全部支路的巡检操作，以观察全部支路的接地状况。
3.5 可随时操作界面进入全部支路的单检操作，分全部支路单检（通过按键循环检测）和选定支路单检（通过按键选定某一支路检测）。
3.6 保存显示当前5次的母线绝缘报警记录。
3.7 提供检测2段母线的纹波电压和纹波系数。
3.8 对CT极性无一致性要求、无方向要求。
3.9 信号采集数据采用RS485接口技术，使数据的有效传输距离可达 1000米。
3.10装置提供串行数据通讯接口（RS－232、RS－485）和外部设备连系。
3.11 装置提供100M的以太网接口。
3.12支路检测速度快.巡检16路以后的数据时，平均每路巡检时间低于1秒。
3.13 本机可以通过参数设定设置交流窜入报警门限（交流有效值）。
3.14装置采用实时跟踪信息零处理技术，解决了交流信号窜入直流故障的测记和报警。
3.15采用彩屏液晶显示、中文界面、显示直观明了，并带有液晶自动保护功能。
3.16本系统可提供简单的多机连接功能，适用于复杂的多级直流系统中，不会出误报及拒报现象。
3.17 纹波测量：采用实时全数字宽带测量、实时测量全范围的直流电源纹波、电压值、并计算纹波系数值，有效记录直流电源中的交流含量。
四、技术性能指标（WBDCS-8000直流系统接地故障报警装置有着过硬的产品质量）
4.1 适应环境温度：-10℃～+55℃：湿度≤90％
4.2 大气压：80-110KPA；
4.3 直流系统电压等级：220Vdc、110Vdc、48Vdc、24Vdc；
4.4装置工作电压：AC/DC 85-265v
4.5 母线段数：二段
4.6 继电器接点电流：DC220V/3A
4.7 母线电压测量精度：±0.5％
4.8 母线绝缘电阻测量精度：0-5KΩ偏差0.1KΩ
5-50KΩ偏差≤5％
50-100KΩ偏差≤10％
4.9 继电器动作报警时间: ≤2秒
4.10 支路绝缘电阻测量精度：0.5-10KΩ片偏差≤15％
10-25KΩ偏差≤20％
4.11 交流窜入电压测量范围：0-300V
4.12 交流窜入电压测量精度：≤1%
4.13 纹波测量范围：0-100V
4.14 纹波测量精度大于1%
4.15装置功耗：≤30W
4.16 装置重量：≤8Kg
4.17 外型尺寸：（长×高×深）：360×135×280㎜，
4.18 采集单元外型：155×95×43㎜
五、产品图片（WBDCS-8000直流系统接地故障报警装置有着过硬的产品质量）
5.1主机前面板各部件功能介绍：见上图所示。
5.1.1按键“上”键、“下”键、“左”键、“右”键、“确定”键、“取消”键。
5.1.2指示灯
电源指示灯：仪器通上电源时，该灯亮。
信号指示灯：仪器进入支路检测状态后，该灯亮。
超压报警灯：母线电压超过门限设定值时，该灯亮。
欠压报警灯：母线电压低于门限设定值时，该灯亮。
绝缘报警灯：母线对地绝缘电阻低于门限设定值时，该灯亮。
支路报警灯：支路检测时，接地电阻值低于门限设定值时，该灯亮。
瞬时接地灯：母线瞬时对地绝缘电阻值低于门限设定值时，该灯亮。
交流串路灯：当有交流窜入时，该灯亮。
5.1.3液晶显示器
中文显示设定参数,母线监测数据及支路检测数据等.
5.1.4电源开关
电源开关置于机箱后面，置ON时接通仪器工作电源，置OFF时，电源切断。
5.2主机后面面板简介
后面板上贴有接线端子功能表，见下图所示。其中故障报警继电器输出为常闭触点，当仪器正常工作时，该继电器触点断开；当仪器发生故障时，该继电器触点闭合。其它报警继电器输出均为常开触点，只有报警输出时，相应的继电器触点才闭合。
六、通电前检查
6.1装置到货后，首先应检查包装箱上的产品登记单与装置箱体上的质量检验合格证，并确认与订货一致。
6.2打开装置机箱对装置各部件进行检查，确定各部件有无松动及损坏现象，检查有关电缆线连接是否可靠。
6.3核对装置工作电源电压和现场电压是否相符。
6.4上述各项检查完毕方可通电试验。
抽水蓄能机组涉及零部件数量庞大、结构复杂、精密程度高，电站高效的管理智能化水平对保障机组可靠稳定运行至关重要。
厦门电站中控室内大屏幕上呈现着设备监控图，线条的转向、颜色的变换、数字的闪烁……每一处电子信号的更迭，都标示着机组的运行轨迹。计算机监控系统作为抽水蓄能电站的中心神经系统，控制着整个电站机组的启停、工况转化，并在出现异常情况时自动停机和报警。“厦门电站监控系统采用的‘中国芯’，约指甲盖表面大小，却可为电站可靠提供关键支撑。”
国产芯片数据处理效率高、抗干扰能力强，能更好地发挥数据可靠基础保障作用。经过与多方专家的反复论证和参建各方的多次沟通协调，厦门电站监控系统可编辑逻辑控制器第1次采用国内产芯片，实现了二次设备共269个电子元器件国内产化，消除了应用进口芯片的“卡脖子”风险，提升自主可控水平，保障抽水蓄能电站信息可靠。
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