用于多端子混合线路中的故障区段识别的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于多端子混合线路中的故障区段识别的方法和装置。该方法包括根据混合线路的每个端子处的电压和电流的测量来获得正序电压相量和正序电流相量。该方法还包括计算针对每个端子的电压相量，其中使用针对第二端子和第三端子中的一个所获得的至少电压相量和电流相量以及针对第一端子所获得的电流相量来执行针对第一端子的电压相量的计算。此后，该方法包括基于针对每个端子的所计算电压相量和所获得的电压相量的比较来确定混合线路具有故障的区段。另外，该方法包括利用基于对具有故障的区段的确定而生成的重新跳闸信号来控制开关装置。

Method and device for fault section identification in multi terminal hybrid line

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于多端子混合线路中的故障区段识别的方法和装置
本专利技术一般涉及多端子混合线路中的故障区段识别。
技术介绍
在功率传输线路中，自动接入（auto-reclosure）（或自动重闭合）被称为开关装置（例如，电路断路器）的自动闭合，以便恢复传输线路中的服务。它在由于受保护线路上的故障而导致开关装置的跳闸之后执行。由于架空传输线路上的大量故障是瞬时性故障，因此自动重闭合可以用来快速对线路重新通电并且恢复服务。对于自动重闭合功能，尤其是在具有地下线缆的线路的情况下，要进行某些考虑。由于地下线缆中的故障趋向于永久性，因此重要的是，对于地下线缆不进行自动接入。当故障处于线缆上时，自动重闭合可通过使功率系统的诸如电路断路器、变电站变压器和/或附近部件之类的功率线缆和设备经受附加应力而使它们被损坏。对于混合线路中的自动接入必须进行特别考虑。混合功率传输线路（混合线路）是具有非均匀线路阻抗特性的传输线路。换句话说，混合线路具有至少两个线路区段，其中一个区段的阻抗特性（例如，浪涌阻抗）不同于其它（一个或多个）区段的阻抗特性。只有当可以确定故障是在线缆部分上还是在架空线路部分上时，才可以对这样的线路进行选择性的自动接入。这使得故障区段识别（FSI）在这些系统中是关键的。FSI对于多端子混合线路（例如，三端子或抽头线路）变得更加相关和关键。在这样的线路中，故障可能发生在架空线路、地下线缆中，或者发生在（一个或多个）架空线路和/或线缆之间的结点处。而且，架空线路上的一些故障（例如，由于闪电导致的故障）可能导致对线路的其它部分的损坏（例如，绝缘击穿/线缆端接损坏）。另外，在多端子混合线路中，架空线路区段的数量通常大于地下线缆区段的数量。因此，为了可靠的功率系统操作，精确的FSI是对于选择性地使故障部分跳闸的需要。故障位置是用于减少维护时间和增加系统可用性的重要参数。在多端子线路中，由于不正确的FSI，精确的故障位置的问题变为多倍的。因此，FSI成为用于在多端子混合线路中获得可靠故障位置的强制输入。
技术实现思路
本专利技术的各个方面涉及多端子混合线路中的故障区段识别。混合线路连接三个或更多个端子（多端子混合线路）。例如，混合线路可以是连接第一端子、第二端子和第三端子的三端子线路。在这样的三端子线路中，可以存在三个区段和一个结点（例如，用于三个区段的公共结点（或抽头）），其中第一区段在第一端子和结点之间，第二区段在第二端子和结点之间，并且第三区段在第三端子和结点之间。本专利技术提供了一种用于多端子混合线路中的故障区段识别的方法。例如，由于如同坏天气、风载碎片等的干扰，在多端子混合线路中可能存在电气故障。在这种情况下，线路的一部分或整个线路可以与功率传输网络的其余部分断开，以防止故障/损坏传播到电气设备。通过控制连接到混合线路的开关装置（例如，通过智能电子装置（IED））来实现保护。控制开关装置包括操作开关装置以连接或断开线路。开关装置可以是电路断路器，并且开关可以利用自动重合闸控制。该方法利用与控制开关装置相关联的一个或多个处理器来执行。例如，该方法可以由具有处理器的IED来实现。这可以是与线路区段、结点、端子等中的一个相关联的IED。IED从连接到混合线路的一个或多个测量设备接收一个或多个信号。例如，测量设备可以包括电流互感器、电压互感器、基于传感器的测量设备（例如，罗戈夫斯基线圈、非常规仪表互感器等）和/或类似物，其提供与如从混合线路感测的电流、电压或其它信息对应的信号。例如，电流互感器向IED提供单相/多相电流信号，而电压互感器可以向IED提供单相/多相电压信号。在实施例中，IED从测量设备接收（一个或多个）信号，并且从其中获得测量。在另一实施例中，测量设备通过总线（例如，过程总线）发布（publish）测量，并且IED（例如，订阅以便从这样的总线接收数据）通过总线接收测量。在实施例中，该方法利用用于多端子混合线路中的故障区段识别的装置来实现，其中该装置具有多个模块。多个模块可以包括但不必限于输入接口、相量计算模块、故障区段识别模块和跳闸模块。每个模块执行该方法的一个或多个步骤。此外，可以使用一个或多个处理器来实现多个模块。例如，一个或多个处理器可以是IED的处理器。该方法还可以利用与多端子混合线路相关联的装置和服务器之间的通信来实现。在这里，该方法的一些步骤可以利用服务器的一个或多个处理器来执行（例如，使用来自多端子混合线路的各个端子处的各个测量设备的测量来计算或使用模型），而其它步骤利用装置的一个或多个处理器来执行（例如，通过装置的一个或多个处理器来生成用于控制开关装置的重新跳闸信号）。该方法包括根据多端子混合线路的每个端子处的电压和电流的测量获得正序电压相量和正序电流相量。要注意，相量可以从装置处的测量（例如，从端子的IED处的电流/电压互感器接收）或者从其它装置（例如，与其它端子相关联的其它IED）接收的测量来获得。在这里，装置（例如，服务器）可从网络中的所有IED收集电流相量和电压相量（例如，通过通信信道）。该方法还包括计算针对多端子混合线路的每个端子的电压相量。使用针对第二端子和第三端子中的一个所获得的至少电压相量和电流相量以及针对第一端子获得的电流相量来执行针对第一端子的电压相量的计算。计算针对每个端子的电压相量的步骤可以包括计算针对端子的两个电压相量。在这种情况下，使用针对第二端子获得的电压相量和电流相量来计算针对第一端子的第一电压相量，并且使用针对第三端子获得的电压相量和电流相量来计算针对第二端子的第二电压相量。在这里，基于所计算的电压相量与所获得的电压相量的比较来针对端子选择两个所计算的电压相量中的一个。例如，选择电压相量，针对所述电压相量，在所计算的值和所获得的值之间的差在两者之中最低。类似地，可以针对其它端子计算电压相量。在实施例中，计算针对第一端子的电压相量包括基于针对第二端子获得的电压相量和电流相量以及连接第二端子与结点的区段的阻抗特性来计算结点处的电压相量。此后，基于针对节点计算的电压相量、针对第一端子获得的电流相量以及连接第一端子与结点的区段的阻抗特性来计算针对第一端子的电压相量。这种计算还可以基于针对第三端子（代替第二端子）获得的电压相量和电流相量。另外，该方法包括基于针对每个端子的所计算的电压相量与所获得的电压相量的比较来确定多端子混合线路的具有故障的区段。在实施例中，确定具有故障的区段包括比较针对每个端子的所计算的电压相量与所获得的电压相量之间的差。考虑其中针对每个端子的差小于阈值的情况。在这种情况下，可以确定故障在结点处。在实施例中，可以将端子识别为健康区段或非故障区段，并且将其它区段推断为故障，针对所述端子，所计算的电压相量与所获得的电压相量之间的差在所有差之中最低。例如，如果从端子B计算的端子A电压几乎等于在端子A处的测量的电压（差为最低的），则可以在区段CJ（即，在端子C和结点之间）上识别故障。在另一实施例中，与端子相关联的区段可以被识别为具有故障的区段，针对所述端子，所计算的电压相量和所获得的电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于混合线路中的故障区段识别的方法，其中所述混合线路连接三个或更多个端子，并且其中所述混合线路包括具有至少一个架空线路区段和至少一个地下线缆的三个或更多个区段，所述方法利用与控制连接到所述混合线路的开关装置相关联的一个或多个处理器来执行，所述方法包括：/n根据所述混合线路的每个端子处的电压和电流的测量来获得正序电压相量和正序电流相量；/n计算针对所述混合线路的每个端子处的电压相量，其中使用针对第二端子和第三端子中的一个所获得的至少所述电压相量和所述电流相量以及针对第一端子所获得的电流相量来执行针对所述第一端子的电压相量的计算；以及/n基于针对每个端子的所计算的电压相量和所获得的电压相量的比较，确定所述混合线路的具有故障的区段；以及/n利用用于保护所述混合线路的重新跳闸信号来控制所述开关装置，其中所述重新跳闸信号基于对具有所述故障的所述区段的确定而生成。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170804 IN 2017410278221.一种用于混合线路中的故障区段识别的方法，其中所述混合线路连接三个或更多个端子，并且其中所述混合线路包括具有至少一个架空线路区段和至少一个地下线缆的三个或更多个区段，所述方法利用与控制连接到所述混合线路的开关装置相关联的一个或多个处理器来执行，所述方法包括：
根据所述混合线路的每个端子处的电压和电流的测量来获得正序电压相量和正序电流相量；
计算针对所述混合线路的每个端子处的电压相量，其中使用针对第二端子和第三端子中的一个所获得的至少所述电压相量和所述电流相量以及针对第一端子所获得的电流相量来执行针对所述第一端子的电压相量的计算；以及
基于针对每个端子的所计算的电压相量和所获得的电压相量的比较，确定所述混合线路的具有故障的区段；以及
利用用于保护所述混合线路的重新跳闸信号来控制所述开关装置，其中所述重新跳闸信号基于对具有所述故障的所述区段的确定而生成。


2.根据权利要求1所述的方法，其中计算针对所述每个端子的所述电压相量的步骤包括计算针对所述端子的两个电压相量，并且基于所计算的电压相量和所获得的电压相量的比较来选择针对所述端子的两个所计算的电压相量中的一个，
其中使用针对所述第二端子所获得的电压相量和电流相量来计算针对所述第一端子的第一电压相量，并且使用针对所述第三端子所获得的电压相量和电流相量来计算针对所述第二端子的第二电压相量。


3.根据权利要求1所述的方法，其中所述混合线路连接所述第一端子、所述第二端子和所述第三端子，并且包括在结点处连接的三个区段，并且其中计算针对所述第一端子的所述电压相量包括：
基于针对所述第二端子所获得的所述电压相量和所述电流相量以及连接所述第二端子与所述结点的所述区段的阻抗特性来计算所述结点处的电压相量；以及
基于针对所述结点所计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：OD奈杜，N乔治，S斯里瓦斯塔娃，S伽嘉莱，
申请(专利权)人：ABB电网瑞士股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH