一种智慧变电站PT断线识别方法及装置制造方法及图纸

一种智慧变电站PT断线识别方法及装置，该方法包括实时采集所有分段的母线电压、母线分段接线所有间隔的电流和所有间隔的断路器位置以及分段断路器的位置；根据预设条件判断是否启动电压互感器PT断线识别；判断PT断线识别是否满足判断条件，满足则延时发送PT断线告警信号，并闭锁检同期合闸和无压合闸。本发明专利技术采用集群测控装置采集的多间隔电压和电流量综合判别，根据PT断线与系统故障的特征来识别PT断线，并列运行时可根据另一段母线上的电压进行判别，另外引入同一母线上其他间隔的电流进行辅助判别，当电流有变化时闭锁PT断线判别，解决PT断线误报或不能正确识别的问题，提高PT断线识别的可靠性。断线识别的可靠性。断线识别的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种智慧变电站PT断线识别方法及装置


[0001]本专利技术涉及智能变电站
，具体涉及一种智慧变电站PT断线识别方法及装置。

技术介绍

[0002]近年来智能变电站开始建设并逐渐大规模推广应用，相对于传统变电站而言，智能变电站具有诸多优势，主要体现在：(1)采用数字信号传输和处理，适用范围广、精度高、稳定高效，便于数据共享。光纤作为数字传输载体，具有传输容量大、损耗低、距离远、抗干扰能力强，防雷性能好、经济环保等优势。(2)全面采用IEC61850协议，统一了信息和通讯模型，采用“三层两网”的分层架构，实现了变电站信息的数字采集和网络化信息交换，但测控和110kV及以下电压等级保护均采用单套配置，存在单点故障导致功能失效的隐患，整体可靠性不高，无法完全适应变电站无人值守的要求，严重影响电力系统的安全稳定运行。
[0003]为了更好的适应变电站无人值守要求，提升电网安全稳定运行水平，提高电网运行效率，降低建设和运行成本，在变电站自动化系统方面，变电站测控装置在变电站二次系统中的属于间隔层设备，是变电站自动化系统间隔层的核心设备。对上连接站控层设备，包括监控后台、远动装置等；对下连接过程层设备，包括智能终端、合并单元等，起到了承上启下的作用。
[0004]随着电网和计算机技术的快速发展，数据采集和处理能力不断加强，系统功能得到了长足发展，但各级主子站系统对各类信息的可靠性、及时性要求仍未得到全面满足。目前国内不同电压等级智能变电站中二次设备的配置要求不尽相同，110kV及以下电压等级变电站中采用保测一体化配置，220kV及以上电压等级采用独立配置的测控装置。一般多数变电站考虑到成本因素，测控均采用单套配置，即每个间隔只配备一套测控装置。这给变电站的安全稳定运行带来了一定的隐患，存在如下问题。
[0005](1)单套模式运行可靠性低
[0006]单套配置模式下，所有间隔测控均没有备用。当该间隔测控故障或检修退出运行时，由于没有备用测控导致该间隔测控功能丧失，将对无人值守变电站远方集中监控的安全产生严重威胁。此外单套模式在数据可靠性方面也存在较大的缺陷，由于只有单套设备进行信息采集，若某测控出现异常数据或数据错误，往往由于没有比对数据而无法发现该错误数据。因此目前的单套运行方式无法全面支撑未来电网的快速发展。迫切需要在信息提供机制上进行拓展和创新。
[0007](2)无法快速发现故障测控
[0008]对于单套测控运行方式，若测控出现故障需要快速发现故障，减小故障测控在网运行时间。但目前没有快速发现告警故障测控的设备或方法，仅靠人工方式判断设备是否故障。若出现断网等易发觉故障，则判断时间较短，若出现错误数据等不易发觉故障，则判断时间将完全依赖运行人员的技术水平与经验，严重影响了远方调控中心及变电站监控系统的安全运行。
[0009]作为智能变电站运行数据信息采集和执行一次设备操作控制的主要设备，测控装置是实现系统安全稳定运行的重要基础。然而，在提升变电站测控功能可靠性方面，业内主要是参考保护双重化思想，对测控装置的双套配置方案进行了讨论和研究，但由于设备标准化不足、双套配置成本过高、系统运维复杂等问题，一直没有形成可用于工程实施和推广应用的方案，变电站测控装置冗余备用机制缺失的问题尚未得到有效的解决。
[0010]目前，国内在运行的智能变电站测控装置均为单套配置，按间隔实现测量、控制功能，缺乏功能冗余。目前测控功能PT断线判别只采用单间隔的电压和电流量进行判别，当满足以下两个条件中任一条件，延时10s后报PT断线告警，若条件不满足10s后PT断线告警返回：
[0011]1.电流任一相大于0.005I
N
，同时电压任一相小于0.3U
N
且正序电压小于0.7U
N
；
[0012]2.负序电压或零序电压(自产)大于0.1U
N
。
[0013]其中I
N
为CT二次额定值(1A或5A)，U
N
为PT二次额定值(57.7V)。
[0014]由于目前测控功能PT断线判别只采用单间隔的电压和电流量进行判别，当间隔空载或负荷电流小于0.005I
N
时PT发生三相断线时不能正确识别。另外，对于缓慢爬升的高阻接地故障，由于故障持续时间长，当负序电压或零序电压大于0.1U
N
也会误报PT断线。

技术实现思路

[0015]本专利技术的目的在于提供一种智慧变电站PT断线识别方法及装置，以解决目前变电站间隔层测控功能采用单间隔的电压和电流量进行判别，当间隔空载或负荷电流小的时候PT三相断线时不能正确识别，对于缓慢爬升的高阻接地故障可能误报PT断线。
[0016]为实现上述目的，本专利技术采用如下的技术方案实现：
[0017]本专利技术的第一方面提供了一种智慧变电站PT断线识别方法，包括如下步骤；
[0018]实时采集所有分段的母线电压、母线分段接线所有间隔的电流和所有间隔的断路器位置以及分段断路器的位置；
[0019]根据预设条件判断是否启动电压互感器PT断线识别；
[0020]如果达到预设条件，则启动PT断线识别；否则，继续进行实时采集的步骤；
[0021]如果PT断线识别满足判断条件，则延时发送PT断线告警信号，并闭锁检同期合闸和无压合闸；否则，继续进行实时采集的步骤。
[0022]进一步的，所述启动电压互感器PT断线识别的预设条件包括：
[0023]U
Φ1
(t-2T)-U
Φ1
(t)＞0.1U
N
ꢀꢀꢀ
(1)
[0024]如果式(1)成立，则启动电压互感器PT断线识别；
[0025]其中，U
Φ1
(t)为PT断线识别启动时PT所在母线的A、B、C相电压幅值，U
Φ1
(t-2T)为断线启动时PT所在母线两周前的A、B、C相电压幅值；U
N
为PT二次额定值。
[0026]进一步的，所述PT断线识别包括依次判断：(1)PT所在母线的正序电压、负序电压或零序电压的值，PT所在母线上所有间隔的断路器位置或是否有电流；(2)PT断线识别启动时母线上所有间隔电流是否有变化；(3)判断分段断路器的位置，在合闸位置时判断分段的母线电压值是否不同。
[0027]进一步的，判断条件(1)PT所在母线的正序电压、负序电压或零序电压的值，PT所在母线上所有间隔的断路器位置或是否有电流，包括：
[0028]判断PT所在母线的任一相电压低且正序电压低且对应母线任一间隔是否有电流或断路器在合位，或者PT有负序电压或零序电压，判别方程为：
[0029][0030]或
[0031]U
2.1
(t)＞0.1U
N
ꢀꢀꢀ
(3)
[0032]或
[0033]3U
0.1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智慧变电站PT断线识别方法，其特征在于，包括如下步骤；实时采集所有分段的母线电压、母线分段接线所有间隔的电流和所有间隔的断路器位置以及分段断路器的位置；根据预设条件判断是否启动电压互感器PT断线识别；如果达到预设条件，则启动PT断线识别；否则，继续进行实时采集的步骤；如果PT断线识别满足判断条件，则延时发送PT断线告警信号，并闭锁检同期合闸和无压合闸；否则，继续进行实时采集的步骤。2.根据权利要求1所述的智慧变电站PT断线识别方法，其特征在于，所述启动电压互感器PT断线识别的预设条件包括：U
Φ1
(t-2T)-U
Φ1
(t)＞0.1U
N
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)如果式(1)成立，则启动电压互感器PT断线识别；其中，U
Φ1
(t)为PT断线识别启动时PT所在母线的A、B、C相电压幅值，U
Φ1
(t-2T)为断线启动时PT所在母线两周前的A、B、C相电压幅值；U
N
为PT二次额定值。3.根据权利要求1或2所述的智慧变电站PT断线识别方法，其特征在于，所述PT断线识别包括依次判断：(1)PT所在母线的正序电压、负序电压或零序电压的值，PT所在母线上所有间隔的断路器位置或是否有电流；(2)PT断线识别启动时母线上所有间隔电流是否有变化；(3)判断分段断路器的位置，在合闸位置时判断分段的母线电压值是否不同。4.根据权利要求3所述的智慧变电站PT断线识别方法，其特征在于，判断条件(1)PT所在母线的正序电压、负序电压或零序电压的值，PT所在母线上所有间隔的断路器位置或是否有电流，包括：判断PT所在母线的任一相电压低且正序电压低且对应母线任一间隔是否有电流或断路器在合位，或者PT有负序电压或零序电压，判别方程为：或U
2.1
(t)＞0.1U
N
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)或3U
0.1
(t)＞0.1U
N
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)如果满足上式(2)、(3)或(4)中之一，则继续进行判断条件(2)的判断，否则，结束PT断线识别的判断；其中，U
Φ1
(t)为PT断线识别启动时PT所在母线的A、B、C相电压幅值，U
1.1
(t)为PT断线识别启动时PT所在母线的正序电压幅值，U
2.1
(t)为PT断线识别启动时PT所在母线的负序电压幅值，U
0.1
(t)为PT断线识别启动时PT所在母线的零序电压幅值，I
Φ1
(t)为PT断线识别启动时对应母线任一间隔的A、B、C相电流幅值，DL为PT断线识别启动时对应母线任一间隔的断路器位置；I
N
为对应母线保护CT二次额定值。5.根据权利要求3或4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓茂军，樊占峰，李文正，刘志文，姜帅，闫凯，余高旺，张艳超，
申请(专利权)人：许继集团有限公司，
类型：发明
国别省市：