一种利用三相不平衡度辨识台区变压器二次回路表计故障的方法技术

一种利用三相不平衡度辨识台区变压器二次回路表计故障的方法，属电力运行管理领域。其根据实际运行数据，对配电台区电能表计常见故障进行归类分析，基于电流、电压等电参数的三相不平衡度，推导出不同故障情况下的数据特征；再经过对用电信息采集系统和配电监测平台系统所监测得到的数据进行清洗补正，结合10千伏分线线损率和台区线损率，对台区总表二次回路进行故障精确定位和异常排查，故障辨识完成，进行现场消缺。由于采用闭环辨识台区总表不同故障类型，引入上级线路线损率与台区线损率，预先辨识出故障点故障可定位至具体某相，故障辨识具有针对性，缩短了现场排查消缺时间及人力，实现了排查与消缺工作一站解决，提高了工作效率。了工作效率。了工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种利用三相不平衡度辨识台区变压器二次回路表计故障的方法


[0001]本专利技术属于电力运行管理领域，尤其涉及一种用于台区变压器二次回路表计故障的辨识方法。

技术介绍

[0002]近年来，对供电网络(简称配网)精益化管理要求越来越高，线损作为一项核心经济指标，越来越受到重视。
[0003]随着配电室数量增多，位置分布供电公司辖区内小区和地下层，且配网消缺所涉及的专业不单一，使得10kV配电变压器电度表二次回路故障排查工作量大，成本高，对消缺效率要求高。
[0004]同时，低压配网用户类型复杂，用电习惯差距大和随机性强导致了每相负荷差距较大，造成低压配网呈现三相不平衡的情况，电流、电压等参数在不同场景下特征不明显，给故障排查带来了一定的困难。
[0005]现有文献对电度表数据特征和二次回路故障辨识进行了研究。在文献“变电站电能表二次回路故障辨识方法”(夏澍,徐英成,王思麒,裴晨皓.《电测与仪表》,2017,54(11):99
‑
105.)中，提出了根据三相四线制和三相三线制电度表故障结果及母线平衡的电量数据对故障进行预判，但研究对象是针对变电，并未涉及配网三相不平衡的内容；在文献“智能电表故障辨识模型研究”(杨金成,蒋平,陈广宇,袁铁江,薛飞.《电器与能效管理技术》,2017(06):30
‑
36.)中，基于电表计量数据提出了智能电表可能引起故障的各个因素，提出了一种智能电表故障辨识模型，从电表技术改进出发，并未考虑线损影响；在文献“配电网三相不平衡对线损增加率及电压偏移的影响”(王若丞.《电力工程技术》,2017,36(04):131
‑
136.)中，引入了线损增长率参数，依据公式推导，分析了三相不平衡度对线损的影响，并未对故障场景进行分类和分析；在文献“供电企业中低压台区异常线损的故障排查方法”(刘超.《中国高新科技》,2019(09):83
‑
85.)中，针对台区故障排查，只考虑了台区线损率一个指标；文献“基于用电信息采集系统的电能计量装置异常智能分析方法研究”(范洁,陈霄,周玉.《电测与仪表》,2013,50(11):4
‑
9.)中，运用了规律性非连续算法和分类连续差值算法，从各个电参数锁定电能计量装置运行异常情况，但是依赖关键性阀值的确定；在文献“三相电能表失压故障追补电量在线计算”(陈劲游,彭昭煌,蔡春元.《电力系统自动化》,2013,37(19):100
‑
104+135.)中，给出了三相四线电能表和三相三线电能表的单相失压追补电量的计算公式，但是其考虑的故障种类少，只考虑了失压情况。
[0006]现有研究大多是基于三相电流、电压对称的假设，对变压器二次回路表计进行故障分析，而在实际配网运行过程中，台区总表二次回路通常三相电流不平衡，电压也存在一定不平衡阙值，数据呈现动态特征，不够明显，因此将现有研究应用到配电台区总表侧有一定短板。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种利用三相不平衡度辨识台区变压器二次回路表计故障的方法。其根据实际运行数据，对配电台区电能表计常见故障进行归类分析，基于电流、电压等电参数的三相不平衡度，推导出不同故障情况下的数据特征；再经过对用电信息采集系统和配电监测平台(TS
‑
RUN)系统所监测得到的数据进行清洗补正，结合10千伏分线线损率和台区线损率，对台区总表二次回路进行故障精确定位和异常排查。
[0008]本专利技术的技术方案是：提供一种利用三相不平衡度辨识台区变压器二次回路表计故障的方法，包括对台区变压器的台区计量数据进行收集、汇总，其特征是：
[0009]1)通过利用三相不平衡度计算，对各类台区总表的故障进行分析，列出故障情况与对应数据特征的关联关系，建立三相四线制配电台区总表的故障分析结果；
[0010]2)从用电采集系统和配电监测系统采集数据库中获取台区计量数据，排除采集影响；
[0011]3)检查是否是由倍率错误导致台区线损率异常；
[0012]4)辨识台区总表故障风险；
[0013]5)选取该台区正常时和异常的两个自然日，根据台区总表每15分钟一次的冻结电流电压序列{y
i
}得到有功{P
i
}曲线，将异常时的有功与台区线损率正常水平时的有功进行关联分析，判定故障电量比k是否在总表的故障分析结果数据特征范围内，辨识故障类型；
[0014]6)根据该台区总表在正常运行和异常时存在故障风险相的电压或电流，得到故障相有功P
n
；
[0015]7)根据三相总有功实测值及三相总有功实测值与三相总有功测得值的比值，来判定是否是表计电流或电压相序接错问题；
[0016]8)根据三相总有功测得值或故障电量比k的计算结果，判定是否是某相电流极性反接；
[0017]9)故障辨识完成，进行现场消缺。
[0018]记忆不到，所述的台区变压器二次回路表计故障的方法，根据实际运行数据，对配电台区电能表计常见故障进行归类分析，基于包括电流、电压在内的电参数的三相不平衡度，推导出不同故障情况下的数据特征；再经过对用电信息采集系统和配电监测平台系统所监测得到的数据进行清洗补正，结合10千伏分线线损率和台区线损率，对台区总表二次回路进行故障精确定位和异常排查。
[0019]具体的，当10千伏分线线损率异常时，通过一定周期内台区线损率前后对比，可筛选异常台区；若台区线损率指标变化不明显，且出现采集失败时，通过线性插值算法对无采集台区进行数据清洗和电量补正，以消除无采集对台区总表故障辨识的影响。
[0020]具体的，所述的三相不平衡度计算根据台区总表的三相四线制接线方式、其二次回路接线方式和向量图进行。
[0021]进一步的，所述的采集影响至少包括由于信号差、通信中断、通信不稳定导致总表无采集情况，此时的故障电量比k＝0。
[0022]具体的，在检查是否是由倍率错误导致台区线损率异常时，通过计算台区损失电量与台区总表显示电量的比值来获得台区线损率L。
[0023]进一步的，在辨识台区总表故障风险时，当三相电流不平衡度λ和三相电压不平衡
度ω超过预定阙值时，判定台区存在故障风险。
[0024]具体的，所述的辨识台区变压器二次回路表计故障的方法，分析多个故障场景下电流三相不平衡度、电压三相不平衡度、故比的数据特征，利用分线线损率和台区线损率，通过分析配电台区总表潜在故障原因，在考虑三相电流大小不对称的情况下，推导出不同故障情况下三相不平衡度和故障电量比的数据特征，建立台区二次回路电度表故障辨识模型，能够有效提高故障辨识的工作效率和排查速度。
[0025]进一步的，所述的辨识台区变压器二次回路表计故障的方法，将台区总表故障后数据显性表征与辨识模型数据匹配的方法，实现了通过故障电量比、三相不平衡度直接反映故障类型；采用闭环辨识台区总表不同故障类型的排查模式，减本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用三相不平衡度辨识台区变压器二次回路表计故障的方法，包括对台区变压器的台区计量数据进行收集、汇总，其特征是：1)通过利用三相不平衡度计算，对各类台区总表的故障进行分析，列出故障情况与对应数据特征的关联关系，建立三相四线制配电台区总表的故障分析结果；2)从用电采集系统和配电监测系统采集数据库中获取台区计量数据，排除采集影响；3)检查是否是由倍率错误导致台区线损率异常；4)辨识台区总表故障风险；5)选取该台区正常时和异常的两个自然日，根据台区总表每15分钟一次的冻结电流电压序列{y
i
}得到有功{P
i
}曲线，将异常时的有功与台区线损率正常水平时的有功进行关联分析，判定故障电量比k是否在总表的故障分析结果数据特征范围内，辨识故障类型；6)根据该台区总表在正常运行和异常时存在故障风险相的电压或电流，得到故障相有功P
n
；7)根据三相总有功实测值及三相总有功实测值与三相总有功测得值的比值，来判定是否是表计电流或电压相序接错问题；8)根据三相总有功测得值或故障电量比k的计算结果，判定是否是某相电流极性反接；9)故障辨识完成，进行现场消缺。2.按照权利要求1所述的利用三相不平衡度辨识台区变压器二次回路表计故障的方法，其特征是所述的台区变压器二次回路表计故障的方法，根据实际运行数据，对配电台区电能表计常见故障进行归类分析，基于包括电流、电压在内的电参数的三相不平衡度，推导出不同故障情况下的数据特征；再经过对用电信息采集系统和配电监测平台系统所监测得到的数据进行清洗补正，结合10千伏分线线损率和台区线损率，对台区总表二次回路进行故障精确定位和异常排查。3.按照权利要求1所述的利用三相不平衡度辨识台区变压器二次回路表计故障的方法，其特征是当10千伏分线线损率异常时，通过一定周期内台区线损率前后对比，可筛选异常台区；若台区线损率指标变化不明显，且出现采集失败时，通过线性插值算法对无采集台区进行数据清洗和电量补正，以消除无采集对台区总表故障辨识的影响。4.按照权利要求1所述的利用三相不平...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴善进，韩浩江，苏君，夏澍，陈佳瑜，雍耿飙，董培萌，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，
类型：发明
国别省市：