用于检测电力网络中的现象的方法及系统技术方案

用于检测电力网络中的现象的方法，所述电力网络包括具有至少两个子区域的至少一个保护区域。该方法包括：在保护区域的子区域中测量相应子区域中实际的至少一个电流信号；确定在保护区域的至少一个子区域中实际的至少一个测量的电流信号与保护区域的至少一个另一子区域中实际的对应的至少一个实际测量的电流信号之间的线性依赖性；以及基于至少一个确定的线性依赖性来检测电力网络的保护区域中的现象。此外，用于检测电力网络中的现象的系统。统。统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检测电力网络中的现象的方法及系统


[0001]本专利技术涉及用于检测电力网络中的现象的方法和系统。

技术介绍

[0002]电力网络是电流互连系统，其中，在网络中的某个点处发生的现象或事件(诸如故障)在互连网络中的所有测量点处至少在某种程度上是可见的，并且因此也影响电力网络的主要操作条件，即状态。
[0003]通常，电力网络具有两个主要的操作条件或状态，即，正常操作状态，其中，电力被供应到连接至网络的负载，而在网络的操作中没有任何特定的异常；以及异常操作状态，其中，存在偏离网络的正常操作的至少一个现象或事件，诸如在电流互连网络中的某一点出现的故障，并且该现象或事件可以对网络的操作和/或对连接至网络的至少一个负载的电源具有一些影响。
[0004]目前，故障的检测及其管理基于单点测量，其中，在每个馈线中的特定点处测量在电力网络的不同馈线或机架中占优势的馈线特定电量。相应地，故障检测和管理由馈线专用设备执行，该设备通常被称为保护和控制继电器。
[0005]用于检测故障的特定于馈线的方法(尤其是在具有若干输入馈线和输出馈线的大型网络中)产生具有大量设备的复杂系统，所述设备的操作也应当被非常精确地调整，尤其是考虑到故障管理，以仅响应出现在为该特定设备设置的特定保护区或区域中的故障。不同的中继创建不同的事件，并且通常需要对这些事件进行耗时的分析，以确定实际的原始事件或事件的根本原因。而且，遗漏了没有相应的专用检测应用可用或使用的事件。因此，甚至常常难以识别已经发生的一些事件或者至少难以快速确定已经发生了什么。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种用于检测电力网络中的现象的新颖的方法和系统。
[0007]本专利技术的特征在于独立权利要求的特征。
[0008]本专利技术基于以下构思，确定电力网络中的至少一个保护区域的不同子区域中的电流信号之间的线性依赖性，并且基于所确定的线性依赖性来检测电力网络中的现象。
[0009]本专利技术提供了一种简单的应用，以检测在电力网络中的某点发生的事件或现象。
[0010]本专利技术的一些实施方式在从属权利要求中公开。
附图说明
[0011]下面将参照附图通过优选实施方式更详细地描述本专利技术，在附图中，
[0012]图1是电力网络中的变电站的示意图；
[0013]图2a、图2b、图2c和图2d示意性地公开了针对连接至图1的变电站的馈线的相位中实际的电流信号确定的相关系数；
[0014]图3示意性地公开了用于检测电力网络中的现象的解决方案的实施方式；
[0015]图4a和图4b示意性地公开了用于检测电力网络中的现象的示例性样本序列；
[0016]图5是在馈线中的一个馈线中的接地故障期间针对已经在电力网络中的变电站的不同馈线中实际的测量的剩余电流确定的相关系数的示意图；以及
[0017]图6是在馈线中的一个馈线中的短路故障期间针对已经在电力网络中的变电站的不同馈线中的一个相位中实际的测量的相电流确定的相关系数的示意图。
[0018]为了清楚起见，附图以简化的方式示出了本专利技术的一些实施方式。在附图中，相同的附图标记表示相同的元件。
具体实施方式
[0019]图1是用虚线框示意性示出的电站ES或变电站ES的示意图。电站ES形成电力网络EPN的一部分，电力网络EPN用实线框示意性地示出。
[0020]电站ES包括或设置有一个输入馈线F1，即第一馈线F1，其向电站ES供电。图1还公开了三个输出馈线F2、F3和F4，即第二馈线F2、第三馈线F3和第四馈线F4，其从电站ES向前供电。然而，输入馈线和输出馈线的数量不限于图1所示的数量。取决于电力网络配置和网络中布置的可能的分布式发电，一些馈线可以被配置成在不同的电力网络配置下作为输入馈线或输出馈线在不同的时间进行操作。具有至少一个输入馈线和至少一个输出馈线的电站ES提供电力网络中的一种类型的节点。
[0021]为了清楚起见，在图1中，仅使用一条线(即由附图标记F1、F2、F3或F4表示的线)来指示相应馈线的所有相线和可能的中性导体。相线的实际数量和中性导线的可用性取决于本地电力供应实践。在下文中，假设每个馈线F1、F2、F3、F4包括三个相线，即第一相位L1、第二相位L2和第三相位L3以及中性导体N。
[0022]在下文中，例如可以假设输入馈线F1表示高压传输线，诸如110kV传输线，并且输出馈线F2、F3和F4表示中压配电线，诸如20kV配电线，并且电站ES表示主配电站。然而，本文公开的解决方案的适用性并不仅限于这种电力网络配置，而是可以在包括具有适当数量的输入馈线和输出馈线的适当节点的任何电力网络配置中使用。
[0023]图1还公开了中央智能电子设备CIED，其可以被配置成接收从连接至电力网络EPN的设备获得的测量或操作信息，并且通过使用所接收的信息作为输入运行各种基于软件的应用来处理所接收的信息，以及/或者进一步发送所接收的信息。中央智能电子设备CIED还可以被配置成基于处理后的信息或从更高级控制应用接收的信息来控制连接至电力网络EPN的设备。为此目的，中央智能电子设备CIED可以包括用于控制连接至电力网络EPN的其他设备的操作的控制输出CO。在图1的示例中，中央智能电子设备CIED位于电站ES处，并且，中央智能电子设备CIED可以例如是计算机，如设置有高计算能力的变电站计算机。然而，中央智能电子设备CIED的其他位置和实施方式也是可能的。
[0024]馈线F1至F4中的每一个包括用于测量在相应馈线中实际的电量的相应测量仪器。因此，第一馈线F1包括用于测量第一馈线F1中实际的电量的第一测量仪器MI1，第二馈线F2包括用于测量第二馈线F2中实际的电量的第二测量仪器MI2，第三馈线F3包括用于测量第三馈线F3中实际的电量的第三测量仪器MI3，并且第四馈线F4包括用于测量第四馈线F4中实际的电量的第四测量仪器MI4。
[0025]通常，所关注的电力网络EPN的电量可以是零电压(剩余电压)、零电流(剩余电
流)、至少一个相电压和/或至少一个相电流，由此测量仪器MI1至MI4可以包括用于测量所需的电压和电流信息两者的装置。在本文呈现的解决方案中，如以下更详细地公开的，仅相电流和零电流(即剩余电流)是关注的电量。因此，测量仪器MI1至MI4可以仅包括用于仅测量必要电流信息的仪器变压器，由此第一测量仪器MI1可以被配置成测量第一馈线F1中的相位L1、L2、L3中的相电流IL1(F1)、IL2(F1)、IL3(F1)以及中性导体N中的剩余电流IN(F1)，第二测量仪器MI2可以被配置成测量第二馈线F2中的相位L1、L2、L3中的相电流IL1(F2)、IL2(F2)、IL3(F2)以及中性导体N中的剩余电流IN(F2)，第三测量仪器MI3可以被配置成测量第三馈线F3中的相位L1、L2、L3中的相电流IL1(F3)、IL2(F3)、IL3(F3)以及中性导体N中的剩余电流IN(F3)，并且第四测量仪器MI4可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于检测电力网络中的现象的方法，所述电力网络包括具有至少两个子区域的至少一个保护区域，所述方法包括在所述保护区域的子区域中测量在相应子区域中实际的至少一个电流信号，确定在所述保护区域的至少一个子区域中实际的至少一个测量的电流信号与在所述保护区域的至少一个另一子区域中实际的对应的至少一个测量的电流信号之间的线性依赖性，以及基于至少一个所确定的线性依赖性来检测所述电力网络的保护区域中的现象。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于确定在所述保护区域的每个子区域中实际的至少一个测量的电流信号与在所述保护区域的每个另一子区域中实际的对应的至少一个测量的电流信号之间的线性依赖性，以及基于所确定的线性依赖性来检测所述电力网络的保护区域中的现象。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于通过计算在所述保护区域的子区域中实际的电流信号与在所述保护区域的另一子区域中实际的对应的电流信号之间的相关系数来确定所述线性依赖性。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于基本上连续地收集在所述子区域中实际的至少一个电流信号的样本，产生相应电流信号的预定数量的样本的至少一个样本序列，以及计算在所述子区域中实际的电流信号的样本序列与在另一子区域中实际的对应的电流信号的对应的样本序列之间的相关系数。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于响应于所述电流信号的至少一个新样本的收集，在相应样本序列中添加至少一个新收集的样本作为所述样本序列中的至少一个最后样本，并且从所述相应样本序列中丢弃在所述样本序列中是第一的对应数量的样本，以及计算在所述子区域中实际的电流信号的样本序列与在另一子区域中实际的对应的电流信号的对应的样本序列之间的相关系数。6.根据权利要求3至5中任一项所述的方法，其特征在于将所述至少一个计算的相关系数与指示线性依赖性的程度的至少一个极限值进行比较，以检测所述电力网络的保护区域中的现象。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于响应于指示在所述保护区域的至少两个子区域中实际的对应的电流信号之间的线性依赖性的显著程度的至少一个计算的相关系数，检测在所述电力网络的保护区域中已经发生的现象。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于比较指示在至少两个不同子区域中实际的对应的电流信号之间的线性依赖性的显著程度的相关系数，以确定所述现象已经发生的子区域和/或所述现象的类型。9.一种用于检测电力网络中的现象的系统，所述电力网络包括具有至少两个子区域的至少一个保护区域，所述系统包括用于所述保护区域的每个子区域的...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚尼，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：