[發明專利]基于保護信號解析模型的繼電保護隱性故障檢測方法

在審

• 申請號: 201410531351.5
• 申請日: 2014-10-10
• 公開（公告）號: CN104391188A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 梁辰;胡炎;邰能靈;高翔
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

1.一種基于保護信號解析模型的繼電保護隱性故障檢測方法，其特征在于，首先在現有的保護和斷路器動作信號的基礎上加入保護裝置啟動信號，并建立保護裝置啟動信號、保護裝置動作信號以及斷路器跳閘信號之間關聯的解析模型；然后基于上述三種信號的實際狀態與期望狀態的最大匹配原則，構造反映其中任兩者之間差異的目標函數并優化，從而確定故障模式；最后根據保護裝置的啟動和動作的實際狀態與期望狀態的差異確定含有隱性故障的保護裝置，并在電網發生故障時，使得保護裝置檢測到特征量而啟動并動作，從而驅動相應的斷路器跳閘；?

所述的保護裝置啟動信號是指：當保護裝置已啟動，但由于延時未到時保護裝置發出的即時信號；所述的保護裝置動作信號是指：保護裝置出口的動作信號，可使得驅動斷路器跳閘，并使之發出跳閘信號，即線路和元件所配置的D個保護裝置動作信號構成的集合為R{r₁,r₂…r_D}，保護啟動信號構成的集合為A{a₁,a₂…a_D}，故障后與停電設備相關的所有Q個斷路器的跳閘信號構成的集合為C{c₁,c₂…c_Q}；a_d＝1表示A中第d個保護啟動，a_d＝0表示未啟動；r_d＝1表示R中第d個保護動作，r_d＝0表示保護未動作；c_q＝1表示C中第q個斷路器跳閘，c_q＝0表示斷路器未跳閘。?

2.根據權利要求1所述的方法，其特征是，具體包括以下步驟：?

1)確定故障區域；?

2)確定疑似故障的元件或線路；?

3)建立解析模型并基于解析模型生成目標函數；?

4)對目標函數進行優化后檢測隱性故障。?

3.根據權利要求2所述的方法，其特征是，所述的故障區域邊界斷路器是指：當單側電氣量保護的斷路器切除故障后，其一側帶電，一側不帶電，此類斷路器被稱作故障區域邊界斷路器，通過識別此類斷路器，即可確定故障區域邊界，從而形成故障區域。?

4.根據權利要求2所述的方法，其特征是，在確定故障區域后，發現其中共有M個可能發生故障的元件，構成元件集合S{s₁,s₂…s_M}；N條可能發生故障的線路，由于線路保護采用三段保護，一般情況下，一段保護范圍為線路全長的80％，因此需將第n條線路分為三段p_n1、p_n2、p_n3，分別占整條線路的20％，60％，20％，由此構成電網線路集合P{p₁₁,p₁₂,p₁₃…p_N1,p_N2,p_N3}；定義s_m＝1或s_m＝0表示S中第m個元件處于故障狀態或正常狀態；p_ni＝1或p_ni＝0表示P中第n條線路的i段處于故障狀態或正常狀態。?

5.根據權利要求2所述的方法，其特征是，所述的步驟3)具體包括：?

3.1)確立保護裝置啟動信號，并建立保護裝置啟動信號、保護裝置動作信號以及斷路器跳閘信號之間關聯；?

3.2)初始建立包括母線保護裝置信號、變壓器保護裝置信號、發電機保護裝置信號及斷路器動作信號的解析模型；?

3.3)當在保護范圍內的故障發生后，相應的一段二段三段保護或者主保護后備保護均啟動，由此向解析模型中進一步加入保護裝置啟動信號；?

3.4)在步驟3.3)基礎上，向解析模型中進一步加入斷路器的誤動或者拒動情況。?

6.根據權利要求2所述的方法，其特征是，所述的期望是指：故障后按照繼電保護原理，保護或者斷路器做出相應的正確動作響應，即動作期望，表現為相應的信號期望，即保護的啟動信號期望A^*，動作信號期望R^*以及斷路器的動作信號期望C^*。?