[發(fā)明專利]基于保護(hù)信號(hào)解析模型的繼電保護(hù)隱性故障檢測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410531351.5
• 申請(qǐng)日: 2014-10-10
• 公開（公告）號(hào): CN104391188A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁辰;胡炎;邰能靈;高翔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/00
• 分類號(hào): G01R31/00
• 代理公司: 上海交達(dá)專利事務(wù)所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種電力系統(tǒng)檢測(cè)領(lǐng)域的方法，具體是一種基于保護(hù)信號(hào)解析模型的繼電保護(hù)隱性故障檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

隱性故障即在電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)才會(huì)表現(xiàn)出來(lái)的保護(hù)裝置缺陷，會(huì)導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)或者拒動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)甚至引起電網(wǎng)連鎖故障。為了提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性，對(duì)保護(hù)裝置中的隱性故障進(jìn)行檢測(cè)并及時(shí)處理是十分必要的。

隨著通信技術(shù)的發(fā)展，實(shí)時(shí)獲取準(zhǔn)確的電網(wǎng)信息已成為可能。保護(hù)信息系統(tǒng)可以準(zhǔn)確記錄保護(hù)裝置及斷路器的動(dòng)作信號(hào)等信息。廣域測(cè)量系統(tǒng)(WAMS)利用相量測(cè)量裝置(PMU)可同步多點(diǎn)測(cè)量數(shù)據(jù)獲取電網(wǎng)實(shí)時(shí)狀態(tài)，其數(shù)據(jù)具有高采樣頻率、高精度等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，上述系統(tǒng)會(huì)收集一次設(shè)備及二次設(shè)備的多種信號(hào)并傳送到調(diào)度中心，可綜合運(yùn)用這些信號(hào)來(lái)檢測(cè)隱性故障。

經(jīng)過對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利文獻(xiàn)號(hào)CN103472360A，公開(公告)日2013.12.25，公開了一種電網(wǎng)繼電保護(hù)隱性故障遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)定位裝置，包括：保護(hù)1動(dòng)作接點(diǎn)，保護(hù)2動(dòng)作接點(diǎn)，1TWJ跳位監(jiān)視接點(diǎn)，2TWJ跳位監(jiān)視接點(diǎn)；第一與門，用于在保護(hù)1、保護(hù)2動(dòng)作接點(diǎn)收到動(dòng)作信號(hào)，1TWJ、2TWJ跳位監(jiān)視接點(diǎn)收到跳位信號(hào)時(shí)輸出高電平信號(hào)；保護(hù)裝置2誤動(dòng)定位模塊，用于定位保護(hù)裝置2誤動(dòng)作；第二與門，用于在保護(hù)1動(dòng)作接點(diǎn)未收到但保護(hù)2動(dòng)作接點(diǎn)收到動(dòng)作信號(hào)，1TWJ跳位監(jiān)視接點(diǎn)未收到但2TWJ跳位監(jiān)視接點(diǎn)收到跳位信號(hào)時(shí)輸出高電平信號(hào)；保護(hù)裝置2越級(jí)動(dòng)作定位模塊，用于定位保護(hù)裝置2越級(jí)動(dòng)作。

中國(guó)專利文獻(xiàn)號(hào)CN103293421A公開(公告)日2013.09.11，公開了一種電網(wǎng)故障診斷模型及其診斷方法，該方法通過保護(hù)和開關(guān)的動(dòng)作信息建立故障診斷模型，建立目標(biāo)函數(shù)并優(yōu)化，進(jìn)行電網(wǎng)故障診斷。隨著廣域測(cè)量系統(tǒng)、保護(hù)信息系統(tǒng)等技術(shù)的發(fā)展，電網(wǎng)的多種信號(hào)均可以接收到，并用于對(duì)電網(wǎng)狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。

但上述技術(shù)僅利用收集到的保護(hù)動(dòng)作和斷路器跳閘信息監(jiān)測(cè)隱性故障，或者進(jìn)行故障診斷，并未利用到保護(hù)裝置的啟動(dòng)信息等其他有效信息，對(duì)于保護(hù)裝置隱性故障的檢測(cè)尚不完善。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提出一種基于保護(hù)信號(hào)解析模型的繼電保護(hù)隱性故障檢測(cè)方法，通過在保護(hù)動(dòng)作和斷路器跳閘信號(hào)的基礎(chǔ)上加入保護(hù)的啟動(dòng)信號(hào)，根據(jù)保護(hù)啟動(dòng)、保護(hù)動(dòng)作、斷路器跳閘、故障位置信號(hào)之間的邏輯關(guān)系，以及主保護(hù)和后備保護(hù)之間的配置規(guī)則，并考慮拒動(dòng)、誤動(dòng)等情況，構(gòu)建反應(yīng)各信號(hào)之間關(guān)聯(lián)的解析模型。將信號(hào)的實(shí)際狀態(tài)和期望狀態(tài)的最大匹配作為優(yōu)化目標(biāo)，利用優(yōu)化結(jié)果檢測(cè)隱性故障。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明首先在現(xiàn)有的保護(hù)和斷路器動(dòng)作信號(hào)的基礎(chǔ)上加入保護(hù)裝置啟動(dòng)信號(hào)，并建立保護(hù)裝置啟動(dòng)信號(hào)、保護(hù)裝置動(dòng)作信號(hào)以及斷路器跳閘信號(hào)之間關(guān)聯(lián)的解析模型；然后基于上述三種信號(hào)的實(shí)際狀態(tài)與期望狀態(tài)的最大匹配原則，構(gòu)造反映其中任兩者之間差異的目標(biāo)函數(shù)并優(yōu)化，從而確定故障模式；最后根據(jù)保護(hù)裝置的啟動(dòng)和動(dòng)作的實(shí)際狀態(tài)與期望狀態(tài)的差異確定含有隱性故障的保護(hù)裝置，并在電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，使得保護(hù)裝置檢測(cè)到特征量而啟動(dòng)并動(dòng)作，從而驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的斷路器跳閘。

所述的保護(hù)裝置啟動(dòng)信號(hào)是指：當(dāng)保護(hù)裝置已啟動(dòng)，但由于延時(shí)未到時(shí)保護(hù)裝置發(fā)出的即時(shí)信號(hào)；所述的保護(hù)裝置動(dòng)作信號(hào)是指：保護(hù)裝置出口的動(dòng)作信號(hào)，可使得驅(qū)動(dòng)斷路器跳閘，并使之發(fā)出跳閘信號(hào)。

本發(fā)明具體包括以下步驟：

1)確定故障區(qū)域：?jiǎn)蝹?cè)電氣量保護(hù)的斷路器切除故障后，其一側(cè)帶電，一側(cè)不帶電，此類斷路器被稱作故障區(qū)域邊界斷路器，通過識(shí)別此類斷路器，確定故障區(qū)域邊界，從而形成故障區(qū)域。