[發明專利]一種基于配電物聯網的消弧線圈在線感知系統及方法

有效

• 申請號: 202110273433.4
• 申請日: 2021-03-15
• 公開（公告）號: CN112688436B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 李世龍;張華;高藝文;龍呈;蘇學能
• 申請（專利權）人: 國網四川省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H02H9/08;H02H7/26;G01R27/26;G01R19/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 林菲菲

1.一種基于配電物聯網的消弧線圈在線感知方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1、讀取消弧線圈測控裝置采集的消弧線圈運行狀態相關的電氣狀態參數；

步驟S2、根據讀取的電氣狀態參數，對消弧線圈運行狀態進行邊緣計算，邊緣計算包括校驗消弧線圈運行狀態和記錄分析消弧線圈動作響應特性，校驗消弧線圈運行狀態包括：判斷消弧線圈投退狀態是否正確和判斷消弧線圈容量及檔位是否與系統相匹配，所述系統為裝設有消弧線圈的配電網系統；

判斷消弧線圈容量及檔位是否與系統相匹配的過程為：

對消弧線圈所裝設的配電網中的電容電流進行計算，通過中性點位移電壓計算系統等效對地電容容抗X_c，計算方法如下：

其中X_xq為消弧線圈投入檔位所對應的電抗；U_wy為系統位移電壓；I_xh為消弧線圈中所流過的電流；r為消弧線圈串聯電阻值；j表示虛部單位；表示求U_wy的一階導數；表示的I_xh一階導數；

計算單相接地故障后接地點殘流I_re：

其中，U_ph為系統相電壓；

判斷所述X_c與I_re是否滿足：|X_xq|＜|X_c|且|I_re|＜10A，

若判斷結果為滿足，則判斷消弧線圈投入檔位所對應的電感值與所述系統等效對地電容相匹配；

若判斷結果為不滿足，則判斷消弧線圈投入檔位所對應的電感值與所述系統等效對地電容不匹配；

步驟S3、將步驟S1中讀取的電氣狀態參數和步驟S2中的故障信息加密后上傳至配電自動化平臺，配電自動化平臺根據接收到的電氣狀態參數和所述故障信息對消弧線圈進行管理并生成對應的遙控指令；

對消弧線圈進行管理包括分析預測區域配電網消弧線圈容量儲備，具體過程為：結合區域配電網的拓撲變化、發展規劃及負荷預測情況，根據線路總長度估計消弧線圈的容量儲備情況，用容量儲備百分數η描述：

其中，X_Lmin消弧線圈不同檔位所對應的最小感抗值，U_ph為系統相電壓，單位kV；I_c為系統電容電流，單位A，其估算方法如下：

對于架空線路：

I_c＝(2.7～3.3)U_ph×L×10^-3(A)

其中，L為架空線路長度；

對于電力電纜：

I_c＝[(95+1.44S)/(2200+0.23S)]U_ph×L(A)

其中S為電纜截面積，L為電纜長度；

步驟S4、將配電自動化平臺加密后的遙控指令進行解密，將解密后的遙控指令發送給消弧線圈測控裝置，消弧線圈測控裝置根據接收到的遙控指令對消弧線圈進行控制。

2.根據權利要求1所述的一種基于配電物聯網的消弧線圈在線感知方法，其特征在于，判斷消弧線圈投退狀態是否正確的過程為：

根據中性點位移電壓判斷消弧線圈是否投退，當位移電壓不為零，且有小幅波動則判別消弧線圈投入；若消弧線圈中性點位移電壓為零或為恒定值，則判斷該消弧線圈未投入，判據公式為：

U_un＝0OR(U_un(n-5)＝U_un(n-4)＝U_un(n-3)＝U_un(n-2)＝U_un(n-1)＝U_un(n))

其中，U_un為中性點位移電壓，U_un(n-5)～U_un(n)為從第n-5個采樣點開始往后連續6個采樣點的中性點位移電壓。

3.根據權利要求1所述的一種基于配電物聯網的消弧線圈在線感知方法，其特征在于，所述記錄分析消弧線圈動作響應特性過程為：

記錄所述電氣狀態參數的變化情況波形圖，所述變化情況包括位移電壓波形變化、消弧線圈補償電流變化情況、串聯電阻旁路開關變化情況；

根據所述電氣狀態參數和所述變化情況波形圖，計算消弧線圈的響應時間，并與預存的標準值進行對比，校核所述消弧線圈動作響應特性是否正確，并將校核結果加密后加入所述故障信息中通過無線通信網絡上傳配電自動化平臺。