[發明專利]一種智慧變電站電流互感器斷線識別方法及裝置

在審

• 申請號: 202110709533.7
• 申請日: 2021-06-25
• 公開（公告）號: CN113534011A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 鄧茂軍;樊占峰;姜帥;李文正;張紅躍;余高旺;李旭;劉志遠;董新濤;陳繼瑞
• 申請（專利權）人: 許繼電氣股份有限公司;許繼集團有限公司
• 主分類號: G01R31/54
• 分類號: G01R31/54;G01R35/02
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 張吉和

本發明涉及一種智慧變電站電流互感器斷線識別方法及裝置，采用集群測控裝置采集的多間隔電壓和電流綜合判別。根據電流互感器斷線與系統故障的特征來識別電流互感器斷線：首先采用同一母線上的電壓和其他間隔的電流進行判別，當母線并聯運行時再判別另一段母線上的電壓和電流，當母線電壓或其他間隔電流有變化時閉鎖電流互感器斷線判別，通過本發明的技術方案，解決了單間隔電壓和電流判別電流互感器斷線時可能誤報的問題，提高了電流互感器斷線識別的可靠性。

技術領域

本發明涉及電力系統故障檢測技術領域，尤其涉及一種智慧變電站電流互感器斷線識別方法及裝置。

背景技術

國網公司從2009年開始進行智能變電站建設并逐漸大規模推廣應用，相對于傳統變電站而言，智能變電站具有諸多優勢，主要體現在：(1)采用數字信號傳輸和處理，適用范圍廣、精度高、穩定高效，便于數據共享。光纖作為數字傳輸載體，具有傳輸容量大、損耗低、距離遠、抗干擾能力強，防雷性能好、經濟環保等優勢。(2)全面采用IEC61850協議，統一了信息和通訊模型，采用“三層兩網”的分層架構，實現了變電站信息的數字采集和網絡化信息交換，但測控和110kV及以下電壓等級保護均采用單套配置，存在單點故障導致功能失效的隱患，整體可靠性不高，無法完全適應變電站無人值守的要求，嚴重影響電力系統的安全穩定運行。

為了更好的適應變電站無人值守要求，提升電網安全穩定運行水平，提高電網運行效率，降低建設和運行成本，在變電站自動化系統方面，變電站測控裝置在變電站二次系統中的屬于間隔層設備，是變電站自動化系統間隔層的核心設備。對上連接站控層設備，包括監控后臺、遠動裝置等；對下連接過程層設備，包括智能終端、合并單元等，起到了承上啟下的作用。

隨著電網和計算機技術的快速發展，數據采集和處理能力不斷加強，系統功能得到了長足發展，但各級主子站系統對各類信息的可靠性、及時性要求仍未得到全面滿足。目前國內不同電壓等級智能變電站中二次設備的配置要求不盡相同，110kV及以下電壓等級變電站中采用保測一體化配置，220kV及以上電壓等級采用獨立配置的測控裝置。一般多數變電站考慮到成本因素，測控均采用單套配置，即每個間隔只配備一套測控裝置。這給變電站的安全穩定運行帶來了一定的隱患，存在如下問題。

(1)單套模式運行可靠性低

單套配置模式下，所有間隔測控均沒有備用。當該間隔測控故障或檢修退出運行時，由于沒有備用測控導致該間隔測控功能喪失，將對無人值守變電站遠方集中監控的安全產生嚴重威脅。此外單套模式在數據可靠性方面也存在較大的缺陷，由于只有單套設備進行信息采集，若某測控出現異常數據或數據錯誤，往往由于沒有比對數據而無法發現該錯誤數據。因此目前的單套運行方式無法全面支撐未來電網的快速發展。迫切需要在信息提供機制上進行拓展和創新。

(2)無法快速發現故障測控

對于單套測控運行方式，若測控出現故障需要快速發現故障，減小故障測控在網運行時間。但目前沒有快速發現告警故障測控的設備或方法，僅靠人工方式判斷設備是否故障。若出現斷網等易發覺故障，則判斷時間較短，若出現錯誤數據等不易發覺故障，則判斷時間將完全依賴運行人員的技術水平與經驗，嚴重影響了遠方調控中心及變電站監控系統的安全運行。

作為智能變電站運行數據信息采集和執行一次設備操作控制的主要設備，測控裝置是實現系統安全穩定運行的重要基礎。然而，在提升變電站測控功能可靠性方面，業內主要是參考保護雙重化思想，對測控裝置的雙套配置方案進行了討論和研究，但由于設備標準化不足、雙套配置成本過高、系統運維復雜等問題，一直沒有形成可用于工程實施和推廣應用的方案，變電站測控裝置冗余備用機制缺失的問題尚未得到有效的解決。

現有技術中，測控功能電流互感器斷線判別通常采用單間隔的電流量進行判別，當滿足以下條件：

任一相電流小于0.5％I_N，且負序電流及自產零序電流大于10％I_N；