[發明專利]在電氣保護系統中使用數據分析的滋擾跳閘決策管理

有效

• 申請號: 202111287200.6
• 申請日: 2021-11-02
• 公開（公告）號: CN114447892B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 馬尤卡·帕爾;阿羅克·庫瑪·巴拉蒂;薩蒂什·沙穆桑達·貝爾霍德
• 申請（專利權）人: ABB瑞士股份有限公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;G06N20/00;G06Q50/06
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 李輝

本發明公開了一種用于在電力保護系統中使用數據分析的滋擾跳閘決策管理的系統(200)和方法，該系統(200)包括保護系統PS(202)和至少一個電氣保護電路EPC(204)。PS(202)包括：多個傳感器(206)，被配置為測量數據；存儲器(208)，被配置為存儲在一段時間內在電力系統上檢測到或生成的滋擾跳閘事件和多個滋擾跳閘參數的已更新數據；處理器(210)，被配置為針對滋擾跳閘情況基于來自多個傳感器的測量數據執行混合機器學習(HML)并且與相鄰PS(220a，220b，220c)通信；保護微控制器(212)，被配置為通過與處理器(210)和相鄰PS(220a，220b，220c)通信來允許或避免使被設置在至少一個EPC中的至少一個電子跳閘電路(214)跳閘。

技術領域

本文中的實施例總體上涉及保護系統中的滋擾跳閘(nuisance-tripping)決策管理。特別地，本發明提供了一種用于在電氣保護系統中使用數據分析來進行滋擾跳閘決策管理的系統和方法。

背景技術

通常，保護系統(PS)用于保護電氣組件以及操作者和環境安全。在PS裝置中，有些情況下可以拾取干擾信號，這可能導致電子跳閘電路(ETC)跳閘。雖然沒有發生重大故障，但ETC的不期望的/滋擾的跳閘可能會給客戶/運營商帶來干擾/經濟損失。干擾信號可以包括但不限于電流或電壓浪涌、浪涌電流、由于環境情況(例如，振動、溫度等)引起的噪聲信號、來自多個通信設備的電磁干擾等。

在很多情況下，這些滋擾的跳閘可能給客戶帶來不便或破壞關鍵的真正安全事件。傳統上，濾波器用于檢查注入的噪聲，以相應地制定有關跳閘電路的決定。這些濾波器是基于實驗室測試結果而設計的，并且無法適應環境變化。在一些國家，商業/住宅建筑的每個區域/房間都安裝有接地故障和電弧故障斷路器，以避免滋擾跳閘并且在發生任何故障時檢測故障位置。然而，很難在短時間內在工業大廈中找出造成這種滋擾跳閘的原因。

例如，滋擾跳閘的原因可能是由于過流、過壓、過頻、接地故障等。電弧故障是滋擾跳閘的原因之一。引起電弧故障的原因可能是串聯電弧故障或并聯電弧故障。在這兩種情況下，ETC可能不知道PS中的負載變化以及影響PS的干擾信號。在考慮接地故障時，接地故障的原因可能是絕緣磨損、導電灰塵、水或其他干擾信號，并且80％以上的設備短路是由接地故障引起的。接地故障是基于接地故障和(即，在存在接地故障的情況下，任何配電電路中的相電流和中性線電流的矢量和是非零的)、差分接地故障、多源接地故障(MSGF)和高阻接地故障(HRGF)而被檢測。當干擾信號被ETC接收并且被預測為接地故障時，可能會發生滋擾跳閘。引起滋擾跳閘的另一原因是變電站、屋頂太陽能光伏發電或風力發電站的功率反向。

有諸如ZSI、RELT等系統以用于增強配電系統的選擇性協調水平并且管理ETC的跳閘。而在滋擾跳閘情況下，ZSI的適配不允許上游斷路器與下游斷路器的協調。在RELT的情況下，使用傳統斷續器和濾波器基于故障原因來管理ETC中的跳閘決策是具有挑戰性的。通常，在隔離電路之前制定決策時不會分析數據，諸如歷史跳閘數據、事件特征、傳感器數據、歷史事件、負載特性、噪聲水平、非電參數數據(如溫度、振動、濕度等)等。這會導致在PS的異常環境情況下或異常協調下PS出現明顯更高的滋擾跳閘。

因此，需要一種與混合機器學習模型(HMLM)集成的、用于在PS中進行滋擾跳閘決策管理的系統和方法，從而基于實時數據來制定決策并且了解滋擾跳閘事件及其環境情況，以隔離噪聲參數并且適配以忽略它們。

發明內容

本公開的目的是減輕、緩解或消除現有技術中的一個或多個上述缺陷和缺點并且至少解決上述問題。