CN104380554A - 能量供应网中的故障识别 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于识别电能供应网(10，40)中的故障的方法，其中对于多个测量位置(M1，M2，M3)确定状态值，所述状态值说明了在各自的测量位置(M1，M2，M3)处呈现的能量供应网(10，40)的电状态；所述状态值被传输到包括了评估装置(18)的中央控制装置(17)；和状态值由评估装置(18)考虑，以用于识别在能量供应网(10，40)中存在的故障。为了扩展这样的方法，使得特别是在具有小的短路电流的能量供应网中，也可以以较高的可靠性和选择性来识别出现的故障，建议，借助评估装置(18)进行状态估计，所述状态估计使用电能供应网(10，40)的模型描述，所述模型描述适合于根据状态变量描述能量供应网(10，40)的可能的电状态；在状态估计期间检查，通过模型描述是否可以描述电状态，所述电状态关于对于各自的测量位置(M1，M2，M3)所使用的状态变量至少近似地与各自的状态值一致；和在缺少这样的状态时由评估装置(18)产生故障识别信号，该故障识别信号说明了在能量供应网(10，40)中的故障的存在。本发明还涉及一种相应构造的中央控制装置(17)。

Description

能量供应网中的故障识别
以下描述的发明是在西门子公司和布鲁塞尔自由大学ULB(Université Librede Bruxelles)应用科学学院生物、机电系统(Faculty of Applied SciencesBio-,Electro-And Mechanical Systems)之间的合作范围内在Dr.Maun教授指导下开发的。
技术领域
本发明涉及一种用于识别在电能供应网中的故障的方法，其中对于能量供应网中的多个测量位置确定状态值，所述状态值说明了在各自的测量位置处呈现的能量供应网的电状态，所述状态值被传输到包括了评估装置的中央控制装置，并且所述状态值由评估装置考虑以用于识别在能量供应网中呈现的故障。本发明还涉及一种用于识别在电能供应网中的故障的中央控制装置，具有用于采集对于能量供应网中的多个测量位置而确定的状态值的评估装置，所述状态值说明了在各自的测量位置上呈现的能量供应网的电状态，并且所述中央控制装置被构造为用于根据状态值来识别在能量供应网中呈现的故障。
背景技术
电能供应网通常逐段地利用所谓的保护设备监视故障，例如短路或接地。在出现这样的不允许的运行状态时保护设备通过断开相应的断路器将故障所涉及的能量供应网部分与其余电网分开并且由此避免对于人和电能供应网的其余部件的危险。为了监视电能供应网的各个片段，保护设备执行所谓的保护算法。在此使用测量值来作出关于是呈现不允许的还是允许的运行状态的判断，所述测量值例如可以是表征了在电能供应网的测量位置处的电流和电压的测量值。
例如US6,518,768B1描述了一种由多个差动保护设备组成的系统，所述差动保护设备用于关于故障的出现来监视具有多个端部的导线段。
同时此外还存在目标，将对于能量供应网的保护评估中央地综合。例如从US6,985,784B2中公知，将在能量供应网中的多个测量位置处记录的测量值传输到中央的控制系统。描述的中央的控制系统是计算机装置，借助所述计算机装置，通常在各个分散的保护设备中进行的保护算法在使用传输的测量值的条件下被中央地进行。在识别故障的情况下将相应的触发信号传输到开关，所述开关将涉及的电网片段与其余的能量供应网分离。
因为利用中央的控制系统几乎在一个计算机装置上运行多个保护设备，所以在规划、投入运行和参数化中央的控制系统时产生相对高的费用。
在目前具有大量分散的电能馈送、例如通过光伏或风力发电设备馈送的能量供应网中，还产生问题，即，由于通过变流器控制的馈送仅相对小的短路电流可用，即，即使在能量供应网中呈现故障的情况下，短路电流也相对弱地增加，从而利用已知的保护算法难以检测。该问题特别地在所谓的“微型电网”，也就是小的、本身封闭的能量供应网中，和孤岛电网中产生，但是在具有增加份额的来自于再生能源的电能馈送的更大的、更复杂的能量供应网中也能观察到。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，这样继续开发开头提到的类型的方法和中央控制装置，使得可以以高的可靠性和选择性识别出现的故障，特别是在具有小的短路电流的能量供应网中出现的故障。
为了解决上述关于方法的技术问题，建议一种开头提到的类型的方法，其中借助评估装置执行状态估计，所述状态估计使用对电能供应网的模型描述，所述模型描述适合于根据状态变量描述能量供应网的可能的电状态，在状态估计期间检查，通过模型描述是否可以描述能量供应网的电状态，所述电状态关于对于各自的测量位置所使用的状态变量至少近似地与各自的状态值一致，并且在缺少这样的状态的情况下由评估装置产生故障识别信号，所述故障识别信号说明了在能量供应网中存在故障。
按照本发明的方法在此以新的方式利用在相应的专业术语中也称为“State-Estimator”的状态估计器的工作方式。
在状态估计时，原则上根据尽可能冗余呈现的对于能量供应网的多个测量位置的状态值确定能量供应网的电状态。在此困难在于，通常不是对于能量供应网中的所有可能的位置都已知状态值，例如因为出于成本原因而仅安装了有限数量的测量传感器。在状态估计器的通常运行中由此借助状态估计器实现所考察的能量供应网的尽可能精确的数学模型，利用所述数学模型根据对于存在的测量位置所呈现的状态值，所述状态值例如可以以电流、电压或功率的形式呈现，可以确定在能量供应网的所有可能的点处的电网状态。这样的状态在数学上由状态变量的矢量综合而成，所述状态变量例如说明了在能量供应网的所有考察的点处的电压。其他状态变量例如可以是在不同步的测量设备中的相位差的改变、分支电流和变压器抽头位置的设置。通常的状态估计器由此用于监视和可视化能量供应网的运行状态并且通常在电网中央控制室被采用。此外，利用状态估计器可以识别记录状态值的测量设备的传感器故障。
用于监视能量供应网的状态估计器例如从A.Abur和A.Gomez Exposito的文献"Power System State Estimation",New York:Marcel Dekker,2004,中公知。对于三相的配电网也采用状态估计器的可能性，此外例如在C.Lu,J.Teng和W.-H.E.Liu的文献"Distribution system state estimation",IEEE Transactions onPower Systems,pp.229-240,1995中描述。此外在Michael Hurtgen文章“Advantages of power system state estimation using Phasor Measurement Units”,Proceedings of the Power Systems Computation Conference,2008中描述了所谓的相量测量设备(“Phasor Measurement Units”)作为用于采集对于状态估计器的状态值的测量设备的应用。
通过检查，借助模型描述是否可以反映可以与采集的状态值尽可能一致的能量供应网的状态，本发明现在按照新的方式采用用于识别在能量供应网中的故障的状态估计器。如果是，则能量供应网被看作是无故障的并且相应地不产生故障识别信号。相反，如果状态值与由模型描述可以描述的能量供应网的状态不一致，则可以得出，在能量供应网中呈现故障并且由此产生故障识别信号。
按照本发明的故障识别方法可以有利地作为初级侧保护、特别是除了存在的分散的保护设备之外作为系统范围内的中央的备用保护被采用。此外利用存储的状态值还可以进行离线故障分析。
在按照本发明的方法的有利的实施方式中，借助评估装置对于能量供应网的邻接的保护区域进行状态估计，在状态估计期间检查，通过模型描述是否可以描述保护区域的电状态，所述电状态关于对于在保护区域中的各自的测量位置所使用的状态变量至少近似地与各自的状态值一致，并且在缺少这样的状态时由评估装置产生以故障区域信号的形式的故障识别信号，所述故障识别信号说明了在保护区域中出现故障。
在该实施方式中几乎对于能量供应网的一个(或多个)单保护区域进行局部的状态估计。根据状态估计的结果可以直接得出，监视的保护区域是否具有故障。
在此可以设置，在出现对于由故障所涉及的保护区域的故障区域信号时，确定在保护区域的一个或多个端部呈现的对于电流和电压的值，并且借助这样地例如从对于健康的能量供应网部分确定的状态估计中确定的对于电流和电压的值，进行保护区域内出现故障的那个位置的计算。
以这种方式可以在监视的保护区域内部进行精确的故障定位。根据能量供应网的模型描述和对于在有问题的保护区域之外的、能量供应网的无故障的部分片段的状态变量，可以对于保护区域的边界或端部作出关于在那里呈现的电流和电压的说明。从这些值中可以根据公知的故障定位算法导出精确的故障位置；在此可以对于故障定位使用保护区域的一个端部或多个端部的电流和电压。例如对于故障定位方法，例如参见US 5,929,642或M.M.Saha,J.Izykowski和E.Rosolowski的文章"Fault Location on Power Networks",2010,London,Springer-Verlag。
借助这样的精确故障定位可以有利地支持修理和维护管理；此外故障定位还可以为了其他保护目的(类似于距离保护设备中那样)而被考虑。
也就是原则上直至故障定位经历两级的方法：首先连续地对于有问题的保护区域在使用状态估计器的条件下检查故障的出现。如果识别到故障，则然后可以通过计算在有故障的片段的边界处的电流和电压，在使用在状态估计器中采用的模型描述和对于所考察的保护区域之外的健康的电网部分所确定的状态变量的条件下，借助通常的故障定位方法推导出具体的故障位置。
按照本发明的方法的一种替换的有利的实施方式，在出现故障识别信号的情况下，能量供应网被划分为多个逻辑的部分片段，对于单个的部分片段或部分片段的组合，借助状态估计来检查，对于各自的部分片段或部分片段的组合通过模型描述是否可以描述能量供应网的电状态，所述电状态关于对于各自的测量位置所使用的状态变量来说至少近似地与各自的状态值一致，并且在缺少这样的状态的情况下由评估装置关于确定的部分片段或部分片段的组合，产生故障区域信号，所述故障区域信号说明了能量供应网的识别到故障的那个部分片段。
在该实施方式中，对于没有单独监视的保护区域的复杂的能量供应网，除了粗略确定，在能量供应网中是否出现故障之外，还对由故障所涉及的电网部分进行标识。为此将状态估计器算法应用于能量供应网的部分，从而从该检查的结果的比较中可以导出，能量供应网的哪个部分片段出现故障。
考察的部分片段在此必须是本身封闭的并且关于其测量位置采集的状态值具有冗余。在此状态估计器算法也可以应用于部分片段的组合，直到确保，通过比较多个考察的部分片段和/或部分片段的组合可以可靠识别单个有故障的部分片段。
如果部分片段被识别为由故障所涉及，则产生相应的故障区域信号，所述故障区域信号说明了有问题的片段。故障区域信号在使用按照本发明的方法的情况下可以被用于能量供应网的初级侧或备用保护，用于触发相应的开关设备(例如断路器)。
按照另一个有利的实施方式，此外可以设置，在出现故障区域信号的情况下对于由故障涉及的能量供应网部分片段，确定在部分片段的一个或多个端部呈现的对于电流和电压的值，并且借助这样确定的对于电流和电压的值进行在部分片段内部的出现故障的那个位置的计算。
以这种方式可以在标识的能量供应网部分片段内部进行精确的故障定位。根据能量供应网的模型描述和在故障识别时和故障区域标识时确定的对于能量供应网的无故障的部分片段的状态变量，可以对于由故障所涉及的部分片段的边界或端部，作出关于在那里呈现的电流和电压的说明。从这些值中可以根据已知的故障定位算法导出精确的故障位置；在此可以对于故障定位使用部分片段的一个端部或多个端部的电流和电压。例如对于故障定位方法，例如见于US5,929,642或M.M.Saha,J.Izykowski和E.Rosolowski的文章"Fault Location onPower Networks",2010,London,SpringerVerlag。
借助这样的精确的故障定位，可以有利地支持修理和维护管理。
也就是原则上在该实施方式中直至故障定位经历多级的方法：首先连续地在使用状态估计器的条件下关于整个能量供应网检查故障的一般出现。如果识别到故障，则然后通过对各个部分片段或部分片段的组合应用状态估计器，进行由故障所涉及的部分片段的标识。通过计算在有故障的片段的边界处的电流和电压，在使用在状态估计器中采用的模型描述和对于健康的电网部分事先确定的状态变量的条件下，然后可以借助通常的故障定位方法得出具体的故障位置。
此外根据按照本发明的方法的有利扩展可以设置，为了检查，通过模型描述是否可以描述能量供应网的电状态，所述电状态关于对于各自的测量位置所使用的状态变量至少近似地与各自的状态值一致，借助评估装置对通过模型描述所描述的能量供应网的状态的成本函数进行最小化，并且如果成本函数的结果高于可设置的阈值，则得出缺少可描述的状态。
通过最小化成本函数，可以从所有可能的状态变量中确定如下组的状态变量，借助所述状态变量，利用模型描述可以反映实际上呈现的状态值。
具体地在此可以设置，作为成本函数，使用矩阵方程
J＝[z-h(x)]T R-1[z-h(x)]
其中
J：成本函数
z：对于测量位置所确定的状态值的矢量；
x：状态变量的矢量；
h(x)：用于能量供应网的模型描述的状态方程的矢量；
R：矢量z)的协方差矩阵；
T：表示涉及的矩阵的转置；
-1：表示涉及的矩阵的逆。
该方程对于三相系统被最小化并且得出状态变量x的一个组或矢量，利用其状态值在模型描述中可以以足够的精度导出。换言之：成本函数通过变量x被最小化。为此将成本函数的结果J与阈值比较；如果低于阈值，则可以假定是无故障的状态。
为了再次提高状态估计器的说法的可靠性，在此可以根据按照本发明的方法的另一个扩展，设置为，由评估装置还对于各自的作为结果从成本函数的最小化中得出的、状态变量的矢量按照下式确定检查值LNR
LNR = max i | z i - h i ( x ^ ) | std ( z i - h ( x ^ ) )
其中，下标i表示对于分别通过测量函数h(x)的第i个分量，也就是能量供应系统的模型描述的状态方程的矢量，描述的、模型描述的状态，并且如果检查值超过可设置的检查阈值，则推导出缺少可描述的状态。在此可以根据成本函数J和检查值LNR(Largest Normalized Residual，最大归一化残差)将检查进行逻辑“与(UND)”或逻辑“或(ODER)”关联，即，可以根据保护系统的设置，如果两个检查中的一个检查或两个检查都识别到故障，则识别到故障。
状态值通常借助在能量供应网中的各自的测量位置处布置的测量传感器来采集。这些测量的状态值被看作为可靠的状态值并且可以在状态估计方法中被相应更强地加权。
此外也可以设置为，计算或估计对于确定的测量位置的至少几个状态值。
在此基于测量的状态值在使用模型(例如负载模型)和/或电网参数(例如导线阻抗)的条件下确定对于能量供应网中的例如由于不存在传感器或由于有故障的传感器而没有呈现测量的状态变量的那些测量位置的状态值。这些计算的状态值被看作为不如测量的状态值可靠，并且由此可以以更小的权重进入状态估计中。
此外测量值的组必须允许状态变量的确定。如果例如没有进行电压测量，则不可能确定系统的状态。如果电网不可观察(“observable”)，则该方法不能用于有问题的保护区域；或者必须有更多模型可用。
关于中央控制装置，上述技术问题通过开头提到的类型的中央控制装置来解决，其被构造为用于执行按照权利要求1至9中任一项所述的方法。
总之可以理解，通过借助状态估计器来检查，模型描述和状态值是否互相匹配，按照本发明的方法或按照本发明的评估装置给出了用于能量供应网中的故障识别的新的可能性。因为仅在能量供应网的无故障的状态中是这样，所以可以以该方式可靠识别，在能量供应网中是否出现故障。如果状态估计直接对于封闭的保护区域进行，则可以直接确定由故障所涉及的电网部分。否则可以通过将状态估计器应用于能量供应网的单个部分片段来以相应的方式确定具体的有故障的部分片段。根据从对于无故障的部分片段的模型描述中得出的对于在与有故障的片段邻接处的电流和电压的值最后还可以进行精确的故障定位。
附图说明
以下借助实施例详细描述本发明。附图中：
图1示出了借助中央控制装置监视的能量供应网的示意图；
图2示出了用于识别和定位在能量供应网中的故障的方法流程的示意图；和，
图3示出了用于解释在图2中示出的方法流程的能量供应网的实施例。
具体实施方式
图1以示意图示出了仅示例性表示的电能供应网10，其具有在第一母线11a处的源12a和在第二母线11b处的负载12b。两个母线11a和11b经过能量供应导线13互相连接。能量供应导线13可以经过开关装置14a和14b与母线11a和11b分离。在开关装置14a和14b的区域中此外还设置以IED(IntelligentElectronic Devices，智能电子设备)15a和15b形式的测量或保护设备，其记录在能量供应网10的其测量位置处的以电流相量和/或电压相量形式的状态值。此外设置另外的IED 15c、15d和15e；IED 15c测量以给出通过源12a的馈送的电流相量形式的状态值，而IED 15d和15e与开关装置14a和14b相连并且在那里采集以开关位置(断开/闭合)的形式的状态值。替代电流和/或电压相量的测量，也可以处理简单的振幅测量。
所有以这种方式采集的状态值经过通信连接被传输到通信总线16，该通信总线又与中央控制装置17，例如SCADA系统(Supervisory Control and DataAcquisition数据采集与监视控制系统)相连，并且将状态值传输到该中央控制装置。
中央控制装置17包括评估装置18，其例如可以是构造为具有特殊的中央控制软件的微处理器控制的数据处理装置。评估装置18与状态估计器模块(“State Estimator”)19相连，该状态估计器模块又具有对数据库20的访问，在所述数据库中存储了关于能量供应网10的信息，例如关于能量供应网10的结构的拓扑数据、技术特征值诸如导线导纳、对于负载模型的参数和能量供应网10的开关装置(例如开关装置14a、14b)的开关状态。这些信息可以动态地匹配于能量供应网的当前运行状态，例如通过由存储的开关状态跟踪实际的开关位置。在数据库20中存储的信息提供给状态估计器模型19，用于产生和用于运行用来在数学上反映能量供应网10的模型描述。
为了识别能量供应网10中的故障，例如短路或接地，评估装置18被构造为，将在能量供应网中的测量位置处通过测量采集的状态值和必要时计算的状态值，其例如是从测量的状态值或在使用对于电负载12b的负载模型的条件下已经确定的，与由状态估计器模型确定的、对于能量供应网10的无故障的运行可能的状态变量进行比较。状态变量在此通常是电压相量，其利用对于能量供应网的各自的测量位置的模型描述被确定。所述电压相量可以，必要时在使用状态方程的条件下进行换算之后，与对于各个测量位置(通过测量或计算地)确定的状态值比较。如果利用状态估计器模型可以利用最大程度与确定的状态值一致的这些状态变量，反映能量供应网的运行状态，则能量供应网被看作是无故障的，否则可以推导出存在故障。换言之，在方法中检查，能量供应网10的数学描述和通过状态值描述的能量供应网10的实际状态是否一致。因为模型描述仅适合于描述能量供应网10的无故障的状态，所以可以从不一致或不足够一致而推导出能量供应网10的有故障的状态。
如果对于一个(或多个)封闭的保护区域进行状态估计，则通过识别故障的出现也自动地关于在能量供应网10的哪部分出现故障给出断言。由此在该实施方式中以故障区域信号的形式产生故障识别信号，其说明了涉及的保护区域。
相反，如果故障识别根据对于整个能量供应网10的状态估计进行，则即使评估装置18已经识别到能量供应网10中存在故障，也还不可能作出关于能量供应网10中故障的位置，即，能量供应网10的有故障的部分片段的断言。然而该说明对于确定为了断开故障而必须被触发的那个开关装置来说是需要的。由此在故障识别之后通常进行故障区域识别，在所述故障区域识别期间，对由故障具体涉及的能量供应网10的部分片段进行标识。为此能量供应网10被划分为多个逻辑的部分片段，其单独地关于故障的出现被检查。在此进行与在故障识别时几乎相同的工作过程：这次对于有问题的部分片段，根据对于这些呈现的状态值来检查，是否可以找到通过模型描述的、对于有问题的部分片段有效的那个部分可以描述的状态，其状态变量与状态值足够一致。如果可以找到状态变量的这样的组或矢量，则考察的部分片段被看作为无故障的。因为通常不是对于每个部分片段以足够多的数量的对于其可以确定状态值的测量位置可用，所以该方法也可以对于部分片段的组合进行。以简单的例子解释这一点：假定能量供应网由三个部分片段A、B和C组成，其中在部分片段B中不存在对于其可以(通过测量或计算地)确定状态值的测量位置。现在如果通过所描述的方法在由部分片段A和B组成的组合之内识别到故障并且相反对于部分片段A确定了无故障状态，则可以通过这两个结果的逻辑关联推导出，在部分片段B之内必定存在故障，从而可以断开该部分片段。
如果对于能量供应网10的部分片段识别到故障，则评估装置18产生故障区域信号，所述故障区域信号标识了由故障所涉及的部分片段。
为了消除故障，如果故障不是自消除的故障，对于所述故障通常需要修理团队，必须给出在涉及的部分片段之内的精确的故障位置。为此使用通过模型描述在有故障的保护区域或有故障的部分片段的边界或端部处确定的那些电流和电压值。为此对于与有故障的保护区域或有故障的部分片段邻接的无故障的保护区域或部分片段，计算与有故障的保护区域或与有故障的部分片段邻接区域中的电流和电压。这一点即使当在有问题的边界处不存在测量位置时也可以进行，因为通过模型描述可以完全地并且由此也在所需的边界处描述与采集的状态值匹配的能量供应网的运行状态。只要确定了所需的电流和电压，就可以采用通常的故障定位方法来确定具体的故障位置。在此当仅对于有故障的保护区域或有故障的部分片段的一个端部可以确定电流和电压时(例如当有故障的保护区域或有故障的部分片段仅在一侧与另一个保护区域或另一个部分片段邻接时)，可以援用单侧的故障定位方法；相反如果对于两个端部都呈现电流和电压，则也可以采用两侧的故障定位方法。
以这种方式可以给出精确的故障位置，从而可以在故障查找和消除方面支持修理团队。
下面根据图2和3详细解释用于借助对于整个能量供应网的状态估计进行故障识别的方法的实施例。在此讨论故障区域标识和故障定位。在此图3示出了相对简单构造的具有多个电网节点41a-41g、两个馈送源42a、42b以及负载43a-43e的能量供应网40。图2示出了用于故障识别、故障区域标识和故障定位的方法流程的流程图。
在此按照四个主要阶段讨论方法流程：初始化阶段21a、故障识别阶段21b、故障区域标识阶段21c和故障定位阶段21d。各个阶段在流程图中通过虚线互相可视地分离。
在初始化阶段21a中在建模步骤22中产生状态估计所基于的、对于能量供应网40的模型描述。为此例如根据对于能量供应网40的拓扑数据和电特征值确定对于能量供应网40的导线的导纳矩阵。此外定义对于能量供应网40的所有或选择的负载43a-43e的负载模型并且如果需要则对初级侧部件，诸如变压器，建模。产生的模型描述包括一组状态方程组，利用所述状态方程组可以从状态变量中确定与状态值相似的值。初始化阶段21a通常在评估装置18(参见图1)的启动之前以及在需要时(例如由于在开关过程之后的拓扑改变或结构上的电网改变)进行。
在随后的故障识别阶段21b期间能量供电网40监视故障的出现，例如短路或接地。为此在步骤23中对于在能量供应网40中存在的测量位置采集状态值。在按照图3的实施例中存在三个测量位置：在测量位置M1处借助电流测量装置44a采集对从电网节点41a至电网节点41b流动的电流进行说明的电流相量值，和借助电压测量装置44b采集对在电网节点41a上施加的电压进行说明的电压相量值。在测量位置M2处按照相应的方式借助电流测量装置44c对在电网节点41d处通过源42b馈送的电流进行说明的电流相量值，并且借助电压测量装置44d对在电网节点41d处施加的电压进行说明的电压相量值。此外在测量位置M3处借助电流测量装置44e采集对从电网节点41f至电网节点41g流动的电流进行说明的电流相量值。测量装置44a-44e优选地可以是相量测量装置，所谓的PMU(“Phasor Measurement Unit”)，其记录具有时间戳的电流或电压相量。
如果一些状态值不是作为电流或电压相量出现或对于一些测量位置不存在，则也可以至少部分地从其他存在的测量值中导出或在借助其他模型(例如对于负载43a-43e的负载模型)的条件下计算状态值。因为测量的状态值通常可靠地反映了能量供应网40的实际的运行状态，所以其与计算地确定的对于状态估计的状态值相比相应更高地被加权。
对于测量位置M1-M3确定的状态值在下一个步骤24中被传输到评估装置。其借助状态估计器检查，是否存在利用模型描述可以说明的状态变量的矢量，其以足够的方式与确定的状态值一致。状态估计本身在此例如可以利用加权的最小平方估计方法根据相应加权的状态值来进行。通过状态估计产生一组状态变量。在此基于存在的状态值估计对于节点41a-41g的三相的电压相量。然后评估装置进行状态估计的成本函数的最小化，其中使用状态值作为目标参量。成本函数例如可以具有如下形式：
J＝[z-h(x)]T R-1[z-h(x)]
其中
J：成本函数
z：对于测量位置所确定的状态值的矢量；
x：状态变量的矢量；
h(x)：用于能量供应网的模型描述的状态方程的矢量；
R：矢量z的协方差矩阵；
T：表示转置。
成本函数的最小化在此可以例如借助牛顿-拉夫森(Newton-Raphson)迭代法来进行。在步骤25中检查，确定的成本函数的最小值是否超过预定的阈值。如果否，则方法在步骤23中以其他状态值的采集继续。相反，如果成本函数的最小值超过阈值，即，不存在状态变量的矢量，利用所述矢量可以足够精确地描述能量供应网40的运行状态，则评估装置识别到能量供应网40中的故障并且在下一个步骤26中给出故障识别信号。
为了进一步提高故障识别的可靠性，可以在步骤24和25中除了成本函数的最小值之外也对于在成本函数J的最小化中确定的状态变量的矢量确定另一个检查值LNR：
LNR = max i | z i - h i ( x ^ ) | std ( z i - h ( x ^ ) )
其中，下标i表示对于通过测量函数h(x)的第i个分量，也就是能量供应系统的模型描述的状态方程的矢量，描述的、模型描述的状态，并且“std”表示标准偏差，其通常作为状态估计的副产品被确定。故障识别信号可以通过成本函数J的最小化和检查值LNR的计算的结果的“与”或“或”逻辑关系来产生。在“或”逻辑关系中在步骤26中即使当只有成本函数超过其阈值或检查值LNR超过可设置的检查阈值时也产生故障识别信号；在“与”逻辑关系中为了产生故障识别信号，两个条件都必须呈现。
通过在步骤26中输出故障识别信号来结束故障识别阶段21b。
在出现故障识别信号时故障区域标识阶段21c开始。在该阶段的第一步骤27中将能量供应网40在逻辑上划分为合适的部分片段。部分片段应当这样被确定，即，在各自的部分片段的边界处存在状态值、优选关于电流测量值的冗余。
示例性地，对于能量供应网40确定以下三个部分片段：第一部分片段45a包括电网节点41a、41b、41c和41d，因为对于将主导线与分支导线相连的电网节点41b存在电压采集的冗余。第二部分片段45b包括在电网节点41f和41g之间的导线以及电网节点41g，因为对于该部分片段45b，通过由测量装置44e测量流入到部分片段45b中的电流存在冗余。最后，第三部分片段45c包括电网节点41b、41e和41f。
对于这三个部分片段45a-45c以及这些部分片段的组合，使用最大程度与在故障识别时对于整个能量供应网40已经应用的相同的方法，除了在与部分片段邻接的电网节点处仅考虑以电压和流入到部分片段中的电流形式的状态值。
在下一个步骤28中由此选择下一个部分片段或部分片段的组合用于检查。然后在下一个步骤29中对于有问题的部分片段或有问题的部分片段的组合基于对于该部分片段或部分片段的该组合可用的状态值进行状态估计。
具体地，例如在步骤28中选择第一部分片段45a用于检查并且在步骤29中对于第一部分片段45a在使用为此存在的状态值(在测量位置M1处的电流测量、在测量位置M1和M2处的电压测量)的条件下进行状态估计。此外，进行上面已经提到的成本函数J的最小化，然而这一次对于属于选择的部分片段或选择的部分片段的组合的状态变量的矢量。为了提高断言的可靠性，仍然还按照上面给出的公式进行检查值LNR，然而这一次对于选择的部分片段或选择的部分片段的组合。
接着在步骤30中检查，成本函数J(或可选的检查值LNR)的结果是否超过预定的阈值(或检查阈值)。如果是，则在下一个步骤31中对于考察的部分片段或考察的部分片段的组合存储故障的出现。在下一个步骤32中检查，是否已经考察了所有可用的部分片段或部分片段的组合。如果否，则方法流程跳回到步骤28并且选择下一个部分片段或部分片段的组合。
相反，如果在步骤30中确定，成本函数J(或可选的检查值LNR)的结果低于阈值(或检查阈值)，则方法直接在步骤32中继续。然后替换地也可以在该情况下在步骤31中保持结果项，然而这一次关于在考察的部分片段或考察的部分片段的组合中故障的不存在。
具体地，以这种方式在部分片段45a之后例如检查部分片段45a和45b的第一组合并且然后是所有三个部分片段45a、45b和45c的第二组合。
如果在步骤32中最后查询得到，已经检查了所有在步骤27中确定的部分片段或部分片段的组合，则方法在步骤33继续，其中将检查的结果这样互相逻辑关联，使得可以标识具体的有故障的部分片段。此外在步骤33中产生故障区域信号，其说明了有故障的部分片段。
具体地，对检查的结果的评估在本实施例中例如可以如下进行：如果对于第一片段45a识别到故障，则推导出，故障位于第一部分片段45a中并且输出相应的故障区域信号。在此可以不必检查第一组合(部分片段45a和45b)和第二组合(部分片段45a、45b和45c)。如果仅对于第一和第二组合识别到有故障状态，然而对于第一部分片段45a确定无故障状态，则推导出，故障处于第三部分片段45c中并且输出相应的故障区域信号。可以相应于各自的网络拓扑容易地产生其他逻辑关联。
以步骤33结束故障区域标识阶段21c并且方法流程在出现故障区域信号的情况下以步骤34继续到故障定位阶段。
在步骤34中根据在故障区域标识阶段21c中进行的对于无故障的部分片段或部分片段的组合的状态估计，确定在有故障的部分片段的至少一个端部的电流和电压。根据，对于有故障的部分片段的多少个端部呈现该电流和电压信息，在下一个步骤35中进行公知的单侧或双侧故障定位方法。
如果例如具体地假定，在故障区域标识阶段21c中第三部分片段45c已经被识别为有故障的，则根据对于健康的第二部分片段45b的状态估计，确定在电网节点41f处的电压以及从电网节点41f流向电网节点41g的电流。由此对于形成有故障的部分片段45c的一个端部的电网节点41f呈现电流和电压，并且可以进行一侧的故障定位方法，以便确定故障的精确位置。
该故障位置最后在步骤36中作为故障位置信号被输出。由此该方法流程结束并且可以重新在故障识别阶段21b开始。
如果替代对于整个能量供应网而是已经对于一个或多个封闭的保护区域应用状态估计，则故障识别阶段21b的结果已经反映了故障区域标识阶段21c的结果，从而在该情况中在故障识别阶段21b结束之后直接跟随故障定位阶段21d。

Claims (10)

1.一种用于识别电能供应网(10，40)中的故障的方法，其中
-对于能量供应网(10，40)中的多个测量位置(M1，M2，M3)确定状态值，所述状态值说明了在各自的测量位置(M1，M2，M3)处呈现的能量供应网(10，40)的电状态；
-所述状态值被传输到包括了评估装置(18)的中央控制装置(17)；和
-所述状态值由评估装置(18)考虑，以用于识别在能量供应网(10，40)中存在的故障；
其特征在于，
-借助评估装置(18)进行状态估计，所述状态估计使用电能供应网(10，40)的模型描述，所述模型描述适合于根据状态变量描述能量供应网(10，40)的可能的电状态；
-在状态估计期间检查，通过模型描述是否能够描述能量供应网(10，40)的电状态，所述电状态关于对于各自的测量位置(M1，M2，M3)所使用的状态变量至少近似地与各自的状态值一致；和
-在缺少这样的状态的情况下由评估装置(18)产生故障识别信号，所述故障识别信号说明了在能量供应网(10，40)中的故障的存在。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
-借助评估装置(18)对于能量供应网(10，40)的邻接的保护区域进行状态估计；
-在状态估计期间检查，通过模型描述是否能够描述保护区域的电状态，所述电状态关于对于在保护区域中的各自的测量位置(M1，M2，M3)所使用的状态变量至少近似地与各自的状态值一致；并且
-在缺少这样的状态的情况下由评估装置(18)产生以故障区域信号的形式的故障识别信号，所述故障识别信号说明了在保护区域中的故障的存在。
3.根据权利要求2所述的方法，
-在出现对于由故障所涉及的保护区域的故障区域信号的情况下，确定在保护区域的一个或多个端部呈现的对于电流和电压的值，并且借助这样确定的对于电流和电压的值进行保护区域内出现故障的那个位置的计算。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
-在出现故障识别信号的情况下，能量供应网(10，40)被划分为多个逻辑的部分片段(45a，45b，45c)；
-对于单个的部分片段(45a，45b，45c)或部分片段(45a，45b，45c)的组合，借助状态估计来检查，对于各自的部分片段(45a，45b，45c)或部分片段(45a，45b，45c)的组合，通过模型描述是否能够描述能量供应网(10，40)的电状态，所述电状态关于对于各自的测量位置(M1，M2，M3)所使用的状态变量至少近似地与各自的状态值一致；并且
-在缺少这样的状态的情况下由评估装置(18)关于确定的部分片段(45a，45b，45c)或部分片段(45a，45b，45c)的组合，产生故障区域信号，所述故障区域信号说明了能量供应网(10，40)的已经识别到故障的那个部分片段(45a，45b，45c)。
5.根据权利要求4所述的方法，
-在出现故障区域信号的情况下，对于由故障涉及的能量供应网(10，40)的部分片段(45a，45b，45c)确定在部分片段(45a，45b，45c)的一个或多个端部呈现的对于电流和电压的值，并且借助这样确定的对于电流和电压的值，进行在部分片段(45a，45b，45c)内部的出现故障的那个位置的计算。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，
-为了检查，通过模型描述是否能够描述能量供应网(10，40)的电状态，所述电状态关于对于各自的测量位置(M1，M2，M3)所使用的状态变量至少近似地与各自的状态值一致，借助评估装置对通过模型描述能够描述的、能量供应网(10，40)的状态的成本函数进行最小化；并且
-如果成本函数的结果高于可设置的阈值，则推导出缺少可描述的状态。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
-作为成本函数，使用方程
J＝[z-h(x)]T R-1[z-h(x)]
其中，
J：成本函数
z：对于测量位置所确定的状态值的矢量；
x：状态变量的矢量；
h(x)：用于能量供应网的模型描述的状态方程的矢量；
R：矢量z的协方差矩阵。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
-由评估装置还对于各自的作为结果从成本函数的最小化中得出的、状态变量的矢量，按照以下等式确定检查值
LNR = max i | z i - h i ( x ^ ) | std ( z i - h ( x ^ ) )
其中，下标i表示对于通过能量供应系统的模型描述的状态方程组的矢量的第i个分量描述的、模型描述的状态；并且
-如果检查值超过可设置的检查阈值，则推导出缺少可描述的状态。
9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，
-计算或估计对于确定的测量位置(M1，M2，M3)的至少几个状态值。
10.一种用于识别电能供应网(10，40)中的故障的中央控制装置(17)，具有评估装置(18)，用于采集对于能量供应网(10，40)中的多个测量位置(M1，M2，M3)所确定的状态值，所述状态值说明了在各自的测量位置(M1，M2，M3)处呈现的能量供应网(10，40)的电状态，其中，所述评估装置(18)被构造为用于根据状态值识别在能量供应网(10，40)中出现的故障；
其特征在于，
-所述评估装置(18)被构造为用于执行按照权利要求1至9中任一项所述的方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106199233A (zh) * 2015-05-26 2016-12-07 利萨·德雷克塞迈尔有限责任公司 识别车载电源中的中断的装置和方法
CN106253242A (zh) * 2015-06-10 2016-12-21 劳斯莱斯股份有限公司 电力推进系统中的故障识别和隔离
CN109696829A (zh) * 2017-10-20 2019-04-30 Aix制程有限公司 用来控制系统内的过程的方法和装置，特别是研磨装置内的研磨过程

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2744222T3 (es) * 2016-08-31 2020-02-24 General Electric Technology Gmbh Aparato de protección
US11237535B2 (en) * 2016-10-31 2022-02-01 Mitsubishi Electric Corporation Centralized voltage controller and centralized voltage control system
DE102017131106A1 (de) * 2017-12-22 2019-06-27 Innogy Se Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Ortsnetzstation
CN108196165A (zh) * 2018-01-09 2018-06-22 贵州大学 基于样本协方差矩阵最大特征值的电网异常状态检测方法
US11221353B2 (en) 2018-07-06 2022-01-11 Schneider Electric USA, Inc. Systems and methods for analyzing power quality events in an electrical system
US10742068B2 (en) * 2018-12-31 2020-08-11 PXiSE Energy Solutions, LLC Real-time deviation detection of power system electrical characteristics using time-synchronized measurements
US11539217B2 (en) * 2019-10-28 2022-12-27 Enphase Energy, Inc. Method and apparatus for tertiary control of microgrids with integrated over-current protection
CN111950448B (zh) * 2020-08-11 2024-02-02 平高集团有限公司 基于机器视觉的高压隔离开关故障状态检测方法及装置
CN112198454B (zh) * 2020-10-12 2023-08-11 华北电力大学 一种在含新能源电源的网络中进行短路电流局部迭代的方法
CA3205233A1 (en) * 2020-12-18 2022-06-23 Schneider Electric USA, Inc. Systems and methods for evaluating electrical phasors to identify, assess, and mitigate power quality issues
CN117113157B (zh) * 2023-10-23 2024-02-09 国网安徽省电力有限公司合肥供电公司 一种基于人工智能的台区用电故障检测系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6518768B1 (en) * 1998-04-17 2003-02-11 Siemens Aktiengesellschaft Arrangement, method, and current measurement device for measuring a current in a conductor
CN101132130A (zh) * 2007-08-17 2008-02-27 清华大学 一种基于增广状态估计的广域继电保护方法
CN101873007A (zh) * 2010-06-28 2010-10-27 北京四方继保自动化股份有限公司 微网继电保护、自动化一体化智能保护系统

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4441334C1 (de) 1994-11-08 1996-07-11 Siemens Ag Verfahren zum Feststellen des Ortes eines Fehlers in einem vorgegebenen Überwachungsbereich eines mehrphasigen elektrischen Energieübertragungsleitungssystems
DE60108966D1 (de) * 2001-12-21 2005-03-24 Abb Research Ltd Zustandsbestimmung für ein Energieverteilungsnetz
US6892145B2 (en) 2002-02-25 2005-05-10 General Electric Company Method and system for conditionally triggered system data capture
US6858953B2 (en) * 2002-12-20 2005-02-22 Hawaiian Electric Company, Inc. Power control interface between a wind farm and a power transmission system
US20120022713A1 (en) * 2010-01-14 2012-01-26 Deaver Sr Brian J Power Flow Simulation System, Method and Device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6518768B1 (en) * 1998-04-17 2003-02-11 Siemens Aktiengesellschaft Arrangement, method, and current measurement device for measuring a current in a conductor
CN101132130A (zh) * 2007-08-17 2008-02-27 清华大学 一种基于增广状态估计的广域继电保护方法
CN101873007A (zh) * 2010-06-28 2010-10-27 北京四方继保自动化股份有限公司 微网继电保护、自动化一体化智能保护系统

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
J. BEIZA* ETAL.: ""Fault Type Estimation in Power Systems"", 《IRANIAN JOURNAL OF ELECTRICAL & ELECTRONIC ENGINEERING》 *
M. SHIROEI ETAL.: ""A New algorithm for Fault Location on Transmission Lines"", 《2009 IEEE POWER & ENERGY SOCIETY GENERAL MEETING》 *
MICHA¨EL HURTGEN ETAL.: ""Advantages of power system state estimation using Phasor Measurement Units"", 《16TH PSCC, GLASGOW, SCOTLAND》 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106199233A (zh) * 2015-05-26 2016-12-07 利萨·德雷克塞迈尔有限责任公司 识别车载电源中的中断的装置和方法
US10436830B2 (en) 2015-05-26 2019-10-08 Lisa Draexlmaier Gmbh Device and method for recognizing disruptions in an on-board power supply
CN106199233B (zh) * 2015-05-26 2019-10-11 利萨·德雷克塞迈尔有限责任公司 识别车载电源中的中断的装置和方法
CN106253242A (zh) * 2015-06-10 2016-12-21 劳斯莱斯股份有限公司 电力推进系统中的故障识别和隔离
US10243355B2 (en) 2015-06-10 2019-03-26 Rolls-Royce North American Technologies, Inc. Fault identification and isolation in an electric propulsion system
CN106253242B (zh) * 2015-06-10 2019-08-16 劳斯莱斯股份有限公司 电力推进系统中的故障识别和隔离
CN109696829A (zh) * 2017-10-20 2019-04-30 Aix制程有限公司 用来控制系统内的过程的方法和装置，特别是研磨装置内的研磨过程
CN109696829B (zh) * 2017-10-20 2023-09-19 Aix制程有限公司 用来控制系统内的过程的方法和装置，特别是研磨装置内的研磨过程

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014152062A (ru) 2016-08-10
EP2845286B1 (de) 2019-04-03
EP2845286A1 (de) 2015-03-11
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