CN105044517B - 基于潮流特征值的智能变电站保护向量诊断方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于潮流特征值的智能变电站保护向量诊断方法,包括建立一次设备间隔及继电保护装置保护向量关联步骤,建立一次设备间隔目标值潮流数据库文件步骤,以客户端模式在线读取继电保护装置保护向量状态值,形成状态潮流值数据库步骤,以一次设备间隔目标值潮流数据库文件为基准,对状态潮流值数据库中相对应间隔潮流数据分别进行差值校核并判断保护向量结果步骤,其有益效果是本发明可实现智能变电站继电保护装置的继电保护向量自动校核,可节省保护向量试验过程中手动记录继电保护装置保护向量信息和手动比较向量环节,减少人为因素造成的保护向量诊断出错几率,并缩短保护向量检查时间。
Description
技术领域
本发明属于智能变电站保护向量检测技术领域,涉及一种基于潮流特征值的智能变电站保护向量诊断方法。
背景技术
电力系统中直接输配电能的设备称为一次设备,如输电线路、互感器、变压器等;二次设备是对一次设备进行测量、控制及保护的仪表或设备,如计量表、继电保护。一次设备的电压、电流通过互感器、合并单元(智能变电站专用)传变至二次设备继电保护装置。
变电站继电保护向量检测是在已知的一次设备电压、电流下,检测二次设备继电保护采集的电压、电流幅值和相位关系,以确认继电保护采集的二次电压、电流是否正确反映一次电压、电流幅值和相位关系,进而能够对保护范围内一次系统的异常及故障状态做出正确动作行为。DL/T 995《继电保护和电网安全自动装置检验规程》和Q/GDW 1809《智能变电站继电保护检验规程》两项标准均对保护向量提出了检测要求。保护向量检测内容包括继电保护采集的电压电流幅值、相位关系以及所保护的方向是否正确。
目前继电保护的向量检测采取人工检测的方法,在一次设备通过电压电流时,由检测人员对变电站各个保护装置进行分别检测,检测过程需要对各保护的向量信息进行逐项记录,再手动比较电压/电流三相有效值是否平衡、相位是否正序、电压电流间相位关系是否与一次潮流一致等内容。由于变电站的保护装置和向量检测项目众多,且不同厂家不同类型保护对于电压、电流相位的显示也不相同,有显示相对相位的,还有显示绝对相位的,使得部分保护不能直观显示电压、电流相位及电压电流间相位关系,需要进行手动计算,同时要考虑工程误差,增加了保护向量正确性的判断难度,进而造成保护的向量检测时间长,效率低,人工检测也容易增加出错几率。
根据电路公式其中相电压U、相电流I、三相有功P、三相无功Q,为相电压U和相电流I的相位差(相位关系)。向量检测即电压、电流幅值和相位关系的测试,可以转化为对电压、电流、有功功率、无功功率幅值的测试。
基于IEC61850规约的智能变电站采用基于XML(可扩展标记语言)技术的SCL系统配置语言,对变电站一、二次设备信息模型和通信服务进行了规范性描述及定义,形成变电站配置文件SCD,SCD中的变电站模型部分内容包含一次设备信息,信息按照变电站、电压等级、间隔、设备、子设备、连接点和端点等层次分级,并逐级包含,描述了变电站一次设备之间的连接关系;SCD文件中的智能电子设备(IED)模型部分内容包含了IED设备之间的关联信息,信息描述了IED设备发送哪些数据,并从其它哪些IED设备接收数据,接收数据在其IED设备中的路径等信息,二次设备(继电保护、合并单元及安全自动装置)间的联系和互操作得以规范实现。
基于智能变电站站控层MMS(制造报文规范)服务,变电站监控系统、信息子站等客户端可对保护装置的状态信息进行读取,具备了实现统一召唤保护向量的条件。但目前,针对保护向量的统一召唤和自动诊断还处于空白状态。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种无需人工测量和诊断的基于潮流特征值的智能变电站保护向量诊断方法。
为解决上述技术问题所采用的技术方案是:一种基于潮流特征值的智能变电站保护向量诊断方法,包括如下步骤:
(1)建立智能变电站保护向量测试系统,包括一次设备、二次设备和客户端;所述一次设备包括n个一次设备间隔,所述一次设备间隔包括电流/电压互感器、断路器和一次设备母线,其中n为大于1的整数;所述二次设备包括T个继电保护装置和一个以上的合并单元,其中T为大于1的整数;所述电流/电压互感器通过相对应的合并单元与相对应的继电保护装置相连接;所述继电保护装置通过站控层网络与所述客户端相连接;所述客户端安装有基于IEC61850规约的智能变电站配置文件SCD、XML解析模块、诊断结果模块和一次设备间隔与继电保护装置之间相关联模块;
(2)所述客户端通过XML解析模块,解析所述智能变电站配置文件SCD中的IED模型内容,得到所述继电保护装置与所述合并单元之间的关联关系以及所述合并单元与其接收的数据所对应的电流/电压互感器的关联关系;解析智能变电站配置文件SCD中的变电站模型内容,得到所述n个一次设备间隔之间的拓扑关系;进而得到所述n个一次设备间隔分别与所述继电保护装置之间的关联关系,并将所述n个一次设备间隔分别与所述继电保护装置之间的关联关系存储的到所述一次设备间隔与继电保护装置之间相关联模块中;
(3)在客户端建立一次设备间隔目标潮流数据库:一次设备间隔的潮流特征值分别为潮流相电压、潮流电流、潮流有功功率、潮流无功功率和潮流误差系数;定义一次设备间隔的潮流方向以流出母线为正,流入母线为负值,其中潮流有功功率、潮流无功功率的计算公式分别为P为潮流有功功率、Q为潮流无功功率、U为潮流相电压、I为潮流电流、为潮流相电压和潮流电流的相位差;分别对n个一次设备间隔的潮流相电压和潮流相电流进行赋值,同时根据n个一次设备间隔的互感器传变误差对潮流误差系数进行赋值;进而分别得到n个一次设备间隔的潮流相电压值Uim、潮流电流值Iim、潮流有功功率值Pim、潮流无功功率值Qim和潮流误差值系数Xim,其中i=1,2,…,n;由n个一次设备间隔的潮流相电压值Uim、潮流电流值Iim、潮流有功功率值Pim、潮流无功功率值Qim和潮流误差值系数Xim形成一次设备间隔目标值潮流数据库文件M;
(4)建立所述继电保护装置潮流状态值模板,所述继电保护装置状态潮流值模板包括间隔名称、状态潮流名称、MMS地址和状态潮流值;
所述间隔名称包括与继电保护装置相关联的一次设备间隔的名称;
所述状态潮流名称包括与继电保护装置相关联的一次设备间隔的状态潮流电压、状态潮流电流、状态潮流有功功率和状态潮流无功功率;
所述状态潮流值包括状态潮流电压的a相电压幅值Uia及其相位状态潮流电压的b相电压幅值Uib及其相位状态潮流电压的c相电压幅值Uic及其相位状态潮流电流的a相电流幅值Iia及其相位状态潮流电流的b相电流幅值Iib及其相位状态潮流电流的c相电流幅值Iic及其相位状态潮流有功功率幅值Pi和状态潮流无功功率幅值Qi;
所述继电保护装置潮流状态值模板中的MMS地址与所述状态潮流电压、状态潮流电流、状态潮流有功功率和状态潮流无功功率分别一一对应;所述状态潮流电压、状态潮流电流、状态潮流有功功率和状态潮流无功功率与MMS地址的唯一映射方法如下:
1)解析智能变电站配置文件SCD文件,找到所述状态潮流电压、状态潮流电流、状态潮流有功功率和状态潮流无功功率的实例化电压、实例化电流、实例化有功功率、实例化无功功率的逻辑设备名,记为LD_M_U、LD_M_I、LD_M_P、LD_M_Q;
2)在所述逻辑设备名下,查询记录逻辑节点类LN_M的实例化电压、实例化电流、实例化有功功率、实例化无功功率的逻辑节点名,记为LN_M_U、LN_M_I、LN_M_P、LN_M_Q;
3)根据逻辑节点类LD_M的数据对象、数据属性结构及命名得到电压IEC61850模型地址、电流IEC61850模型地址、有功功率IEC61850模型地址、无功功率IEC61850模型地址,分别为LD_M_U/LN_M_U/PhV、LD_M_I/LN_M_I/A、LD_M_P/LN_M_P/TotW、LD_M_Q/LN_M_Q/TotVAr;
4)将电压IEC61850模型地址、电流IEC61850模型地址、有功功率IEC61850模型地址、无功功率IEC61850模型地址分别映射为MMS地址:LD_M_U$LN_M_U$PhV、LD_M_I$LN_M_I$A、LD_M_P$LN_M_P$TotW、LD_M_Q$LN_M_Q$TotVAr,
将所述MMS地址赋值到所述继电保护装置状态潮流值模板,分别得到所述状态潮流电压、状态潮流电流、状态潮流有功功率和状态潮流无功功率到MMS地址的唯一映射;
(5)向n个一次设备间隔分别加载一次设备间隔目标值潮流数据库文件M中相应的潮流相电压值Uim、潮流电流值Iim、潮流有功功率值Pim和潮流无功功率值Qim,客户端通过SCSM特定通信服务映射到MMS服务映射的读服务,在所述继电保护装置状态潮流值模板中找到状态潮流名称对应的MMS地址,然后携带状态潮流名称对应的MMS地址在MMS关联中发起读请求,等待继电保护装置返回状态潮流值信息,然后获取与继电保护装置相关联的所有一次设备间隔的状态潮流值,存储为状态潮流值数据文件Zt,其中t=1,2,…,T;所有状态潮流值数据文件Zt构成了状态潮流值数据库Z;
(6)以目标值潮流数据库文件M中一次设备间隔的潮流相电压值Uim、潮流电流值Iim、潮流有功功率值Pim、潮流无功功率值Qim为基准,对继电保护装置状态潮流值数据文件Zt中相对应的一次设备间隔的状态潮流电压Ui、状态潮流电流Ii、状态潮流有功功率Pi和状态潮流无功功率Qi分别进行校核;校核步骤如下:
校核步骤1:对一次设备间隔的状态潮流电压和状态潮流电流进行平衡度计算;表达式如下:
︱Uim-Uia︱≤Xim Uim&︱Uim-Uib︱≤Xim Uim&︱Uim-Uic︱≤Xim Uim;式1
︱Iim-Iia︱≤Xim Iim&︱Iim-Iia︱≤Xim Iim&︱Iim-Iic︱≤Xim Iim;式2
其中,Uia为状态潮流电压的a相电压值、Uib为状态潮流电压的b相电压值、Uic为状态潮流电压的c相电压值;Iia为状态潮流电流的a相电流值、Iib为状态潮流电流的b相电流值、Iic为状态潮流电流的c相电流值;
如果所述状态潮流电压不满足式1,得出状态潮流电压不正确的结论;
如果所述状态潮流电流不满足式2,得出状态潮流电流不正确的结论;
如果所述状态潮流电压满足式1且状态潮流电流满足式2,则判断Uim及Iim是否均为0;如果Uim及Iim均为0,则转到校核步骤3,否则转到校核步骤2;校核步骤2:判断所述状态潮流电压以及状态潮流电流是否皆为正相序,判断表达式如下:
如果所述状态潮流电压的a相电压相位状态潮流电压的b相电压相位状态潮流电压的c相电压相位不满足式3,则得出状态潮流电压不正确的结论;
如果所述状态潮流电流的a相电流相位状态潮流电流Ii的b相电流相位状态潮流电流Ii的c相电流相位不满足式4,则得出状态潮流电流不正确的结论;
如果所述状态潮流电压的a相电压相位状态潮流电压的b相电压相位状态潮流电压的c相电压相位均满足式3且所述状态潮流电流的a相电流相位状态潮流电流Ii的b相电流相位状态潮流电流Ii的c相电流相位均满足式4,则转到校核步骤3;
校核步骤3:对功率方向进行校核;如果所述状态潮流有功功率值Pi和/或状态潮流无功功率值Qi不满足式5,则功率方向不正确;如果所述状态潮流有功功率Pi和状态潮流无功功率Qi均满足式5,则转到校核步骤4;
|Pim-Pi|≤Xim|Pim|&|Qim-Qi|≤Xim|Qim| 式5
校核步骤4:以目标值数据库M为基准,由客户端对T个继电保护装置分别完成其状态潮流值数据文件Zt的校核,从而完成状态潮流值数据库Z的校核,并将对状态潮流值数据库Z校核结果存储在所述诊断结果模块中。
本发明的有益效果是:本发明在保护向量试验前建立目标值潮流特征值数据库,试验时通过客户端对各个继电保护装置状态信息进行集中读取和比较计算,可实现智能变电站继电保护装置的继电保护向量自动校核;本发明可节省保护向量试验过程中手动记录被测保护装置各项保护向量信息和手动比较向量环节,减少人为因素造成的保护向量诊断出错几率,并缩短保护向量检查时间。
附图说明
图1为智能变电站保护向量测试系统结构示意图。
图2为继电保护装置与一次设备间隔的保护向量关联关系示意图。
图3为保护向量校核方法示意图。
具体实施方式
下面结合图1-3以及实施例对本发明作进一步说明。
本实施例的诊断方法如下:
(1)建立智能变电站保护向量测试系统,包括一次设备、二次设备和客户端;所述一次设备包括n个一次设备间隔,所述一次设备间隔包括电流/电压互感器、断路器和一次设备母线,其中n为大于1的整数;所述二次设备包括一个以上的合并单元和T个继电保护装置,其中T为大于1的整数;所述电流/电压互感器通过合并单元与所述继电保护装置相连接;所述继电保护装置通过站控层网络与所述客户端相连接;所述客户端安装有基于IEC61850规约的智能变电站配置文件SCD、XML解析模块、一次设备间隔与继电保护装置的关联模块和诊断结果模块;
(2)客户端通过XML解析模块解析智能变电站SCD配置文件中IED模型部分内容,得到保护与合并单元之间的关联关系;分析合并单元所在IED模型,得到合并单元接收哪些电压或电流互感器的数据;解析SCD文件中的变电站模型部分内容,得到变电站一次设备之间的拓扑关系,例如“220kV线路01”与哪个电压互感器或电流互感器相连接,该线路与哪条母线相连接等信息。
在完成对SCD文件中的IED模型和变电站模型的解析之后,通过互感器与合并单元之间的关联关系,可以把一次设备与二次设备联系在一起,例如可以从“220kV线路01”找到与该线路相连的互感器,通过互感器可以找到“220kV线路01合并单元1”,再搜索合并单元与保护装置的关联关系,又可以定位到“220kV线路01保护1”,这样就完成了一次设备间隔与保护装置的向量关联,即“220kV线路01保护1”的相关向量间隔为“220kV线路01”。同理“2号主变保护1”的相关向量间隔为“2号主变高压侧”、“2号主变中压侧”、“2号主变低压侧”,如图2所示。
(3)客户端根据变电站一次设备间隔建立一次间隔潮流数据库,例如“220kV线路01”间隔潮流、“220kV线路02”间隔潮流、“2号主变高压侧”间隔潮流等。每个间隔的潮流特征值为相电压U、电流I、有功P、无功Q、误差系数X。根据一次系统目标潮流数据对各间隔潮流对象进行赋值,得到目标值潮流数据库文件M,间隔n的潮流数据为Unm、Inm、Pnm、Qnm,根据各一次设备间隔的互感器传变误差(现场试验可得)对潮流误差系数进行赋值。定义间隔潮流方向以流出母线为正,流入母线为负值,潮流计算公式: 其中U为潮流相电压、I为潮流电流、为电压和电流相位差,例如“220kV线路01”间隔潮流的目标数据为U1m=127kV,I1m=53A,P1m=6.9MW,Q1m=-18.9Mvar,误差系数X1m=0.1,对应向量U1m=127kV,I1m=53A,电压电流相位差有功P为正值,代表有功潮流方向为母线流向线路间隔;无功Q为负值,代表无功潮流方向为线路间隔流向母线。
(4)建立所述继电保护装置潮流状态值模板,所述继电保护装置状态潮流值模板包括间隔名称、状态潮流名称、MMS地址和状态潮流值;
所述间隔名称包括与继电保护装置相关联的一次设备间隔的名称;
所述状态潮流名称包括与继电保护装置相关联的一次设备间隔的状态潮流电压、状态潮流电流、状态潮流有功功率和状态潮流无功功率;
所述状态潮流值包括状态潮流电压的a相电压幅值Uia及其相位状态潮流电压的b相电压幅值Uib及其相位状态潮流电压的c相电压幅值Uic及其相位状态潮流电流的a相电流幅值Iia及其相位状态潮流电流的b相电流幅值Iib及其相位状态潮流电流的c相电流幅值Iic及其相位状态潮流有功功率幅值Pi和状态潮流无功功率幅值Qi;
所述继电保护装置潮流状态值模板中的MMS地址与所述状态潮流电压、状态潮流电流、状态潮流有功功率和状态潮流无功功率分别一一对应;所述状态潮流电压、状态潮流电流、状态潮流有功功率和状态潮流无功功率与MMS地址的唯一映射方法如下:
1)解析智能变电站配置文件SCD文件,找到所述状态潮流电压、状态潮流电流、状态潮流有功功率和状态潮流无功功率的实例化电压、实例化电流、实例化有功功率、实例化无功功率的逻辑设备名,记为LD_M_U、LD_M_I、LD_M_P、LD_M_Q;
2)在所述逻辑设备名下,查询记录逻辑节点类LN_M的实例化电压、实例化电流、实例化有功功率、实例化无功功率的逻辑节点名,记为LN_M_U、LN_M_I、LN_M_P、LN_M_Q;
3)根据逻辑节点类LD_M的数据对象、数据属性结构及命名得到电压IEC61850模型地址、电流IEC61850模型地址、有功功率IEC61850模型地址、无功功率IEC61850模型地址,分别为LD_M_U/LN_M_U/PhV、LD_M_I/LN_M_I/A、LD_M_P/LN_M_P/TotW、LD_M_Q/LN_M_Q/TotVAr;
4)将电压IEC61850模型地址、电流IEC61850模型地址、有功功率IEC61850模型地址、无功功率IEC61850模型地址分别映射为MMS地址:LD_M_U$LN_M_U$PhV、LD_M_I$LN_M_I$A、LD_M_P$LN_M_P$TotW、LD_M_Q$LN_M_Q$TotVAr,
将所述MMS地址赋值到所述继电保护装置状态潮流值模板,分别得到所述状态潮流电压、状态潮流电流、状态潮流有功功率和状态潮流无功功率到MMS地址的唯一映射;
(5)分别向n个一次设备间隔分别加载一次设备间隔目标值潮流数据库文件M中相应的潮流相电压值Uim、潮流电流值Iim、潮流有功功率值Pim和潮流无功功率值Qim,客户端通过SCSM特定通信服务映射到MMS服务映射的读服务,在所述继电保护装置状态潮流值模板中找到状态潮流名称对应的MMS地址,然后携带状态潮流名称对应的MMS地址在MMS关联中发起读请求,等待继电保护装置返回状态潮流值信息,然后获取与继电保护装置相关联的所有一次设备间隔的状态潮流值,存储为状态潮流值数据文件Zt,其中t=1,2,…,T;所有状态潮流值数据文件Zt构成了状态潮流值数据库Z;
(6)以目标值潮流数据库文件M中一次设备间隔的潮流相电压值Uim、潮流电流值Iim、潮流有功功率值Pim、潮流无功功率值Qim为基准,对继电保护装置状态潮流值数据文件Zt中相对应的一次设备间隔的状态潮流电压Ui、状态潮流电流Ii、状态潮流有功功率Pi和状态潮流无功功率Qi分别进行校核;校核步骤如下:
校核步骤1:对一次设备间隔的状态潮流电压和状态潮流电流进行平衡度计算;表达式如下:
︱Uim-Uia︱≤Xim Uim&︱Uim-Uib︱≤Xim Uim&︱Uim-Uic︱≤Xim Uim; (式1)
︱Iim-Iia︱≤Xim Iim&︱Iim-Iia︱≤Xim Iim&︱Iim-Iic︱≤Xim Iim; (式2)
其中,Uia为状态潮流电压的a相电压值、Uib为状态潮流电压的b相电压值、Uic为状态潮流电压的c相电压值;Iia为状态潮流电流的a相电流值、Iib为状态潮流电流的b相电流值、Iic为状态潮流电流的c相电流值;
如果所述状态潮流电压不满足式1,得出状态潮流电压不正确的结论;
如果所述状态潮流电流不满足式2,得出状态潮流电流不正确的结论;
如果所述状态潮流电压满足式1且状态潮流电流满足式2,则判断Uim及Iim是否均为0;如果Uim及Iim均为0,则转到校核步骤3,否则转到校核步骤2;校核步骤2:判断所述状态潮流电压以及状态潮流电流是否皆为正相序,判断表达式如下:
如果所述状态潮流电压的a相电压相位状态潮流电压的b相电压相位状态潮流电压的c相电压相位不满足式3,则得出状态潮流电压不正确的结论;
如果所述状态潮流电流的a相电流相位状态潮流电流Ii的b相电流相位状态潮流电流Ii的c相电流相位不满足式4,则得出状态潮流电流不正确的结论;
如果所述状态潮流电压的a相电压相位状态潮流电压的b相电压相位状态潮流电压的c相电压相位均满足式3且所述状态潮流电流的a相电流相位状态潮流电流Ii的b相电流相位状态潮流电流Ii的c相电流相位均满足式4,则转到校核步骤3;
校核步骤3:对功率方向进行校核;如果所述状态潮流有功功率值Pi和/或状态潮流无功功率值Qi不满足式5,则功率方向不正确;如果所述状态潮流有功功率Pi和状态潮流无功功率Qi均满足式5,则转到校核步骤4;
|Pim-Pi|≤Xim|Pim|&|Qim-Qi|≤Xim|Qim| (式5)
校核步骤4:以目标值数据库M为基准,由客户端对T个继电保护装置分别完成其状态潮流值数据文件Zt的校核,从而完成状态潮流值数据库Z的校核,并将对状态潮流值数据库Z校核结果存储在所述诊断结果模块中。
本发明在建立一次设备间隔及被测保护的保护向量关联和建立一次设备间隔目标值潮流数据库基础之上,根据已知的一次系统潮流数据对目标值潮流数据库赋值,形成目标值潮流数据库文件,以客户端模式在线读取被测保护的保护向量状态值,形成状态值潮流数据库文件,以数据库文件为基准,对数据库文件Z中相同间隔潮流数据分别进行差值校核并判断保护向量结果。
以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例,而并非本发明可行实施例的穷举。对于本领域一般技术人员而言,在不背离本发明原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动,都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (1)
1.一种基于潮流特征值的智能变电站保护向量诊断方法,其特征在于包括如下步骤:
(1)建立智能变电站保护向量测试系统,包括一次设备、二次设备和客户端;所述一次设备包括n个一次设备间隔,所述一次设备间隔包括电流/电压互感器、断路器和一次设备母线,其中n为大于1的整数;所述二次设备包括T个继电保护装置和一个以上的合并单元,其中T为大于1的整数;所述电流/电压互感器通过相对应的合并单元与相对应的继电保护装置相连接;所述继电保护装置通过站控层网络与所述客户端相连接;所述客户端安装有基于IEC61850规约的智能变电站配置文件SCD、XML解析模块、诊断结果模块和一次设备间隔与继电保护装置之间相关联模块;
(2)所述客户端通过XML解析模块,解析所述智能变电站配置文件SCD中的IED模型内容,得到所述继电保护装置与所述合并单元之间的关联关系以及所述合并单元与其接收的数据所对应的电流/电压互感器的关联关系;解析智能变电站配置文件SCD中的变电站模型内容,得到所述n个一次设备间隔之间的拓扑关系;进而得到所述n个一次设备间隔分别与所述继电保护装置之间的关联关系,并将所述n个一次设备间隔分别与所述继电保护装置之间的关联关系存储的到所述一次设备间隔与继电保护装置之间相关联模块中;
(3)在客户端建立一次设备间隔目标潮流数据库:一次设备间隔的潮流特征值分别为潮流相电压、潮流电流、潮流有功功率、潮流无功功率和潮流误差系数;定义一次设备间隔的潮流方向以流出母线为正,流入母线为负值,其中潮流有功功率、潮流无功功率的计算公式分别为P为潮流有功功率、Q为潮流无功功率、U为潮流相电压、I为潮流电流、为潮流相电压和潮流电流的相位差;分别对n个一次设备间隔的潮流相电压和潮流相电流进行赋值,同时根据n个一次设备间隔的互感器传变误差对潮流误差系数进行赋值;进而分别得到n个一次设备间隔的潮流相电压值Uim、潮流电流值Iim、潮流有功功率值Pim、潮流无功功率值Qim和潮流误差值系数Xim,其中i=1,2,…,n;由n个一次设备间隔的潮流相电压值Uim、潮流电流值Iim、潮流有功功率值Pim、潮流无功功率值Qim和潮流误差值系数Xim形成一次设备间隔目标值潮流数据库文件M;
(4)建立所述继电保护装置潮流状态值模板,所述继电保护装置状态潮流值模板包括间隔名称、状态潮流名称、MMS地址和状态潮流值;
所述间隔名称包括与继电保护装置相关联的一次设备间隔的名称;
所述状态潮流名称包括与继电保护装置相关联的一次设备间隔的状态潮流电压、状态潮流电流、状态潮流有功功率和状态潮流无功功率;
所述状态潮流值包括状态潮流电压的a相电压幅值Uia及其相位状态潮流电压的b相电压幅值Uib及其相位状态潮流电压的c相电压幅值Uic及其相位状态潮流电流的a相电流幅值Iia及其相位状态潮流电流的b相电流幅值Iib及其相位状态潮流电流的c相电流幅值Iic及其相位状态潮流有功功率幅值Pi和状态潮流无功功率幅值Qi;
所述继电保护装置潮流状态值模板中的MMS地址与所述状态潮流电压、状态潮流电流、状态潮流有功功率和状态潮流无功功率分别一一对应;所述状态潮流电压、状态潮流电流、状态潮流有功功率和状态潮流无功功率与MMS地址的唯一映射方法如下:
1)解析智能变电站配置文件SCD文件,找到所述状态潮流电压、状态潮流电流、状态潮流有功功率和状态潮流无功功率的实例化电压、实例化电流、实例化有功功率、实例化无功功率的逻辑设备名,记为LD_M_U、LD_M_I、LD_M_P、LD_M_Q;
2)在所述逻辑设备名下,查询记录逻辑节点类LN_M的实例化电压、实例化电流、实例化有功功率、实例化无功功率的逻辑节点名,记为LN_M_U、LN_M_I、LN_M_P、LN_M_Q;
3)根据逻辑节点类LD_M的数据对象、数据属性结构及命名得到电压IEC61850模型地址、电流IEC61850模型地址、有功功率IEC61850模型地址、无功功率IEC61850模型地址,分别为LD_M_U/LN_M_U/PhV、LD_M_I/LN_M_I/A、LD_M_P/LN_M_P/TotW、LD_M_Q/LN_M_Q/TotVAr;
4)将电压IEC61850模型地址、电流IEC61850模型地址、有功功率IEC61850模型地址、无功功率IEC61850模型地址分别映射为MMS地址:LD_M_U$LN_M_U$PhV、LD_M_I$LN_M_I$A、LD_M_P$LN_M_P$TotW、LD_M_Q$LN_M_Q$TotVAr,
将所述MMS地址赋值到所述继电保护装置状态潮流值模板,分别得到所述状态潮流电压、状态潮流电流、状态潮流有功功率和状态潮流无功功率到MMS地址的唯一映射;
(5)向n个一次设备间隔分别加载一次设备间隔目标值潮流数据库文件M中相应的潮流相电压值Uim、潮流电流值Iim、潮流有功功率值Pim和潮流无功功率值Qim,客户端通过SCSM特定通信服务映射到MMS服务映射的读服务,在所述继电保护装置状态潮流值模板中找到状态潮流名称对应的MMS地址,然后携带状态潮流名称对应的MMS地址在MMS关联中发起读请求,等待继电保护装置返回状态潮流值信息,然后获取与继电保护装置相关联的所有一次设备间隔的状态潮流值,存储为状态潮流值数据文件Zt,其中t=1,2,…,T;所有状态潮流值数据文件Zt构成了状态潮流值数据库Z;
(6)以目标值潮流数据库文件M中一次设备间隔的潮流相电压值Uim、潮流电流值Iim、潮流有功功率值Pim、潮流无功功率值Qim为基准,对继电保护装置状态潮流值数据文件Zt中相对应的一次设备间隔的状态潮流电压Ui、状态潮流电流Ii、状态潮流有功功率Pi和状态潮流无功功率Qi分别进行校核;校核步骤如下:
校核步骤1:对一次设备间隔的状态潮流电压和状态潮流电流进行平衡度计算;表达式如下:
︱Uim-Uia︱≤Xim Uim&︱Uim-Uib︱≤Xim Uim&︱Uim-Uic︱≤Xim Uim; 式1
︱Iim-Iia︱≤Xim Iim&︱Iim-Iia︱≤Xim Iim&︱Iim-Iic︱≤Xim Iim; 式2
其中,Uia为状态潮流电压的a相电压值、Uib为状态潮流电压的b相电压值、Uic为状态潮流电压的c相电压值;Iia为状态潮流电流的a相电流值、Iib为状态潮流电流的b相电流值、Iic为状态潮流电流的c相电流值;
如果所述状态潮流电压不满足式1,得出状态潮流电压不正确的结论;
如果所述状态潮流电流不满足式2,得出状态潮流电流不正确的结论;
如果所述状态潮流电压满足式1且状态潮流电流满足式2,则判断Uim及Iim是否均为0;如果Uim及Iim均为0,则转到校核步骤3,否则转到校核步骤2;校核步骤2:判断所述状态潮流电压以及状态潮流电流是否皆为正相序,判断表达式如下:
如果所述状态潮流电压的a相电压相位状态潮流电压的b相电压相位状态潮流电压的c相电压相位不满足式3,则得出状态潮流电压不正确的结论;
如果所述状态潮流电流的a相电流相位状态潮流电流Ii的b相电流相位状态潮流电流Ii的c相电流相位不满足式4,则得出状态潮流电流不正确的结论;
如果所述状态潮流电压的a相电压相位状态潮流电压的b相电压相位状态潮流电压的c相电压相位均满足式3且所述状态潮流电流的a相电流相位状态潮流电流Ii的b相电流相位状态潮流电流Ii的c相电流相位均满足式4,则转到校核步骤3;
校核步骤3:对功率方向进行校核;如果所述状态潮流有功功率值Pi和/或状态潮流无功功率值Qi不满足式5,则功率方向不正确;如果所述状态潮流有功功率Pi和状态潮流无功功率Qi均满足式5,则转到校核步骤4;
|Pim-Pi|≤Xim|Pim|&|Qim-Qi|≤Xim|Qim| 式5
校核步骤4:以目标值数据库M为基准,由客户端对T个继电保护装置分别完成其状态潮流值数据文件Zt的校核,从而完成状态潮流值数据库Z的校核,并将对状态潮流值数据库Z校核结果存储在所述诊断结果模块中。
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