CN105044529B - 变电站直流电源系统故障特征检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变电站直流电源系统故障特征检测方法，包括至少以下一种检测：直流母线运行工况检测、蓄电池组运行工况检测、充电装置运行工况检测、直流母线电压故障检测、直流母线电流故障检测、直流系统交流窜入故障检测和充电装置输入侧交流故障检测；本发明为了保证直流电源系统故障信息采集装置能适应各变电站的监测要求，需要根据变电站直流电源系统运行工况来确定故障启动门槛，以取得快速、准确的捕捉故障信息的启动方法。

Description

变电站直流电源系统故障特征检测方法

技术领域

本发明属于变电站直流系统领域，特别涉及一种变电站直流电源系统故障特征检测方法。

背景技术

电力系统中的变电站直流电源系统由充电装置、降压装置、蓄电池组、直流母线、直流配电等部分组成，为变电站内的继电保护及自动装置、断路器操作、通信设备等设备提供工作直流电源。它的正常与否直接影响变电站的安全运行。在变电站的实际运行中，直流电源系统事实上遭受着诸多的干扰，严重影响着直流系统电源的质量，威胁着保护及自动化装置的安全运行，给电网的安全运行带来较大影响。

为了准确监测变电站直流电源系统的各类异常情况，需要研究一种变电站直流电源系统故障特征检测方法。由于各变电站直流电源系统设备配置及系统网络结线的不同，甚至同一变电站由于设备的改扩建，对不同的变电站以及同一变电站在不同的时期，直流电源系统的正或负端对地电容会有较大的差异，发生故障或异常时所反映出的故障特征量数值也会各不相同，作为变电站直流电源系统故障信息采集装置，如果采用一个固定值作为直流母线故障检测启动的门槛，将很难保证准确检测到故障信息，会严重影响故障判断的灵敏度。为了保证直流电源系统故障信息采集装置能适应各变电站的监测要求，需要根据变电站直流电源系统运行工况来确定故障启动门槛，以取得快速、准确的捕捉故障信息的启动方法。

发明内容

发明目的：本发明提供了一种变电站直流电源系统故障特征检测方法，以解决现有技术中的问题。

技术方案：为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种变电站直流电源系统故障特征检测方法，包括至少以下一种检测：直流母线运行工况检测、蓄电池组运行工况检测、充电装置运行工况检测、直流母线电压故障检测、直流母线电流故障检测、直流系统交流窜入故障检测和充电装置输入侧交流故障检测；其中，

所述直流母线运行工况检测包括直流母线运行实时有效值的采集和直流母线运行状态判别；所述直流母线运行状态判别是指比较采集的所述直流母线运行实时有效值是否在预先设定的一个范围内，当此范围内判定为直流母线运行状态正常，否则为直流母线运行状态异常；

所述蓄电池组运行工况检测包括蓄电池组运行实时有效值采集和蓄电池组运行状态判别；所述蓄电池组运行状态判别是指比较采集的蓄电池组运行实时有效值是否在预先设定的一个范围内，当在这个范围内判定为蓄电池组运行状态正常，否则为蓄电池组运行状态异常；

所述充电装置运行工况检测包括充电装置运行实时有效值采集和充电装置运行状态判别；所述充电装置运行状态判别是指比较采集到的充电装置运行实时有效值是否在预先设定的一个范围内，当在这个范围内判定为充电装置运行状态正常，否则为充电装置运行状态异常；

所述直流母线电压故障检测是指通过所述直流母线运行工况检测获取当前时刻的直流母线电压值，并和此前某一n时刻的直流母线电压值进行相减，当电压差的绝对值大于直流母线电压故障门槛时，判定为所述直流母线电压故障；直流母线电压故障门槛为用户设定的直流母线电压故障比例门槛和所述直流母线正常运行状态时的直流母线电压值的乘积；

直流母线电压故障检测的的公式为：

|V(0)-V(-n)|>v％*Vz

V(0)：当前时刻的直流母线电压值；

V(-n)：此前某一n时刻的直流母线电压值；

v％：用户设定的直流母线电压故障比例门槛；

Vz：直流母线正常运行工况的直流母线电压值；

所述直流母线电流故障检测是指通过所述直流母线运行工况检测获取当前时刻的直流母线电流值，并和此前某一n时刻的直流母线电流值进行相减，当电流差的绝对值大于直流母线电流故障门槛时，判定为所述的直流母线电流故障；直流母线电流故障门槛为用户设定的直流母线电流故障比例门槛和所述直流母线正常运行状态时的直流母线电流值的乘积；

直流母线电流故障检测的公式为：

|I(0)-I(-n)|>i％*Iz

I(0)：当前时刻的直流母线电流值；

I(-n)：此前某一n时刻的直流母线电流值；

i％：用户设定的直流母线电流故障比例门槛；

Iz：直流母线正常运行的直流母线电流值；

所述直流母线交流窜入故障检测是指通过所述直流母线运行工况检测获取当前时刻的直流母线交流窜入电压值，当直流母线交流窜入电压值大于设定的直流母线交流窜入故障门槛，且在所述直流母线运行工况检测获取当前时刻的直流母线正或负端对地电压，和此前某一n时刻的直流母线正或负端对地电压进行相减值的绝对值，大于设定的直流母线电压变化故障门槛时，判定为所述的直流母线交流窜入故障；

直流母线交流窜入故障检测的公式为：

Vac(0)>Vd且|Vz(0)-Vz(-n)|>Vdz

Vac(0)：当前时刻的直流母线交流窜入电压值；

Vd：用户设定的直流母线交流窜入故障门槛值；

Vz(0)：当前时刻的直流母线正或负端对地电压值；

Vz(-n)：此前某一n时刻的直流母线正或负端对地电压值；

Vdz：用户设定的直流母线电压故障门槛值；

所述蓄电池组低电压状态大负荷动作检测是指通过所述蓄电池组运行工况检测获取当前时刻的蓄电池组电压值，当电压值小于设定的蓄电池组低压门槛，且在所述蓄电池组运行工况检测获取当前时刻的蓄电池组电流大于设定的蓄电池组大负荷动作门槛时，且所述蓄电池组电流方向为放电，判定为所述蓄电池组低电压状态大负荷动作；

蓄电池组低电压状态大负荷动作检测的公式为：

Vx(0)<Vxd且Ix(0)>Ixd且Ii>0

Vx(0)：当前时刻的蓄电池组电压值；

Vxd：用户设定的蓄电池组低压门槛；

Ix(0)：当前时刻的蓄电池组电流值；

Ixd：用户设定的蓄电池组大负荷动作门槛；

Ii：蓄电池电流方向为放电；

所述充电装置输入侧交流电源故障，是指通过检测当前时刻的充电装置电源的零序电压和负序电压，当零序电压或负序电压值大于门槛值时判定为充电装置交流电源故障；或检测当前时刻的充电装置电源的零序电流和负序电流，当零序电流或负序电流值大于门槛值时判定为充电装置交流电源故障。

进一步的，所述直流母线运行实时有效值的采集包括采集直流控制母线电压、直流控制母线电流、直流控制母线交流窜入电压、直流控制母线正或负端对地电压、直流充电母线电压、直流充电母线电流、直流充电母线交流窜入电压、直流充电母线正或负端对地电压。

进一步的，当判定所述直流母线运行实时有效值为正常后，再通过多次采集判断数据的稳定性，数据稳定后将这些采集数据作为直流电源系统的正常运行工况数据。

进一步的，所述直流母线运行实时有效值的稳定性是指本次和前次采集判断数据的变化量小于5％。

进一步的，所述蓄电池组运行实时有效值采集包括采集蓄电池组电压、蓄电池组电流、蓄电池组电流方向，其中，所述蓄电池组电流方向是指蓄电池组正端电流流向电池为负，则为充电；蓄电池组正端电流流出电池为正，则为放电。

进一步的，所述充电装置运行实时有效值采集包括采集充电装置输入侧零序电压、充电装置输入侧负序电压、充电装置输入侧零序电流、充电装置输入侧负序电流。

进一步的，所述直流母线电压值的正常检测设定范围取值：高限制值为设计额定值的100％～120％中取值；低限制值为设计额定值的80％～100％中取值。

进一步的，所述直流母线电流值的正常检测设定范围取值：高限制值为设计额定值的100％～120％中取值。

进一步的，所述直流母线交流窜入电压分量检测设定范围取值：高限制值为设计额定母线电压值的0％～10％中取值。

进一步的，所述充电装置输入侧交流电源故障包括充电装置电压故障检测和充电装置电流故障检测；

所述充电装置电压故障检测是指通过充电装置运行工况检测获取当前时刻的充电装置输入侧零序电压和负序电压，当零序电压或负序电压值大于零序电压或负序电压故障门槛时判定为充电装置电压故障；

充电装置电压故障检测的公式为：

V0(0)>V0d

V0(0)：当前时刻的充电装置输入侧零序电压或负序电压；

V0d：用户设定的充电装置零序电压故障门槛或充电装置负序电压故障门槛；

所述充电装置电流故障检测是指通过充电装置运行工况检测获取当前时刻的充电装置输入侧零序电流和负序电流，当零序电流或负序电流值大于零序电流或负序电流启动门槛时判定为充电装置电流故障；

充电装置电流故障检测的公式为：

I0(0)>I0d

I0(0)：当前时刻充电装置输入侧零序电流或负序电流；

I0d：用户设定的充电装置零序电流故障门槛或充电装置负序电流故障门槛。

有益效果：不同的变电站以及同一变电站在不同的时期，直流电源系统的正负端对地电容会有较大的差异，发生故障或异常时所反映出的故障特征量数值也会各不相同，作为变电站直流电源系统故障信息采集装置，如果采用一个固定值作为直流母线故障检测启动的门槛，将很难保证准确检测到故障信息，会严重影响故障判断的灵敏度。为了保证直流电源系统故障信息采集装置能适应各变电站的监测要求，本发明通过对变电站运行工况的数据收集，根据变电站直流电源系统运行工况来确定故障启动门槛，以取得快速、准确的捕捉故障信息的启动方法。

附图说明

图1是本发明检测方法的逻辑框图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作更进一步的说明。

一种变电站直流电源系统故障特征检测方法，包括至少以下一种检测：直流母线运行工况检测、蓄电池组运行工况检测、充电装置运行工况检测、直流母线电压故障检测、直流母线电流故障检测、直流系统交流窜入故障检测和充电装置输入侧交流故障检测；其中，

所述直流母线运行工况检测包括直流母线运行实时有效值的采集和直流母线运行状态判别；所述直流母线运行状态判别是指比较采集的所述直流母线运行实时有效值是否在预先设定的一个范围内，当此范围内判定为直流母线运行状态正常，否则为直流母线运行状态异常；

所述蓄电池组运行工况检测包括蓄电池组运行实时有效值采集和蓄电池组运行状态判别；所述蓄电池组运行状态判别是指比较采集的蓄电池组运行实时有效值是否在预先设定的一个范围内，当在这个范围内判定为蓄电池组运行状态正常，否则为蓄电池组运行状态异常；

所述充电装置运行工况检测包括充电装置运行实时有效值采集和充电装置运行状态判别；所述充电装置运行状态判别是指比较采集到的充电装置运行实时有效值是否在预先设定的一个范围内，当在这个范围内判定为充电装置运行状态正常，否则为充电装置运行状态异常；

在具体实施中，所述直流母线运行工况检测、蓄电池组运行工况检测、充电装置运行工况检测要先于其他故障检测之前进行，其他故障检测的启动门槛需要输入正常工况下的运行数据。正常工况运行数据的获取方法是通过多次循环数据采集，将状态正常时的采集数据，比较前次和本次的变化量。当变化量小于5％时，判断为采集数据稳定。采集过程共进行N次(N大于10)。采集到的稳定数据进行排序处理，并将有效数据进行平均计算，有效数据的处理方法是去除排序处理后头、尾各n个数据，n>2且n<N/2-1，并求平均。将计算所得的值作为当前变电站直流电源系统的正常运行参数，用做直流电源系统故障检测的输入。该过程只在判据投入前进行。

所述直流母线电压故障检测是指通过所述直流母线运行工况检测获取当前时刻的直流母线电压值，并和此前某一n时刻的直流母线电压值进行相减，当电压差的绝对值大于直流母线电压故障门槛时，判定为所述直流母线电压故障；直流母线电压故障门槛为用户设定的直流母线电压故障比例门槛和所述直流母线正常运行状态时的直流母线电压值的乘积；

直流母线电压故障检测的的公式为：

|V(0)-V(-n)|>v％*Vz

V(0)：当前时刻的直流母线电压值；

V(-n)：此前某一n时刻的直流母线电压值；

v％：用户设定的直流母线电压故障比例门槛；

Vz：直流母线正常运行工况的直流母线电压值；

具体实施中，所述直流母线电压故障检测包括直流控制母线电压故障检测、直流充电母线电压故障检测、蓄电池组电压故障检测；

具体实施中，直流控制母线电压故障检测需要在其检测公式中分别代入当前的直流控制母线电压值、此前某一n时刻的直流控制母线电压值、直流控制母线电压故障比例门槛、直流母线正常运行状态时的直流控制母线电压值；

具体实施中直流充电母线电压故障检测需要其检测公式中分别代入当前的直流充电母线电压值、此前某一n时刻的直充电母线电压值、直流充电母线电压故障比例门槛、直流母线正常运行状态时的直流充电母线电压值；

具体实施中，蓄电池组电压故障检测需要在其检测公式中分别代入当前的蓄电池组电压值、此前某一n时刻的蓄电池组电压值、蓄电池组电压故障比例门槛、蓄电池组正常运行状态时的蓄电池组电压值。

所述直流母线电流故障检测是指通过所述直流母线运行工况检测获取当前时刻的直流母线电流值，并和此前某一n时刻的直流母线电流值进行相减，当电流差的绝对值大于直流母线电流故障门槛时，判定为所述的直流母线电流故障；直流母线电流故障门槛为用户设定的直流母线电流故障比例门槛和所述直流母线正常运行状态时的直流母线电流值的乘积；

直流母线电流故障检测的公式为：

|I(0)-I(-n)|>i％*Iz

I(0)：当前时刻的直流母线电流值；

I(-n)：此前某一n时刻的直流母线电流值；

i％：用户设定的直流母线电流故障比例门槛；

Iz：直流母线正常运行的直流母线电流值；

具体实施中，所述直流母线电流故障检测包括直流控制母线电流故障检测、直流充电母线电流故障检测、蓄电池组电流故障检测。

具体实施中，直流控制母线电流故障检测需要在其检测公式中分别代入当前的直流控制母线电流值、此前某一n时刻的直流控制母线电流值、直流控制母线电流故障比例门槛、直流母线正常运行状态时的直流控制母线电流值；

具体实施中，直流充电母线电流故障检测需要在其检测公式中分别代入当前的直流充电母线电流值、此前某一n时刻的直流充电母线电流值、直流充电母线电流故障比例门槛、直流母线正常运行状态时的直流充电母线电流值；

具体实施中，蓄电池组电流故障检测在其检测公式中分别代入当前的蓄电池组电流值、此前某一n时刻的蓄电池组电流值、蓄电池组电流故障比例门槛、蓄电池组运行状态时的蓄电池组电流值。

所述直流母线交流窜入故障检测是指通过所述直流母线运行工况检测获取当前时刻的直流母线交流窜入电压值，当直流母线交流窜入电压值大于设定的直流母线交流窜入故障门槛，且在所述直流母线运行工况检测获取当前时刻的直流母线正或负端对地电压，和此前某一n时刻的直流母线正或负端对地电压进行相减值的绝对值，大于设定的直流母线电压变化故障门槛时，判定为所述的直流母线交流窜入故障；

直流母线交流窜入故障检测的公式为：

Vac(0)>Vd且|Vz(0)-Vz(-n)|>Vdz

Vac(0)：当前时刻的直流母线交流窜入电压值；

Vd：用户设定的直流母线交流窜入故障门槛值；

Vz(0)：当前时刻的直流母线正或负端对地电压值；

Vz(-n)：此前某一n时刻的直流母线正或负端对地电压值；

Vdz：用户设定的直流母线电压故障门槛值；

具体实施中，所述的直流母线交流窜入故障检测包括直流控制母线交流窜入故障检测、直流充电母线交流窜入故障检测。

具体实施中，直流控制母线交流窜入故障检测需要在其检测公式中分别代入当前的直流控制母线电压交流窜入值、直流控制母线电压交流窜入故障门槛、当前时刻的直流控制母线正或负端对地电压值、此前某一n时刻的直流控制母线正或负端对地电压值、用户设定的直流控制母线电压变化检测门槛；

具体实施中直流充电母线交流窜入故障检测需要在其检测公式中分别代入当前的直流充电母线电压交流窜入值、直流充电母线电压交流窜入故障门槛、当前时刻的直流充电母线正或负端对地电压值、此前某一n时刻的直流充电母线正或负端对地电压值、用户设定的直流充电母线电压变化检测门槛。

所述蓄电池组低电压状态大负荷动作检测是指通过所述蓄电池组运行工况检测获取当前时刻的蓄电池组电压值，当电压值小于设定的蓄电池组低压门槛，且在所述蓄电池组运行工况检测获取当前时刻的蓄电池组电流大于设定的蓄电池组大负荷动作门槛时，且所述蓄电池组电流方向为放电，判定为所述蓄电池组低电压状态大负荷动作；

蓄电池组低电压状态大负荷动作检测的公式为：

Vx(0)<Vxd且Ix(0)>Ixd且Ii>0

Vx(0)：当前时刻的蓄电池组电压值；

Vxd：用户设定的蓄电池组低压门槛；

Ix(0)：当前时刻的蓄电池组电流值；

Ixd：用户设定的蓄电池组大负荷动作门槛；

Ii：蓄电池电流方向为放电；

所述充电装置输入侧交流电源故障，是指通过检测当前时刻的充电装置电源的零序电压和负序电压，当零序电压或负序电压值大于门槛值时判定为充电装置交流电源故障；或检测当前时刻的充电装置电源的零序电流和负序电流，当零序电流或负序电流值大于门槛值时判定为充电装置交流电源故障。

所述直流母线运行实时有效值的采集包括采集直流控制母线电压、直流控制母线电流、直流控制母线交流窜入电压、直流控制母线正或负端对地电压、直流充电母线电压、直流充电母线电流、直流充电母线交流窜入电压、直流充电母线正或负端对地电压。

当判定所述直流母线运行实时有效值为正常后，再通过多次采集判断数据的稳定性，数据稳定后将这些采集数据作为直流电源系统的正常运行工况数据。

所述直流母线运行实时有效值的稳定性是指本次和前次采集判断数据的变化量小于5％。

所述蓄电池组运行实时有效值采集包括采集蓄电池组电压、蓄电池组电流、蓄电池组电流方向，其中，所述蓄电池组电流方向是指蓄电池组正端电流流向电池为负，则为充电；蓄电池组正端电流流出电池为正，则为放电。

所述充电装置运行实时有效值采集包括采集充电装置输入侧零序电压、充电装置输入侧负序电压、充电装置输入侧零序电流、充电装置输入侧负序电流。

所述直流母线电压值的正常检测设定范围取值：高限制值为设计额定值的100％～120％中取值；低限制值为设计额定值的80％～100％中取值。

所述直流母线电流值的正常检测设定范围取值：高限制值为设计额定值的100％～120％中取值。

所述直流母线交流窜入电压分量检测设定范围取值：高限制值为设计额定母线电压值的0％～10％中取值。

所述充电装置输入侧交流电源故障包括充电装置电压故障检测和充电装置电流故障检测；

所述充电装置电压故障检测是指通过充电装置运行工况检测获取当前时刻的充电装置输入侧零序电压和负序电压，当零序电压或负序电压值大于零序电压或负序电压故障门槛时判定为充电装置电压故障；

充电装置电压故障检测的公式为：

V0(0)>V0d

V0(0)：当前时刻的充电装置输入侧零序电压或负序电压；

V0d：用户设定的充电装置零序电压故障门槛或充电装置负序电压故障门槛；

所述充电装置电流故障检测是指通过充电装置运行工况检测获取当前时刻的充电装置输入侧零序电流和负序电流，当零序电流或负序电流值大于零序电流或负序电流启动门槛时判定为充电装置电流故障；

充电装置电流故障检测的公式为：

I0(0)>I0d

I0(0)：当前时刻充电装置输入侧零序电流或负序电流；

I0d：用户设定的充电装置零序电流故障门槛或充电装置负序电流故障门槛。

本系统故障特征检测方法可以根据变电站直流电源系统现场的接线工况进行取舍。

本发明为了保证直流电源系统故障信息采集装置能适应各变电站的监测要求，需要根据变电站直流电源系统运行工况来确定故障启动门槛，以取得快速、准确的捕捉故障信息的启动方法。

如图1所示，不同的变电站以及同一变电站在不同的时期，直流电源系统的正负端对地电容会有较大的差异，发生故障或异常时所反映出的故障特征量数值也会各不相同，作为变电站直流电源系统故障信息采集装置，如果采用一个固定值作为直流母线故障检测启动的门槛，将很难保证准确检测到故障信息，会严重影响故障判断的灵敏度。为了保证直流电源系统故障信息采集装置能适应各变电站的监测要求，本发明通过对变电站运行工况的数据收集，根据变电站直流电源系统运行工况来确定故障启动门槛，以取得快速、准确的捕捉故障信息的启动方法。图中：

1.直流母线电压包括直流控制母线电压、直流合闸母线电压；

2.直流母线电流包括直流控制母线电流、直流合闸母线电流；

3.直流母线交流窜入电压包括直流控制母线交流电压、直流合闸母线交流电压；

4.直流母线正或负端对地电压包括直流控制母线正端对地电压、直流控制母线负端对地电压、直流合闸母线正端对地电压、直流合闸母线负端对地电压。

5.充电装置输入侧电压包括充电装置输入零序电压、负序电压。

6.充电装置输入侧电流包括充电装置输入零序电流、负序电流。

上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种变电站直流电源系统故障特征检测方法，其特征在于：包括至少以下一种检测：直流母线运行工况检测、蓄电池组运行工况检测、充电装置运行工况检测、直流母线电压故障检测、直流母线电流故障检测、直流系统交流窜入故障检测和充电装置输入侧交流故障检测；其中，

所述直流母线运行工况检测包括直流母线运行实时有效值的采集和直流母线运行状态判别；所述直流母线运行状态判别是指比较采集的所述直流母线运行实时有效值是否在预先设定的一个范围内，当此范围内判定为直流母线运行状态正常，否则为直流母线运行状态异常；

所述蓄电池组运行工况检测包括蓄电池组运行实时有效值采集和蓄电池组运行状态判别；所述蓄电池组运行状态判别是指比较采集的蓄电池组运行实时有效值是否在预先设定的一个范围内，当在这个范围内判定为蓄电池组运行状态正常，否则为蓄电池组运行状态异常；

所述充电装置运行工况检测包括充电装置运行实时有效值采集和充电装置运行状态判别；所述充电装置运行状态判别是指比较采集到的充电装置运行实时有效值是否在预先设定的一个范围内，当在这个范围内判定为充电装置运行状态正常，否则为充电装置运行状态异常；

所述直流母线电压故障检测是指通过所述直流母线运行工况检测获取当前时刻的直流母线电压值，并和此前某一n时刻的直流母线电压值进行相减，当电压差的绝对值大于直流母线电压故障门槛时，判定为所述直流母线电压故障；直流母线电压故障门槛为用户设定的直流母线电压故障比例门槛和所述直流母线正常运行状态时的直流母线电压值的乘积；

直流母线电压故障检测的的公式为：

|V(0)-V(-n)|>v％*Vz

V(0)：当前时刻的直流母线电压值；

V(-n)：此前某一n时刻的直流母线电压值；

v％：用户设定的直流母线电压故障比例门槛；

Vz：直流母线正常运行工况的直流母线电压值；

所述直流母线电流故障检测是指通过所述直流母线运行工况检测获取当前时刻的直流母线电流值，并和此前某一n时刻的直流母线电流值进行相减，当电流差的绝对值大于直流母线电流故障门槛时，判定为所述的直流母线电流故障；直流母线电流故障门槛为用户设定的直流母线电流故障比例门槛和所述直流母线正常运行状态时的直流母线电流值的乘积；

直流母线电流故障检测的公式为：

|I(0)-I(-n)|>i％*Iz

I(0)：当前时刻的直流母线电流值；

I(-n)：此前某一n时刻的直流母线电流值；

i％：用户设定的直流母线电流故障比例门槛；

Iz：直流母线正常运行的直流母线电流值；

所述直流母线交流窜入故障检测是指通过所述直流母线运行工况检测获取当前时刻的直流母线交流窜入电压值，当直流母线交流窜入电压值大于设定的直流母线交流窜入故障门槛，且在所述直流母线运行工况检测获取当前时刻的直流母线正或负端对地电压，和此前某一n时刻的直流母线正或负端对地电压进行相减值的绝对值，大于设定的直流母线电压变化故障门槛时，判定为所述的直流母线交流窜入故障；

直流母线交流窜入故障检测的公式为：

Vac(0)>Vd且|Vz(0)-Vz(-n)|>Vdz

Vac(0)：当前时刻的直流母线交流窜入电压值；

Vd：用户设定的直流母线交流窜入故障门槛值；

Vz(0)：当前时刻的直流母线正或负端对地电压值；

Vz(-n)：此前某一n时刻的直流母线正或负端对地电压值；

Vdz：用户设定的直流母线电压故障门槛值；

所述蓄电池组低电压状态大负荷动作检测是指通过所述蓄电池组运行工况检测获取当前时刻的蓄电池组电压值，当电压值小于设定的蓄电池组低压门槛，且在所述蓄电池组运行工况检测获取当前时刻的蓄电池组电流大于设定的蓄电池组大负荷动作门槛时，且所述蓄电池组电流方向为放电，判定为所述蓄电池组低电压状态大负荷动作；

蓄电池组低电压状态大负荷动作检测的公式为：

Vx(0)<Vxd且Ix(0)>Ixd且Ii>0

Vx(0)：当前时刻的蓄电池组电压值；

Vxd：用户设定的蓄电池组低压门槛；

Ix(0)：当前时刻的蓄电池组电流值；

Ixd：用户设定的蓄电池组大负荷动作门槛；

Ii：蓄电池电流方向为放电；

所述充电装置输入侧交流电源故障，是指通过检测当前时刻的充电装置电源的零序电压和负序电压，当零序电压或负序电压值大于门槛值时判定为充电装置交流电源故障；或检测当前时刻的充电装置电源的零序电流和负序电流，当零序电流或负序电流值大于门槛值时判定为充电装置交流电源故障。

2.根据权利要求1所述的变电站直流电源系统故障特征检测方法，其特征在于：所述直流母线运行实时有效值的采集包括采集直流控制母线电压、直流控制母线电流、直流控制母线交流窜入电压、直流控制母线正或负端对地电压、直流充电母线电压、直流充电母线电流、直流充电母线交流窜入电压、直流充电母线正或负端对地电压。

3.根据权利要求1所述的变电站直流电源系统故障特征检测方法，其特征在于：当判定所述直流母线运行实时有效值为正常后，再通过多次采集判断数据的稳定性，数据稳定后将这些采集数据作为直流电源系统的正常运行工况数据。

4.根据权利要求1所述的变电站直流电源系统故障特征检测方法，其特征在于：所述直流母线运行实时有效值的稳定性是指本次和前次采集判断数据的变化量小于5％。

5.根据权利要求1所述的变电站直流电源系统故障特征检测方法，其特征在于：所述蓄电池组运行实时有效值采集包括采集蓄电池组电压、蓄电池组电流、蓄电池组电流方向，其中，所述蓄电池组电流方向是指蓄电池组正端电流流向电池为负，则为充电；蓄电池组正端电流流出电池为正，则为放电。

6.根据权利要求1所述的变电站直流电源系统故障特征检测方法，其特征在于：所述充电装置运行实时有效值采集包括采集充电装置输入侧零序电压、充电装置输入侧负序电压、充电装置输入侧零序电流、充电装置输入侧负序电流。

7.根据权利要求1所述的变电站直流电源系统故障特征检测方法，其特征在于：所述直流母线电压值的正常检测设定范围取值：高限制值为设计额定值的100％～120％中取值；低限制值为设计额定值的80％～100％中取值。

8.根据权利要求1所述的变电站直流电源系统故障特征检测方法，其特征在于：所述直流母线电流值的正常检测设定范围取值：高限制值为设计额定值的100％～120％中取值。

9.根据权利要求1所述的变电站直流电源系统故障特征检测方法，其特征在于：所述直流母线交流窜入电压分量检测设定范围取值：高限制值为设计额定母线电压值的0％～10％中取值。

10.根据权利要求1所述的变电站直流电源系统故障特征检测方法，其特征在于：所述充电装置输入侧交流电源故障包括充电装置电压故障检测和充电装置电流故障检测；

所述充电装置电压故障检测是指通过充电装置运行工况检测获取当前时刻的充电装置输入侧零序电压和负序电压，当零序电压或负序电压值大于零序电压或负序电压故障门槛时判定为充电装置电压故障；

充电装置电压故障检测的公式为：

V0(0)>V0d

V0(0)：当前时刻的充电装置输入侧零序电压或负序电压；

V0d：用户设定的充电装置零序电压故障门槛或充电装置负序电压故障门槛；

所述充电装置电流故障检测是指通过充电装置运行工况检测获取当前时刻的充电装置输入侧零序电流和负序电流，当零序电流或负序电流值大于零序电流或负序电流启动门槛时判定为充电装置电流故障；

充电装置电流故障检测的公式为：

I0(0)>I0d

I0(0)：当前时刻充电装置输入侧零序电流或负序电流；

I0d：用户设定的充电装置零序电流故障门槛或充电装置负序电流故障门槛。