CN108008248A - 一种基于scada的母线小电流接地告警系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于SCADA的母线小电流接地告警系统，其包括母线关联线路预定义模块、母线接地事故识别模块，母线接地相识别模块，可疑故障线路识别模块，事故告警模块。本发明能够有效解决现有技术中通过判断电压越限和利用跳变事故定义来实现对母线接地监视的方式存在很大的局限性，需要定义大量量测点，导致监控工作量增加大，工作效能不高；并且在母线发生接地告警时，监控员需要人为比较电流跳变的大小后才能推算出可疑接地线路，并不能直观快速地找出可能的接地线路及相关告警的问题。

Description

一种基于SCADA的母线小电流接地告警系统及方法

技术领域

本发明涉及一种基于SCADA的母线小电流接地告警系统及方法。

背景技术

随着国家电网公司“大运行”体系建设的不断深入，运作模式向着调度、监视、操作一体化、集约化、精益化转变，各级调控中心集中监控规模迅速扩大，电网运行管理安全压力显著增加。同时，随着电网规模的迅速扩张，调度系统的监控信息量不断攀升，对电网调控人员日常监控、异常分析和事故处理提出了更高要求。母线小电流接地故障是电网运行中常见的故障之一，监控人员需要能够及时地采取故障排查措施，判断故障点，并采取相应措施进行处理，保证电网安全运行。目前，主站判断母线接地一般通过判断电压越限来实现，也可以通过调度监控系统的跳变事故定义母线挂接的线路或负荷电流突变实现母线接地监视，但这些功能的实现需要定义大量量测点，且在母线发生接地告警时，监控员需要根据电流跳变的大小比较后才能推算可疑接地线路，耗时耗力，急需一种快速有效的母线小电流接地监视与告警方式。

发明内容

本发明的目的是提供一种变电站内漏洞的挖掘系统，解决现有技术中通过判断电压越限和利用跳变事故定义来实现对母线接地监视的方式存在很大的局限性，需要定义大量量测点，导致监控工作量增加大，工作效能不高；并且在母线发生接地告警时，监控员需要人为比较电流跳变的大小后才能推算出可疑接地线路，并不能直观快速地找出可能的接地线路及相关告警的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于SCADA的母线小电流接地告警系统，其包括母线关联线路预定义模块、母线接地事故识别模块，母线接地相识别模块，可疑故障线路识别模块，事故告警模块；

所述母线关联线路预定义模块用于枚举出所需监视的母线记录；枚举出所需监视母线的零序电压门槛值；枚举出各母线关联的线路记录；

所述母线接地事故识别模块用于母线接地故障识别和母线接地故障恢复识别，当母线的零序电压大于零序电压门槛值时，判定母线发生接地故障；当母线的零序电压小于或等于零序电压门槛值时，判定母线接地故障恢复；

所述母线接地相识别模块用于判定母线ABC三相电压值，根据电力系统基本规律，电压值最小的一相为接地相；

所述可疑故障线路识别模块用于获取母线所关联线路在接地前后的的电流数据；根据拓朴关系，计算接地所在母线上所有线路接地相与另一正常相的电流在接地前后的变化值△I；推出△I最大的一条线路，即判定为可疑接地线路；

所述事故告警模块用于推图提示告警、告警窗推送告警、厂站图上棒图显示提示母线接地告警。

一种基于SCADA的母线小电流接地告警方法，包括如下步骤：

步骤(1)建模：新建一张小电流接地线路定义监视表，将所有需要监视的母线定义到表中，定义母线关联的零序电压测点，定义母线所有关联线路；

步骤(2)取值：从实时库获取母线3U0值，当3U0值满足母线发生单相接地条件后，所有线路单相电流值获取接地发生时间前后5分钟的历史采样值；

步骤(4)搜索接地线路：根据给定判据，通过后台服务程序周期(5秒)性启动并获所有母线零序电压；当母线零序电压大于设定的母线零序电压门槛值时，判定为母线发生单相接地，并将当前时间记录到母线接地发生时间；母线发生单相接地后的第一个整5分钟时启动可疑接地线路判断逻辑，根据母线所连线路，获取所有线路单相电流值前后2个5分钟历史采样值，并根据接地判据，将计算所有线路△I写入对应线路上；其中△I最大线路即可能为接地线路，将该线路写入实时库接地线路id，并产生告警信息，告警信息包括时间、地点、母线、可疑接地线路信息；当线路零序电压小于设定门槛值后，将该母线接地发生时间、接地线路、所有线路△I清零；

△I计算中：根据拓朴关系，计算接地所在母线上所有线路接地相与另一正常相(A相或C相)的电流在接地前后的变化值；接地前后的时间为5分钟的整点数据，即△I1＝接地相接地后一时刻的电流-接地相接地前一时刻的电流；△I2＝正常相(A相或C相)接地后一时刻的电流-接地相接地前一时刻的电流；再取I1与I2的的差值，即△I＝(I1)一(I2)；

步骤(4)后台画面推图展示：在显示屏上将母线小电流接地监视表作为列表进行母线接地及接地线路判断监视。

本发明的有益效果：(1)通过母线关联线路预定义，大大减少了监控人员对母线监视量测点处理的工作量，提高了系统维护的自动化水平；

(2)通过母线接地故障与可疑线路的快速识别，突破判定母线线路接地的传统判据及模式，有利于监控人员快速定位故障，辅助调度控制人员提高电网运行监控效率，保障电网安全稳定运行；

(3)可以同时进行告警窗、推图、列表等多种方式进行告警，方式灵活多样，提供了高效简便直观的监视手段。

以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。

附图说明

图1为本发明的流程示意图。

具体实施方式

实施例1，一种基于SCADA的母线小电流接地告警系统，其包括母线关联线路预定义模块、母线接地事故识别模块，母线接地相识别模块，可疑故障线路识别模块，事故告警模块；

所述母线关联线路预定义模块用于枚举出所需监视的母线记录；枚举出所需监视母线的零序电压门槛值；枚举出各母线关联的线路记录；

所述母线接地事故识别模块用于母线接地故障识别和母线接地故障恢复识别，当母线的零序电压大于零序电压门槛值时，判定母线发生接地故障；当母线的零序电压小于或等于零序电压门槛值时，判定母线接地故障恢复；

所述母线接地相识别模块用于判定母线ABC三相电压值，根据电力系统基本规律，电压值最小的一相为接地相；

所述可疑故障线路识别模块用于获取母线所关联线路在接地前后的的电流数据；根据拓朴关系，计算接地所在母线上所有线路接地相与另一正常相的电流在接地前后的变化值△I；推出△I最大的一条线路，即判定为可疑接地线路；

所述事故告警模块用于推图提示告警、告警窗推送告警、厂站图上棒图显示提示母线接地告警。

如图1所示的一种基于SCADA的母线小电流接地告警方法，包括如下步骤：

步骤(1)建模：新建一张小电流接地线路定义监视表，将所有需要监视的母线定义到表中，定义母线关联的零序电压测点，定义母线所有关联线路；

步骤(2)取值：从实时库获取母线3U0值，当3U0值满足母线发生单相接地条件后，所有线路单相电流值获取接地发生时间前后5分钟的历史采样值；

步骤(4)搜索接地线路：根据给定判据，通过后台服务程序周期(5秒)性启动并获所有母线零序电压；当母线零序电压大于设定的母线零序电压门槛值时，判定为母线发生单相接地，并将当前时间记录到母线接地发生时间；母线发生单相接地后的第一个整5分钟时启动可疑接地线路判断逻辑，根据母线所连线路，获取所有线路单相电流值前后2个5分钟历史采样值，并根据接地判据，将计算所有线路△I写入对应线路上；其中△I最大线路即可能为接地线路，将该线路写入实时库接地线路id，并产生告警信息，告警信息包括时间、地点、母线、可疑接地线路信息，具体如“2016-09-1010:00:00**厂**母线发生单相接地故障可疑接地线路为***线”；当线路零序电压小于设定门槛值后，将该母线接地发生时间、接地线路、所有线路△I清零；

△I计算中：根据拓朴关系，计算接地所在母线上所有线路接地相与另一正常相(A相或C相)的电流在接地前后的变化值；接地前后的时间为5分钟的整点数据，即△I1＝接地相接地后一时刻的电流-接地相接地前一时刻的电流；△I2＝正常相(A相或C相)接地后一时刻的电流-接地相接地前一时刻的电流；再取I1与I2的的差值，即△I＝(I1)一(I2)；

步骤(4)后台画面推图展示：在显示屏上将母线小电流接地监视表作为列表进行母线接地及接地线路判断监视。

由于线路发生单相金属性接地时，健全线路每相电流的变化只是受本线路电容电流变化及负荷电流自然变化的影响，变化相对较小。而接地线路接地相电流的变化除了受负荷电流自然变化的影响外，还叠加了流过接地点的所有线路电容电流，变化数值大。因此在接地时，通过比对系统所有线路接地相电流在接地前后的变化值，就可确定接地所在线路。即所有线路接地相电流在接地前后变化值最大的就是接地线路。系统接地电容电流越大，接地时接地线路接地相相电流的变化值也越大，比对其它线路，特征越明显。此方法可通过人工判断，但比较麻烦，在发现接地时，需查看所有线路相电流的变化情况。如通过自动化系统实现，可直接给出接地所在线路。具体实现方法说明：(1)取母线零序电压,即3U0值，如3U0大于30伏时，5分钟后启动计算。(2)取母线三相对地电压值,电压降低相为接地相。(3)根据拓朴关系，计算接地所在母线上所有线路接地相与另一正常相(A相或C相)的电流在接地前后的变化值。接地前后的时间为5分钟的整点数据，即△I1＝接地相接地后一时刻的电流-接地相接地前一时刻的电流；△I2＝正常相(A相或C相)接地后一时刻的电流-接地相接地前一时刻的电流。再取I1与I2的的差值，即△I＝(I1)一(I2)。选出△I最大的一条线路，即判定为接地线路。

以上仅为结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于SCADA的母线小电流接地告警系统，其特征在于：包括母线关联线路预定义模块、母线接地事故识别模块，母线接地相识别模块，可疑故障线路识别模块，事故告警模块；

所述母线关联线路预定义模块用于枚举出所需监视的母线记录；枚举出所需监视母线的零序电压门槛值；枚举出各母线关联的线路记录；

所述母线接地事故识别模块用于母线接地故障识别和母线接地故障恢复识别，当母线的零序电压大于零序电压门槛值时，判定母线发生接地故障；当母线的零序电压小于或等于零序电压门槛值时，判定母线接地故障恢复；

所述母线接地相识别模块用于判定母线ABC三相电压值，根据电力系统基本规律，电压值最小的一相为接地相；

所述可疑故障线路识别模块用于获取母线所关联线路在接地前后的的电流数据；根据拓朴关系，计算接地所在母线上所有线路接地相与另一正常相的电流在接地前后的变化值△I；推出△I最大的一条线路，即判定为可疑接地线路；

所述事故告警模块用于推图提示告警、告警窗推送告警、厂站图上棒图显示提示母线接地告警。

2.一种基于SCADA的母线小电流接地告警方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤(1)建模：新建一张小电流接地线路定义监视表，将所有需要监视的母线定义到表中，定义母线关联的零序电压测点，定义母线所有关联线路；

步骤(2)取值：从实时库获取母线3U0值，当3U0值满足母线发生单相接地条件后，所有线路单相电流值获取接地发生时间前后5分钟的历史采样值；

步骤(4)搜索接地线路：根据给定判据，通过后台服务程序周期(5秒)性启动并获所有母线零序电压；当母线零序电压大于设定的母线零序电压门槛值时，判定为母线发生单相接地，并将当前时间记录到母线接地发生时间；母线发生单相接地后的第一个整5分钟时启动可疑接地线路判断逻辑，根据母线所连线路，获取所有线路单相电流值前后2个5分钟历史采样值，并根据接地判据，将计算所有线路△I写入对应线路上；其中△I最大线路即可能为接地线路，将该线路写入实时库接地线路id，并产生告警信息，告警信息包括时间、地点、母线、可疑接地线路信息；当线路零序电压小于设定门槛值后，将该母线接地发生时间、接地线路、所有线路△I清零；

△I计算中：根据拓朴关系，计算接地所在母线上所有线路接地相与另一正常相(A相或C相)的电流在接地前后的变化值；接地前后的时间为5分钟的整点数据，即△I1＝接地相接地后一时刻的电流-接地相接地前一时刻的电流；△I2＝正常相(A相或C相)接地后一时刻的电流-接地相接地前一时刻的电流；再取I1与I2的的差值，即△I＝(I1)一(I2)；

步骤(4)后台画面推图展示：在显示屏上将母线小电流接地监视表作为列表进行母线接地及接地线路判断监视。