CN110112696B - 一种智能变电站保护功能状态的站端判别方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电力系统继电保护的技术领域，更具体地，涉及一种智能变电站保护功能状态的站端判别方法，包括：S10.对上送至站端的数据集进行分类，并触发指定保护装置的保护功能状态判别；S20.根据指定保护装置的类型，基于所述指定保护装置的保护原理获得各指定保护功能的指定保护功能状态；S30.根据指定保护功能状态获得主保护功能状态和后备保护功能状态；S40.根据各指定保护功能状态和主保护功能状态、后备保护功能状态计算获得保护功能状态表，并制定继电保护装置的检修策略。本发明可仅通过站端数据信息进行保护功能状态评估，解决现行智能变电站继电保护设备无法通过告警信息直接判断保护功能运行状态的问题。

Description

一种智能变电站保护功能状态的站端判别方法
技术领域
本发明涉及电力系统继电保护的技术领域，更具体地，涉及一种智能变电站保护功能状态的站端判别方法。
背景技术
继电保护装置作为二次设备是电力系统的重要组成部分，其提供的主保护、后备保护等多重保护可以迅速切除故障，防止事故扩大，是维持电力系统安全经济运行的重要保障。鉴于继电保护装置的重要性，确保其正常运行，检查保护功能是否处于正常状态是运维巡检人员的重要工作内容。
继电保护运维手段多以人工为主，装置上送的告警信息不能直观反映各个保护功能的状态。且保护功能运行与否涉及的因素很多，靠运维巡检人员无法准确、迅速地得到现场运行保护装置中各个保护功能的实际运行情况，也无法从全局角度短时间制定出准确的运维策略，甚至可能导致电力系统一次设备处于“无保护”状态，给电力系统安全稳定运行带来隐患。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种智能变电站保护功能状态的站端判别方法，解决现行智能变电站继电保护设备无法通过告警信息直接判断保护功能运行状态的问题，实现保护功能状态评估功能，提高保护运维水平。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
提供一种智能变电站保护功能状态的站端判别方法，所述智能变电站包括信号连接的继电保护装置和站端，所述继电保护装置提供的保护功能包括主保护功能、后备保护功能以及指定保护功能，所述指定保护功能包括差动速断保护、稳态比率差动保护、阻抗保护和复压闭锁方向过流保护；包括以下步骤：
S10.对继电保护装置上送至站端的数据集进行分类，并选择指定数据集触发指定保护装置的保护功能状态判别，所述继电保护装置通过IEC61850通讯协议上传数据集信息；
S20.根据指定保护装置的类型，查询指定数据集的信息，基于所述指定保护装置的保护原理获得各指定保护功能的指定保护功能状态；
S30.根据步骤S20中所述指定保护功能状态获得主保护功能状态和后备保护功能状态；
S40.根据步骤S20中各指定保护功能状态和步骤S30中主保护功能状态、后备保护功能状态计算获得保护功能状态表，并根据所述保护功能状态表制定继电保护装置的检修策略。
本发明的智能变电站保护功能状态的站端判别方法，对继电保护装置上送至站端的数据集按照综合推理机制进行分析，实时给出各保护功能状态的判别结果，且能够根据判别结果对各继电保护装置进行准确和有针对性的维护，解决了现行智能变电站继电保护装置无法通过告警信息直接判断保护功能运行状态的问题。
优选地，步骤S10中，所述指定数据集包括dsRelayDin数据集、dsWarning数据集、dsRelayEnal数据集以及dsSetting数据集。
优选地，步骤S20中，所述指定保护功能状态包括保护运行和保护退出。
优选地，所述差动速断保护的逻辑机制为：比率差动保护硬压板投入与比率差动保护软压板投入采用逻辑与运算后、电流互感器断线与电流互感器断线软压板投入采用逻辑与非运算后，再通过逻辑与运算控制。当差动保护硬压板投入为1且差动速断保护软压板投入为1时，差动速断保护为1，差动速断保护运行；当差动速断保护为0时，差动速断保护退出。
优选地，所述稳态比率差动保护的逻辑机制为：比率差动保护硬压板投入与比率差动保护软压板投入采用逻辑与运算后、电流互感器断线与电流互感器断线软压板投入采用逻辑与非运算后，再通过逻辑与运算控制。当比率差动保护硬压板投入为1、比率差动保护软压板投入为1、电流互感器瞬时断线为1、电流互感器断线投退软压板投入为0时，稳态比率差动保护为1，稳态比率保护运行；当比率差动保护硬压板投入为1、比率差动保护软压板投入为1、电流互感器瞬时断线为0、电流互感器断线投退软压板投入为1时，稳态比率差动保护为1，稳态比率保护运行；当比率差动保护硬压板投入为1、比率差动保护软压板投入为1、电流互感器瞬时断线为0、电流互感器断线投退软压板投入为0时，稳态比率差动保护为1，稳态比率保护运行；而当稳态比率差动保护为0时，稳态比率保护退出。
优选地，所述阻抗保护的逻辑机制为：后备保护硬压板投入、后备保护软压板投入与阻抗保护控制字投入采用逻辑与运算后、电压投入硬压板退出与电压互感器异常采用逻辑或非运算后，再通过逻辑与运算控制。当后备保护硬压板投入为1、后备保护软压板投入为1、阻抗保护控制字投入为1、电压投入硬压板退出为0、电压互感器异常为0时，阻抗保护为1，阻抗保护运行。
优选地，所述复压闭锁方向过流保护的逻辑机制为：后备保护硬压板投入、后备保护软压板投入与过流保护控制字投入采用逻辑与运算后，高压侧电压互感器断线逻辑非运算、中压侧电压互感器断线逻辑非运算、低压侧电压互感器断线逻辑非运算采用逻辑或运算后，再通过逻辑与运算。当后备保护硬压板投入、后备保护软压板投入与过流保护控制字投入与运算结果为1，高压侧电压互感器断线、中压侧电压互感器断线、低压侧电压互感器断线的运算结果为0时，当后备保护硬压板投入、后备保护软压板投入与过流保护控制字投入与运算结果为0，高压侧电压互感器断线、中压侧电压互感器断线、低压侧电压互感器断线的运算结果为1时，当后备保护硬压板投入、后备保护软压板投入与过流保护控制字投入与运算结果为0，高压侧电压互感器断线、中压侧电压互感器断线、低压侧电压互感器断线的运算结果为0时，复压闭锁方向过流保护为0，复压闭锁方向过流保护退出；当复压闭锁方向过流保护为1，复压闭锁方向过流保护运行。
优选地，所述主保护功能状态包括主保护运行、主保护异常以及主保护退出，所述后备保护功能状态包括后备保护运行、后备保护异常以及后备保护退出。
优选地，所述主保护的逻辑机制为：差动速断保护、稳态比率差动保护采用逻辑与运算结果判断主保护是否运行，差动速断保护、稳态比率差动保护采用逻辑异或运算结果判断主保护是否异常，差动速断保护、稳态比率差动保护采用逻辑非运算和逻辑与运算判断主保护是否退出。当差动速断保护、稳态比率差动保护采用逻辑与运算结果为1时，主保护运行；当差动速断保护、稳态比率差动保护采用逻辑异或运算结果为1时，主保护异常；当差动速断保护、稳态比率差动保护采用逻辑非运算和逻辑与运算结果为1时，主保护退出。
优选地，阻抗保护、复压闭锁方向过流保护采用逻辑与运算结果判断主保护是否运行，阻抗保护、复压闭锁方向过流保护采用逻辑异或运算结果判断主保护是否异常，阻抗保护、复压闭锁方向过流保护采用逻辑非运算和逻辑与运算判断主保护是否退出。当阻抗保护、复压闭锁方向过流保护采用逻辑与运算结果为1时，主保护运行；当阻抗保护、复压闭锁方向过流保护采用逻辑异或运算结果为1时，主保护异常；当阻抗保护、复压闭锁方向过流保护采用逻辑非运算和逻辑与运算结果为1时，主保护退出。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的智能变电站保护功能状态的站端判别方法，对于存量智能变电站保护装置，可仅通过站端数据信息进行保护功能状态评估，提高站端数据信息的利用率，减少运维人员因保护功能状态判断失误而导致的保护拒动或误动现象，减少停电时间，提高供电可靠性，同时可以提高保护运维水平。
附图说明
图1为本发明的智能变电站保护功能状态的站端判别方法的流程示意图；
图2为差动速断保护的综合逻辑推理示意图；
图3为稳态比率差动保护综合逻辑推理示意图；
图4为阻抗保护综合逻辑推理示意图；
图5为复压闭锁方向过流保护综合逻辑推理示意图；
图6为主保护状态综合逻辑推理示意图；
图7为后备保护综合逻辑推理示意图；
图8为保护功能整体综合逻辑推理示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
实施例
如图1至图8所示为本发明的智能变电站保护功能状态的站端判别方法的实施例，所述智能变电站包括信号连接的继电保护装置和站端，所述继电保护装置提供的保护功能包括主保护功能、后备保护功能以及指定保护功能，所述指定保护功能包括差动速断保护、稳态比率差动保护、阻抗保护和复压闭锁方向过流保护；包括以下步骤：
S10.对继电保护装置上送至站端的数据集进行分类，并选择指定数据集触发指定保护装置的保护功能状态判别，所述继电保护装置通过IEC61850通讯协议上传数据集信息；
S20.根据指定保护装置的类型，查询指定数据集的信息，基于所述指定保护装置的保护原理获得各指定保护功能的指定保护功能状态；
S30.根据步骤S20中所述指定保护功能状态获得主保护功能状态和后备保护功能状态；
S40.根据步骤S20中各指定保护功能状态和步骤S30中主保护功能状态、后备保护功能状态计算获得保护功能状态表，并根据所述保护功能状态表制定继电保护装置的检修策略。
本实施例实施时，对继电保护装置上送至站端的数据集按照综合推理机制进行分析，实时给出各保护功能状态的判别结果，且能够根据判别结果对各继电保护装置进行准确和有针对性的维护，解决了现行智能变电站继电保护装置无法通过告警信息直接判断保护功能运行状态的问题。
步骤S10中，所述指定数据集包括dsRelayDin数据集、dsWarning数据集、dsRelayEnal数据集以及dsSetting数据集。
步骤S20中，所述指定保护功能状态包括保护运行和保护退出。
如图2所示，所述差动速断保护的逻辑机制为：比率差动保护硬压板投入与比率差动保护软压板投入采用逻辑与运算后、电流互感器断线与电流互感器断线软压板投入采用逻辑与非运算后，再通过逻辑与运算控制。当差动保护硬压板投入为1且差动速断保护软压板投入为1时，差动速断保护为1，差动速断保护运行；当差动速断保护为0时，差动速断保护退出。
如图3所示，所述稳态比率差动保护的逻辑机制为：比率差动保护硬压板投入与比率差动保护软压板投入采用逻辑与运算后、电流互感器断线与电流互感器断线软压板投入采用逻辑与非运算后，再通过逻辑与运算控制。当比率差动保护硬压板投入为1、比率差动保护软压板投入为1、电流互感器瞬时断线为1、电流互感器断线投退软压板投入为0时，稳态比率差动保护为1，稳态比率保护运行；当比率差动保护硬压板投入为1、比率差动保护软压板投入为1、电流互感器瞬时断线为0、电流互感器断线投退软压板投入为1时，稳态比率差动保护为1，稳态比率保护运行；当比率差动保护硬压板投入为1、比率差动保护软压板投入为1、电流互感器瞬时断线为0、电流互感器断线投退软压板投入为0时，稳态比率差动保护为1，稳态比率保护运行；而当稳态比率差动保护为0时，稳态比率保护退出。
如图4所示，所述阻抗保护的逻辑机制为：后备保护硬压板投入、后备保护软压板投入与阻抗保护控制字投入采用逻辑与运算后、电压投入硬压板退出与电压互感器异常采用逻辑或非运算后，再通过逻辑与运算控制。当后备保护硬压板投入为1、后备保护软压板投入为1、阻抗保护控制字投入为1、电压投入硬压板退出为0、电压互感器异常为0时，阻抗保护为1，阻抗保护运行。
如图5所示，所述复压闭锁方向过流保护的逻辑机制为：后备保护硬压板投入、后备保护软压板投入与过流保护控制字投入采用逻辑与运算后，高压侧电压互感器断线逻辑非运算、中压侧电压互感器断线逻辑非运算、低压侧电压互感器断线逻辑非运算采用逻辑或运算后，再通过逻辑与运算。当后备保护硬压板投入、后备保护软压板投入与过流保护控制字投入与运算结果为1，高压侧电压互感器断线、中压侧电压互感器断线、低压侧电压互感器断线的运算结果为0时，当后备保护硬压板投入、后备保护软压板投入与过流保护控制字投入与运算结果为0，高压侧电压互感器断线、中压侧电压互感器断线、低压侧电压互感器断线的运算结果为1时，当后备保护硬压板投入、后备保护软压板投入与过流保护控制字投入与运算结果为0，高压侧电压互感器断线、中压侧电压互感器断线、低压侧电压互感器断线的运算结果为0时，复压闭锁方向过流保护为0，复压闭锁方向过流保护退出；当复压闭锁方向过流保护为1，复压闭锁方向过流保护运行。
其中，所述主保护功能状态包括主保护运行、主保护异常以及主保护退出，所述后备保护功能状态包括后备保护运行、后备保护异常以及后备保护退出。
如图6、图8所示，所述主保护的逻辑机制为：差动速断保护、稳态比率差动保护采用逻辑与运算结果判断主保护是否运行，差动速断保护、稳态比率差动保护采用逻辑异或运算结果判断主保护是否异常，差动速断保护、稳态比率差动保护采用逻辑非运算和逻辑与运算判断主保护是否退出。当差动速断保护、稳态比率差动保护采用逻辑与运算结果为1时，主保护运行；当差动速断保护、稳态比率差动保护采用逻辑异或运算结果为1时，主保护异常；当差动速断保护、稳态比率差动保护采用逻辑非运算和逻辑与运算结果为1时，主保护退出。
如图7、图8所示，阻抗保护、复压闭锁方向过流保护采用逻辑与运算结果判断主保护是否运行，阻抗保护、复压闭锁方向过流保护采用逻辑异或运算结果判断主保护是否异常，阻抗保护、复压闭锁方向过流保护采用逻辑非运算和逻辑与运算判断主保护是否退出。当阻抗保护、复压闭锁方向过流保护采用逻辑与运算结果为1时，主保护运行；当阻抗保护、复压闭锁方向过流保护采用逻辑异或运算结果为1时，主保护异常；当阻抗保护、复压闭锁方向过流保护采用逻辑非运算和逻辑与运算结果为1时，主保护退出。
经过以上步骤，可以对主站侧的二次设备的数据信息，实时进行保护功能状态评定得出保护功能状态结果并得到保护功能状态表，如下表所示。运维人员可通过保护功能状态表指定设备检修策略，提高系统的运行安全性。
保护功能分类 运行 退出 异常
主保护运行 1 0 0
主保护异常 0 0 1
主保护退出 0 1 0
后备保护运行 1 0 0
后备保护异常 0 0 1
后备保护退出 0 1 0
差动速断保护状态 1 0 无
稳态比率差动保护状态 1 0 无
阻抗保护状态 1 0 无
复压闭锁方向过流状态 1 0 无
其他保护状态 1 0 无
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能变电站保护功能状态的站端判别方法，其特征在于，所述智能变电站包括信号连接的继电保护装置和站端，所述继电保护装置提供的保护功能包括主保护功能、后备保护功能以及指定保护功能，所述指定保护功能包括差动速断保护、稳态比率差动保护、阻抗保护和复压闭锁方向过流保护；所述方法包括以下步骤：
S10. 对继电保护装置上送至站端的数据集进行分类，并选择指定数据集触发指定保护装置的保护功能状态判别，所述继电保护装置通过IEC61850通讯协议上传数据集信息；
S20. 根据指定保护装置的类型，查询指定数据集的信息，基于所述指定保护装置的保护原理获得各指定保护功能的指定保护功能状态；
S30. 根据步骤S20中所述指定保护功能状态获得主保护功能状态和后备保护功能状态；
S40. 根据步骤S20中各指定保护功能状态和步骤S30中主保护功能状态、后备保护功能状态计算获得保护功能状态表，并根据所述保护功能状态表制定继电保护装置的检修策略。
2.根据权利要求1所述的智能变电站保护功能状态的站端判别方法，其特征在于，步骤S10中，所述指定数据集包括保护遥信dsRelayDin数据集、告警信号dsWarning数据集、保护压板dsRelayEna l数据集以及保护定值dsSetting数据集。
3.根据权利要求1所述的智能变电站保护功能状态的站端判别方法，其特征在于，步骤S20中，所述指定保护功能状态包括保护运行和保护退出。
4.根据权利要求3所述的智能变电站保护功能状态的站端判别方法，其特征在于，所述差动速断保护的逻辑机制为：差动速断保护由差动保护硬压板投入和差动速断保护软压板投入通过逻辑与控制。
5.根据权利要求3所述的智能变电站保护功能状态的站端判别方法，其特征在于，所述稳态比率差动保护的逻辑机制为：比率差动保护硬压板投入与比率差动保护软压板投入采用逻辑与运算后、电流互感器断线与电流互感器断线软压板投入采用逻辑与非运算后，再通过逻辑与运算控制。
6.根据权利要求3所述的智能变电站保护功能状态的站端判别方法，其特征在于，所述阻抗保护的逻辑机制为：后备保护硬压板投入、后备保护软压板投入与阻抗保护控制字投入采用逻辑与运算后、电压投入硬压板退出与电压互感器异常采用逻辑或非运算后，再通过逻辑与运算控制。
7.根据权利要求3所述的智能变电站保护功能状态的站端判别方法，其特征在于，所述复压闭锁方向过流保护的逻辑机制为：后备保护硬压板投入、后备保护软压板投入与过流保护控制字投入采用逻辑与运算后，高压侧电压互感器断线逻辑非运算、中压侧电压互感器断线逻辑非运算、低压侧电压互感器断线逻辑非运算采用逻辑或运算后，再通过逻辑与运算。
8.根据权利要求3至7任一项所述的智能变电站保护功能状态的站端判别方法，其特征在于，步骤S30中，所述主保护功能状态包括主保护运行、主保护异常以及主保护退出，所述后备保护功能状态包括后备保护运行、后备保护异常以及后备保护退出。
9.根据权利要求8所述的智能变电站保护功能状态的站端判别方法，其特征在于，所述主保护的逻辑机制为：差动速断保护、稳态比率差动保护采用逻辑与运算结果判断主保护是否运行，差动速断保护、稳态比率差动保护采用逻辑异或运算结果判断主保护是否异常，差动速断保护、稳态比率差动保护采用逻辑非运算和逻辑与运算判断主保护是否退出。
10.根据权利要求8所述的智能变电站保护功能状态的站端判别方法，其特征在于，所述后备保护的逻辑机制为：阻抗保护、复压闭锁方向过流保护采用逻辑与运算结果判断主保护是否运行，阻抗保护、复压闭锁方向过流保护采用逻辑异或运算结果判断主保护是否异常，阻抗保护、复压闭锁方向过流保护采用逻辑非运算和逻辑与运算判断主保护是否退出。
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