CN112510654A - 一种母线故障诊断方法、系统、可读介质及设备 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种母线故障诊断方法、系统、可读介质及设备,本公开以故障录波信息为基础,融合模型文件信息,解析文件内断路器、隔离刀闸的ID标识和状态信息,将它们的位置状态信息通过ID标识映射到一次设备基本模型中形成一次设备运行模型,通过一次设备运行模型获取母线与各连接的单元的连接关系,并根据间隔里一次设备ID获取其自身的电流信息,进而进行差流计算,对母线故障进行自动诊断。本公开解决了传统差流计算时手动关联母线支路的弊端,不仅提高的故障时刻差流计算的速度,并且还规避掉人工关联支路时误操作等情况,提高母线故障诊断的可靠性。
Description
技术领域
本公开属于电力系统技术领域,涉及一种母线故障诊断方法、系统、可读介质及设备。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息,不必然构成在先技术。
母线作为电网一次设备的一员,起着汇集电能和分配电能的作用,是电力系统中非常重要的设备。当母线发生故障时,若故障不能及时切除,那么将会对众多电力设备造成严重破坏,并且将严重影响电力系统稳定性,严重时会造成大面积停电,甚至导致电力系统瓦解。因此实际运行中对母线保护的要求非常高,需要具有高度的安全性和可靠性,并且对选择性和速动性也有极高的要求。
对于母线保护最主要的就是母差保护,其工作原理是将母线比作一个节点,依据节点电流定律,即基尔霍夫第一定律,计算差动电流,从而判断故障是否发生在母线上。根据这种保护方式,母线故障发生后,故障诊断系统可以以极快的方式进行差流计算,并给出诊断结果。但是目前这种方法在实际应用中存在如下几个问题:
(1)母线作为一个节点,那么差动电流的计算就需要了解母线上进出线的情况,但电网本来就是一个复杂多变的结构,进出线可能根据电网运行方式的改变或者调度的要求对其自身的运行状态进行切换,这样就造成实际计算过程中不停更换电网一次系统拓扑模型。
(2)母线接线方式种类众多,因此针对不同的接线方式,故障录波数据采集通道需要与电网一次设备建立不同的映射关系。
(3)对于小差保护,仅通过断路器的位置并不能判断出进出线与母线的拓扑关系,需要结合近母线侧的隔离刀闸位置进行判断,仅依靠传统的故障录波数据不能实现小差差动电流的计算。
(4)母线故障发生后,对于电网故障诊断的需要人为参与,先通过人工方式确立电网一次模型,然后才能对故障进行诊断计算。
综上所述,传统的依靠人工方式调整电网拓扑模型不满足电网迅速获取故障诊断结果的要求。
发明内容
本公开为了解决上述问题,提出了一种母线故障诊断方法、系统、可读介质及设备,本公开以故障录波信息为基础,融合模型文件信息,自动获取电网一次拓扑连接关系,依据事先建立好的一次设备模型与电流通道的关联关系,对母线故障进行自动诊断。
根据一些实施例,本公开采用如下技术方案:
一种母线故障诊断方法,包括以下步骤:
依据变电站一次设备主接线图建立该站的一次设备基本模型,所述模型依据对应一次设备ID建立,所述ID作为一次设备基本模型中各一次设备识别匹配数据的标识;
基于ID标识建立故障录波信息与一次设备基本模型中线路、母联的关联关系,将故障录波系统中的电流录波通道与一次设备基本模型中的线路和母联进行匹配,完成电流的数据映射;
获取故障时断路器、隔离刀闸的位置信息,结合变电站的一次设备基本模型,判断母线与母线、母线与进出线的拓扑连接关系,形成本次故障诊断的一次设备运行模型;
依据一次设备运行模型,从故障录波信息中获取相应的母联、线路、变压器绕组电流信息并进行差流计算,将计算结果与保护实际动作情况做对比,完成电网故障诊断。
作为可选择的实施方式,依据变电站一次设备主接线图建立该站的一次设备基本模型的具体过程包括:
以一次设备为基本单位,以母线间隔为核心,以厂站为整体建立一次设备基本模型,结合D5000系统中各个一次设备的ID,对模型的一次设备进行标识,以获取一次设备的拓扑连接关系以及为电流和开关位置的数据提供载体。
作为可选择的实施方式,所述一次设备,包括但不限于厂站、断路器、隔离刀闸和线路。
作为可选择的实施方式,建立故障录波信息与一次设备基本模型中线路、母联的关联关系的具体过程包括:在故障录波器的通道参数模型中增加一个字段,以关联D5000系统中线路ID,实现故障录波信息以D5000系统中设备ID为桥梁,完成与一次设备基本模型的关联。
作为可选择的实施方式,获取故障时断路器、隔离刀闸的位置信息的具体过程包括:D5000系统每隔一段时间,推送一次CIME文件,录波联网系统通过解析CIME文件,获取文件关于断路器、刀闸的位置信息,断路器和刀闸的状态通过其自身的ID映射到一次设备基本模型中,并根据实际的通断状态,形成该时刻的一次设备运行模型,断路器和刀闸的通断状态通过CIME文件中的STATUS字段获取。
作为可选择的实施方式,从故障录波信息中获取相应的母联、线路、变压器绕组电流信息并进行差流计算的具体过程包括:依据形成的一次设备运行模型,以母线为节点对象,获得此时刻与母线各间隔中设备的ID标识,以此从故障录波信息中获取母联、线路和变压器绕组关联一次设备的电流数据,并设定电流的正方向,计算差动电流,当差动电流大于设定值时,启动母差保护。
作为可选择的实施方式,差流计算公式如下:
大差电流:Id=I1×D1+I2×D2+…+In×Dn;
小差电流:Id1=I1×D1×S11+I2×D2×S12+…+In×Dn×S1n+IM×DM×SM;
其中:
以n表示与母线相连的间隔数量;
以I1,I2,…,In表示各支路的电流矢量;
以IM表示母联电流矢量;
以D1,D2,…,Dn表示线路CT极性,规定CT同极性端在母线侧为正;
以DM表示母联CT极性,母联CT同极性端在那个母线侧,则在计算该侧母线差流时DM为正;以S11,S12,…,S1n表示与Ⅰ母线相连的隔离刀闸状态,该值根据CIME文件中的STATUS字段获取;以SM表示母联开关的位置状态,其数值获取方式同与母线相连的隔离刀闸。
一种母线故障诊断系统,包括:
一次设备模型构建模块,被配置为依据变电站一次设备主接线图建立该站的一次设备基本模型,所述模型依据对应一次设备ID建立,所述ID作为一次设备基本模型中各一次设备识别匹配数据的标识;
电流数据映射模块,被配置为基于ID标识建立故障录波信息与一次设备基本模型中线路、母联的关联关系,将故障录波系统中的电流录波通道与一次设备基本模型中的线路和母联进行匹配,完成电流的数据映射;
设备运行模型构建模块,被配置为获取故障时断路器、隔离刀闸的位置信息,结合变电站的一次设备基本模型,判断母线与母线、母线与进出线的拓扑连接关系,形成本次故障诊断的一次设备运行模型;
故障诊断模块,被配置为依据一次设备运行模型,从故障录波信息中获取相应的母联、线路、变压器绕组电流信息并进行差流计算,将计算结果与保护实际动作情况做对比,完成电网故障诊断。
一种计算机可读存储介质,其中存储有多条指令,所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行所述的一种母线故障诊断方法的步骤。
一种终端设备,包括处理器和计算机可读存储介质,处理器用于实现各指令;计算机可读存储介质用于存储多条指令,所述指令适于由处理器加载并执行所述的一种母线故障诊断方法的步骤,当差动电流大于设定值时,启动母差保护。
与现有技术相比,本公开的有益效果为:
本发明的适用范围广泛,母线接线方式为双母线的,包括双母线、双母双分、双母单分等。与传统人工配置差流计算模型相比,本发明应用后可根据电网运行数据自动生成一次设备运行模型,提高差流计算的速度和准确性。
本发明将D5000系统中电网运行数据与故障录波联网系统中的模拟量数据融合起来,充分发挥了D5000系统中开关量的全面性与故障录波联网系统中模拟量的精准性,解决了以往模型中缺乏对开关量自动关联的问题,并创造性的引入了近母线侧的隔离刀闸位置信息,解决了双母线接线方式下关于小差差动电流计算人工关联支路的问题。
母差计算及故障诊断本来就需要具有快速性,本发明将D5000系统开关量引入母线差动电流计算的一次设备基本模型,将原本静态的模型升级为随开关量变化而变更的动态模型,实时获取母线与母线、母线与线路、母线与相同电压等级变压器绕组的一次拓扑连接关系,解决了母差差动电流计算中手动修改计算模型的弊端,不仅提高的故障时刻差流计算的速度,并且还规避掉人工关联支路时误操作等情况,提高母线故障诊断的可靠性;实现了母差电流计算的自动化、效率化、精准化,具有较高的工程应用价值。
附图说明
构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解,本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开,并不构成对本公开的不当限定。
图1是基于D5000与故障录波信息的母线故障诊断方法的数据流图;
图2为基于D5000与故障录波信息的母线故障诊断方法的工作流程图;
图3为基于D5000与故障录波信息的母线故障诊断方法的一次设备基本模型和运行模型的建模流程示意图;
图4为实施例一的某站220kV电压等级部分主接线图;
图5为实施例一的故障时CIME文件部分内容示意图。
具体实施方式:
下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
如图1所示,可以看出母线故障诊断模块作为录波联网系统的一个子功能,其数据来源主要有两个:一个是故障录波联网系统本身提供的电流模拟量信息,站内故障录波器接入CT,并将CT的电流信息通过纵向加密和电力调度数据网传到安全Ⅱ区的录波联网系统;另一个是来源与D5000系统推送的CIME文件,该文件的内容包含一次设备ID编号以及开关量位置信息,D5000系统定期生成CIME文件,通过防火墙将数据从安全Ⅰ区传到安全Ⅱ区,再由故障录波联网系统获取并传给母线故障诊断模块。
详细介绍了本发明的工作流程。本发明主要有五个工作步骤:
(1)首先根据各变电站的主接线图建立一次设备基本模型,该模型的建立是为了给一次设备运行模型提供一个类。通过站内主接线图,一次设备基本模型应包含母线、线路、变压器、母联、隔离刀闸、断路器、接地刀变压器等一次设备的拓扑连接关系,并且以上一次设备作为该模型的最小基本单元。需要注意有两点:一是关于变压器的建模并不为最小基本单元,而是以变压器各绕组为最小单元,其目的主要时为了区分各电压等级侧电流的不同;二是一次设备基本模型仅代表该站在断路器、刀闸都闭合的情况下最全面的拓扑连接关系,并不代表该站实际运行中一次设备的拓扑连接关系。
(2)基于D5000系统中一次设备ID编号,为一次设备基本模型中的各一次设备基本单元关联标识。详细的关联方法为:先将各厂站的一次设备基本模型与Substation表格里各厂站的ID关联。该关联的目的是为了区分各厂站的一次设备基本模型,在各厂站母线故障诊断时可根据厂站ID快速读取该厂站的一次设备基本模型。然后再将母线、断路器、隔离开关、线路、变压器绕组与BusbarSection、Breaker、Disconnector、ACLineSegment、TransformerWinding表格中的ID关联,其中变压器绕组关联的时候需要注意不是关联变压器ID而是变压器绕组ID,该ID做为一次设备的识别标识,各开关位置和电流关系将通过该ID进行后续关联。
(3)扩展故障录波分析模型,由于在故障录波系统中电流通道与D5000系统中的线路等并无明显的关联关系,因此需要做故障录波分析模型中做一个扩展。在故障录波分析模型的配置中加一个字段LineID,该字段关联D5000系统的ACLineSegment表格中的ID,其主要目的时将故障录波分析模型与D5000模型和母线故障诊断分析的一次设备基本模型做一个关联,以D5000系统中的线路ID为桥梁,建立故障录波分析模型中电流通道与一次设备基本模型中各一次设备的匹配关系,完成电流与一次设备的数据映射。
(4)实时获取D5000系统推送的CIME文件并进行解析,根据各厂站各一次设备的ID标识,获取断路器、隔离开关的位置信息,在一次设备基本模型的基础上得到一次设备运行模型。其获取方法为:解析CIME文件中Breaker节点下开关ID和STATUS字段以及Disconnector节点下刀闸ID和STATUS字段,通过各一次设备的ID标识进行开关量的匹配,完成断路器、隔离开关位置状态的数据映射,并将其状态信息关联到一次设备基本模型中,此时母线实时故障诊断模块将获得厂站中各一次设备的实际运行情况以及拓扑连接关系,即一次设备运行模型。
(5)在得到一次设备运行模型以后,即可根据一次设备实际的拓扑连接关系,获得母线与各间隔的连接关系,间隔类型及间隔内的一次设备包括:线路、母联、同等级变压器绕组等,然后根据连接关系获取各间隔中一次设备的ID,根据ID从故障录波分析模型中得到各一次设备的电流和方向,通过电流节点定律,以母线为节点,根据差流计算公式进行差流计算,并判断故障范围,实现母线实时故障诊断。
如图3所示,母线实时故障诊断模块所依据的模型主要有一次设备基本模型和一次设备运行模型,这两个模型的关系可以理解为一次设备运行模型为一次设备基本模型的实例化。因为一次设备基本模型并不会直接运用在计算差流上,而是需要根据CIME文件提供的开关位置信息形成实际的一次设备运行模型才行。针对这两个模型的建模流程:现有厂站的站内主接线图提供一次设备基本单元的连接关系,然后与D5000系统中的设备ID标识关联,使得一次设备基本模型里的基本单元都具有自己独立且不重复的标识,这样一来一次设备基本模型就建立完成了。一次设备基本模型建立完成以后,母线实时故障诊断模块会实时获取D5000系统推送的CIME文件并解析,通过ID标识匹配断路器、隔离刀闸的位置状态,形成一次设备运行模型。与一次设备基本模型不同的是一次设备运行模型代表当前该站母线与其他间隔实际的连接关系,并且可根据断路器、开关位置状态的改变而改变。
实施例一:
某220kV变电站的母线接线方式为双母线,其站内部分主接线图如图4所示,故障时CIME文件的部分内容如图5所示(为了使本次案例比较直观,因此将无关厂站线路的内容删掉,仅剩图4中相关一次设备的内容)。
本实施例采用的技术方案是:
一种基于D5000与故障录波信息的母线故障诊断方法,包括如下几个步骤:
(1)依据变电站一次设备主接线图建立该站的一次设备基本模型,该模型基于D5000系统中厂站、断路器、母线、刀闸、线路等一次设备ID建立,并作为一次设备基本模型中各一次设备识别匹配数据的标识。
(2)基于D5000系统中线路、母联等ID标识建立故障录波信息与一次设备基本模型中线路、母联的关联关系,将故障录波系统中的电流录波通道与一次设备基本模型中的线路和母联进行匹配,完成电流的数据映射。
(3)电网故障发生后,根据D5000系统推送的CIME文件,自动获取断路器、隔离刀闸的位置信息,结合变电站的一次设备基本模型,判断母线与母线、母线与进出线的拓扑连接关系,形成本次故障诊断的一次设备运行模型。
(4)依据一次设备运行模型,从故障录波信息中获取相应的母联、线路、变压器绕组电流信息并进行差流计算,将计算结果与保护实际动作情况做对比,完成电网故障诊断。
所述步骤(1)实现方法为:以一次设备为基本单位,以母线间隔为核心,以厂站为整体建立一次设备基本模型,结合D5000系统中厂站、断路器、隔离刀闸、线路等ID,对模型的一次设备进行标识。其主要目的是为了获取一次设备的拓扑连接关系以及为电流和开关位置等数据提供载体。
所述步骤(2)实现方法为:D5000系统中关于线路的ID是唯一的,但目前缺少D5000系统中线路ID与故障录波系统中各录波通道的直接联系,因此需在故障录波器的通道参数模型中增加一个字段,用来关联D5000系统中线路ID。这样故障录波信息即可以D5000系统中设备ID为桥梁,完成与一次设备基本模型的关联。
所述步骤(3)实现方法为:D5000系统每隔5分钟会推送一次CIME文件,录波联网系统通过解析CIME文件,获取文件关于断路器、刀闸的位置信息,断路器和刀闸的状态通过其自身的ID映射到一次设备基本模型中,并根据实际的通断状态,形成该时刻的一次设备运行模型,断路器和刀闸的通断状态通过CIME文件中的STATUS字段获取。一次设备运行模型反映该时刻的一次设备拓扑连接关系,真实反映当前时刻母线与各间隔的连接关系。
所述步骤(4)实现方法为:依据步骤(3)形成的一次设备运行模型,以母线为节点对象,获得此时刻与母线各间隔中设备的ID标识,以此从故障录波信息中获取母联、线路、变压器绕组等关联一次设备的电流数据,为统一计算规则,在这里规定与母线相连的间隔以母线流出的方向为电流的正方向。进一步的求得差动电流,差流计算公式如下:d
①大差电流:Id=I1×D1+I2×D2+…+In×Dn
②小差电流:Id1=I1×D1×S11+I2×D2×S12+…+In×
Dn×S1n+IM×DM×SM
上式中:
以n表示与母线相连的间隔数量;
以I1,I2,…,In表示各支路的电流矢量;
以IM表示母联电流矢量;
以D1,D2,…,Dn表示线路CT极性,规定CT同极性端在母线侧为正(即若线路CT同极性端在母线侧,则Dn=1;反之,若线路CT同极性端在线路侧,则Dn=-1);
以DM表示母联CT极性,规定母联CT同极性端在那个母线侧,则在计算该侧母线差流时DM为正(即若母联CT同极性端在Ⅰ母侧,则计算I母差流时DM=1,计算Ⅱ母差流时DM=-1;反之,若母联CT同极性端在Ⅱ母侧,则计算Ⅱ母差流时DM=1,计算Ⅰ母差流时DM=-1);
以S11,S12,…,S1n表示与Ⅰ母线相连的隔离刀闸状态,该值根据CIME文件中的STATUS字段获取(STATUS=1时,S11=1,代表刀闸处于合位;STATUS=0时,S11=0,代表刀闸处于分位);
以SM表示母联开关的位置状态,其数值获取方式同与母线相连的隔离刀闸。
根据节点电流定律,流入母线的电流等于流出母线的电流,如果不考虑电流互感器误差等因素,理想情况下区外故障时id应该等于0。但实际运行过程中通常规定一条曲线,称为母差差动曲线,充分考虑各种误差,只有当差动电流高于母差制动曲线的时候母差保护才启动。
同时刻故障录波分析系统中各电流通道的采样值及CT极性如表1母线各间隔采样值所示。
表1母线各间隔采样值及CT极性
通过站内主接线图以及CIME文件信息,可以整理出下表,如表2所示:
表2站内主接线图与CIME文件关联内容
通过表2可以得出一次设备拓扑连接关系,即母线与各间隔的连接关系。依据表格内容可以得出以下结论:
Ⅰ母关联支路:XXⅠ线、#1主变高压侧间隔、母联;
Ⅱ母关联支路:XXⅡ线、母联;
根据上述母线与各间隔的连接关系以及母线各间隔的电流采样值及CT极性即可对母线差流进行计算,计算结果如表3所示:
表3某站母线各间隔采样值及母线差动计算所得值
经过计算分析可得该次故障属于母线区内故障,并且可以将计算结果与制动电流相比较可以精准的判断为Ⅰ母C相故障。
实施例二:
一种母线故障诊断系统,包括:
一次设备模型构建模块,被配置为依据变电站一次设备主接线图建立该站的一次设备基本模型,所述模型依据对应一次设备ID建立,所述ID作为一次设备基本模型中各一次设备识别匹配数据的标识;
电流数据映射模块,被配置为基于ID标识建立故障录波信息与一次设备基本模型中线路、母联的关联关系,将故障录波系统中的电流录波通道与一次设备基本模型中的线路和母联进行匹配,完成电流的数据映射;
设备运行模型构建模块,被配置为获取故障时断路器、隔离刀闸的位置信息,结合变电站的一次设备基本模型,判断母线与母线、母线与进出线的拓扑连接关系,形成本次故障诊断的一次设备运行模型;
故障诊断模块,被配置为依据一次设备运行模型,从故障录波信息中获取相应的母联、线路、变压器绕组电流信息并进行差流计算,将计算结果与保护实际动作情况做对比,完成电网故障诊断。
实施例三:
一种计算机可读存储介质,其中存储有多条指令,所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行所述的一种母线故障诊断方法的步骤。
实施例四:
一种终端设备,包括处理器和计算机可读存储介质,处理器用于实现各指令;计算机可读存储介质用于存储多条指令,所述指令适于由处理器加载并执行所述的一种母线故障诊断方法的步骤,当差动电流大于设定值时,启动母差保护。
本领域内的技术人员应明白,本公开的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅为本公开的优选实施例而已,并不用于限制本公开,对于本领域的技术人员来说,本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。
上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述,但并非对本公开保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本公开的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种母线故障诊断方法,其特征是:包括以下步骤:
依据变电站一次设备主接线图建立该站的一次设备基本模型,所述模型依据对应一次设备ID建立,所述ID作为一次设备基本模型中各一次设备识别匹配数据的标识;
基于ID标识建立故障录波信息与一次设备基本模型中线路、母联的关联关系,将故障录波系统中的电流录波通道与一次设备基本模型中的线路和母联进行匹配,完成电流的数据映射;
获取故障时断路器、隔离刀闸的位置信息,结合变电站的一次设备基本模型,判断母线与母线、母线与进出线的拓扑连接关系,形成本次故障诊断的一次设备运行模型;
依据一次设备运行模型,从故障录波信息中获取相应的母联、线路、变压器绕组电流信息并进行差流计算,将计算结果与保护实际动作情况做对比,完成电网故障诊断。
2.如权利要求1所述的一种母线故障诊断方法,其特征是:依据变电站一次设备主接线图建立该站的一次设备基本模型的具体过程包括:
以一次设备为基本单位,以母线间隔为核心,以厂站为整体建立一次设备基本模型,结合D5000系统中各个一次设备的ID,对模型的一次设备进行标识,以获取一次设备的拓扑连接关系以及为电流和开关位置的数据提供载体。
3.如权利要求1所述的一种母线故障诊断方法,其特征是:所述一次设备,包括但不限于厂站、断路器、隔离刀闸和线路。
4.如权利要求1所述的一种母线故障诊断方法,其特征是:建立故障录波信息与一次设备基本模型中线路、母联的关联关系的具体过程包括:在故障录波器的通道参数模型中增加一个字段,以关联D5000系统中线路ID,实现故障录波信息以D5000系统中设备ID为桥梁,完成与一次设备基本模型的关联。
5.如权利要求1所述的一种母线故障诊断方法,其特征是:获取故障时断路器、隔离刀闸的位置信息的具体过程包括:D5000系统每隔一段时间,推送一次CIME文件,录波联网系统通过解析CIME文件,获取文件关于断路器、刀闸的位置信息,断路器和刀闸的状态通过其自身的ID映射到一次设备基本模型中,并根据实际的通断状态,形成该时刻的一次设备运行模型,断路器和刀闸的通断状态通过CIME文件中的STATUS字段获取。
6.如权利要求1所述的一种母线故障诊断方法,其特征是:从故障录波信息中获取相应的母联、线路、变压器绕组电流信息并进行差流计算的具体过程包括:依据形成的一次设备运行模型,以母线为节点对象,获得此时刻与母线各间隔中设备的ID标识,以此从故障录波信息中获取母联、线路和变压器绕组关联一次设备的电流数据,并设定电流的正方向,计算差动电流,当差动电流大于设定值时,启动母差保护。
7.如权利要求6所述的一种母线故障诊断方法,其特征是:差流计算过程包括:
大差电流:Id=I1×D1+I2×D2+…+In×Dn;
小差电流:Id1=I1×D1×S11+I2×D2×S12+…+In×Dn×S1n+IM×DM×SM;
其中:
以n表示与母线相连的间隔数量;
以I1,I2,…,In表示各支路的电流矢量;
以IM表示母联电流矢量;
以D1,D2,…,Dn表示线路CT极性,规定CT同极性端在母线侧为正;
以DM表示母联CT极性,母联CT同极性端在那个母线侧,则在计算该侧母线差流时DM为正;以S11,S12,…,S1n表示与I母线相连的隔离刀闸状态,该值根据CIME文件中的STATUS字段获取;以SM表示母联开关的位置状态,其数值获取方式同与母线相连的隔离刀闸。
8.一种母线故障诊断系统,其特征是:包括:
一次设备模型构建模块,被配置为依据变电站一次设备主接线图建立该站的一次设备基本模型,所述模型依据对应一次设备ID建立,所述ID作为一次设备基本模型中各一次设备识别匹配数据的标识;
电流数据映射模块,被配置为基于ID标识建立故障录波信息与一次设备基本模型中线路、母联的关联关系,将故障录波系统中的电流录波通道与一次设备基本模型中的线路和母联进行匹配,完成电流的数据映射;
设备运行模型构建模块,被配置为获取故障时断路器、隔离刀闸的位置信息,结合变电站的一次设备基本模型,判断母线与母线、母线与进出线的拓扑连接关系,形成本次故障诊断的一次设备运行模型;
故障诊断模块,被配置为依据一次设备运行模型,从故障录波信息中获取相应的母联、线路、变压器绕组电流信息并进行差流计算,将计算结果与保护实际动作情况做对比,完成电网故障诊断。
9.一种计算机可读存储介质,其特征是:其中存储有多条指令,所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行权利要求1-7中任一项所述的一种母线故障诊断方法的步骤。
10.一种终端设备,其特征是:包括处理器和计算机可读存储介质,处理器用于实现各指令;计算机可读存储介质用于存储多条指令,所述指令适于由处理器加载并执行权利要求1-7中任一项所述的一种母线故障诊断方法的步骤,当差动电流大于设定值时,启动母差保护。
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