CN112534280A - 用于使用正序和负序电压变化来定位在多相电网上的故障的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于检测多相电网中的故障(3)的系统,其中该系统包括:多个传感器,该多个传感器分布在电网上,并且适于测量表示每个传感器处的正序电压和/或负序电压的参数;以及分析装置,该分析装置适于分析由各个传感器发射的表示每个传感器处的正序电压和/或负序电压的信号、从由传感器发射的信号当中查找极值,并且适于定位对应于所述极值的传感器上的故障(3)。
Description
技术领域
本发明涉及电网上的故障的定位。
更具体地说,本发明涉及一种用于检测和绝对定位三相供电网络上的断线或者没有断线故障的系统。
背景技术
电网上的故障:
电网容易出现故障,而这些故障应尽快排除。
没有断线的故障例如是由以下项的结果:
-配电线路和树之间的接触,其形成到大地的短路电流;
-地下网上的机械触点,其形成相间和/或到大地的短路电流,例如呈镐冲击的形式;
-磨损线缆的绝缘质量方面的下降,其形成相间和/或到大地的短路电流。
例如,在不利的天气条件的情况下,出现断线的故障。断开的地方的任一侧上的线路可能落到地面,这又可能形成到大地的短路。
为了消除故障,可以使线路或线路的发生故障的部分断电,这意味着不再给相关的线路或线路部分供电。
为了避免或限制这种不便性,可以减少网络的要断电的部分和/或精确定位故障,以进行必要的修理并尽快重新建立服务。
事实上,为了减小网络的要断电的部分的大小,通常将电力网络分割成几个区域,使得网络可以按各部分进行监控和控制。每个区域由两个保护器包围。每个保护器具有监控相邻区域的作用。只有在区域中检测到故障时保护器才触发。例如,理论上考虑这样的线路1,其包括由保护器2分隔的5个不同的区域,使得可以将每一条线路部分与其他线路隔离,如图1所示。每个区域由两个保护器界定。如果故障出现在第三区域,参考图1:
除了保护器3A和3B之外,所有保护器2感知到故障3,但是它们没有将其定位在它们的区域中。它们不会被触发。
监控故障的保护器3A和3B感知故障3并将其定位在它们的区域中。然后,它们被触发以使相关区域断电。
理论提示:
为了尽可能快速且有效地实行修理操作,必须准确地定位故障3。
为了研究故障情况下的电网,可以使用一种称为Fortescue变换的数学方法,该方法通常用于将三相电网分解为三个独立的单相网络,称为正序网络、负序网络和零序网络。
从电压Va、Vb、Vc(在相位a、b和c的意义上)的物理基“abc”到Fortescue基Vd、Vi、Vo(正序、负序、零序)的变化通过以下等式实现:
Va=Vd+Vi+Vo
Vb=a2Vd+aVi+Vo
Vc=aVd+a2Vi+Vo
由直流电源供电的三相网络的任何一点都可以通过叠加三个正序、负序、零序单相图来建模,如图2所示。
E=Vd+Zd*Id
0=Vi+Zi*Ii
0=Vo+Zo*Io
其中:
-Vd、Vi和Vo:分别为考虑中的网络点的正序电压、负序电压和零序电压;
-Id、Ii、Io:分别为考虑中的网络点的正序电流、负序电流和零序电流;
-Zd、Zi、Zo:分别为正序阻抗、负序阻抗、零序阻抗;
-E:供电网络的发电机处的等效正序电压。
如果网络完全平衡,则负序电压分量和零序电压分量为零:Vi=Vo=0。
在这种情况下,电压仅由正序分量Vd组成。负序电压和零序电压为零。
如果网络有故障3,则在故障3的位点处存在正序电压和负序电压方面的变化。在单相故障3的情况下,在故障处,我们有:
从这两个等式可以看出,显而易见的是,在具有非常高功率的短路的网络上、或者在具有高阻抗、隔离或补偿中性点的网络上,Zd和Zi与Zo相比较小,则与单相故障3的出现相关的电压降和电压升较小。
在隔离的两相故障3的情况下,在故障处,我们有:
在隔离的三相故障3的情况下,在故障处,我们有:
Vd=Vi=0
在下文中,“负序电压比率”被定义为等于负序电压Vi与标称网络电压的比率,诸如对于20kV的高压网络为,并且“正序电压比率”被定义为等于正序电压Vd与标称网络电压的比率。下面提及这些量是为了说明示例。然而,这些参数不是限制性的,并且本发明本身也可以利用负序电压和正序电压。
不同模式的电气故障定位
本发明可以应用于两种类型的配电网络:网状网络和非网状网络,后者有时被称为“辐射状”或“树状”网络。
一般而言,高压网络(HV)是网状网络4,如图3所示。换句话说,高压网络的点连接到至少两个电源4a,使得即使两个电源4a中的一个不起作用或者如果线路的一部分断电,该点也可以总是被供电。
平均电压(MV)网络和低压(LV)网络通常是非网状5,如图4所示,并且具有树状几何形状。在这种情况下,网络元件的断开(例如通过断路器)导致整个下游区域断电。
在网状网络4包括几个高电压源4a(V1、V2、V3)的情况下,存在分布在不同线路段上(通常在线路的末端处)的、能够定位电气故障3的保护继电器2,如图3所示。例如,距离保护器就是这种情况。
距离保护器2测量其安装在其中的地方的电流和电压。在已知线路1的线性阻抗的情况下,基于电流和电压测量的阻抗计算使得可以确定故障3位于什么距离。这些继电器带来的问题首先是需要测量电流,这需要安装电流互感器(线路1周围的线圈),并且就安装而言这是昂贵且复杂的解决方案。
接下来,在树型网络5和具有不同类型电力线、因此具有不同阻抗的异构网络上使用距离保护器是困难的,甚至是不可能的。而且,不可能区分距离保护继电器2相同距离6处但是在树型网络5(如图4所示)的情况下位于不同的分支上的故障3。
而且,在非网状网络(对于该非网状网络在电源侧,电力线不与大地接触)中的断线故障的检测和定位是非常难以检测,因为这些非网状网络电阻非常高。
在这点上,文献FR 2976 363及其等效的EP 2533060公开了一种用于检测和相对定位仅源自断线的故障3的装置,该装置在没有断线的情况下不起作用,该装置在中压电网5中使用负序电压值与阈值的比较然后用于在测量点的上游或下游进行相对检测,将低压下的相位中性点电压的幅值与低压下的所有相位中性点电压的幅值的平均值进行比较,然后最后将低压下相位中性点电压的幅值与阈值进行比较。该过程的实施需要测量低压网络的相电压,这当然意味着中性点被取在外部,并且即使是这样,在三相网络的情况下,需要配备4条电力线,即,3条相线和一条中性线,而本发明仅使用能够仅通过测量3个复合电压就计算出的正序电压和负序电压,并且因此仅配备3条电力线(当然这假设许多MV-LV站必须装有仪表)表示了相当大的节约。然而,这些文件的教导的应用仍然很复杂。这些文献建议考虑当负序电压超过触发阈值时检测到故障,并且然后通过测量每个相的相电压幅值(例如RMS有效值)、并通过计算它们的算术平均值、然后通过考虑以下事实来试图定位测量点的上游或下游的故障:如果至少两个标准值超过平均值则故障在测量点的上游,否则计算相电压幅度的最小值,并且如果该最小值超过以网络的标称值的百分比形式设置的阈值,则故障在测量点的上游,否则其在下游。此外,这些文献还表明,尽管理论研究表明在MV电网上使用负序电压和/或零序电压的可能性,但中压相电力线上的电压测量的固有的问题仍未解决。
文献FR 2 976 363和EP 2 533 060中提出的手段仅在电网上断线的情况下起作用。它们对于没有断线的故障不起作用,这也是本发明的主题。
文献FR 3 028 620描述了用于在高压配电网中定位单相故障的其他手段,这些手段基于在源站(并且迭代地一直到故障段的开始)和故障电阻之间形成的故障回路的方程。
文献FR 2 936 378描述了一种包括电流传感器的故障信号发生装置。本文献中描述的手段不能完全令人满意,特别是因为在电网上安装电流传感器仍然复杂且昂贵。
在文献US 2008/097706、JP 2004 061142、US 2017/336465、EP 0933643、DE 3636 367和IE S20 050 382中发现了为检测电网上的故障而提出的其他解决方案。
发明内容
在由现有技术产生的背景下,本发明的目的是提出用于改善配电线上的断线或没有断线的故障的检测性能的新的手段。
本发明的一个目的特别是提出一种系统,与常规故障检测方法不同,该系统使得无论网络拓扑如何都可以定位电网中断线或没有断线的故障。
特别地,本发明的目的是允许快速、可靠和准确地检测供电线路上断线或没有断线的故障,而不需要昂贵的设备。
根据本发明的系统包括多个传感器,该多个传感器分布在电网上,并且适于测量表示每个相应传感器处的正序电压和/或负序电压的参数;以及分析装置,该分析装置适于通过从来自传感器的信号当中搜索极值来分析来自不同传感器的表示每个相应传感器处的正序电压和/或负序电压的信号,并且适于定位对应于该极值的传感器处的故障。
本发明有利地通过单独地或以它们的可能的技术组合中的任意一个取用的以下特征来完成:
-分析装置分析在网络的一段周围的每对测量点之间测量的信号的变化。
-分析装置针对由两点界定的每个网络部分计算负序和/或正序电压方面的变化或负序和/或正序电压比率方面的变化,以确定当该变化大于阈值时定位故障的极值。
-分布在电网上的传感器适于测量表示每个相应传感器处的负序电压的参数;
-分析装置搜索对应于表示每个相应传感器处的负序电压的参数的信号的最大值,以定位对应于该最大值的传感器处的故障;
-分布在网络上的传感器适于测量表示每个相应传感器处的正序电压的参数;
-分析装置搜索对应于表示每个相应传感器处的正序电压的参数的信号的最小值,以定位对应于该最小值的传感器处的故障;
-分布在电网上的传感器适于优选地通过搜索对应于表示每个相应传感器处的负序电压的参数的信号的最大值和对应于表示每个相应传感器处的正序电压的参数的信号的最小值来测量表示每个相应传感器处的负序电压比率和正序电压比率的参数以定位对应于这个最大值和对应这个最小值的传感器处的故障。
这种系统具有不需要电流测量的优点,就网络尺寸而言,该电流测量是昂贵的解决方案。
而且,将网络的点处的正序电压比率和负序电压比率直接传输到较低的电压。例如,在图6中,在网络的点11测量的比率被传输到连接到点11的LV网络12。然而,这些LV网络通常具有已经针对其他要求(诸如所分布的能量的计量或电压质量的监控)安装的测量点。因此,这些测量点可以重复使用,这当然具有给出附加测量点的优点同时限制了相关成本。
本发明还涉及一种用于检测中压和/或低压网络中的故障的方法,该方法包括由以下构成的步骤:测量在分布在电网上的多个传感器处的表示正序电压和/或负序电压的参数;分析来自不同传感器的表示正序电压和/或负序电压的信号;以及从来自传感器的信号当中搜索极值,以定位对应于这个极值的传感器处的故障。
本发明有利地通过单独地或以它们的可能的技术组合中的任意一个取用的以下特征来完成:
-测量步骤包括测量表示每个相应传感器处的负序电压的参数;
-分析装置搜索对应于表示每个相应传感器处的负序电压的参数的信号的最大值,以定位对应于该最大值的传感器处的故障;
-分布在电网上的传感器适于测量表示每个相应传感器处的正序电压的参数;
-分析装置搜索对应于表示每个相应传感器处的正序电压的参数的信号的最小值,以定位对应于该最小值的传感器处的故障;
-每个传感器测量网络的三相中性点电压或网络的三相相间电压;
-分析步骤利用Fortescue变换;
-该方法在使网络断电后被后验地实施;
-该方法被实时实施以控制电切断构件;
-该方法通过对受保护线路上进行直接测量来实施;
-该方法通过在连接到受保护线路的网络点上进行测量来实施;
-该方法通过在安装在MV/LV站的集线器处进行测量来实施。
-该方法通过连接到网络的、在用户级别下安装的三相低压智能仪表处进行测量来实施;
-该方法通过在分布于网络上的多个测量点处进行测量并将来自分布于网络上的传感器的信号发送到实现分析步骤的远程计算机来实施;
-该方法包括设置触发阈值,有利地对于负序电压该触发阈值大于2%;
-该方法包括触发阈值设置,有利地对于正序电压该触发阈值小于90%;
-对于中压MV网络,测量和分析步骤以400ms量级的增量实施;
-对于由保险丝保护的低压网络LV,测量和分析步骤以几秒量级的增量实施;
-测量和分析步骤以小于被放置在网络上的保护继电器的时滞的增量实施。
这种方法具有准确且快速地将电网中的故障定位到最近的测量点的优点。因此,如果沿着线路安装开口构件,则被断电以隔离故障的区域可以减少到最小,并且故障搜索非常快,因为用户知道故障的位置。
而且,这种方法具有可适用于网状或非网状网络的优点。
本发明还包括中压和/或低压多相电网,该中压和/或低压多相电网包括多个传感器,该多个传感器分布在网络上,并且适于通过从来自传感器的信号当中搜索极值来测量表示每个相应传感器处的正序电压和/或负序电压的参数,并且适于定位对应于该极值的传感器处的故障;和/或包括适于实施根据本发明的前述方法的装置。
本发明有利地通过单独地或以它们的可能的技术组合中的任意一个取用的以下特征来完成:
-该网络是树型的,并且在检测到故障的情况下,故障被标识在对应于极值的测量点的上游,即在单个源4a的一侧上。
-网络是网状型的,并且在检测到故障的情况下,在对应于极值的测量点附近标识故障。
附图说明
本发明的其他特征、目的和优点将从下面的描述中变得明显,该描述纯粹是说明性的而非限制性的,并且必须参考附图来阅读,在附图中:
已经示出的图1示意性地示出了几个分段中的常规网络保护器;
已经示出的图2示出了包括单个电动势的已知网络,被分解成三个电压和电流分量,突出显示了各自对应于正序、负序或零序系统中的一个的三个状态的叠加;
已经示出的图3示出了网状网络和距离保护器的已知实施例;
已经示出的图4表示包括与保护器继电器等距的几个点的已知的树状网络;
图5示意性地示出了本发明的原理;
图6表示了使用在MV和/或LV下进行的测量来在MV下定位故障的原理;
图7示出了根据本发明的用于定位故障的方法的框图,该方法用于从来自分布在配电网上的传感器的信号当中检测极值;
图8表示根据本发明的包括几个节点和线路的网状配电网;
图9a和图9b分别表示基于根据图8的网状网络的正序电压比率和负序电压比率的测量的结果;
图10表示根据本发明的包括几个节点和线路的树状配电网;
图11a至图11m表示从根据图10的非网状(树状)网络收集的正序和负序电压比率的测量结果;更准确地说,图11a对应于由相的接地引起的单相故障的情况,图11b对应于由两相之间的耦合引起的两相故障的情况,图11c对应于由三相之间的耦合引起的三相故障的情况,图11d对应于由一相断开引起的单相故障的情况,图11e对应于由相的接地和同一相的下游的断开引起的单相故障的情况,图11f对应于由相的接地和同一相的上游的断开引起的单相故障的情况,图11g对应于由相的断开和同一相的断开处的上游和下游的接地引起的单相故障的情况,图11h对应于由两相断开引起的两相故障的情况,图11i对应于由两相断开和断开处的上游的这两相接地引起的两相故障的情况,以及图11j对应于由两相断开和断开处的下游的这两相接地引起的两相故障的情况。
在所有附图中,相似的元件具有相同的附图标记。
具体实施方式
根据本发明的系统
图5中示出了根据本发明的用于检测多相电网5中的故障3的系统。
在实施例中,电网5从上游到下游包括:63kV下的来自HV网络4的电源4a、用于将高压转换成20kV下MV中压的变压器7、配备有用于将中压转换成400V下低压LV的变压器的15个中低压MV-LV站9、以及与每个MV-LV站9连通的远程计算机10。
如前所述,在每个站9处,传感器测量表示该相应传感器处的正序电压和/或负序电压的参数。
而且,接收来自前述传感器的数据的计算机分析来自不同传感器的表示每个相应传感器处的正序电压和/或负序电压的信号、从来自传感器的信号当中搜索极值、并定位对应于这个极值的传感器处的故障。
参考图6,根据本发明的测量系统能够使用在MV 11和/或LV 12处进行的测量来在MV下定位故障3。这给了本发明某些优点,例如在MV网络5的情况下,本发明可以使用已经安装在MV上或LV上的测量点,特别是:
-安装在MV-LV站中的通信仪表(“智能仪表”)的LV“集线器”(在LV侧12上)。这些仪表测量低压网络5上的电压。另外,这些仪表还拥有能够计算Fortescue基形式的电压值(特别是正序电压和负序电压)的计算机。
-LV用户的三相通信仪表。
除了故障3的情况之外,网络4、5的电压是正确平衡的:负序电压接近0%。特别是对于欧洲,标准NF EN 50160规定,在负序电压的情况下:
在正常运行条件下,在一周的每个周期内,电源电压负序分量的、10分钟内平均化的有效值的95%必须位于正序分量的0%和2%之间。
相反,故障的存在造成负序电压比率方面的上升,并指示网络4、5的站之一中的异常。
测量点不断测量正序电压和负序电压。这些测量以比所考虑的线路1上的故障3的最小消除时间或输出保护器继电器2的时滞更小的时间增量实行,典型地:
-在MV下在400ms的量级。
-对于用保险丝保护的线路1,在LV下在几秒钟的量级。
一旦:
-负序电压比率大于可参数化的触发阈值,例如大于2%,
-和/或正序电压比率小于可参数化的触发阈值,例如90%,
所测量的正序比率和负序比率的值由电信装置发送到远程计算机10。
注意,触发阈值是可参数化的,因为负序(或正序)电压比率取决于网络4、5的中性点状态(中性点Z=40欧姆、中性点Z=12欧姆等)。如果网络4、5正确平衡,阈值可以降低(或增加)。
根据本发明的方法
远程计算机10为网络的所有站9定位[HE1]正序和/或负序电压值。
计算机可以继续定位故障3的位置,并继续部分恢复服务、进行任何修理和完全恢复服务。在其接地故障3易于自熄的网络4、5的情况下,如在配备有重置器的网络4、5和具有补偿中性点的网络4、5的情况下,用户可以要求计算机返回发生最多故障的网络区域4、5。操作者可以干预以避免这些故障3出现,这避免了由于这些故障经常从短暂和自熄转变为永久的而对用户造成的麻烦,这将导致网络4、5断电。
计算机了解网络拓扑和线路的长度。
对于由2个测量点m和n界定的每个网络部分(→在m和n之间没有其他测量点),计算机知道:
-L(m,n)点m和n之间的部分的长度
-Taux_I(m)以及Taux_D(m)由测量点m升高的负序电压和正序电压比率。
对于由2个测量点m和n界定的每个网络部分,本发明计算每单位长度的正序EVOL_D比率和负序EVOL_I比率方面的变化,EVOL_D和EVOL_I由下式定义
设DELTA_EVOL_TAUX_MINI为可参数化的值。这个量是这样的值,低于该值,比率方面的变化被认为是零。
而且,对于非网状网络,如果两个测量点在一段的端部,其比率小于DELTA_EVOL_TAUX_MINI,那么在下面的方法中,认为具有最大负序比率和最小正序比率的测量点是位于源侧上的测量点。
如上所述,基于测量的信号的每单位长度的导数的分析使得可以消除连接到网络的低功率生产源(例如光伏源)的干扰效应,因为低功率生产源易于局部增加正序电压并降低负序电压。
图7示出了根据本发明的包括以下用于定位故障的步骤的方法的实施例:
-检查至少一个负序电压比率Taux I相对于第一可参数化阈值TAUX_I_MIN的优先级(步骤100),
-如果至少一个比率Taux_I的负序电压大于阈值TAUX_I_MIN,则在连接到测量点的每个网络部分上搜索不同测量点之间的最大值(步骤102),如前所述。对应于这个最大值的测量点被称为POSTE_I_MAX。-如果至少一个导数值EVOL_I为零或小于阈值DELTA_EVOL_TAUX_MINI,则搜索网络类型以确定该网络是否是网状网络(步骤104),
-如果网络不是网状网络,则认为故障在连接到测量点Imax的段上并相对于该测量点位于源侧上(步骤106)
-相反,如果网络是网状网络,则步骤102和104之后是步骤108,在该步骤108期间,仅认为故障在连接到测量点(点Imax)的各段中的一个上。
当初始步骤100导致否定结果时,该方法执行步骤110,该步骤110包括检查正序电压方面的变化Taux D是否大于可参数化阈值DMIN。
如果结果是正,该方法通过步骤100再次循环。
如果结果是负,相反,该方法继续进行与上述步骤112、114、116和118相当的步骤102、104、106和108。
因此:
-如果正序电压Taux D方面的变化大于阈值Taux DMIN,搜索连接到测量点的网络的每个部分上的不同测量点之间的最小值(步骤112),如前所述。对应于该最小值的测量点被称为点Dmin。
-如果至少一个导数值EVOL_D为零或小于阈值DELTA_EVOL_TAUX_MINI,则搜索网络类型以确定该网络是否是网状网络(步骤114),
-如果网络不是网状网络,则认为故障在连接到测量点Dmin的段上并相对于该测量点位于源侧上(步骤116)
-相反,如果网络是网状网络,则步骤112和114之后是步骤118,在该步骤118期间,仅认为故障在连接到测量点(点Dmin)的各段中的一个上。
各站处测量的电压结果
考虑有故障的网络4、5的两个示例,以将该方法应用于搜索负序和/或正序电压极值。
首先,参照图8,考虑225kV下的网状网络4。网络4包括短路功率为500MVA的5个电源4a。5个电源4a为6条线路的两部分和两条相互平行的线路的一部分供电。分隔每个线路段的节点按从A到M的字母顺序命名。每个线路段表示空中10km的线路。节点A、B、C、D、E、F、M在同一条线路上,以及节点A、G、H、I、J、K、M在同一条线路上。假设在节点G处出现单相(相接地)故障3,然后出现两相故障3。
图9a和图9b中分别示出了以其标称值的百分比的形式的正序电压和负序电压。特别地,注意在故障3出现的节点(节点G),参考图9a的线路的第一正序电压比率最小值对应于参考图9b的第一负序电压比率最大值。
我们现在将参考图10考虑树状网络5。从上游到下游,网络5包括非常高压V1的电源4a、源站7(高中压变压器)、形成树的多条线路,以总共给出22条线路和具有200kW负载的、位于不同的树位点的21个MV-LV站(即从P1到P21)。在本例中,假设在P14站和P15站之间出现有或没有断线的单相(相接地)型、或有或没有断线的两相、或有或没有断线的三相的故障,考虑到站P15至P21在树的同一分支上。
处理针对源站7的变压器的40欧姆电阻中性点的接地的方法的电压比率结果。在此,再次,在发现故障3的位点(在站P14和P15之间),第一正序电压比率最小值对应于第一负序电压比率最大值,如图11a至图11m所示。
图11a至图11m示出了用于检测和定位在本发明的背景下提出的故障的方法对于没有断线的故障和对于由至少一条电力线中的断开导致的故障两者是可操作的。
而且,应当注意,对于故障的下游的所有站9(P15至P21),电压比率值是相同的,并且因此对于这些段,电压或电压比率方面的变化为零。该结果与非网状网络5仅包括一个源4a并且故障3位于测量点上游的事实一致。
这些结果证明,对于两种类型的网络拓扑:网状网络4和非网状网络5,根据本发明的方法和系统使得可以通过搜索负序电压和/或正序电压的极值来定位故障3的位置。
当然,本发明不限于刚刚已经描述的实施例,而是在相同的精神下扩展到所有变型。
Claims (36)
1.一种用于检测多相电网(4,5)中的故障(3)的系统,其特征在于:所述系统包括多个传感器,所述多个传感器分布在所述电网(4,5)上,并且适于测量表示每个相应传感器处的正序电压和/或负序电压的参数;以及分析装置,所述分析装置适于通过从来自所述传感器的信号当中搜索极值来分析来自不同传感器的表示每个相应传感器处的所述正序电压和/或所述负序电压的信号,并且适于定位对应于所述极值的传感器处的故障(3)。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于:为了检测极值,所述分析装置针对由两个测量点界定的每个网络部分,分析来自这两个测量点的表示所述正序电压和/或所述负序电压的信号的每单位长度的变化或导数。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于:当来自两个测量点的表示所述正序电压和/或所述负序电压的信号的每单位长度的所述变化或导数超过可参数化阈值时,标识极值。
4.根据权利要求1至3中的一项所述的系统,其特征在于:所述分析装置确定检测到的故障在非网状树网络的情况下,相对于具有该极值的测量点位于源侧上,并且在网状网络的情况下,位于连接到具有这个极值的测量点的各段之一上的、与所述极值相对应的测量点附近。
5.根据权利要求1至4中的一项所述的系统,其特征在于:分布在所述网络(4,5)上的所述传感器适于测量表示每个相应传感器处的负序电压的参数。
6.根据权利要求1至5中的一项所述的系统,其中所述分析装置搜索对应于表示每个相应传感器处的所述负序电压的参数的信号的最大值,以定位对应于这个最大值的所述传感器处的故障(3)。
7.根据权利要求1至4中的一项所述的系统,其中分布在所述网络(4,5)上的传感器适于测量表示每个相应传感器处的正序电压的参数。
8.根据权利要求1至4和权利要求7中的一项所述的系统,其中所述分析装置搜索对应于表示每个相应传感器处的所述正序电压的参数的信号的最小值,以定位对应于这个最小值的所述传感器处的故障(3)。
9.根据权利要求1至8中的一项所述的系统,其中分布在所述网络(4,5)上的传感器适于通过搜索对应于表示每个相应传感器处的所述负序电压的参数的信号的最大值和对应于表示每个相应传感器处的所述正序电压的参数的信号的最小值以定位对应于这个最大值和对应于这个最小值的所述传感器处的故障(3),来测量表示每个相应传感器处的所述负序电压的参数和表示每个相应传感器处的所述正序电压的参数,优选地在每个相应传感器处的等于负序电压与标称网络电压之比的负序电压比率,以及等于正序电压与标称网络电压之比的正序电压比率。
11.一种用于检测中压电网和/或低压电网(4,5)中的故障(3)的方法,其中所述方法包括由以下构成的步骤:测量在分布在所述电网(4,5)上的多个传感器处的表示正序电压和/或负序电压的参数;分析来自不同传感器的表示所述正序电压和/或负序电压的信号;以及从来自所述传感器的信号当中搜索极值,以定位对应于这个极值的传感器处的故障(3)。
12.根据权利要求11所述的方法,其中所述方法包括以下步骤:为了检测极值,针对由两个测量点界定的每个网络部分分析来自这两个测量点的表示所述正序电压和/或所述负序电压的信号的每单位长度的变化或导数。
13.根据权利要求12所述的方法,其中所述方法包括由以下构成的步骤:将来自两个测量点的表示所述正序电压和/或所述负序电压的信号的每单位长度的变化或导数与可参数化阈值进行比较,以在这个变化或导数超过可参数化阈值时标识极值。
14.根据权利要求11至13中的一项所述的方法,其中所述方法包括由以下构成的步骤:搜索所述电网的性质,即非网状的树状或网状;并且在非网状的树状网络的情况下,确定检测到的故障相对于具有极值的测量点位于源侧上,并且在网状网络的情况下,确定检测到的故障位于连接到所述极值的测量点的各段之一上的对应于所述极值的测量点附近。
15.根据权利要求11至14中的一项所述的方法,其中所述测量步骤包括测量表示每个相应传感器处的所述负序电压的参数。
16.根据权利要求11至15中的一项所述的方法,其中所述分析装置搜索对应于表示每个相应传感器处的所述负序电压的参数的信号的最大值,以定位对应于这个最大值的所述传感器处的故障(3)。
17.根据权利要求11至16中的一项所述的方法,其中分布在所述电网(4,5)上的传感器适于测量表示每个相应传感器处的所述正序电压的参数。
18.根据权利要求11至14和权利要求17中的一项所述的方法,其中所述分析装置搜索对应于表示每个相应传感器处的所述正序电压的参数的信号的最小值,以定位对应于这个最小值的所述传感器处的故障(3)。
19.根据权利要求11至18中的一项所述的方法,其中每个传感器测量所述网络(4,5)的三相中性点电压或所述网络(4,5)的三相相间电压。
20.根据权利要求11至19中的一项所述的方法,其中所述分析步骤利用Fortescue变换。
21.根据权利要求11至20中的一项所述的方法,其中所述方法是在使所述网络(4,5)断电之后后验地实施。
22.根据权利要求11至20中的一项所述的方法,其中所述方法被实时实施以控制电切断构件。
23.根据权利要求11至22中的一项所述的方法,其中所述方法通过在受保护的线路上直接进行测量来实施。
24.根据权利要求11至22中的一项所述的方法,其中所述方法通过在连接到受保护的线路的网络(4,5)的点上进行测量来实施。
25.根据权利要求11至24中的一项所述的方法,其中所述方法通过在安装在中MV/LV站(9)中的集线器处进行测量来实施。
26.根据权利要求11至24中的一项所述的方法,其中所述方法通过在连接到所述网络(4,5)的、在用户处安装的三相低压智能仪表处进行测量来实施。
27.根据权利要求11至26中的一项所述的方法,其中所述方法通过在分布于所述网络(4,5)上的多个测量点处进行测量并将来自分布于所述网络(4,5)上的传感器的信号发送到实现所述分析步骤的远程计算机(9)来实施。
28.根据权利要求11至27中的一项所述的方法,其中所述方法包括以下步骤:将所述负序电压比率与能够设置的触发阈值进行比较,有利地检测大于所述触发阈值的2%的负序电压比率。
29.根据权利要求11至28中的一项所述的方法,其中所述方法包括以下步骤:将所述正序电压比率与触发阈值进行比较,有利地检测小于所述触发阈值的90%的正序电压比率。
30.根据权利要求11至29中的一项所述的方法,其中对于中压MV网络(5)所述测量和分析步骤以400ms量级的增量实施。
31.根据权利要求11至29中的一项所述的方法,其中对于由保险丝保护的低压LV网络(5),所述测量和分析步骤以几秒量级的增量实施。
32.根据权利要求11至29中的一项所述的方法,其中所述测量和分析步骤以小于放置在所述网络(4,5)上的保护继电器的时滞的增量来实施。
34.一种多相电网(4,5),其中所述多相电网包括:多个传感器,所述多个传感器分布在网络(4,5)上,并且适于测量表示每个相应传感器处的正序电压和/或负序电压的参数;以及分析装置,所述分析装置适于通过从来自所述传感器的信号当中搜索极值来分析来自不同传感器的表示每个相应传感器处的所述正序电压和/或所述负序电压的信号,并且适于根据权利要求1至10中的一项定位对应于这个极值的传感器处的故障;和/或适于实施根据权利要求11至33中的一项所述的方法的装置。
35.根据权利要求34所述的多相电网(4,5),其中所述多相网络是树状型(5),并且在检测到故障(3)的情况下,所述故障被标识在相对于对应于所述极值的用户侧(LV站)的所述测量点的上游。
36.根据权利要求34所述的多相电网(4,5),其中所述多相网络是网状型(4),并且在检测到故障(3)的情况下,所述故障被标识在对应于所述极值的测量点附近。
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