CN113484681A - 就地重合式馈线自动化线路接地故障区间检测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种就地重合式馈线自动化线路接地故障区间检测方法及装置,方法包括:接地故障发生后,将变电站出线断路器合闸,记录合闸的时间点TA;检测出线母线零序电压越限时间点TB并记录,计算TB与TA的时间差Δt;根据每个配电自动化开关的得电延时合闸时限Xn计算得到从第一个配电自动化开关得电至第n个配电自动化开关合闸的总时间Tn;n表示线路上以时间先后顺序依次得电延时合闸的配电自动化开关的编号;确定Δt落入的区间[Tn,Tn+1],则判断接地故障点在第n个配电自动化开关与第n+1个配电自动化开关之间。本发明对线路上配电终端上送信息有无或上送信息正确与否没有要求。与现有方法相比较更简单,适应性更强。
Description
技术领域
本发明涉及电网线路故障检测技术领域,特别涉及一种就地重合式馈线自动化线路接地故障区间检测方法及装置。
背景技术
目前,就地重合式馈线自动化线路发生接地故障后,主要通过变电站出线断路器与线路上的配电自动化开关间的逻辑配合实现线路故障的就地识别、隔离和非故障线路区段恢复供电。配电自动化主站(以下简称配电主站)通常依据配电终端上送的故障电流信息、开关分合闸信息、开关闭锁信息来判断线路接地故障区间。
就地重合式馈线自动化下的配电终端多采用无线通信方式与配电主站进行信息交互;由于通信状态不稳定,线路上发生故障后,配电终端上送的故障处理信息时有漏发、误发、甚至不发的情况,在此场景下,配电主站无法依据配电终端上送的故障信息对就地型馈线自动化线路进行故障区间的自动识别,进而影响后续配电抢修人员对线路故障的快速处理。变电站站内对故障处理的信息多采用光纤等可靠通信方式上送至配电主站。
鉴于此,有必要对配电主站判别线路接地故障区间的方法作出改进。
发明内容
本发明的目的是提供一种就地重合式馈线自动化线路接地故障区间检测方法及装置,可以解决现有技术中由于通信状态不稳定而导致的无法对就地型馈线自动化线路进行故障区间的自动识别的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
第一方面,本发明提供一种就地重合式馈线自动化线路接地故障区间检测方法,包括以下步骤:
接地故障发生后,将变电站出线断路器合闸,记录合闸的时间点TA;
检测出线母线零序电压越限时间点TB并记录,计算TB与TA的时间差Δt;
根据每个配电自动化开关的得电延时合闸时限Xn计算得到从第1个配电自动化开关得电至第n个配电自动化开关合闸的总时间Tn;n表示线路上以时间先后顺序依次得电延时合闸的配电自动化开关的编号;
确定Δt落入的区间[Tn,Tn+1],则判断接地故障点在第n个配电自动化开关与第n+1个配电自动化开关之间。其中,当n=0时,接地故障点为变电站出线断路器与第1个配电自动化开关之间。当第n个配电自动化开关为主干线路或分支线路的末端开关,则Tn+1作+∞处理,即Δt落入的区间为[Tn,+∞],则判断接地故障点在第n个配电自动化开关之后。
进一步的,所述的就地重合式馈线自动化线路接地故障区间检测方法还包括矫正配电自动化开关的得电延时合闸时限Xn的步骤,具体包括:记录某一个配电自动化开关的得电时间点Tn1,记录该配电自动化开关得电后的合闸时间点Tn2,计算该配电自动化开关从得电到合闸的时间间隔Xn′,令Xn=Xn′。
进一步的,所述配电自动化开关的得电延时合闸时限Xn为该配电自动化开关从得电到合闸之间的时间间隔。
进一步的,所述第1个配电自动化开关得电至第n个配电自动化开关合闸的总时间Tn为前n个配电自动化开关的开关得电延时合闸时限的总和减去第n个配电自动化开关得电计时过程中出现得电合闸的其他配电自动化开关的X时限,用公式表达为:
进一步的,所述Xn′用公式表达为:
Xn′=Tn2-Tn1,其中:Tn1表示第n个配电自动化开关的得电时间点,Tn2表示第n个配电自动化开关得电后的合闸时间点。
第二方面,本发明公开一种就地重合式馈线自动化线路接地故障区间检测装置,包括信息采集单元、检测单元、第一计算单元、存储单元、第二计算单元、区间判断单元、分析单元和结果输出单元,其中:
信息采集单元,用于采集变电站出线断路器发送的合闸信息,从中获取变电站出线断路器的合闸时间点TA;
检测单元,用于检测出线母线零序电压越限时间点TB并记录;
第一计算模块,用于计算出线母线零序电压越限时间点与变电站出线断路器的合闸时间点之间的时间差Δt;
存储单元,用于存储配电终端设置的每个配电自动化开关的得电延时合闸时限;
第二计算单元,根据每个配电自动化开关的得电延时合闸时限,计算从第一个配电自动化开关得电至第n个配电自动化开关合闸的总时间Tn;
区间判断单元,时间差Δt落入的区间[Tn,Tn+1];
分析单元,根据区间判断单元判断的区间,得到接地故障区间;
结果输出单元,用于输出接地故障区间。
进一步的,所述的就地重合式馈线自动化线路接地故障区间检测装置还包括矫正单元,用于对存储单元中存储的配电自动化开关的得电延时合闸时限进行矫正。
本发明的就地重合式馈线自动化线路接地故障区间检测方法及装置,针对现有就地重合式馈线自动化在配电终端与配电无法通信或通信状态不佳的场景下导致配电主站无法准确实现对接地故障区间定位的问题,设计了基于变电站出线断路器上送的重合闸动作信息、变电站站内出线零序电压越限信息和线路自动化开关配电终端设置的得电延时合闸时限信息来进行接地故障区间的判别方法。该方法,对线路上配电终端上送的信息有无或上送信息正确与否没有要求。与现有高度依赖配电终端上送故障信息(如过流信息、开关闭锁信息、开关分合闸信息等)来判断故障区间的方法相比较,该方法更简单,适应性更强,可以作为现有故障区间判别方法的一种补充和校验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一的就地重合式馈线自动化线路接地故障区间检测方法步骤图;
图2为本发明实施例二的就地重合式馈线自动化线路接地故障区间检测方法步骤图;
图3为本发明的就地重合式馈线自动化线路接地故障区间检测装置的框图。
具体实施方式
下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然,所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例,而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
实施例一
本发明的就地重合式馈线自动化线路接地故障区间检测方法,如图1所示,包括以下步骤:
步骤S1、接地故障发生后,变电站内选线装置保护动作导致出线断路器跳闸或人工对出线断路器进行拉闸操作,而后对变电站出线断路器合闸,记录合闸的时间点TA。
就地重合式馈线自动化线路中,当发生接地故障时,变电站出线断路器分闸后,线路上的所有配电自动化开关均会延时分闸。此时,为了验证接地故障点,需要将变电站出线断路器再次合闸。
步骤S2、检测出线母线零序电压越限时间点TB并记录,计算TB与TA的时间差Δt。
变电站出线断路器在接地故障发生时分闸后合闸,线路上的配电自动化开关也会逐级合闸,直至接地故障点导致零序电压越限信号出现,记录该时间点TB。时间差Δt的计算公式为:Δt=TB-TA。
步骤S3、根据每个配电自动化开关的得电延时合闸时限Xn计算得到从第一个配电自动化开关得电至第n个配电自动化开关合闸的总时间Tn。
按照与变电站出线断路器的连接顺序,给配电自动化开关进行编号,直接与变电站出线断路器物理电连接的配电自动化开关记为第一个配电自动化开关,与第一个配电自动化开关物理电连接的配电自动化开关记为第二个配电自动化开关,以此类推,直到第n个配电自动化开关。前一个配电自动化开关合闸,后一个配电自动化开关即得电,期间的时延特别短,因此忽略不计。例如,变电站出线断路器的合闸时刻,认为第一个配电自动化开关的得电时刻。第n个配电自动化开关从其得电到其合闸之间的时间间隔,记为该配电自动化开关的得电延时合闸时限Xn。每个配电自动化开关的得电延时合闸时限是可以通过试验提前获知的。第1个配电自动化开关得电至第n个配电自动化开关合闸的总时间Tn为前n个配电自动化开关的开关得电延时合闸时限的总和减去第n个配电自动化开关得电计时过程中出现得电合闸的其他配电自动化开关的X时限,用公式表达为:
其中:n表示线路上以时间先后顺序依次得电延时合闸的配电自动化开关的编号,Xn表示第n个配电自动化开关的得电延时合闸时限,Y表示第n个配电自动化开关得电计时过程中出现得电合闸的其他配电自动化开关的X时限。
步骤S4、确定Δt落入的区间[Tn,Tn+1],则判断接地故障点在第n个配电自动化开关与第n+1个配电自动化开关之间。
其中,当n=0时,接地故障点为变电站出线断路器与第1个配电自动化开关之间。当第n个配电自动化开关为主干线路或分支线路的末端开关,则Tn+1作+∞处理,即Δt落入的区间为[Tn,+∞],则判断接地故障点在第n个配电自动化开关之后。
实施例二
本实施例提供的就地重合式馈线自动化线路接地故障区间检测方法,如图2所示,包括以下步骤:
步骤S1、接地故障发生后,将变电站出线断路器合闸,记录合闸的时间点TA。
步骤S2、检测出线母线零序电压越限时间点TB并记录,计算TB与TA的时间差Δt。
步骤S3、根据每个配电自动化开关的得电延时合闸时限Xn计算得到从第1个配电自动化开关得电至第n个配电自动化开关合闸的总时间Tn。
步骤S4、确定Δt落入的区间[Tn,Tn+1],则判断接地故障点在第n个配电自动化开关与第n+1个配电自动化开关之间。
优选的,本发明的就地重合式馈线自动化线路接地故障区间检测方法,还包括矫正配电自动化开关的得电延时合闸时限Xn的步骤,具体包括:
步骤S5、记录第n个配电自动化开关的得电时间点Tn1,记录该配电自动化开关得电后的合闸时间点Tn2,计算该配电自动化开关从得电到合闸的时间间隔Xn′,令Xn=Xn′。
Xn′用公式表达为:
Xn′=Tn2-Tn1。
对得电延时合闸时限Xn进行矫正的目的是:Xn是根据试验或测试得到并提前保存备用的,但是电子设备,因为自身使用寿命或外部原因,使用久了以后其性能会有所变化,其得电延时合闸时限的数值也会产生变化。如果不对其进行矫正,保存的数据与实际值之间就会有偏差,在判断Δt落入的区间[Tn,Tn+1]时就会产生偏差,从而导致接地故障点的判断不准确。
步骤S1至步骤S4与实施例一相同,在此不赘述。
实施例三
本发明还提供一种就地重合式馈线自动化线路接地故障区间检测装置,被配置为执行实施例一或实施例二所述的就地重合式馈线自动化线路接地故障区间检测方法,包括信息采集单元、检测单元、第一计算单元、存储单元、第二计算单元、区间判断单元、分析单元和结果输出单元,其中:
信息采集单元,用于采集变电站出线断路器发送的合闸信息,从中获取变电站出线断路器的合闸时间点TA;
检测单元,用于检测出线母线零序电压越限时间点TB并记录;
第一计算模块,用于计算出线母线零序电压越限时间点与变电站出线断路器的合闸时间点之间的时间差Δt;
存储单元,用于存储配电终端设置的每个配电自动化开关的得电延时合闸时限;
第二计算单元,根据每个配电自动化开关的得电延时合闸时限,计算从第一个配电自动化开关得电至第n个配电自动化开关合闸的总时间Tn;
区间判断单元,时间差Δt落入的区间[Tn,Tn+1];
分析单元,根据区间判断单元判断的区间,得到接地故障区间;
结果输出单元,用于输出接地故障区间。
进一步的,所述检测装置还包括矫正单元,用于对存储单元中存储的配电自动化开关的得电延时合闸时限进行矫正。
进一步的,所述矫正包括:定期或不定期根据试验获得配电自动化开关的得电延时合闸时限Xn′,另矫正存储单元中存储的每个配电自动化开关的得电延时合闸时限Xn=Xn′。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或彼此可通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上仅为说明本发明的实施方式,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,凡在本发明的精神和原则之内,不经过创造性劳动所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.就地重合式馈线自动化线路接地故障区间检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
接地故障发生后,将变电站出线断路器合闸,记录合闸的时间点TA;
检测出线母线零序电压越限时间点TB并记录,计算TB与TA的时间差Δt;
根据每个配电自动化开关的得电延时合闸时限Xn计算得到从第1个配电自动化开关得电至第n个配电自动化开关合闸的总时间Tn;n表示线路上以时间先后顺序依次得电延时合闸的配电自动化开关的编号;
确定Δt落入的区间[Tn,Tn+1],则判断接地故障点在第n个配电自动化开关与第n+1个配电自动化开关之间;其中,当n=0时,接地故障点为变电站出线断路器与第1个配电自动化开关之间;当第n个配电自动化开关为主干线路或分支线路的末端开关,则Tn+1作+∞处理,即Δt落入的区间为[Tn,+∞],则判断接地故障点在第n个配电自动化开关之后。
2.根据权利要求1所述的就地重合式馈线自动化线路接地故障区间检测方法,其特征在于,还包括矫正配电自动化开关的得电延时合闸时限Xn的步骤,具体包括:记录某一个配电自动化开关的得电时间点Tn1,记录该配电自动化开关得电后的合闸时间点Tn2,计算该配电自动化开关从得电到合闸的时间间隔Xn′,令Xn=Xn′。
3.根据权利要求1或2所述的就地重合式馈线自动化线路接地故障区间检测方法,其特征在于,所述配电自动化开关的得电延时合闸时限Xn为该配电自动化开关从得电到合闸之间的时间间隔。
5.根据权利要求2所述的就地重合式馈线自动化线路接地故障区间检测方法,其特征在于,所述Xn′用公式表达为:
Xn′=Tn2-Tn1,其中:Tn1表示第n个配电自动化开关的得电时间点,Tn2表示第n个配电自动化开关得电后的合闸时间点。
6.就地重合式馈线自动化线路接地故障区间检测装置,其特征在于,包括信息采集单元、检测单元、第一计算单元、存储单元、第二计算单元、区间判断单元、分析单元和结果输出单元,其中:
信息采集单元,用于采集变电站出线断路器发送的合闸信息,从中获取变电站出线断路器的合闸时间点TA;
检测单元,用于检测出线母线零序电压越限时间点TB并记录;
第一计算模块,用于计算出线母线零序电压越限时间点与变电站出线断路器的合闸时间点之间的时间差Δt;
存储单元,用于存储配电终端设置的每个配电自动化开关的得电延时合闸时限;
第二计算单元,根据每个配电自动化开关的得电延时合闸时限,计算从第1个配电自动化开关得电至第n个配电自动化开关合闸的总时间Tn;
区间判断单元,时间差Δt落入的区间[Tn,Tn+1];
分析单元,根据区间判断单元判断的区间,得到接地故障区间;
结果输出单元,用于输出接地故障区间。
7.根据权利要求6所述的就地重合式馈线自动化线路接地故障区间检测装置,其特征在于,还包括矫正单元,用于对存储单元中存储的配电自动化开关的得电延时合闸时限进行矫正。
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