CN113514727A - 一种电网故障熄弧评估方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电网故障熄弧评估方法、装置、设备及存储介质，包括：根据电压监测装置判断电网接地故障后的燃弧过程；若在单相接地分闸后产生拍频谐振，则判断所述燃弧过程结束，进行线路重合，若在单相接地分闸后没有产生拍频谐振，则判断所述燃弧过程尚未结束，继续燃弧直至产生拍频谐振。本发明通过判断是否产生拍频谐振来判断在单相接地分闸后是否熄弧，进而进行重合，提高重合的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及电工技术领域，尤其涉及一种电网故障熄弧评估方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
对于范围II等级电压，为了提高输电稳定性，需要在发生单相接地故障后进行重合闸，如果重合成功，则可以继续运行，提升了供电可靠性。然而是否重合成功受到实际电弧燃弧条件的限制，一旦重合时电弧尚未熄灭，则重合与故障将对电网造成二次冲击。现有技术通过综合考虑绝缘子放电间隙长度及运行电压对弧道电流的熄灭时间进行评估，而该评估依据了经验数据，具有分散性，因此还要增加一段时间后，将燃弧时间与该0.1s相加作为重合闸时间，以确保重合时故障消失，由于该计算方法不精确而导致重合故障。
发明内容
本发明目的在于，提供一种电网故障熄弧评估方法、装置、设备及存储介质，以解决由于计算不精确导致重合故障的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种电网故障熄弧评估方法，包括：
根据电压监测装置判断电网接地故障后的燃弧过程；
若在单相接地分闸后产生拍频谐振，则判断所述燃弧过程结束，进行线路重合，若在单相接地分闸后没有产生拍频谐振，则判断所述燃弧过程尚未结束，继续燃弧直至产生拍频谐振。
优选地，所述根据电压监测装置判断电网接地故障后的燃弧过程，包括：
根据电压波形判断电网接地故障，若所述电压波形由预设的工频降低至0，则判断所述电网接地故障，并产生燃弧过程，否则正常运行。
优选地，所述若在单相接地分闸后产生拍频谐振，则判断所述燃弧过程结束，进行线路重合，若在单相接地分闸后没有产生拍频谐振，则判断所述燃弧过程尚未结束，继续燃弧直至产生拍频谐振，包括：
若所述单相接地分闸后电压幅值不超过额定电压幅值的1/5，且进行傅里叶变化不具备明显的工频及谐波分量，则判断尚未熄弧。
优选地，所述若在单相接地分闸后产生拍频谐振，则判断所述燃弧过程结束，进行线路重合，若在单相接地分闸后没有产生拍频谐振，则判断所述燃弧过程尚未结束，继续燃弧直至产生拍频谐振，包括：
所述电压幅值达到额定电压幅值的1/4，且进行傅里叶变化可见两个谐波含量的拍频特征，则判断为熄弧。
本发明还提供一种电网故障熄弧评估装置，包括：
第一判断模块，用于根据电压监测装置判断电网接地故障后的燃弧过程；
第二判断模块，用于若在单相接地分闸后产生拍频谐振，则判断所述燃弧过程结束，进行线路重合，若在单相接地分闸后没有产生拍频谐振，则判断所述燃弧过程尚未结束，继续燃弧直至产生拍频谐振。
优选地，所述第一判断模块，包括：
根据电压波形判断电网接地故障，若所述电压波形由预设的工频降低至0，则判断所述电网接地故障，并产生燃弧过程，否则正常运行。
优选地，所述第二判断模块，包括：
若所述单相接地分闸后电压幅值不超过额定电压幅值的1/5，且进行傅里叶变化不具备明显的工频及谐波分量，则判断尚未熄弧。
优选地，所述第二判断模块，包括：
所述电压幅值达到额定电压幅值的1/4，且进行傅里叶变化可见两个谐波含量的拍频特征，则判断为熄弧。
本发明还提供一种计算机终端设备，包括一个或多个处理器和存储器。存储器与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上述任一实施例所述的电网故障熄弧评估方法。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一实施例所述的电网故障熄弧评估方法。
本发明根据电压监测装置判断电网接地故障后的燃弧过程，若在单相接地分闸后产生拍频谐振，则判断燃弧过程结束，进行线路重合，若在单相接地分闸后没有产生拍频谐振，则判断燃弧过程尚未结束，继续燃弧直至产生拍频谐振。通过判断是否产生拍频谐振来判断在单相接地分闸后是否熄弧，进而进行重合，提高重合的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明某一实施例提供的电网故障熄弧评估方法的流程示意图；
图2是本发明另一实施例提供的电网故障熄弧评估方法的电压波形图；
图3是本发明又一实施例提供的电网故障熄弧评估方法的电压波形图；
图4是本发明某一实施例提供的电网故障熄弧评估装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
应当理解，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不对作为对步骤执行先后顺序的限定。
应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
请参阅图1，本发明提供一种电网故障熄弧评估方法，包括：
S101、根据电压监测装置判断电网接地故障后的燃弧过程。
请参阅图2，具体的，在发生单相接地后，由后台的故障电压监测装置对分闸后等待期间对跳闸线路电压波形进行监测，在此阶段电压波形由预设的工频降低至0，随即产生燃弧过程。
S102、若在单相接地分闸后产生拍频谐振，则判断所述燃弧过程结束，进行线路重合，若在单相接地分闸后没有产生拍频谐振，则判断所述燃弧过程尚未结束，继续燃弧直至产生拍频谐振。
具体的，对于已经跳闸的单相线路，由于其与相邻健全相导线存在电压耦合，以及本身带有高抗，可以在没有外加电源的情况下产生电压震荡，该电压震荡表现为拍频过程，即周期性震荡被一个正弦包络线所限制。
在燃弧过程中，虽然线路已经分闸，但弧道电流尚未熄灭，表现为电弧反复燃烧及熄灭，由于电弧的燃弧过程具有随机性，因此该过程电压幅值较低，且变化无规律，进行傅里叶变化不具备明显的工频及谐波分量。当故障录波装置测得的电压表现出幅值较低，即单相接地分闸后电压幅值不超过额定电压幅值的1/5，且变化无规律，即进行傅里叶变化不具备明显的工频及谐波分量，判断为尚未熄弧。电压幅值达到额定电压幅值的1/4，且进行傅里叶变化可见两个谐波含量的拍频特征，则判断为熄弧。
当判断燃弧过程结束以后，开始产生拍频震荡过程，该过程故障电弧已经熄灭，线路在健全相提供的感应电压作用下，出现拍频震荡过程，拍频震荡即为一个幅值具备工频包络线特征的稳态震荡，如果对该波形进行傅里叶变化，则可观察到由2个频率的正弦波叠加而成，在该感应电压作用下弧道未出现击穿，则表明空气绝缘已经恢复，具备重合条件。当该电压表现为幅值较高(如达到额定电压幅值的1/4)，且具备光滑的拍频特性时(如经傅里叶变化可见两个谐波含量)，判断为熄弧。等待一段时间(如0.1S)后，进行线路重合闸。
请参阅图3，同塔线路在单相跳闸后重合前的导线电压波形，可见虽然两回线路条件基本一致，但燃弧时间存在差异，后者燃弧时间较短，出现了7个完整的拍频震荡过程，由于拍频震荡电压与额定电压相比达到了一定的幅值(由图可见约为70％以上)，即幅值在250kV左右，在该电压能够建立表明电弧已经熄灭，因此可作为进行重合闸的判据，在后台识别时，可通过电压峰值出现周期性、拍频电压包含2个频率等作为拍频识别方法。
本发明通过对故障分闸后、重合前的二次电压进行判断，对于500kV输电线路，多配有并联电抗器，在单相接地分闸后将在线路上产生拍频谐振，由于该谐振电压较高，如果通道尚未熄弧，则在电压作用下将难以形成拍频特性，否则，如果弧道电弧熄灭，则可以观察到完整的拍频过程，因此本发明通过拍频的识别来对电弧状态进行判断，一旦形成了拍频特性，则可以安全重合，提高了重合安全性。
请参阅图4，本发明提供一种电网故障熄弧评估装置，包括：
第一判断模块11，用于根据电压监测装置判断电网接地故障后的燃弧过程。
请参阅图2，具体的，在发生单相接地后，由后台的故障电压监测装置对分闸后等待期间对跳闸线路电压波形进行监测，在此阶段电压波形由预设的工频降低至0，随即产生燃弧过程。
第二判断模块12，用于若在单相接地分闸后产生拍频谐振，则判断所述燃弧过程结束，进行线路重合，若在单相接地分闸后没有产生拍频谐振，则判断所述燃弧过程尚未结束，继续燃弧直至产生拍频谐振。
具体的，对于已经跳闸的单相线路，由于其与相邻健全相导线存在电压耦合，以及本身带有高抗，可以在没有外加电源的情况下产生电压震荡，该电压震荡表现为拍频过程，即周期性震荡被一个正弦包络线所限制。
在燃弧过程中，虽然线路已经分闸，但弧道电流尚未熄灭，表现为电弧反复燃烧及熄灭，由于电弧的燃弧过程具有随机性，因此该过程电压幅值较低，且变化无规律，进行傅里叶变化不具备明显的工频及谐波分量。当故障录波装置测得的电压表现出幅值较低，即单相接地分闸后电压幅值不超过额定电压幅值的1/5，且变化无规律，即进行傅里叶变化不具备明显的工频及谐波分量，判断为尚未熄弧。电压幅值达到额定电压幅值的1/4，且进行傅里叶变化可见两个谐波含量的拍频特征，则判断为熄弧。
当判断燃弧过程结束以后，开始产生拍频震荡过程，该过程故障电弧已经熄灭，线路在健全相提供的感应电压作用下，出现拍频震荡过程，拍频震荡即为一个幅值具备工频包络线特征的稳态震荡，如果对该波形进行傅里叶变化，则可观察到由2个频率的正弦波叠加而成，在该感应电压作用下弧道未出现击穿，则表明空气绝缘已经恢复，具备重合条件。当该电压表现为幅值较高(如达到额定电压幅值的1/4)，且具备光滑的拍频特性时(如经傅里叶变化可见两个谐波含量)，判断为熄弧。等待一段时间(如0.1S)后，进行线路重合闸。
请参阅图3，同塔线路在单相跳闸后重合前的导线电压波形，可见虽然两回线路条件基本一致，但燃弧时间存在差异，后者燃弧时间较短，出现了7个完整的拍频震荡过程，由于拍频震荡电压与额定电压相比达到了一定的幅值(由图可见约为70％以上)，即幅值在250kV左右，在该电压能够建立表明电弧已经熄灭，因此可作为进行重合闸的判据，在后台识别时，可通过电压峰值出现周期性、拍频电压包含2个频率等作为拍频识别方法。
本发明通过对故障分闸后、重合前的二次电压进行判断，对于500kV输电线路，多配有并联电抗器，在单相接地分闸后将在线路上产生拍频谐振，由于该谐振电压较高，如果通道尚未熄弧，则在电压作用下将难以形成拍频特性，否则，如果弧道电弧熄灭，则可以观察到完整的拍频过程，因此本发明通过拍频的识别来对电弧状态进行判断，一旦形成了拍频特性，则可以安全重合，提高了重合安全性。
本发明提供一种计算机终端设备，包括一个或多个处理器和存储器。存储器与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上述任意一个实施例中的电网故障熄弧评估方法。
处理器用于控制该计算机终端设备的整体操作，以完成上述的电网故障熄弧评估方法的全部或部分步骤。存储器用于存储各种类型的数据以支持在该计算机终端设备的操作，这些数据例如可以包括用于在该计算机终端设备上操作的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据。该存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-OnlyMemory，简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-OnlyMemory，简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)，只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
在一示例性实施例中，计算机终端设备可以被一个或多个应用专用集成电路(Application Specific 1ntegrated Circuit，简称AS1C)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，简称DSP)、数字信号处理设备(Digital Signal Processing Device,简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，简称PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述的电网故障熄弧评估方法，并达到如上述方法一致的技术效果。
在另一示例性实施例中，还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质，该程序指令被处理器执行时实现上述任意一个实施例中的电网故障熄弧评估方法的步骤。例如，该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器，上述程序指令可由计算机终端设备的处理器执行以完成上述的电网故障熄弧评估方法，并达到如上述方法一致的技术效果。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种电网故障熄弧评估方法，其特征在于，包括：
根据电压监测装置判断电网接地故障后的燃弧过程；
若在单相接地分闸后产生拍频谐振，则判断所述燃弧过程结束，进行线路重合，若在单相接地分闸后没有产生拍频谐振，则判断所述燃弧过程尚未结束，继续燃弧直至产生拍频谐振。
2.根据权利要求1所述的电网故障熄弧评估方法，其特征在于，所述根据电压监测装置判断电网接地故障后的燃弧过程，包括：
根据电压波形判断电网接地故障，若所述电压波形由预设的工频降低至0，则判断所述电网接地故障，并产生燃弧过程，否则正常运行。
3.根据权利要求2所述的电网故障熄弧评估方法，其特征在于，所述若在单相接地分闸后产生拍频谐振，则判断所述燃弧过程结束，进行线路重合，若在单相接地分闸后没有产生拍频谐振，则判断所述燃弧过程尚未结束，继续燃弧直至产生拍频谐振，包括：
若所述单相接地分闸后电压幅值不超过额定电压幅值的1/5，且进行傅里叶变化不具备明显的工频及谐波分量，则判断尚未熄弧。
4.根据权利要求3所述的电网故障熄弧评估方法，其特征在于，所述若在单相接地分闸后产生拍频谐振，则判断所述燃弧过程结束，进行线路重合，若在单相接地分闸后没有产生拍频谐振，则判断所述燃弧过程尚未结束，继续燃弧直至产生拍频谐振，包括：
所述电压幅值达到额定电压幅值的1/4，且进行傅里叶变化可见两个谐波含量的拍频特征，则判断为熄弧。
5.一种电网故障熄弧评估装置，其特征在于，包括：
第一判断模块，用于根据电压监测装置判断电网接地故障后的燃弧过程；
第二判断模块，用于若在单相接地分闸后产生拍频谐振，则判断所述燃弧过程结束，进行线路重合，若在单相接地分闸后没有产生拍频谐振，则判断所述燃弧过程尚未结束，继续燃弧直至产生拍频谐振。
6.根据权利要求5所述的电网故障熄弧评估装置，其特征在于，所述第一判断模块，包括：
根据电压波形判断电网接地故障，若所述电压波形由预设的工频降低至0，则判断所述电网接地故障，并产生燃弧过程，否则正常运行。
7.根据权利要求6所述的电网故障熄弧评估装置，其特征在于，所述第二判断模块，包括：
若所述单相接地分闸后电压幅值不超过额定电压幅值的1/5，且进行傅里叶变化不具备明显的工频及谐波分量，则判断尚未熄弧。
8.根据权利要求7所述的电网故障熄弧评估装置，其特征在于，所述第二判断模块，包括：
所述电压幅值达到额定电压幅值的1/4，且进行傅里叶变化可见两个谐波含量的拍频特征，则判断为熄弧。
9.一种计算机终端设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储器，与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1至4任一项所述的电网故障熄弧评估方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述的电网故障熄弧评估方法。
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