CN113791341B - 基于电气量及开关信息的元件投停状态判别系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及稳定控制系统技术领域，提供一种基于电气量及开关信息的元件投停状态判别系统,包括数据采集模块、投停判别模块、输出模块和控制器，控制器控制前述模块进行相应动作和输出。当电流、电压均正常时，优先采用功率判别投停；当电压异常时，优先采用电流判别投停；当电气量不满足要求时，采用开关信息判别投停。本申请通过开关位置判据定值，结合位置信号进行投停判别，防止系统轻载或过零点的误判；以及采用三相并列分别开入装置，提高开关信息开入量对投停判别的可靠性。本申请将功率、电流及开关信息有机结合，以电气量为主判据，开关信息为辅助判据，主辅相结合的方式，彻底解决元件投停状态的误判现象，提升稳控装置可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及稳定控制系统技术领域，尤其涉及一种基于电气量及开关信息的元件投停状态判别系统。
背景技术
电力系统中，随着电压等级的不断提高，以及新能源的大规模并网，为应对潜在的安全稳定问题，电力系统均会配套建设相关的稳定控制装置。当正常运行下的电力系统受到较严重故障扰动时，需要稳定控制装置中继电保护装置、保护开关及重合闸同时正确动作，从而保持电力系统的稳定运行，必要时允许采取切机或者切负荷等稳定控制策略。而稳定控制策略动作与否，以接入线路、主变及机组等元件的投停状态为依据，因此投停状态的正确判别对稳定控制装置的正常运转至关重要。
现有技术中，元件投停状态通常依据电气量或者开关信息进行判断。电气量判断，即根据元件运行的实际参数，例如电流、功率等进行元件投停状态判断，当电气量大于整定值时，则判断元件为投运状态，否则为停运状态，该方法虽然简单可靠，但是在潮流较轻或者或过零点的情况下，容易产生误判。
开关信息判断则是通过在稳定控制装置外部串联或并联开关装置，并将开关信息送入稳定控制装置内部进行元件投停状态判断，如果开关信息为闭合，则判断元件为投运状态，否则为停运状态，该方法的缺点是只要有一个开关异常，就会影响整体开入量，进而引起误判。
因此，目前亟需一种能有效减少元件投停状态误判的方法，以提高稳定控制装置的可靠性。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本申请旨在提供一种基于电气量及开关信息的元件投停状态判别系统，通过对功率、电流及开关信息的有机结合，以电气量为主判据，开关信息为辅助判据，主辅相结合的方式，彻底解决元件投停状态的误判现象，进而提升稳定控制装置的可靠性。
为了实现上述目的，本申请提供一种基于电气量及开关信息的元件投停状态判别系统，具体包括：
数据采集模块，用于获取接入元件的电气量、断路器的开关信息、预设的投运功率定值和预设的投运电流定值；所述电气量包括接入元件的三相电流和有功功率；所述开关信息包括位置接入定值和开关合位值，所述位置接入定值包括1和0，当接入元件对应断路器的位置节点引入装置端子时，位置辅助接点参与投停状态判别，则所述位置接入定值为1，否则所述位置接入定值为0；所述开关合位值包括1和0，合位值为1表示断路器开关为合闸状态，合位值为0表示断路器开关为断开状态。
投停判别模块，用于根据所述三相电流、所述有功功率、所述投运功率定值、所述投运电流定值、所述位置接入定值和所述开关合位值，延时判别接入元件的投停状态，获得投停状态判定结果和异常信息，所述判定结果包括投运状态和停运状态，所述异常信息包括位置信号异常、CT断线和PT断线。
其中，当二次侧电压正常时，优先根据所述有功功率判别投停状态，当所述有功功率小于所述投运功率定值时，则根据所述开关信息判别投停状态；当二次侧电压异常时，优先根据所述三相电流判别投停状态，当所述三相电流小于所述投运电流定值时，则根据所述开关信息判别投停状态。
输出模块，用于将所述投停状态判定结果和所述异常信息输出至控制器。
控制器，用于控制所述数据采集模块、所述投停判别模块和所述输出模块执行相关动作，以及用于根据所述异常信息，发送位置信号异常、CT断线和PT断线告警信号。
进一步的，所述接入元件的投停状态判别包括线路投停状态判别和机组投停状态判别，当二次侧电压正常时，优先根据有功功率判别线路和机组的投停状态，当所述有功功率小于所述投运功率定值时，则根据所述开关信息判别线路和机组的投停状态，具体判别方法为：
如果有功功率大于投运功率定值，三相电流中任一相电流值大于投运电流定值，位置接入定值为1，且开关合位值为1，则延时判定线路处于投运状态。
如果有功功率大于投运功率定值，三相电流中任一相电流值大于投运电流定值，位置接入定值为1，且开关合位值为0，则延时判定线路处于投运状态，并发送位置信号异常告警信号。
如果有功功率大于投运功率定值，三相电流中任一相电流值小于投运电流定值，位置接入定值为1，且开关合位值为1，则延时判定线路处于投运状态，并发送位置信号异常告警信号。
如果有功功率大于投运功率定值，三相电流中任一相电流值为零，其他两相电流值大于投运电流定值，位置接入定值为1，且开关合位值为1，则延时判定线路处于投运状态，并发送CT断线告警信号。
如果有功功率小于投运功率定值，三相电流中任一相电流值小于投运电流定值，位置接入定值为1，且开关合位值为0，则延时判定线路处于停运状态。
如果有功功率小于投运功率定值，三相电流中任一相电流值大于投运电流定值，位置接入定值为1，且开关合位值为1，则延时判定线路处于投运状态。
如果有功功率小于投运功率定值，三相电流中任一相电流值小于投运电流定值，位置接入定值为1，且开关合位值为1，则延时判定线路处于投运状态。
如果有功功率小于投运功率定值，三相电流中任一相电流值大于投运电流定值，位置接入定值为1，且开关合位值为0，则延时判定线路处于停运状态。
如果有功功率小于投运功率定值，三相电流中任一相电流值小于投运电流定值，位置接入定值为0，且开关合位值为1，则延时判定线路处于停运状态。
如果有功功率大于投运功率定值，三相电流中任一相电流值大于投运电流定值，位置接入定值为0，且开关合位值为0，则延时判定线路处于投运状态；
如果有功功率大于投运功率定值，三相电流中任一相电流值小于投运电流定值，位置接入定值为0，且开关合位值为0，则延时判定线路处于投运状态。
如果有功功率小于投运功率定值，三相电流中任一相电流值大于投运电流定值，位置接入定值为0，且开关合位值为0，则延时判定线路处于停运状态。
进一步的，所述接入元件的投停状态判包括线路投停状态判别和机组投停状态判别，当二次侧电压异常时，优先根据三相电流判别线路和机组的投停状态，当所述三相电流小于所述投运电流定值时，则根据所述开关信息判别线路和机组的投停状态，具体判别方法为：
如果三相电流中任一相电流值大于投运电流定值，有功功率小于投运功率定值，位置接入定值为1，且开关合位值为0，则延时判定线路处于投运状态，并发送PT断线告警信号和位置信号异常告警信号。
如果三相电流中任一相电流值小于投运电流定值，有功功率小于投运功率定值，位置接入定值为1，且开关合位值为1，则延时判定线路处于投运状态，并发送PT断线告警信号。
如果三相电流中任一相电流值小于投运电流定值，有功功率小于投运功率定值，位置接入定值为1，且开关合位值为0，则延时判定线路处于停运状态，并发送PT断线告警信号。
进一步的，当电力系统主接线采用二分之三接线方式时，断路器开关采用3取2方式判别，即三相中有两相或者两相以上的开关合位值为1，则判定断路器开关为合闸状态。
进一步的，所述接入元件的投停状态判别还包括主变投停状态判别，所述主变投停状态判别不采用开关信息，当二次侧电压正常时，优先根据有功功率判别投停状态，具体判别方法为：
如果有功功率大于投运功率定值，三相电流中任一相电流值大于投运电流定值，则延时判定主变处于投运状态。
如果有功功率大于投运功率定值，三相电流中任一相电流值小于投运电流定值，则延时判定主变处于投运状态。
如果有功功率大于投运功率定值，三相电流中任一相电流值为零，其他两相电流值大于投运电流定值，则延时判定主变处于投运状态，并发送CT断线告警信号。
如果有功功率小于投运功率定值，三相电流中任一相电流值小于投运电流定值，则延时判定主变处于停运状态。
如果有功功率小于投运功率定值，三相电流中任一相电流值大于投运电流定值，则延时判定主变处于停运状态。
进一步的，所述接入元件的投停状态判别还包括主变投停状态判别，所述主变投停状态判别不采用开关信息，当二次侧电压异常时，优先根据三相电流判别投停状态，具体判别方法为：
如果三相电流中任一相电流值大于投运电流定值，有功功率小于投运功率定值，则延时判定线路处于投运状态，并发送PT断线告警信号。
如果三相电流中任一相电流值小于投运电流定值，有功功率小于投运功率定值，则延时判定线路处于停运状态，并发送PT断线告警信号。
进一步的，当接入元件为线路或者主变时，延时判定时间设置为2秒；当接入元件为机组时，延时判定时间设置为0秒。
进一步的，所述接入元件的投停状态判别还包括线路综合投停状态判别，具体判别方法为：
当本侧线路与对侧线路通信断开时，线路综合投停判别只与本侧投停判别结果有关，如果本侧投停状态判定为投运状态，则线路综合投停状态也为投运状态；如果本侧投停状态判定为停运状态，则线路综合投停状态也为停运状态。
当本侧线路与对侧线路通信正常时，如果两侧投停状态均判定为投运状态，则线路综合投停状态判定为投运状态；如果两侧投停状态中有一侧判定为投运状态，而另一侧判定为停运状态，则线路综合投停状态判定为停运状态。
进一步的，当接入元件为线路时，所述投运功率定值设置为线路充电有功功率的1.2倍；当接入元件为机组时，所述投运功率定值设置为20％额定功率值；当接入元件为主变时，所述投运功率定值设置为10％额定功率值。
进一步的，当接入元件为线路时，所述投运电流定值为线路充电电流的1.2倍；当接入元件为机组时，所述投运电流定值，设置为机组运行于20％额定功率时所对应的电流值；当接入元件为主变时，所述投运电流定值，设置为主变运行于10％额定功率时所对应的电流值。
本申请提供一种基于电气量及开关信息的元件投停状态判别系统，该判别系统包括数据采集模块、投停判别模块、输出模块和控制器，控制器控制前述模块进行相应动作和输出。当电流、电压均正常时，优先采用有功功率判别投停；当电压异常时，优先采用电流判别投停；当电气量不满足要求时，采用开关信息判别投停。本申请通过开关位置判据定值，结合位置信号进行投停判别，防止系统轻载或过零点的误判；以及采用三相并列分别开入装置，提高开关信息开入量对投停判别的可靠性。本申请将功率、电流及开关信息有机结合，以电气量为主判据，开关信息为辅助判据，主辅相结合的方式，彻底解决接入元件投停状态的误判现象，进而提升稳定控制装置的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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为本申请实施例提供的基于电气量及开关信息的元件投停状态判别系统结构示意图；
图2为本申请实施例提供的接入元件投停状态判断逻辑示意图；
图3为本申请实施例提供的开关判投停逻辑示意图；
图4为本申请实施例提供的线路或机组HWJ接入示意图；
图5为本申请实施例提供的线路两侧投停判别逻辑示意图；
图6为本申请实施例提供的主变500kV侧判别逻辑示意图；
图7为本申请实施例提供的主变220kV侧判别逻辑示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行完整、清楚的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
为便于理解本申请实施例的技术方案，以下首先对本申请实施例所涉及到的一些概念进行说明。
本申请实施例中，开关信息包括位置接入定值和开关合位值，其中位置接入定值是用来表示接入元件对应断路器的位置接点是否引入稳定控制装置。当接入元件对应断路器的位置接点未引入稳定控制装置端子(即位置接入定值为0)时，位置辅助接点不参与接入元件的投停状态判别，稳定控制装置仅根据电气量进行投停状态判别；当接入元件对应断路器的位置接点引入装置端子(即位置接入定值为1)时，位置辅助接点参与接入元件的投停状态判别，稳定控制装置首先根据电气量判别接入元件是否为投运状态，当电气量无法判别是否处于投运状态时，稳定控制装置再根据位置接点进行辅助投停状态判别，当电气量判据判定接入元件为投运状态，但位置接点与投停状态判别不一致时，稳定控制装置发出“位置异常”告警报文，并且发送相应告警信号，以提示工作人员核查具体情况。
投运功率定值，用于判别接入元件的投停状态。当接入元件的有功功率大于整定值时，装置延时判定接入元件处于投运状态，反之，则判定接入元件处于停运状态。
投运电流定值，用于判别接入元件的投停状态，当接入元件的电流大于投运电流定值时，装置延时判定接入元件处于投运状态反之，则判定接入元件处于停运状态。
本申请实施例附图中，Tdly表示时间延迟，设定延迟时间，是为了给信号稳定时间，以免因为短时间触发告警信号就执行相应动作，造成信号误判和资源浪费；“≥1”代表一个“或”的符号，表示只要其中一项满足条件即可判定为某一结论；“&”代表一个“与”的符号，表示必须几项同时满足条件才能判定为某一结论。
参见图1，为本申请实施例提供的基于电气量及开关信息的元件投停状态判别系统结构示意图。本申请提供一种基于电气量及开关信息的元件投停状态判别系统，具体包括：数据采集模块、投停判别模块、输出模块和控制器。
数据采集模块，用于获取接入元件的电气量、断路器的开关信息、预设的投运功率定值和预设的投运电流定值；所述电气量包括接入元件的三相电流和有功功率；所述开关信息包括位置接入定值和开关合位值，所述位置接入定值包括1和0，当接入元件对应断路器的位置节点引入装置端子时，位置辅助接点参与投停状态判别，则所述位置接入定值为1，否则所述位置接入定值为0；所述开关合位值包括1和0，合位值为1表示断路器开关为合闸状态，合位值为0表示断路器开关为断开状态。
投停判别模块，用于根据所述三相电流、所述有功功率、所述投运功率定值、所述投运电流定值、所述位置接入定值和所述开关合位值，延时判别接入元件的投停状态，获得投停状态判定结果和异常信息，所述判定结果包括投运状态和停运状态，所述异常信息包括位置信号异常、CT断线和PT断线。
其中，当二次侧电压正常时，优先根据所述有功功率判别投停状态，当所述有功功率小于所述投运功率定值时，则根据所述开关信息判别投停状态；当二次侧电压异常时，优先根据所述三相电流判别投停状态，当所述三相电流小于所述投运电流定值时，则根据所述开关信息判别投停状态。
输出模块，用于将所述投停状态判定结果和所述异常信息输出至控制器。
控制器，用于控制所述数据采集模块、所述投停判别模块和所述输出模块执行相关动作，以及用于根据所述异常信息，发送位置信号异常、CT断线和PT断线告警信号。
具体的，参考图2，为本申请实施例提供的接入元件投停状态判断逻辑示意图。本申请实施例对线路、机组和主变等元件投停状态的判别，主要采用有功功率和电流值，但对某些正常运行时潮流可能为零的联络线，则采用断路器的开关位置HWJ进行辅助判别。比如，当“单元n位置信号接入”定值整定为0时，本申请实施例仅根据电气量进行投停状态判别；当“单元n位置信号接入”定值整定为1或2时，本申请实施例首先根据电气量判别接入元件是否为投运状态，当电气量无法判别是否处于投运状态时，根据位置接点进行辅助的投停状态判别，位置采取“3取2”原则，如：至少两相位置在合位，判元件开关为合位。当电气量判据判定接入元件为投运状态，但位置接点与投停状态判别不一致时，控制器报“单元n位置异常”告警报文，并发送告警信号。其中，0表示本单元接入元件对应断路器的位置位置接点未引入装置，位置辅助接点不参与本单元的投停状态判别；1和2表示本单元接入元件对应断路器的位置接点引入装置端子，位置辅助接点参与本单元的投停状态判别，其中1定义为HWJ，2定义为TWJ。
简而言之，本申请实施例中，首先根据电气量判别接入元件是否为投运状态，当电气量无法判别是否处于投运状态时，根据位置接点进行辅助的投运状态判别。断路器位置接点信号作为电气量的一个补充和辅助，例如系统在过零点或轻载时，电气量达不到启动门槛值的判别条件，此时的运行状态就需要结合断路器的辅助位置接点进行判断，否则仅靠电气量会误判为接入元件为停运状态。
变电(电厂升压)站间隔是变电(电厂升压)站的一部分，包括超高(或高)电压开关装置和电力线、电力变压器、机组等与变电(电厂升压)站母线系统的连接，以及电力线、电力变压器、机组等的保护、控制和测量装置。本申请实施例中，间隔分为线路间隔、主变间隔和机组间隔，图2中的间隔投运，指的是适应上述三种间隔。
参见图3，为本申请实施例提供的开关判投停逻辑示意图，从图中可以看出，A、B、C三相电路中只要有两相及以上的断路器开关处于断开状态，就可判断为接入元件的开关处于断开状态，进而判定接入元件处于停运状态。
进一步的，所述接入元件的投停状态判别包括线路本侧投停状态判别和机组投停状态判别，当二次侧电压正常时，优先根据有功功率判别线路本侧和机组的投停状态，当所述有功功率小于所述投运功率定值时，则根据所述开关信息判别线路和机组的投停状态，具体判别方法为：
如果有功功率大于投运功率定值，三相电流中任一相电流值大于投运电流定值，位置接入定值为1，且开关合位值为1，则延时判定线路处于投运状态。
如果有功功率大于投运功率定值，三相电流中任一相电流值大于投运电流定值，位置接入定值为1，且开关合位值为0，则延时判定线路处于投运状态，并发送位置信号异常告警信号。
如果有功功率大于投运功率定值，三相电流中任一相电流值小于投运电流定值，位置接入定值为1，且开关合位值为1，则延时判定线路处于投运状态，并发送位置信号异常告警信号。
如果有功功率大于投运功率定值，三相电流中任一相电流值为零，其他两相电流值大于投运电流定值，位置接入定值为1，且开关合位值为1，则延时判定线路处于投运状态，并发送CT断线告警信号。
如果有功功率小于投运功率定值，三相电流中任一相电流值小于投运电流定值，位置接入定值为1，且开关合位值为0，则延时判定线路处于停运状态。
如果有功功率小于投运功率定值，三相电流中任一相电流值大于投运电流定值，位置接入定值为1，且开关合位值为1，则延时判定线路处于投运状态。
如果有功功率小于投运功率定值，三相电流中任一相电流值小于投运电流定值，位置接入定值为1，且开关合位值为1，则延时判定线路处于投运状态。
如果有功功率小于投运功率定值，三相电流中任一相电流值大于投运电流定值，位置接入定值为1，且开关合位值为0，则延时判定线路处于停运状态。
如果有功功率小于投运功率定值，三相电流中任一相电流值小于投运电流定值，位置接入定值为0，且开关合位值为1，则延时判定线路处于停运状态。
如果有功功率大于投运功率定值，三相电流中任一相电流值大于投运电流定值，位置接入定值为0，且开关合位值为0，则延时判定线路处于投运状态；
如果有功功率大于投运功率定值，三相电流中任一相电流值小于投运电流定值，位置接入定值为0，且开关合位值为0，则延时判定线路处于投运状态。
如果有功功率小于投运功率定值，三相电流中任一相电流值大于投运电流定值，位置接入定值为0，且开关合位值为0，则延时判定线路处于停运状态。
进一步的，所述接入元件的投停状态判别包括线路投停状态判别和机组投停状态判别，当二次侧电压异常时，优先根据三相电流判别线路和机组的投停状态，当所述三相电流小于所述投运电流定值时，则根据所述开关信息判别线路和机组的投停状态，具体判别方法为：
如果三相电流中任一相电流值大于投运电流定值，有功功率小于投运功率定值，位置接入定值为1，且开关合位值为0，则延时判定线路处于投运状态，并发送PT断线告警信号和位置信号异常告警信号。
如果三相电流中任一相电流值小于投运电流定值，有功功率小于投运功率定值，位置接入定值为1，且开关合位值为1，则延时判定线路处于投运状态，并发送PT断线告警信号。
如果三相电流中任一相电流值小于投运电流定值，有功功率小于投运功率定值，位置接入定值为1，且开关合位值为0，则延时判定线路处于停运状态，并发送PT断线告警信号。
进一步的，当电力系统主接线采用二分之三接线方式时，断路器开关采用3取2方式判别，即三相中有两相或者两相以上的开关合位值为1，则判定断路器开关为合闸状态。
具体的，二分之三接线方式，又称为一个半断路器接线，它是由两个元件引线用三台断路器接往两组母线，组成一个半断路器接线，每一回路经一台断路器接至母线，两回路间设一联络断路器形成一串，该接线方式特别适宜于220kv以上的超高压、大容量系统中。运行时，两组母线和所有断路器都投入工作，从而形成多环路供电方式，具有较高的供电可靠性和运行灵活性。任一母线、断路器故障或检修，均不致引起停电；甚至两组母线同时故障(或一组检修时另一组故障)的极端情况下，功率仍能继续输送。运行方便、操作简单，隔离开关只在检修时作为隔离电器，该接线方式目前在大容量电厂中已被广泛采用。
更具体的，参见图4，为本申请实施例提供的线路或机组HWJ接入示意图。当线路为在二分之三接线的线路时，装置中HWJ的控制字在投入状态，且边开关或者中开关中，只要其中一个开关的A、B、C三相中任意两相在合闸位置，经过一定延时后，判别系统根据HWJ信息判定线路为投运状态；如果根据HWJ信息判定线路为投运状态或者根据电气量判定线路为投运状态，则判定该线路为投运状态。
进一步的，所述接入元件的投停状态判别还包括主变投停状态判别，所述主变投停状态判别不采用开关信息，当二次侧电压正常时，优先根据有功功率判别投停状态，具体判别方法为：
如果有功功率大于投运功率定值，三相电流中任一相电流值大于投运电流定值，则延时判定主变处于投运状态。
如果有功功率大于投运功率定值，三相电流中任一相电流值小于投运电流定值，则延时判定主变处于投运状态。
如果有功功率大于投运功率定值，三相电流中任一相电流值为零，其他两相电流值大于投运电流定值，则延时判定主变处于投运状态，并发送CT断线告警信号。
如果有功功率小于投运功率定值，三相电流中任一相电流值小于投运电流定值，则延时判定主变处于停运状态。
如果有功功率小于投运功率定值，三相电流中任一相电流值大于投运电流定值，则延时判定主变处于停运状态。
进一步的，所述接入元件的投停状态判别还包括主变投停状态判别，所述主变投停状态判别不采用开关信息，当二次侧电压异常时，优先根据三相电流判别投停状态，具体判别方法为：
如果三相电流中任一相电流值大于投运电流定值，有功功率小于投运功率定值，则延时判定线路处于投运状态，并发送PT断线告警信号。
如果三相电流中任一相电流值小于投运电流定值，有功功率小于投运功率定值，则延时判定线路处于停运状态，并发送PT断线告警信号。
进一步的，延时判定时间由接入元件的类型确定，本申请实施例中，当接入元件为线路或者主变时，延时判定时间设置为2秒；当接入元件为机组时，延时判定时间设置为0秒。但是，延时判定时间并不限定为上述设置，可以根据具体情况进行具体设置，以满足不同的工况需求。
进一步的，所述接入元件的投停状态判别还包括线路综合投停状态判别，参见图5，为本申请实施例提供的线路两侧投停判别逻辑示意图，具体判别方法为：
当本侧线路与对侧线路通信断开时，线路综合投停判别只与本侧投停判别结果有关，如果本侧投停状态判定为投运状态，则线路综合投停状态也为投运状态；如果本侧投停状态判定为停运状态，则线路综合投停状态也为停运状态；
当本侧线路与对侧线路通信正常时，如果两侧投停状态均判定为投运状态，则线路综合投停状态判定为投运状态；如果两侧投停状态中有一侧判定为投运状态，而另一侧判定为停运状态，则线路综合投停状态判定为停运状态。
具体的，线路两侧的其中一侧判投停的方法与前述位置接点是否引入稳定控制装置的判定逻辑和方法是一致的。
进一步的，当接入元件为线路时，所述投运功率定值设置为线路充电有功功率的1.2倍；当接入元件为机组时，所述投运功率定值设置为20％额定功率值；当接入元件为主变时，所述投运功率定值设置为10％额定功率值。
具体的，当接入元件为线路时，按线路正常传送有功功率的最小值进行整定，同时考虑线路的充电有功功率，最小整定为1.2倍的线路充电有功功率；对于短线路，充电有功功率较小时，投运功率定值至少应大于或等于0.01倍CT的一次侧额定电流、额定电压，有功功率因数为1情况下对应的线路有功功率，以避免由于测量误差造成投停状态判别频繁变化。当接入元件为机组时，投运功率定值按机组20％额定功率进行整定。当接入元件为主变时，投运功率定值按主变运行于10％额定功率进行整定。
例如，某500kV线路的一次侧额定电流为3000A，0.01倍CT的一次侧额定电流为30A，对应的单相一次侧电压为288kV，则对应的三相有功功率为30*288*3＝25.9MW，而此时，对应的投运功率定值设置为30MW，就满足投运功率定值大于0.01倍CT的一次侧额定电流、额定电压时，有功功率因数为1情况下对应的线路有功功率。
进一步的，当接入元件为线路时，所述投运电流定值为线路充电电流的1.2倍；当接入元件为机组时，所述投运电流定值，设置为机组运行于20％额定功率时所对应的电流值；当接入元件为主变时，所述投运电流定值，设置为主变运行于10％额定功率时所对应的电流值。
具体的，当接入元件为线路时，投运电流定值按大于线路充电电流进行整定，本申请实施例中，将投运电流定值整定为1.2倍的线路充电电流。对于接有高抗的长线路充电电流应为考虑补偿后的线路充电电流(高抗接在母线的除外)。对于短线路充电电流较小时，投运电流定值应大于或等于0.03倍CT的一次侧额定电流。如果现场有特殊情况需要整定为小于0.03In的定值时，可以根据现场实际运行工况进行测量和确认，在确保装置有足够的动作安全裕度后进行整定，以避免造成装置拒动。接入元件为机组时，投运电流定值可按发电机组运行于20％额定有功功率时对应电流进行整定。接入元件为主变时，投运电流定值按主变运行于10％额定功率时对应电流进行整定。
下面将以主变为例，对本申请实施例所提供的一种基于电气量及开关信息的元件投停状态判别系统进行具体阐述。
本申请具体实施例接入主变，获取500kV、220kV侧电气量和500kV、220kV侧开关信息，通过电气量和开关信息判别主变投停状态判别。参见图6和图7，分别为主变500kV侧和220kV侧判别逻辑示意图。从图中可以看出，采用电气量判投停时，仍通过将主变的功率、电流分别与投运功率定值、投运电流定值进行比较，若电气量超过投运定值，则判为投运状态。Tdly表示设置的固定延时时间，本申请具体实施例中设置为50ms。当主变两侧均判定为投运状态时，才能判定主变为投运状态，并发给对侧。
由以上技术方案可知，本申请提供一种基于电气量及开关信息的元件投停状态判别系统，该判别系统包括数据采集模块、投停判别模块、输出模块和控制器，控制器控制前述模块进行相应动作和输出。当电流、电压均正常时，优先采用有功功率判别投停；当电压异常时，优先采用电流判别投停；当电气量不满足要求时，采用开关信息判别投停。本申请通过开关位置判据定值，结合位置信号进行投停判别，防止系统轻载或过零点的误判；以及采用三相并列分别开入装置，提高开关信息开入量对投停判别的可靠性。本申请将功率、电流及开关信息有机结合，以电气量为主判据，开关信息为辅助判据，主辅相结合的方式，彻底解决接入元件投停状态的误判现象，进而提升稳定控制装置的可靠性。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种基于电气量及开关信息的元件投停状态判别系统，应用于稳定控制装置，其特征在于，包括：
数据采集模块，用于获取接入元件的电气量、断路器的开关信息、预设的投运功率定值和预设的投运电流定值；所述电气量包括接入元件的三相电流和有功功率；所述开关信息包括位置接入定值和开关合位值，所述位置接入定值包括1和0，当接入元件对应断路器的位置节点引入装置端子时，位置辅助接点参与投停状态判别，则所述位置接入定值为1，否则所述位置接入定值为0；所述开关合位值包括1和0，合位值为1表示断路器开关为合闸状态，合位值为0表示断路器开关为断开状态；
投停判别模块，用于根据所述三相电流、所述有功功率、所述投运功率定值、所述投运电流定值、所述位置接入定值和所述开关合位值，延时判别接入元件的投停状态，所述接入元件的投停状态判别包括线路投停状态判别和机组投停状态判别，获得投停状态判定结果和异常信息，所述判定结果包括投运状态和停运状态，所述异常信息包括位置信号异常、CT断线和PT断线；
其中，当二次侧电压正常时，优先根据所述有功功率判别线路和机组的投停状态，当所述有功功率小于所述投运功率定值时，则根据所述开关信息判别线路和机组的投停状态，具体判别方法为：
如果有功功率大于投运功率定值，三相电流中任一相电流值大于投运电流定值，位置接入定值为1，且开关合位值为1，则延时判定线路处于投运状态；
如果有功功率大于投运功率定值，三相电流中任一相电流值大于投运电流定值，位置接入定值为1，且开关合位值为0，则延时判定线路处于投运状态，并发送位置信号异常告警信号；
如果有功功率大于投运功率定值，三相电流中任一相电流值小于投运电流定值，位置接入定值为1，且开关合位值为1，则延时判定线路处于投运状态，并发送位置信号异常告警信号；
如果有功功率大于投运功率定值，三相电流中任一相电流值为零，其他两相电流值大于投运电流定值，位置接入定值为1，且开关合位值为1，则延时判定线路处于投运状态，并发送CT断线告警信号；
如果有功功率小于投运功率定值，三相电流中任一相电流值小于投运电流定值，位置接入定值为1，且开关合位值为0，则延时判定线路处于停运状态；
如果有功功率小于投运功率定值，三相电流中任一相电流值大于投运电流定值，位置接入定值为1，且开关合位值为1，则延时判定线路处于投运状态；
如果有功功率小于投运功率定值，三相电流中任一相电流值小于投运电流定值，位置接入定值为1，且开关合位值为1，则延时判定线路处于投运状态；
如果有功功率小于投运功率定值，三相电流中任一相电流值大于投运电流定值，位置接入定值为1，且开关合位值为0，则延时判定线路处于停运状态；
如果有功功率小于投运功率定值，三相电流中任一相电流值小于投运电流定值，位置接入定值为0，且开关合位值为1，则延时判定线路处于停运状态；
如果有功功率大于投运功率定值，三相电流中任一相电流值大于投运电流定值，位置接入定值为0，且开关合位值为0，则延时判定线路处于投运状态；
如果有功功率大于投运功率定值，三相电流中任一相电流值小于投运电流定值，位置接入定值为0，且开关合位值为0，则延时判定线路处于投运状态；
如果有功功率小于投运功率定值，三相电流中任一相电流值大于投运电流定值，位置接入定值为0，且开关合位值为0，则延时判定线路处于停运状态；
当二次侧电压异常时，优先根据所述三相电流判别投停状态，当所述三相电流小于所述投运电流定值时，则根据所述开关信息判别投停状态；
输出模块，用于将所述投停状态判定结果和所述异常信息输出至控制器；
控制器，用于控制所述数据采集模块、所述投停判别模块和所述输出模块执行相关动作，以及用于根据所述异常信息，发送位置信号异常、CT断线和PT断线告警信号。
2.根据权利要求1所述的一种基于电气量及开关信息的元件投停状态判别系统，其特征在于，当二次侧电压异常时，优先根据三相电流判别线路和机组的投停状态，当所述三相电流小于所述投运电流定值时，则根据所述开关信息判别线路和机组的投停状态，具体判别方法为：
如果三相电流中任一相电流值大于投运电流定值，有功功率小于投运功率定值，位置接入定值为1，且开关合位值为0，则延时判定线路处于投运状态，并发送PT断线告警信号和位置信号异常告警信号；
如果三相电流中任一相电流值小于投运电流定值，有功功率小于投运功率定值，位置接入定值为1，且开关合位值为1，则延时判定线路处于投运状态，并发送PT断线告警信号；
如果三相电流中任一相电流值小于投运电流定值，有功功率小于投运功率定值，位置接入定值为1，且开关合位值为0，则延时判定线路处于停运状态，并发送PT断线告警信号。
3.根据权利要求2所述的一种基于电气量及开关信息的元件投停状态判别系统，其特征在于，当电力系统主接线采用二分之三接线方式时，断路器开关采用3取2方式判别，即三相中有两相以上的开关合位值为1，则判定断路器开关为合闸状态。
4.根据权利要求1所述的一种基于电气量及开关信息的元件投停状态判别系统，其特征在于，所述接入元件的投停状态判别还包括主变投停状态判别，所述主变投停状态判别不采用开关信息，当二次侧电压正常时，优先根据有功功率判别投停状态，具体判别方法为：
如果有功功率大于投运功率定值，三相电流中任一相电流值大于投运电流定值，则延时判定主变处于投运状态；
如果有功功率大于投运功率定值，三相电流中任一相电流值小于投运电流定值，则延时判定主变处于投运状态；
如果有功功率大于投运功率定值，三相电流中任一相电流值为零，其他两相电流值大于投运电流定值，则延时判定主变处于投运状态，并发送CT断线告警信号；
如果有功功率小于投运功率定值，三相电流中任一相电流值小于投运电流定值，则延时判定主变处于停运状态；
如果有功功率小于投运功率定值，三相电流中任一相电流值大于投运电流定值，则延时判定主变处于停运状态。
5.根据权利要求4所述的一种基于电气量及开关信息的元件投停状态判别系统，其特征在于，当二次侧电压异常时，优先根据三相电流判别投停状态，具体判别方法为：
如果三相电流中任一相电流值大于投运电流定值，有功功率小于投运功率定值，则延时判定线路处于投运状态，并发送PT断线告警信号；
如果三相电流中任一相电流值小于投运电流定值，有功功率小于投运功率定值，则延时判定线路处于停运状态，并发送PT断线告警信号。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种基于电气量及开关信息的元件投停状态判别系统，其特征在于，当接入元件为线路或者主变时，延时判定时间设置为2秒；当接入元件为机组时，延时判定时间设置为0秒。
7.根据权利要求1所述的一种基于电气量及开关信息的元件投停状态判别系统，其特征在于，所述接入元件的投停状态判别还包括线路综合投停状态判别，具体判别方法为：
当本侧线路与对侧线路通信断开时，线路综合投停判别只与本侧投停判别结果有关，如果本侧投停状态判定为投运状态，则线路综合投停状态也为投运状态；如果本侧投停状态判定为停运状态，则线路综合投停状态也为停运状态；
当本侧线路与对侧线路通信正常时，如果两侧投停状态均判定为投运状态，则线路综合投停状态判定为投运状态；如果两侧投停状态中有一侧判定为投运状态，而另一侧判定为停运状态，则线路综合投停状态判定为停运状态。
8.根据权利要求1所述的一种基于电气量及开关信息的元件投停状态判别系统，其特征在于，当接入元件为线路时，所述投运功率定值设置为线路充电有功功率的1.2倍；当接入元件为机组时，所述投运功率定值设置为20％额定功率值；当接入元件为主变时，所述投运功率定值设置为10％额定功率值。
9.根据权利要求1所述的一种基于电气量及开关信息的元件投停状态判别系统，其特征在于，当接入元件为线路时，所述投运电流定值为线路充电电流的1.2倍；当接入元件为机组时，所述投运电流定值，设置为机组运行于20％额定功率时所对应的电流值；当接入元件为主变时，所述投运电流定值，设置为主变运行于10％额定功率时所对应的电流值。
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