CN114236310A - 一种配电网电缆故障评估方法及系统 - Google Patents

一种配电网电缆故障评估方法及系统 Download PDF

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CN114236310A CN202111490355.XA CN202111490355A CN114236310A CN 114236310 A CN114236310 A CN 114236310A CN 202111490355 A CN202111490355 A CN 202111490355A CN 114236310 A CN114236310 A CN 114236310A
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黄湛华
何亮
徐启源
张伟
黄万杰
胡冉
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Abstract

本发明提供一种配电网电缆故障评估方法及系统，包括，获取电缆故障事件信息和馈线电流信息；根据所述电缆故障事件信息和所述馈线电流信息确定电缆故障前后馈线电流变化值及持续时间；根据所述电缆故障前后馈线电流计算对应的损失负荷，并根据所述损失符合计算故障停电单回馈线损失容量；根据所述故障停电单回馈线损失容量和所述持续时间计算平均系统故障停电时间和平均系统故障停电频率，并根据所述平均系统故障停电时间和所述平均系统故障停电频率评估配电网电缆故障的优先排序结果。本发明能结合电缆故障后用户停电损失的负荷，对电缆故障造成用户容量与系统用户总容量进行对比，评价电缆故障的程度。

Description

一种配电网电缆故障评估方法及系统
技术领域
本发明涉及配电网电缆故障评估技术领域，特别是涉及一种配电网电缆故障评估方法及系统。
背景技术
随着我国社会发展进步,电缆线路的铺设速度愈发加快。交联聚乙烯电缆凭借其优良的运行性能,在国内广泛铺设。但囿于复杂的运行环境,电缆常因此受到不同程度的绝缘老化，出现故障，严重威胁电网安全。由此，会存在很多因素影响当故障发生时，对故障的评价。需要一种配电网电缆故障评价方法，可简单、实用的评价配电网电缆故障的程度。
发明内容
本发明的目的在于，提出一种配电网电缆故障评估方法及系统，解决现有方法无法简单、实用的评价配电网电缆故障程度的技术问题。
一方面，提供一种配电网电缆故障评估方法，包括：
获取电缆故障事件信息和馈线电流信息；
根据所述电缆故障事件信息和所述馈线电流信息确定电缆故障前后馈线电流变化值及持续时间；
根据所述电缆故障前后馈线电流计算对应的损失负荷，并根据所述损失符合计算故障停电单回馈线损失容量；
根据所述故障停电单回馈线损失容量和所述持续时间计算平均系统故障停电时间和平均系统故障停电频率，并根据所述平均系统故障停电时间和所述平均系统故障停电频率评估配电网电缆故障的优先排序结果。
优选地，所述确定电缆故障前后馈线电流变化值及持续时间具体包括：
将故障前电流值与故障消除后预设时间段内最小电流值之间的差值，输出为故障前后电流变化值；
将故障发生时至故障消除后预设时间段内电流降至最小后又恢复至预设阈值时的持续时间，输出为持续时间。
优选地，根据以下公式计算对应的损失负荷：
Ll＝Vn*Ce*1.732
其中，Ll表示损失负荷，Vn表示标称电压，Ce表示电缆故障前后馈线电流变化值。
优选地，根据以下公式计算故障停电单回馈线损失容量：
Figure BDA0003398212120000021
Figure BDA0003398212120000022
其中，Cl表示故障停电单回馈线损失容量，Ll表示损失负荷，Lp表示上年度载容比，Pl表示线路供电量，Wl表示线路配变容量。
优选地，根据以下公式计算平均系统故障停电时间：
Figure BDA0003398212120000023
其中，TP表示平均系统故障停电时间，Tc表示持续时间，Cl表示故障停电单回馈线损失容量，Ct表示系统总容量。
优选地，根据以下公式计算平均系统故障停电时间：
Figure BDA0003398212120000031
其中，FP表示平均系统故障停电频率。
优选地，所述根据所述平均系统故障停电时间和所述平均系统故障停电频率评估配电网电缆故障的优先程度具体包括：
按照所述平均系统故障停电时间由大到小的顺序进行排序，得到第一排序结果；
当所述第一排序结果中多个配电网电缆故障的平均系统故障停电时间相同时，按照所述平均系统故障停电频率由大到小的顺序进行排序，得到最后的配电网电缆故障的优先排序结果。
另一方面，还提供一种配电网电缆故障评估系统，用以实现所述的配电网电缆故障评估方法，包括：
系统数据模块，用以获取电缆故障事件信息和馈线电流信息；
系统识别模块，用以根据所述电缆故障事件信息和所述馈线电流信息确定电缆故障前后馈线电流变化值及持续时间；
系统计算模块，用以根据所述电缆故障前后馈线电流计算对应的损失负荷，并根据所述损失符合计算故障停电单回馈线损失容量；还用以根据所述故障停电单回馈线损失容量和所述持续时间计算平均系统故障停电时间和平均系统故障停电频率，并根据所述平均系统故障停电时间和所述平均系统故障停电频率评估配电网电缆故障的优先排序结果。
优选地，所述系统计算模块还用于根据以下公式计算对应的损失负荷：
Ll＝Vn*Ce*1.732
其中，Ll表示损失负荷，Vn表示标称电压，Ce表示电缆故障前后馈线电流变化值；
根据以下公式计算故障停电单回馈线损失容量：
Figure BDA0003398212120000041
Figure BDA0003398212120000042
其中，Cl表示故障停电单回馈线损失容量，Ll表示损失负荷，Lp表示上年度载容比，Pl表示线路供电量，Wl表示线路配变容量。
优选地，所述系统计算模块还用于根据以下公式计算平均系统故障停电时间：
Figure BDA0003398212120000043
其中，TP表示平均系统故障停电时间，Tc表示持续时间，Cl表示故障停电单回馈线损失容量，Ct表示系统总容量；
根据以下公式计算平均系统故障停电时间：
Figure BDA0003398212120000044
其中，FP表示平均系统故障停电频率。
综上，实施本发明的实施例，具有如下的有益效果：
本发明提供的配电网电缆故障评估方法及系统，能结合电缆故障后用户停电损失的负荷，对电缆故障造成用户容量与系统用户总容量进行对比，评价电缆故障的程度。
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，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
图1为本发明实施例中一种配电网电缆故障评估方法的运动决策模型示意图。
图2为本发明实施例中一种配电网电缆故障评估方法的主流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
如图1所示，为本发明提供的一种配电网电缆故障评估方法的一个实施例的示意图。在该实施例中，所述方法包括以下步骤：
获取电缆故障事件信息和馈线电流信息；也就是，接收电缆故障事件信息和馈线电流信息，并将电缆故障事件信息和馈线电流信息转化为预设的格式，如SCD扩展文件。其中，故障事件信息包括：监测节点名称、发生时间、特征幅值；台账信息包括：变电站名称、变电站母线名称、10kV馈线名称、10kV配变数量、10kV配变容量；馈线电流信息包括：馈线名称、故障前电流、故障后1小时电流值，时隔5分钟。
根据所述电缆故障事件信息和所述馈线电流信息确定电缆故障前后馈线电流变化值及持续时间；也就是，根据判断规则识别电缆故障前后馈线电流变化值及持续时间。
具体实施例中，所述确定电缆故障前后馈线电流变化值及持续时间具体包括：将故障前电流值与故障消除后预设时间段内最小电流值之间的差值，输出为故障前后电流变化值；将故障发生时至故障消除后预设时间段内电流降至最小后又恢复至预设阈值时的持续时间，输出为持续时间。也就是，系统识别故障后1小时电流最小值；故障前后电流变化等于故障前电流减去故障后1小时内最小电流值；持续时间等于故障发生后至故障后1小时内电流降至最小后又恢复至故障前电流值70％持续的时间。
根据所述电缆故障前后馈线电流计算对应的损失负荷，并根据所述损失符合计算故障停电单回馈线损失容量；计算评价指标所需要的数据。
具体实施例中，根据以下公式计算对应的损失负荷：
Ll＝Vn*Ce*1.732
其中，Ll表示损失负荷，Vn表示标称电压，Ce表示电缆故障前后馈线电流变化值。即，损失负荷＝标称电压*电流变化之后*1.732。
具体地，根据以下公式计算故障停电单回馈线损失容量：
Figure BDA0003398212120000061
Figure BDA0003398212120000062
其中，Cl表示故障停电单回馈线损失容量，Ll表示损失负荷，Lp表示上年度载容比，Pl表示线路供电量，Wl表示线路配变容量。即，上年度载容比＝线路供电量/线路配变容量/8760；损失容量＝损失负荷/上年度载容比。
根据所述故障停电单回馈线损失容量和所述持续时间计算平均系统故障停电时间和平均系统故障停电频率，并根据所述平均系统故障停电时间和所述平均系统故障停电频率评估配电网电缆故障的优先排序结果。也就是，。
具体实施例中，根据以下公式计算平均系统故障停电时间：
Figure BDA0003398212120000063
其中，TP表示平均系统故障停电时间，Tc表示持续时间，Cl表示故障停电单回馈线损失容量，Ct表示系统总容量。即，平均系统故障停电时间＝∑∑(单次故障停电单回馈线损失容量*馈线停电持续时间)/系统总容量。
具体地，根据以下公式计算平均系统故障停电时间：
Figure BDA0003398212120000071
其中，FP表示平均系统故障停电频率。即，平均系统故障停电频率＝∑∑(故障停电每回馈线损失容量)/系统总容量。
再具体地，所述根据所述平均系统故障停电时间和所述平均系统故障停电频率评估配电网电缆故障的优先程度具体包括：按照所述平均系统故障停电时间由大到小的顺序进行排序，得到第一排序结果；当所述第一排序结果中多个配电网电缆故障的平均系统故障停电时间相同时，按照所述平均系统故障停电频率由大到小的顺序进行排序，得到最后的配电网电缆故障的优先排序结果。
如图2所示，为本发明提供的一种配电网电缆故障评估系统的一个实施例的示意图。在该实施例中，包括：
系统数据模块，用以获取电缆故障事件信息和馈线电流信息；
系统识别模块，用以根据所述电缆故障事件信息和所述馈线电流信息确定电缆故障前后馈线电流变化值及持续时间；
系统计算模块，用以根据所述电缆故障前后馈线电流计算对应的损失负荷，并根据所述损失符合计算故障停电单回馈线损失容量；还用以根据所述故障停电单回馈线损失容量和所述持续时间计算平均系统故障停电时间和平均系统故障停电频率，并根据所述平均系统故障停电时间和所述平均系统故障停电频率评估配电网电缆故障的优先排序结果。
具体地，所述系统计算模块还用于根据以下公式计算对应的损失负荷：
Ll＝Vn*Ce*1.732
其中，Ll表示损失负荷，Vn表示标称电压，Ce表示电缆故障前后馈线电流变化值；
根据以下公式计算故障停电单回馈线损失容量：
Figure BDA0003398212120000081
Figure BDA0003398212120000082
其中，Cl表示故障停电单回馈线损失容量，Ll表示损失负荷，Lp表示上年度载容比，Pl表示线路供电量，Wl表示线路配变容量。
所述系统计算模块还用于根据以下公式计算平均系统故障停电时间：
Figure BDA0003398212120000083
其中，TP表示平均系统故障停电时间，Tc表示持续时间，Cl表示故障停电单回馈线损失容量，Ct表示系统总容量；
根据以下公式计算平均系统故障停电时间：
Figure BDA0003398212120000084
其中，FP表示平均系统故障停电频率。
综上，实施本发明的实施例，具有如下的有益效果：
本发明提供的配电网电缆故障评估方法及系统，能结合电缆故障后用户停电损失的负荷，对电缆故障造成用户容量与系统用户总容量进行对比，评价电缆故障的程度。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种配电网电缆故障评估方法，其特征在于，包括：
获取电缆故障事件信息和馈线电流信息；
根据所述电缆故障事件信息和所述馈线电流信息确定电缆故障前后馈线电流变化值及持续时间；
根据所述电缆故障前后馈线电流计算对应的损失负荷，并根据所述损失符合计算故障停电单回馈线损失容量；
根据所述故障停电单回馈线损失容量和所述持续时间计算平均系统故障停电时间和平均系统故障停电频率，并根据所述平均系统故障停电时间和所述平均系统故障停电频率评估配电网电缆故障的优先排序结果。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定电缆故障前后馈线电流变化值及持续时间具体包括：
将故障前电流值与故障消除后预设时间段内最小电流值之间的差值，输出为故障前后电流变化值；
将故障发生时至故障消除后预设时间段内电流降至最小后又恢复至预设阈值时的持续时间，输出为持续时间。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据以下公式计算对应的损失负荷：
Ll＝Vn*Ce*1.732
其中，Ll表示损失负荷，Vn表示标称电压，Ce表示电缆故障前后馈线电流变化值。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据以下公式计算故障停电单回馈线损失容量：
Figure FDA0003398212110000021
Figure FDA0003398212110000022
其中，Cl表示故障停电单回馈线损失容量，Ll表示损失负荷，Lp表示上年度载容比，Pl表示线路供电量，Wl表示线路配变容量。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，根据以下公式计算平均系统故障停电时间：
Figure FDA0003398212110000023
其中，TP表示平均系统故障停电时间，Tc表示持续时间，Cl表示故障停电单回馈线损失容量，Ct表示系统总容量。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，根据以下公式计算平均系统故障停电时间：
Figure FDA0003398212110000024
其中，FP表示平均系统故障停电频率。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述平均系统故障停电时间和所述平均系统故障停电频率评估配电网电缆故障的优先程度具体包括：
按照所述平均系统故障停电时间由大到小的顺序进行排序，得到第一排序结果；
当所述第一排序结果中多个配电网电缆故障的平均系统故障停电时间相同时，按照所述平均系统故障停电频率由大到小的顺序进行排序，得到最后的配电网电缆故障的优先排序结果。
8.一种配电网电缆故障评估系统，用以实现如权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，包括：
系统数据模块，用以获取电缆故障事件信息和馈线电流信息；
系统识别模块，用以根据所述电缆故障事件信息和所述馈线电流信息确定电缆故障前后馈线电流变化值及持续时间；
系统计算模块，用以根据所述电缆故障前后馈线电流计算对应的损失负荷，并根据所述损失符合计算故障停电单回馈线损失容量；还用以根据所述故障停电单回馈线损失容量和所述持续时间计算平均系统故障停电时间和平均系统故障停电频率，并根据所述平均系统故障停电时间和所述平均系统故障停电频率评估配电网电缆故障的优先排序结果。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述系统计算模块还用于根据以下公式计算对应的损失负荷：
Ll＝Vn*Ce*1.732
其中，Ll表示损失负荷，Vn表示标称电压，Ce表示电缆故障前后馈线电流变化值；
根据以下公式计算故障停电单回馈线损失容量：
Figure FDA0003398212110000031
Figure FDA0003398212110000041
其中，Cl表示故障停电单回馈线损失容量，Ll表示损失负荷，Lp表示上年度载容比，Pl表示线路供电量，Wl表示线路配变容量。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述系统计算模块还用于根据以下公式计算平均系统故障停电时间：
Figure FDA0003398212110000042
其中，TP表示平均系统故障停电时间，Tc表示持续时间，Cl表示故障停电单回馈线损失容量，Ct表示系统总容量；
根据以下公式计算平均系统故障停电时间：
Figure FDA0003398212110000043
其中，FP表示平均系统故障停电频率。
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