CN114336537A - 基于通道告警信息的站域保护方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于通道告警信息的站域保护方法及装置，该方法包括：获取变电站内多条就地线路通道和/或多条广域线路通道的告警信息，并统计告警数目；若告警数目等于第一阈值，若多条线路的通道告警数目均等于第二阈值，则判定通信电源失压并采用第一保护策略进行保护，若多条线路中的任意一条线路的通道告警数目等于第三阈值，则判定邻站直流失压并采用第二保护策略进行保护；若告警数目大于等于第四阈值，若多条线路的通道告警数目等于第一阈值或第二阈值，采用第一保护策略进行保护。本发明能通过检测告警数目正确识别线路故障问题，对不同的故障工况投入相应的保护，提高变电站和电力系统的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于通道告警信息的站域保护方法及装置。
背景技术
智能变电站以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化、系统功能集成化、结构设计紧凑化、高压设备智能化和运行状态可视化等为基本要求，能够支持电网实时在线分析和控制决策，进而提高整个电网运行可靠性及经济性，其缺点在于过于依赖站用通信电源的正常运行，而如何正确判断通信电源失压的工况从而投入相应的保护是目前亟需解决的问题。
目前通常直接利用装置发出的通信电源失压告警信号进行判断，而当配置有多个通信电源时，会导致无法判断多个告警信号的具体情况，从而导致通信全失，影响应急处理。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于通道告警信息的站域保护方法及装置，以解决现有技术中针对不同的故障工况判断效率不高的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种基于通道告警信息的站域保护方法，包括：
获取变电站内多条就地线路通道和/或多条广域线路通道的告警信息，并统计含所述告警信息线路的告警数目；
若所述告警数目等于第一阈值，检测多条线路的通道告警数目，若多条所述线路的通道告警数目均等于第二阈值，则判定通信电源失压并采用第一保护策略进行保护，若多条所述线路中的任意一条线路的所述通道告警数目等于第三阈值，则判定邻站直流失压并采用第二保护策略进行保护；
若所述告警数目大于等于第四阈值，判定通信电源失压并检测每条线路的通道告警数目，若多条所述线路的通道告警数目等于所述第一阈值或所述第二阈值，采用所述第一保护策略进行保护。
优选地，所述基于通道告警信息的站域保护方法，还包括：
若所述告警数目等于第五阈值，判定为一般通道故障并确定不采取保护措施。
优选地，若多条所述线路的通道告警数目均等于第二阈值，则判定通信电源失压并采用第一保护策略进行保护，包括：
若多条所述线路的通道告警数目均等于第二阈值，经过目标延时，判定通信电源失压并采用相间、接地距离继电器判断故障并作为近后备保护。
优选地，若多条所述线路中的任意一条线路的所述通道告警数目等于第三阈值，则判定邻站直流失压并采用第二保护策略进行保护，包括：
若多条所述线路中的任意一条线路的所述通道告警数目等于第三阈值，采用负序方向元件、零序方向元件以及工频变化量方向元件判断故障，为邻站出线提供远后备保护。
优选地，若所述告警数目大于等于第四阈值，判定通信电源失压并检测每条线路的通道告警数目，若多条所述线路的通道告警数目等于所述第一阈值或所述第二阈值，采用所述第一保护策略进行保护，包括：
若多条所述线路的通道告警数目等于所述第一阈值，经过目标延时，并采用相间、接地距离继电器判断故障并作为近后备保护；
若多条所述线路的通道告警数目等于所述第二阈值，采用相间、接地距离继电器判断故障并作为近后备保护。
本发明还提供一种基于通道告警信息的站域保护装置，包括：
统计模块，用于获取变电站内多条就地线路通道和/或多条广域线路通道的告警信息，并统计含所述告警信息线路的告警数目；
第一保护模块，用于若所述告警数目等于第一阈值，检测多条线路的通道告警数目，若多条所述线路的通道告警数目均等于第二阈值，则判定通信电源失压并采用第一保护策略进行保护，若多条所述线路中的任意一条线路的所述通道告警数目等于第三阈值，则判定邻站直流失压并采用第二保护策略进行保护；
第二保护模块，用于若所述告警数目大于等于第四阈值，判定通信电源失压并检测每条线路的通道告警数目，若多条所述线路的通道告警数目等于所述第一阈值或所述第二阈值，采用所述第一保护策略进行保护。
优选地，还包括第三保护模块，所述第三保护模块，用于：
若所述告警数目等于第五阈值，判定为一般通道故障并确定不采取保护措施。
优选地，所述第一保护模块，还用于：
若多条所述线路的通道告警数目均等于第二阈值，经过目标延时，判定通信电源失压并采用相间、接地距离继电器判断故障并作为近后备保护。
优选地，所述第一保护模块，还用于：
若多条所述线路中的任意一条线路的所述通道告警数目等于第三阈值，采用负序方向元件、零序方向元件以及工频变化量方向元件判断故障，为邻站出线提供远后备保护。
优选地，所述第二保护模块，还用于：
若多条所述线路的通道告警数目等于所述第一阈值，经过目标延时，并采用相间、接地距离继电器判断故障并作为近后备保护；
若多条所述线路的通道告警数目等于所述第二阈值，采用相间、接地距离继电器判断故障并作为近后备保护。
相对于现有技术，本发明的有益效果在于：
获取变电站内多条就地线路通道和/或多条广域线路通道的告警信息，并统计含告警信息线路的告警数目，若告警数目等于第一阈值，检测多条线路的通道告警数目，若多条线路的通道告警数目均等于第二阈值，则判定通信电源失压并采用第一保护策略进行保护，若多条线路中的任意一条线路的通道告警数目等于第三阈值，则判定邻站直流失压并采用第二保护策略进行保护，若告警数目等于第四阈值，判定通信电源失压并检测每条线路的通道告警数目，若多条线路的通道告警数目等于第一阈值或所述第二阈值，采用第一保护策略进行保护。根据获取通道的告警数目进行相关性分析，根据统计线路的告警数目的不同判断故障工况的情况，从而投入相应的保护措施，保证电力系统的稳定运行。
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基于通道告警信息的站域保护方法的流程示意图；
图2是本发明某一实施例提供的基于通道告警信息的站域保护装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例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，本发明某一实施例提供一种基于通道告警信息的站域保护方法。如图1所示，该基于通道告警信息的站域保护方法包括步骤S101至步骤S103。各步骤具体如下：
S101：获取变电站内多条就地线路通道和/或多条广域线路通道的告警信息，并统计含所述告警信息线路的告警数目。
具体的，采用智能变电站内的广域保护装置检测通道告警信息，其中，智能变电站内的广域保护装置应该具备统计通道告警数目的功能，可以收集站内信息，包括各条出线的通道告警信息。就地通道异常时，广域保护装置可以通过GOOSE网接收到就地保护装置发送的通道告警信号，广域通道异常时，广域保护装置可以接受到广域通信设备发给它的通道告警信号。
在获取变电站内多条就地线路通道和/或多条广域线路通道的告警信息之后，广域保护装置可以识别通道告警信息来自哪条线路，以及这条线路发出了几个告警信号，针对不同的告警数目，对线路保护进行不同的处理。统计此时线路的告警信息值。若未发生通道告警，则结束检测过程，若检测到发生通道告警，则进入下一个步骤进行相应的处理。
S102：若所述告警数目等于第一阈值，检测多条线路的通道告警数目，若多条所述线路的通道告警数目均等于第二阈值，则判定通信电源失压并采用第一保护策略进行保护，若多条所述线路中的任意一条线路的所述通道告警数目等于第三阈值，则判定邻站直流失压并采用第二保护策略进行保护。
具体的，广域保护装置检测到出现通道告警，就进入一个逻辑：对每条线路的告警数目进行检测，并统计通道告警数目作为告警信息值。
逐个检测每条线路的告警数目，若告警数目等于0，不做任何处理。将检测到告警数目等于1作为第五阈值，若告警数目等于第五阈值，则判定为一般通道故障并确定不需要采取保护措施。
将检测到告警数目等于2作为第一阈值，若告警数目等于第一阈值，一般会出现两种情况，一种情况是若多条线路的通道告警数目均等于第二阈值也就是数值1，则说明告警信息来自不同的线路，认为本站通信电源失压，由于仍有差动保护作为主保护，为了保证选择性，此时经过一段延时再对发出告警信号的线路投入第一保护策略进行保护，即利用相间、接地距离继电器判断故障。
保护判据如下：
1)工频变化量距离继电器。
工频变化量距离继电器测量工作电压的工频变化量的幅值，其动作方程为：
|ΔUOP|>UZ；
对相间故障：
对接地故障：
式中，ΔUOP为工作电压的工频变化量，UZ为动作电压，取故障前工作电压的记忆量，
为相间电压，
为相间电流，
为相电压，
为相电流，K为零序补偿系数，I0为零序电流，ZZD为工频变化量距离阻抗定值，需要外部整定。
2)低压距离继电器。
正序极化电压较高时，由正序电压极化的距离继电器有很好的方向性，当正序电压下降至10％以下时，进入三相低压程序，由正序电压记忆量极化。低压距离继电器比较工作电压和极化电压的相位：
式中，
为工作电压，
为极化电压，ZZD为整定阻抗，
为记忆故障前正序电压。
正方向故障时，继电器的比相方程为：
3)接地距离继电器。
式中，ZZD为接地距离阻抗定值，
为对应相正序电压，θ为偏移角，其作用是在短线路应用时，将方向阻抗特性向第Ⅰ象限偏移，以扩大允许故障过渡电阻的能力，取值范围为0°、15°、30°。
正方向故障时，继电器的比相方程为：
4)相间距离继电器。
式中，ZZD为接地距离阻抗定值，
为对应相间正序电压，θ为偏移角，其作用是在短线路应用时，将方向阻抗特性向第Ⅰ象限偏移，以扩大允许故障过渡电阻的能力，取值范围为0°、15°、30°。
正方向故障时，继电器的比相方程为：
另一种情况是，若多条线路中的任意一条线路的通道告警数目等于第三阈值也就是数值2，则判定此时的告警信息来自同一条线路，此时认为邻站直流电源失压，对该线路投入第二保护策略进行保护，即采用负序方向元件、零序方向元件、工频变化量方向元件判断故障。保护判据如下：
1)负序方向元件。
正向动作区域为：
式中，
和
分别为保护安装处的负序电流和线路侧负序电压。
2)零序方向元件。
正向动作区域为：
式中，
为保护安装处零序电压，
为保护安装处零序电流，零序电流以母线指向线路为正方向。
3)工频变化量方向元件。
工频变化量方向元件利用故障电压、故障电流的工频变化量算得的工频变化量阻抗的相角来判别故障方向。正方向故障时，动作判据为：
式中，下标12表示该电气量包括正负序综合分量，无零序分量，Zd为模拟阻抗，其阻抗角与线路阻抗角一致，Zcom为补偿阻抗，当最大运行方式下系统阻抗和线路阻抗之比
时，Zcom＝0，否则Zcom取“工频变化量阻抗”的一半。ΔU12、ΔI12使用时需大于固定门槛，分别取为0.1Un和0.1In。
S103：若所述告警数目大于等于第四阈值，判定通信电源失压并检测每条线路的通道告警数目，若多条所述线路的通道告警数目等于所述第一阈值或所述第二阈值，采用所述第一保护策略进行保护。
具体的，若所述告警数目大于等于第四阈值即若总的通道告警数目等于3及以上，说明本站通信电源失压，检测每条线路的通道告警数目，对告警数目等于第一阈值即数值1的线路经过一定延时投入第一保护策略进行保护(经过一定延时是因为发生1条通道告警的线路肯定还有另一套快速保护能用，投第一保护策略作为近后备)，对告警数目等于第二阈值即数值2的线路直接第一保护策略进行保护(此时线路没有就地差动或广域纵联保护了，不用延时)。
本发明针对变电站配置有两个通信电源的情况，根据收集到的通道告警信息进行相关分析，由总体告警数目和线路告警数目的不同情况判断故障工况，从而决定如何合理地投入保护，最终正确地切除故障，保证电力系统的稳定运行。
请参阅图2，本发明另一实施例提供一种基于通道告警信息的站域保护装置，包括：
统计模块11，用于获取变电站内多条就地线路通道和/或多条广域线路通道的告警信息，并统计含所述告警信息线路的告警数目。
第一保护模块12，用于若所述告警数目等于第一阈值，检测多条线路的通道告警数目，若多条所述线路的通道告警数目均等于第二阈值，则判定通信电源失压并采用第一保护策略进行保护，若多条所述线路中的任意一条线路的所述通道告警数目等于第三阈值，则判定邻站直流失压并采用第二保护策略进行保护。
第二保护模块13，用于若所述告警数目大于等于第四阈值，判定通信电源失压并检测每条线路的通道告警数目，若多条所述线路的通道告警数目等于所述第一阈值或所述第二阈值，采用所述第一保护策略进行保护。
优选地，还包括第三保护模块，所述第三保护模块，用于若所述告警数目等于第五阈值，判定为一般通道故障并确定不采取保护措施。
优选地，所述第一保护模块，还用于：若多条所述线路的通道告警数目均等于第二阈值，经过目标延时，判定通信电源失压并采用相间、接地距离继电器判断故障并作为近后备保护。
优选地，所述第一保护模块，还用于若多条所述线路中的任意一条线路的所述通道告警数目等于第三阈值，采用负序方向元件、零序方向元件以及工频变化量方向元件判断故障，为邻站出线提供远后备保护。
所述第二保护模块，还用于：若多条所述线路的通道告警数目等于所述第一阈值，经过目标延时，并采用相间、接地距离继电器判断故障并作为近后备保护；
若多条所述线路的通道告警数目等于所述第二阈值，采用相间、接地距离继电器判断故障并作为近后备保护。
关于基于通道告警信息的站域保护装置的具体限定可以参见上文中对于基于通道告警信息的站域保护方法的限定，在此不再赘述。上述基于通道告警信息的站域保护装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
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)
1.一种基于通道告警信息的站域保护方法，其特征在于，包括：
获取变电站内多条就地线路通道和/或多条广域线路通道的告警信息，并统计含所述告警信息线路的告警数目；
若所述告警数目等于第一阈值，检测多条线路的通道告警数目，若多条所述线路的通道告警数目均等于第二阈值，则判定通信电源失压并采用第一保护策略进行保护，若多条所述线路中的任意一条线路的所述通道告警数目等于第三阈值，则判定邻站直流失压并采用第二保护策略进行保护；
若所述告警数目大于等于第四阈值，判定通信电源失压并检测每条线路的通道告警数目，若多条所述线路的通道告警数目等于所述第一阈值或所述第二阈值，采用所述第一保护策略进行保护。
2.根据权利要求1所述的基于通道告警信息的站域保护方法，其特征在于，还包括：
若所述告警数目等于第五阈值，判定为一般通道故障并确定不采取保护措施。
3.根据权利要求1所述的基于通道告警信息的站域保护方法，其特征在于，若多条所述线路的通道告警数目均等于第二阈值，则判定通信电源失压并采用第一保护策略进行保护，包括：
若多条所述线路的通道告警数目均等于第二阈值，经过目标延时，判定通信电源失压并采用相间、接地距离继电器判断故障并作为近后备保护。
4.根据权利要求3所述的基于通道告警信息的站域保护方法，其特征在于，若多条所述线路中的任意一条线路的所述通道告警数目等于第三阈值，则判定邻站直流失压并采用第二保护策略进行保护，包括：
若多条所述线路中的任意一条线路的所述通道告警数目等于第三阈值，采用负序方向元件、零序方向元件以及工频变化量方向元件判断故障，为邻站出线提供远后备保护。
5.根据权利要求4所述的基于通道告警信息的站域保护方法，其特征在于，若所述告警数目大于等于第四阈值，判定通信电源失压并检测每条线路的通道告警数目，若多条所述线路的通道告警数目等于所述第一阈值或所述第二阈值，采用所述第一保护策略进行保护，包括：
若多条所述线路的通道告警数目等于所述第一阈值，经过目标延时，并采用相间、接地距离继电器判断故障并作为近后备保护；
若多条所述线路的通道告警数目等于所述第二阈值，采用相间、接地距离继电器判断故障并作为近后备保护。
6.一种基于通道告警信息的站域保护装置，其特征在于，包括：
统计模块，用于获取变电站内多条就地线路通道和/或多条广域线路通道的告警信息，并统计含所述告警信息线路的告警数目；
第一保护模块，用于若所述告警数目等于第一阈值，检测多条线路的通道告警数目，若多条所述线路的通道告警数目均等于第二阈值，则判定通信电源失压并采用第一保护策略进行保护，若多条所述线路中的任意一条线路的所述通道告警数目等于第三阈值，则判定邻站直流失压并采用第二保护策略进行保护；
第二保护模块，用于若所述告警数目大于等于第四阈值，判定通信电源失压并检测每条线路的通道告警数目，若多条所述线路的通道告警数目等于所述第一阈值或所述第二阈值，采用所述第一保护策略进行保护。
7.根据权利要求6所述的基于通道告警信息的站域保护装置，其特征在于，还包括第三保护模块，所述第三保护模块，用于：
若所述告警数目等于第五阈值，判定为一般通道故障并确定不采取保护措施。
8.根据权利要求6所述的基于通道告警信息的站域保护装置，其特征在于，所述第一保护模块，还用于：
若多条所述线路的通道告警数目均等于第二阈值，经过目标延时，判定通信电源失压并采用相间、接地距离继电器判断故障并作为近后备保护。
9.根据权利要求8所述的基于通道告警信息的站域保护装置，其特征在于，所述第一保护模块，还用于：
若多条所述线路中的任意一条线路的所述通道告警数目等于第三阈值，采用负序方向元件、零序方向元件以及工频变化量方向元件判断故障，为邻站出线提供远后备保护。
10.根据权利要求9所述的基于通道告警信息的站域保护装置，其特征在于，所述第二保护模块，还用于：
若多条所述线路的通道告警数目等于所述第一阈值，经过目标延时，并采用相间、接地距离继电器判断故障并作为近后备保护；
若多条所述线路的通道告警数目等于所述第二阈值，采用相间、接地距离继电器判断故障并作为近后备保护。
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