CN116593762B - 就地型馈线自动化瞬压检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种就地型馈线自动化瞬压检测方法，属于电变量测量领域。方法包括：步骤1、配电终端实时采集线路的电压；步骤2、根据电压识别出电压跌落过程以及电压跌落后的电压瞬间升高过程；步骤3、根据电压跌落过程的电压采样数据，电压瞬间升高过程的电压采集数据，电压跌落过程的跌落持续时间T1和电压瞬间升高过程的升高持续时间T2，判断是否出现瞬压。本发明利用永久性故障产生的先后两次的故障电压波形，基于电压幅值和波形采样值来判定瞬压，可以有效检测出小于传统瞬压时限或小于传统瞬压限值的线路故障导致的瞬压，提高瞬压检测的选择性、灵敏性和可靠性。
Description
技术领域
本发明属于电变量测量领域，具体涉及一种针对就地型馈线的瞬压检测方法。
背景技术
就地型馈线自动化是智能配电网处理故障的重要系统技术方案。配电终端采集线路电压，通过无压分闸、来电延时合闸等方式，结合线路故障是瞬时来电闭锁合闸，实现线路故障区域的隔离。当上级开关来电延时合闸后，如果线路故障存在，上级保护再次动作导致线路失压，下级开关在这个过程中检测到瞬时来电，闭锁来电延时合闸，从而实现线路故障区域的隔离。
瞬时来电时检测到瞬压是实现线路故障区域隔离的关键。现有方法是采用预设置瞬压检测门槛来识别出瞬压。一般瞬压限值取额定电压的30%，瞬压时限取80ms。当配电终端检测到的瞬时来电其电压大于瞬压限值，且持续时间大于瞬压时限，则判定配电终端上游线路发生故障。
然而，在实际应用过程中，存在以下问题：一是线路发生速断故障时，电压持续时间可能会出现小于80ms（瞬压时限）；二是发生金属性永久短路故障时，配电终端检测到的瞬间电压有时会小于额定电压的30%（瞬压限值）。这些情况都会导致现有方法无法准确识别出瞬压，造成就地型馈线自动化处理故障失败。
发明内容
本发明提出了一种就地型馈线自动化瞬压检测方法，其目的是：提高瞬压检测的灵敏性和可靠性。
本发明技术方案如下：
一种就地型馈线自动化瞬压检测方法，步骤包括：
步骤1、配电终端实时采集线路的电压；
还包括以下步骤：
步骤2、根据电压识别出电压跌落过程以及电压跌落后的电压瞬间升高过程；
步骤3、根据电压跌落过程的电压采样数据，电压瞬间升高过程的电压采集数据，电压跌落过程的跌落持续时间T1和电压瞬间升高过程的升高持续时间T2，判断是否出现瞬压。
作为所述就地型馈线自动化瞬压检测方法的进一步改进：步骤2中，识别电压跌落过程的方法为：如果某一路线路电压的有效值降至预设的跌落起始限值，则判定出现电压跌落，将此时刻作为电压跌落过程的起点；当该路线路电压的有效值继续降至预设的零漂限值，将此时刻作为电压跌落过程的终点；
将电压跌落过程的时长作为跌落持续时间T1。
作为所述就地型馈线自动化瞬压检测方法的进一步改进：所述跌落起始限值为该线路电压额定值的80%，所述零漂限值为该线路电压额定值的1%。
作为所述就地型馈线自动化瞬压检测方法的进一步改进：步骤2中，识别电压瞬间升高过程的方法为：在识别出电压跌落过程后，如果某一路线路电压的有效值升高至预设的零漂限值，则判定出现电压瞬间升高，将此时刻作为电压瞬间升高的起点；当该线路电压的有效值再次降至零漂限值，将此时刻作为电压瞬间升高的终点；
将电压瞬间升高过程的时长作为升高持续时间T2。
作为所述就地型馈线自动化瞬压检测方法的进一步改进：步骤3中进行瞬压的判断之前，先进行电压幅值计算：基于各线路的电压采样值分别计算出各线路在电压跌落过程中的电压幅值以及在电压瞬间升高过程中的电压幅值。
作为所述就地型馈线自动化瞬压检测方法的进一步改进：步骤3中进行瞬压判断的具体方法为：
如果任一线路在电压瞬间升高过程中的电压幅值存在大于等于预设的瞬压幅值限值的情况，且升高持续时间T2大于预设的瞬压时限，则判定为出现了瞬压；否则进一步分情况进行以下判断：
情况一、如果所有线路在电压瞬间升高过程中的电压幅值都不大于瞬压幅值限值，则判断是否同时满足以下两个条件，如果满足，则判定为出现了瞬压：
条件A1、取电压瞬间升高过程中电压幅值最大值相对于本条线路的电压额定幅值的比例值最大的一条线路，求取该线路在电压瞬间升高过程中的电压幅值最大值与该线路在电压跌落过程中除第一个半周波之外的电压幅值的最大值之间的差值绝对值，该差值绝对值小于该线路的幅值零漂限值；
条件A2、存在一条线路，该线路在电压瞬间升高过程中的电压采样值的最大值与该线路在电压跌落过程中除第一个半周波之外的电压采样值的最大值之间的差值绝对值小于该线路预设的采样电压差限值；
情况二、如果升高持续时间T2小于等于瞬压时限，则判断是否同时满足以下两个条件，如果满足，则判定为出现了瞬压：
条件B1、跌落持续时间T1小于等于升高持续时间T2；
条件B2、取电压瞬间升高过程中电压幅值最大值相对于本条线路的电压额定幅值的比例值最大的一条线路，求取该线路在电压瞬间升高过程中的电压幅值最大值与该线路在电压跌落过程中除第一个半周波之外的电压幅值的最大值之间的差值绝对值，该差值绝对值小于该线路的幅值零漂限值。
作为所述就地型馈线自动化瞬压检测方法的进一步改进：所述瞬压幅值限值为对应线路的电压额定幅值的30%。
作为所述就地型馈线自动化瞬压检测方法的进一步改进：所述幅值零漂限值为对应线路的电压额定幅值的1%。
作为所述就地型馈线自动化瞬压检测方法的进一步改进：所述采样电压差限值为对应线路的电压额定幅值的3%。
作为所述就地型馈线自动化瞬压检测方法的进一步改进：所述瞬压时限为80ms。
相对于现有技术，本发明具有以下积极效果：
（1）本发明利用永久性故障产生的先后两次的故障电压波形，基于电压幅值和波形采样值来判定瞬压，即使在不减小瞬压时限和瞬压限值的情况下，也能够有效识别因负荷投切、波动等原因造成的电压波动或闪变与线路故障造成的瞬压之间的区别，从而有效检测出小于传统瞬压时限或小于传统瞬压限值的线路故障，提高瞬压检测的选择性、灵敏性和可靠性。
（2）本发明能够避免因为减小瞬压时限和瞬压限值而导致的误动作。如果减小传统的瞬压时限和瞬压限值，那么线路故障产生的瞬压，跟因负荷投切、波动等原因造成的电压波动或闪变，可能都会满足瞬压时限和瞬压限值的条件，无法有效分辨，最终导致就地型馈线自动化误动作，影响配电网的安全运行。本发明通过对先后两次的故障电压波形进行算法检测，能够有效地区分出线路故障产生的瞬压和其它原因产生的电压波动，从而避免误动作。
（3）本发明能够提高就地型馈线自动化的运行效率。由于本发明能够有效地检测出小于瞬压时限或小于瞬压限值的线路故障，所以可以在最短的时间内切除故障分支，恢复正常供电，最终实现减少配电网的停电时间，提高供电的可靠性和用户满意度。
具体实施方式
下面详细说明本发明的技术方案：
一种就地型馈线自动化瞬压检测方法，步骤包括：
步骤1、配电终端实时采集线路的电压，包括但不限于三相相电压Ua、Ub和Uc，三相线电压Uab、Ucb、Uca，以及零序电压UO。
步骤2、根据电压识别出电压跌落过程以及电压跌落后的电压瞬间升高过程。
其中，识别电压跌落过程的方法为：如果某一路线路电压的有效值降至预设的跌落起始限值，则判定出现电压跌落，将此时刻作为电压跌落过程的起点；当该路线路电压的有效值继续降至预设的零漂限值，将此时刻作为电压跌落过程的终点。将电压跌落过程的时长作为跌落持续时间T1。
如前所述，所述线路包括：相线路，相间线路和零序线路。如果只采集相电压，可通过相电压来计算得到线电压。
一般的，所述跌落起始限值为该线路电压额定值的80%，所述零漂限值为该线路电压额定值的1%。
检测到电压跌落后，开始记录三相相电压Ua、Ub和Uc和零序电压UO的跌落波形（包括电压有效值和采样值），可分别记为：BAYSagUa、BAYSagUb、BAYSagtUc和BAYSagUo。
识别电压瞬间升高过程的方法为：在识别出电压跌落过程后，在一定的时限内，如果某一路线路电压的有效值升高至预设的零漂限值，则判定出现电压瞬间升高，将此时刻作为电压瞬间升高的起点；当该线路电压的有效值再次降至零漂限值，将此时刻作为电压瞬间升高的终点。将电压瞬间升高过程的时长作为升高持续时间T2。
检测到电压瞬间升高后，记录三相电压Ua、Ub和Uc和零序电压UO的波形（包括电压有效值和采样值），可分别记为：BAYStartUa、BAYStartUb、BAYStartUc和BAYStartUo。
步骤3、根据电压跌落过程的电压采样数据，电压瞬间升高过程的电压采集数据，电压跌落过程的跌落持续时间T1和电压瞬间升高过程的升高持续时间T2，判断是否出现瞬压。
具体的，进行瞬压的判断之前，先进行电压幅值计算：基于各线路的电压采样值分别计算出各线路在电压跌落过程中的电压幅值以及在电压瞬间升高过程中的电压幅值。
瞬压判断的具体方法为：
如果任一线路在电压瞬间升高过程中的电压幅值存在大于等于预设的瞬压幅值限值的情况，且升高持续时间T2大于预设的瞬压时限，则判定为出现了瞬压。本实施例中，所述瞬压幅值限值为对应线路的电压额定幅值的30%，所述瞬压时限为80ms。
否则，进一步分情况进行以下判断：
情况一、如果所有线路在电压瞬间升高过程中的电压幅值都不大于瞬压幅值限值，则判断是否同时满足以下两个条件，如果满足，则判定为出现了瞬压：
条件A1、取电压瞬间升高过程中电压幅值最大值相对于本条线路的电压额定幅值的比例值最大的一条线路，求取该线路在电压瞬间升高过程中的电压幅值最大值与该线路在电压跌落过程中除第一个半周波之外的电压幅值的最大值之间的差值绝对值，该差值绝对值小于该线路的幅值零漂限值。
本实施例中，所述幅值零漂限值为对应线路的电压额定幅值的1%。
条件A2、存在一条线路，该线路在电压瞬间升高过程中的电压采样值的最大值与该线路在电压跌落过程中除第一个半周波之外的电压采样值的最大值之间的差值绝对值小于该线路预设的采样电压差限值。本实施例中，所述采样电压差限值为对应线路的电压额定幅值的3%。
情况二、如果升高持续时间T2小于等于瞬压时限，则判断是否同时满足以下两个条件，如果满足，则判定为出现了瞬压：
条件B1、跌落持续时间T1小于等于升高持续时间T2。
条件B2、取电压瞬间升高过程中电压幅值最大值相对于本条线路的电压额定幅值的比例值最大的一条线路，求取该线路在电压瞬间升高过程中的电压幅值最大值与该线路在电压跌落过程中除第一个半周波之外的电压幅值的最大值之间的差值绝对值，该差值绝对值小于该线路的幅值零漂限值。
需要说明的是，本发明中所述的“瞬压”是指因线路故障而导致的电压升高——降低的过程，因负荷投切、波动等原因造成的电压波动或闪变，不属于本发明所需要检测的“瞬压”。相反，本发明正是基于前后两侧波形的对比，识别出因线路故障而导致的特定电压波动情形（即“瞬压”），将其与其它情况区分开来，从而提高了瞬压检测的选择性、灵敏性和可靠性。
Claims (8)
1.一种就地型馈线自动化瞬压检测方法，步骤包括：
步骤1、配电终端实时采集线路的电压；
其特征在于，还包括以下步骤：
步骤2、根据电压识别出电压跌落过程以及电压跌落后的电压瞬间升高过程；
步骤3、根据电压跌落过程的电压采样数据，电压瞬间升高过程的电压采集数据，电压跌落过程的跌落持续时间T1和电压瞬间升高过程的升高持续时间T2，判断是否出现瞬压；
步骤3中进行瞬压的判断之前，先进行电压幅值计算：基于各线路的电压采样值分别计算出各线路在电压跌落过程中的电压幅值以及在电压瞬间升高过程中的电压幅值；
步骤3中进行瞬压判断的具体方法为：
如果任一线路在电压瞬间升高过程中的电压幅值存在大于等于预设的瞬压幅值限值的情况，且升高持续时间T2大于预设的瞬压时限，则判定为出现了瞬压；否则进一步分情况进行以下判断：
情况一、如果所有线路在电压瞬间升高过程中的电压幅值都不大于瞬压幅值限值，则判断是否同时满足以下两个条件，如果满足，则判定为出现了瞬压：
条件A1、取电压瞬间升高过程中电压幅值最大值相对于本条线路的电压额定幅值的比例值最大的一条线路，求取该线路在电压瞬间升高过程中的电压幅值最大值与该线路在电压跌落过程中除第一个半周波之外的电压幅值的最大值之间的差值绝对值，该差值绝对值小于该线路的幅值零漂限值；
条件A2、存在一条线路，该线路在电压瞬间升高过程中的电压采样值的最大值与该线路在电压跌落过程中除第一个半周波之外的电压采样值的最大值之间的差值绝对值小于该线路预设的采样电压差限值；
情况二、如果升高持续时间T2小于等于瞬压时限，则判断是否同时满足以下两个条件，如果满足，则判定为出现了瞬压：
条件B1、跌落持续时间T1小于等于升高持续时间T2；
条件B2、取电压瞬间升高过程中电压幅值最大值相对于本条线路的电压额定幅值的比例值最大的一条线路，求取该线路在电压瞬间升高过程中的电压幅值最大值与该线路在电压跌落过程中除第一个半周波之外的电压幅值的最大值之间的差值绝对值，该差值绝对值小于该线路的幅值零漂限值。
2.如权利要求1所述的就地型馈线自动化瞬压检测方法，其特征在于：步骤2中，识别电压跌落过程的方法为：如果某一路线路电压的有效值降至预设的跌落起始限值，则判定出现电压跌落，将此时刻作为电压跌落过程的起点；当该路线路电压的有效值继续降至预设的零漂限值，将此时刻作为电压跌落过程的终点；
将电压跌落过程的时长作为跌落持续时间T1。
3.如权利要求2所述的就地型馈线自动化瞬压检测方法，其特征在于：所述跌落起始限值为该线路电压额定值的80%，所述零漂限值为该线路电压额定值的1%。
4.如权利要求2或3所述的就地型馈线自动化瞬压检测方法，其特征在于：步骤2中，识别电压瞬间升高过程的方法为：在识别出电压跌落过程后，如果某一路线路电压的有效值升高至预设的零漂限值，则判定出现电压瞬间升高，将此时刻作为电压瞬间升高的起点；当该线路电压的有效值再次降至零漂限值，将此时刻作为电压瞬间升高的终点；
将电压瞬间升高过程的时长作为升高持续时间T2。
5.如权利要求1所述的就地型馈线自动化瞬压检测方法，其特征在于：所述瞬压幅值限值为对应线路的电压额定幅值的30%。
6.如权利要求1所述的就地型馈线自动化瞬压检测方法，其特征在于：所述幅值零漂限值为对应线路的电压额定幅值的1%。
7.如权利要求1所述的就地型馈线自动化瞬压检测方法，其特征在于：所述采样电压差限值为对应线路的电压额定幅值的3%。
8.如权利要求1所述的就地型馈线自动化瞬压检测方法，其特征在于：所述瞬压时限为80ms。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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