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申请/专利权人:云南电网有限责任公司
摘要:本发明公开了一种基于故障录波数据的断路器状态评估方法,涉及电力系统继电保护技术领域,包括:导入故障录波数据文件,提取故障时序特征类型及要素值;初始化断路器分、合闸时间,确定故障后的关键动作点;判断故障时序特征类型,完成断路器状态的评估。本发明提供的基于故障录波数据的断路器状态评估方法不依托调度平台和全网统一模型的支撑,无需额外定值参数,仅需故障录波数据自身的基础采样值信息即可完成断路器的分闸时间和合闸时间计算,满足110kV及以上所有电压等级电网系统的需求。适用于遵循COMTRADE全部版本的所有故障录波数据。具有门槛低、范围广、作用大的特点。
主权项:1.一种基于故障录波数据的断路器状态评估方法,其特征在于,包括:导入故障录波数据文件,提取故障时序特征类型及要素值;初始化断路器分、合闸时间,确定故障后的关键动作点;判断故障时序特征类型,完成断路器状态的评估;所述故障后的关键动作点包括确定故障后最快保护动作点trl、确定故障后断路器完全分闸点tsp、确定故障后最快重合闸动作点trt、确定重合闸动作后断路器完全合闸点thp、确定再次故障后最快保护动作点tcrl、确定再次故障后断路器完全分闸点tcsp;所述要素值包括故障开始点tf、故障切除点tz、重合闸动作点tc、再次故障开始点tcf和再次故障切除点tcz;所述故障时序特征类型包括A、B、C类;所述初始化断路器分、合闸时间包括断路器首次完全分闸时间tTWJ,初始化tTWJ=0;断路器完全合闸时间tHWJ,初始化tHWJ=0;断路器再次完全分闸时间tTWJ2,初始化tTWJ2=0;所述确定故障后最快保护动作点trl,包括以采样序号0为起始点遍历通道状态量采样值,基于trl检测条件确定trl的值;所述trl检测条件包括第一trl检测条件、第二trl检测条件和第三trl检测条件;所述第一trl检测条件包括保护动作状态量采样值通道的首次变位点处在故障开始点tf之后,故障切除点tz之前;所述第二trl检测条件包括若保护动作的状态量采样值通道首次变位之后,出现再次变位,再次变位点与首次变位点的时间差未超过150ms;所述第三trl检测条件包括若同时满足第一trl检测条件和第二trl检测条件的保护动作状态量采样值通道不止一个,故障后最快保护动作点trl取其中首次变位点最小的值;重复检索全部保护动作类的状态量采样值通道,若未能检索出任何同时满足第一trl检测条件和第二trl检测条件的保护动作状态量采样值通道,令trl=0,退出流程;否则,输出第三trl检测条件中确定的trl值;所述确定故障后断路器完全分闸点tsp,包括以采样序号0为起始点遍历通道状态量采样值,基于tsp检测条件确定tsp的值;所述tsp检测条件包括第一tsp检测条件、第二tsp检测条件和第三tsp检测条件;所述第一tsp检测条件包括断路器位置状态量采样值通道的首次变位点处在故障后最快保护动作点trl之后,故障切除点后一个采样周期tz+T之前;所述第二tsp检测条件包括若断路器位置的状态量采样值通道首次变位之后出现再次变位,再次变位点与首次变位点的时间差超过350ms;所述第三tsp检测条件包括若同时满足第一tsp检测条件和第二tsp检测条件的断路器位置状态量采样值通道不止一个,故障后断路器完全分闸点tsp取其中首次变位点最大的值;重复检索全部断路器位置类型的状态量采样值通道,若未能检索出任何同时满足第一tsp检测条件和第二tsp检测条件的断路器位置状态量采样值通道,令tsp=0,退出流程;否则,输出第三tsp检测条件中确定的tsp值;从最快保护动作时刻到故障后断路器完全分闸时刻的差值确定断路器首次完全分闸时间tTWJ为trl与tsp时间差的绝对值,判断故障时序特征是否为A类;若故障时序特征为A类,计算断路器首次完全分闸时间tTWJ,直接输出tTWJ,成功退出流程;否则,确定故障后最快重合闸动作点trt;所述确定故障后最快重合闸动作点trt,包括以采样序号0为起始点遍历通道状态量采样值,基于trt检测条件确定trt的值;所述trt检测条件包括第一trt检测条件、第二trt检测条件和第三trt检测条件;所述第一trt检测条件包括重合闸动作状态量采样值通道的首次变位点处在故障切除点加上20个采样周期,表示为tz+20T之后,重合闸动作点tc之前;所述第二trt检测条件包括若重合闸动作的状态量采样值通道首次变位之后出现了再次变位,再次变位点与首次变位点的时间差超过350ms;所述第三trt检测条件包括若同时满足第一trt检测条件和第二trt检测条件的重合闸动作状态量采样值通道不止一个,则故障后最快重合闸动作点trt取其中首次变位点最小的值;重复检索全部重合闸动作类的状态量采样值通道,若未能检索出任何同时满足第一trt检测条件和第二trt检测条件的重合闸动作状态量采样值通道,令trt=0,退出流程,否则,输出第三trt检测条件中确定的trt值;所述确定重合闸动作后断路器完全合闸点thp,包括以采样序号0为起始点遍历通道状态量采样值,基于thp检测条件确定thp的值;所述thp检测条件包括第一thp检测条件、第二thp检测条件和第三thp检测条件;所述第一thp检测条件包括断路器位置状态量采样值通道的首次变位点处在故障后最快重合闸动作点trt之后,重合闸动作点后一个采样周期tc+T之前;若满足第一thp检测条件,记录采样值通道首次变位点为thp1;所述第二thp检测条件包括断路器位置状态量采样值通道的首次变位点处在故障后最快保护动作点trl之后、故障切除点后一个采样周期tz+T之前、出现再次变位、再次变位点处在故障后最快重合闸动作点trt之后,重合闸动作点后一个采样周期tc+T之前以及再次变位点与首次变位点的时间差超过350ms;若满足第二thp检测条件,记录该采样值通道再次变位点为thp2;所述第三thp检测条件包括若同时满足第一thp检测条件和第二thp检测条件的断路器位置状态量采样值通道不止一个,重合闸动作后断路器完全合闸点thp取thp1与thp2中最大值;重复检索全部断路器位置类型的状态量采样值通道,若未能检索出任何满足第一thp检测条件和第二thp检测条件的断路器位置状态量采样值通道,则令thp=0,退出流程,否则,输出第三thp检测条件中确定的thp值;从最快重合闸动作时刻到重合闸动作后断路器完全合闸时刻的差值确定断路器完全合闸时间tHWJ为trt与thp时间差的绝对值;判断故障时序特征是否为B类;若故障时序特征为B类,计算断路器首次完全分闸时间tTWJ与断路器完全合闸时间tHWJ,输出tTWJ和tHWJ,成功退出流程,否则,确定再次故障后最快保护动作点tcrl;所述确定再次故障后最快保护动作点tcrl,包括以采样序号trt为起始点遍历通道状态量采样值,基于tcrl检测条件确定tcrl的值;所述tcrl检测条件包括第一tcrl检测条件、第二tcrl检测条件和第三tcrl检测条件;所述第一tcrl检测条件包括保护动作状态量采样值通道的首次变位点处在再次故障开始点tcf之后,再次故障切除点tcz之前;所述第二tcrl检测条件包括若保护动作的状态量采样值通道首次变位之后,出现再次变位,再次变位点与首次变位点的时间差未超过150ms;所述第三tcrl检测条件包括若同时满足第一tcrl检测条件和第二tcrl检测条件的保护动作状态量采样值通道不止一个,故障后最快保护动作点tcrl取其中首次变位点最小的值;重复检索全部保护动作类的状态量采样值通道,若未能检索出任何同时满足第一tcrl检测条件和第二tcrl检测条件的保护动作状态量采样值通道,令tcrl=0,退出流程,否则,输出第三tcrl检测条件中确定的tcrl值;所述确定再次故障后断路器完全分闸点tcsp,包括以采样序号trt为起始点遍历通道状态量采样值,基于tcsp检测条件确定tcsp的值;所述tcsp检测条件包括第一tcsp检测条件、第二tcsp检测条件和第三tcsp检测条件;所述第一tcsp检测条件包括断路器位置状态量采样值通道的首次变位点处在故障后最快保护动作点tcrl之后,再次故障切除点后一个采样周期之前;若满足第一tcsp检测条件,记录采样值通道首次变位点为tcsp1;所述第二tcsp检测条件包括断路器位置状态量采样值通道的首次变位点处在故障后最快重合闸动作点trt之后、重合闸动作点后一个采样周期之前、出现再次变位、再次变位点处在故障后最快保护动作点tcrl之后,再次故障切除点后一个采样周期之前以及再次变位点与首次变位点的时间差超过350ms;若满足第二tcsp检测条件,记录采样值通道再次变位点为tcsp2;所述第三tcsp检测条件包括若同时满足第一tcsp检测条件和第二tcsp检测条件的断路器位置状态量采样值通道不止一个,再次故障后断路器完全分闸点tcsp取tcsp1与tcsp2中最大值;重复检索全部断路器位置类型的状态量采样值通道,若未能检索出任何同时满足第一tcsp检测条件和第二tcsp检测条件的断路器位置状态量采样值通道,则令tcsp=0,退出流程,否则,输出第三tcsp检测条件中确定的tcsp值;从再次故障后最快保护动作时刻到断路器再次完全分时刻的差值确定断路器再次完全分闸时间tTWJ2为tcrl与tcsp时间差的绝对值,输出tTWJ和tHWJ和tTWJ2,成功退出流程;所述故障时序特征为A类对应过程为故障开始后故障切除;对应关键要素为tf和tz;所述故障时序特征为B类对应过程为故障开始、故障切除和重合闸动作;对应关键要素分别为tf、tz以及tc;故障时序特征为C类对应过程为故障开始、故障切除、重合闸动作、再次故障以及再次故障切除;对应关键要素分别为tf、tz、tc、tcf以及tcz;所述断路器完全分闸时刻指的是电网故障后,从保护动作时刻至断路器完全分闸时刻的时间差,所述完全分闸时刻指的是最后一个跳位变位信号的时刻;所述断路器完全合闸时刻指的是最后一个合位变位信号的时刻。
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