[发明专利]一种基于功率平衡的牵引变电所二次测量异常检测方法

说明书

技术领域

本发明属于电力自动化技术领域，尤其涉及一种基于功率平衡的牵引变电所二次测量系统异常检测方法。

背景技术

在铁道电气化电力系统的变电所中，各间隔安装有保护及测控设备，实现对变电所中一次设备的运行状态进行监视、测量、控制和保护。这些二次设备及其相互连接的电气回路正常时，才能达到对一次设备运行状态正确的监视、测量、控制和保护。

目前变电所（站）二次系统各间隔的保护测控装置的测量电压、电流输入线路均采用实回电缆（电力系统数字化变电站中有采用光缆）的方式将电流量及电压量接入装置，采集的电压及电流量后进行各测量值的计算；由于二次系统回路复杂，二次接线多，当某一间隔的接线发生异常或断线时，保护及测量设备便不能正确保护及测量对应间隔的一次设备。特别是当测量回路发生电流互感器、电压互感器二次异常时，系统测量的结果出现很大的偏差。

目前在变电站中，没有针对各间隔测量回路异常进行监视的设备及装置。

现有技术中的不足：在各电压等级的牵引变电所中，牵引变压器及进出线的间隔接线存在某个间隔的电压或电流互感器二次回路接触不良、断线或所在间隔的测控装置数据采集系统出现异常的问题，测控装置自身并不能够正确判别出异常，自诊断系统仅包含测控装置元件故障，不能判断影响系统的原因，导致事故查找困难，影响正常安全运行。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于功率平衡的牵引变电所二次测量系统异常检测方法，并应用于测控装置中，当二次测量系统某一间隔电流或电压输入量发生异常时，及时报警，便于运行维护人员检修。

本发明为达到上述技术目的，采取的技术方案是：一种基于功率平衡的牵引变电所二次测量系统异常检测方法，

I、有功功率平衡

将变电所的母线作为参考点，在不考虑损耗及计算误差的情况下，变压器低压侧流入母线的有功功率和流出母线各路出线的有功功率相等，△P=0。

△P = ΣPin –ΣPout （1）

式中：△P为有功功率流入、流出差；ΣPin 为流入母线的各线路有功功率之和、ΣPout为流出母线的各线路有功功率之和。

II、有功功率计算

每个间隔的有功功率P按下式计算

（2）

式中：U_a(n)、U_b(n)、U_c(n)、I_a(n)、I_b(n)、I_c(n)分别为接入该间隔的三相电压及三相电流的第n个采样点的瞬时值。N为每周波采样点数。

III、有功功率变化量

第i个间隔的有功功率变化量计算。

△Pi(T)=Pi(T) – Pi(T-Ts)（3）

式中：△Pi (T) 为当前时刻计算出的有功功率变化量；Pi(T) 为当前时刻计算出的有功功率； Pi(T-Ts) 为相对当前T时刻之前Ts时刻计算的有功功率。Ts = 40ms。

正常时，不考虑计算误差条件下△Pi (T)=0。

当该间隔的二次输入出现异常时，△Pi (T)将会发生突变。

IV、异常间隔判断

正常运行时，采集变电站主变压器低压侧、各馈出线、母联间隔的电压、电流。

规定电流参考正方向为母线指向线路，母联的参考正方向为I段指向II段为母联的电流的正方向。各间隔按式(2)计算有功功率。

1）设定有n个馈出线间隔，Pi.out为第i个有功功率流出母线间隔。

ΣPout = (4)

2）变压器低压侧Pd.in、母联间隔Pm.in为有功功率流入母线间隔。

ΣPin = |Pb.in + Pm.in| (5)

3）有功功率差值计算

△P = |Pb.in + Pm.in| - | | (6)

4）各间隔正常时，有功平衡率

|(△P /Σpin )| * 100% < K% (7)

5）间隔异常时

式(7)不满足，按式(3)进行各间隔有功变化量计算。

当某一间隔式(8)、(9) 、(10)同时满足，其它间隔满足式(11)时，判定同时满足式(8)、(9)、(10)的间隔出现异常。

△Pi (T) < 0(8)

|△Pi (T)| >α| Pi(T-Ts) |(9)

I = max{Ia、Ib、Ic} > 0.1*In (10)