[发明专利]一种智慧变电站电流互感器断线识别方法及装置

说明书

本发明涉及一种智慧变电站电流互感器断线识别方法及装置，采用集群测控装置采集的多间隔电压和电流综合判别。根据电流互感器断线与系统故障的特征来识别电流互感器断线：首先采用同一母线上的电压和其他间隔的电流进行判别，当母线并联运行时再判别另一段母线上的电压和电流，当母线电压或其他间隔电流有变化时闭锁电流互感器断线判别，通过本发明的技术方案，解决了单间隔电压和电流判别电流互感器断线时可能误报的问题，提高了电流互感器断线识别的可靠性。

技术领域

本发明涉及电力系统故障检测技术领域，尤其涉及一种智慧变电站电流互感器断线识别方法及装置。

背景技术

国网公司从2009年开始进行智能变电站建设并逐渐大规模推广应用，相对于传统变电站而言，智能变电站具有诸多优势，主要体现在：(1)采用数字信号传输和处理，适用范围广、精度高、稳定高效，便于数据共享。光纤作为数字传输载体，具有传输容量大、损耗低、距离远、抗干扰能力强，防雷性能好、经济环保等优势。(2)全面采用IEC61850协议，统一了信息和通讯模型，采用“三层两网”的分层架构，实现了变电站信息的数字采集和网络化信息交换，但测控和110kV及以下电压等级保护均采用单套配置，存在单点故障导致功能失效的隐患，整体可靠性不高，无法完全适应变电站无人值守的要求，严重影响电力系统的安全稳定运行。

为了更好的适应变电站无人值守要求，提升电网安全稳定运行水平，提高电网运行效率，降低建设和运行成本，在变电站自动化系统方面，变电站测控装置在变电站二次系统中的属于间隔层设备，是变电站自动化系统间隔层的核心设备。对上连接站控层设备，包括监控后台、远动装置等；对下连接过程层设备，包括智能终端、合并单元等，起到了承上启下的作用。

随着电网和计算机技术的快速发展，数据采集和处理能力不断加强，系统功能得到了长足发展，但各级主子站系统对各类信息的可靠性、及时性要求仍未得到全面满足。目前国内不同电压等级智能变电站中二次设备的配置要求不尽相同，110kV及以下电压等级变电站中采用保测一体化配置，220kV及以上电压等级采用独立配置的测控装置。一般多数变电站考虑到成本因素，测控均采用单套配置，即每个间隔只配备一套测控装置。这给变电站的安全稳定运行带来了一定的隐患，存在如下问题。

(1)单套模式运行可靠性低

单套配置模式下，所有间隔测控均没有备用。当该间隔测控故障或检修退出运行时，由于没有备用测控导致该间隔测控功能丧失，将对无人值守变电站远方集中监控的安全产生严重威胁。此外单套模式在数据可靠性方面也存在较大的缺陷，由于只有单套设备进行信息采集，若某测控出现异常数据或数据错误，往往由于没有比对数据而无法发现该错误数据。因此目前的单套运行方式无法全面支撑未来电网的快速发展。迫切需要在信息提供机制上进行拓展和创新。

(2)无法快速发现故障测控

对于单套测控运行方式，若测控出现故障需要快速发现故障，减小故障测控在网运行时间。但目前没有快速发现告警故障测控的设备或方法，仅靠人工方式判断设备是否故障。若出现断网等易发觉故障，则判断时间较短，若出现错误数据等不易发觉故障，则判断时间将完全依赖运行人员的技术水平与经验，严重影响了远方调控中心及变电站监控系统的安全运行。

作为智能变电站运行数据信息采集和执行一次设备操作控制的主要设备，测控装置是实现系统安全稳定运行的重要基础。然而，在提升变电站测控功能可靠性方面，业内主要是参考保护双重化思想，对测控装置的双套配置方案进行了讨论和研究，但由于设备标准化不足、双套配置成本过高、系统运维复杂等问题，一直没有形成可用于工程实施和推广应用的方案，变电站测控装置冗余备用机制缺失的问题尚未得到有效的解决。

现有技术中，测控功能电流互感器断线判别通常采用单间隔的电流量进行判别，当满足以下条件：

任一相电流小于0.5％I_N，且负序电流及自产零序电流大于10％I_N；