CN114022030A - 一种变电站母线状态动态检测分析与风险评估方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种变电站母线状态动态检测分析与风险评估方法,属于变电站设备风险评估领域,具体包括以下步骤:步骤1:变电站运行信息采集;步骤2:保护状态关联;步骤3:风险实时计算;步骤4:风险告警;有益效果:本发明通过变电站运行信息采集、保护状态关联、风险实时计算和风险预警配合有效地降低现有变电站设备风险特别是母线严重故障的风险。

Description

一种变电站母线状态动态检测分析与风险评估方法
技术领域
本发明属于变电站设备风险评估领域,具体为一种变电站母线状态动态检测分析与风险评估方法。
背景技术
近年来,随着全网经济和电网建设的快速发展,电力***特别是特高压交直流工程不断投运,以及220kV及以上主网架不断加强,导致电网结构越来越复杂,电网运行风险增加。同时,为解决新的电网运行风险,通过加装安全控制与保护***及装置来保障电网安全稳定运行。但是,由于交直流电网运行方式复杂,控保安控***数量迅速增加,通过人工方式对于变电站设备的风险评估传统逐渐不能适应。特别是,近年来全国多次发生变电站严重故障,特别是母线故障带来的严重后果非常大,例如母线开关拒动,母线N-1-1故障,变电站全停,对社会造成了较大的影响。
因此迫切需要一种变电站母线状态动态检测分析与风险评估方法,来预测和降低变电站设备风险。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种变电站母线状态动态检测分析与风险评估方法。
实现本发明目的的技术解决方案为:一种变电站母线状态动态检测分析与风险评估方法,具体包括以下步骤:
步骤1:变电站运行信息采集;
步骤2:保护状态关联;
步骤3:风险实时计算;
步骤4:风险告警。
更进一步的,所述步骤1中变电站运行信息采集通过D5000***采集,变电站运行信息包括变电站的变压器、高压侧出线和中压侧出线拓扑图,通过变电站的变压器、高压侧出线和中压侧出线拓扑图形成变电站的母线分析网架。
更进一步的,所述变电站运行信息采集再通过D5000***的实时数据,形成变电站的母线电压V、出线功率数据P、Q。
更进一步的,所述步骤2中的保护状态关联针对变电站的主变、所有出线的相关保护状态数据进行采集、关联。
更进一步的,所述保护状态数据包括:主变的差动保护、母线的母差保护和失灵保护、出线的距离保护和远跳等功能的投退状态。
更进一步的,所述保护状态数据采集方法:一是变电站的保护监控***,二是高清图像采集辨识技术;
变电站的保护监控***通过压板采集信号对变电站的保护屏的压板状态进行识别,高清图像采集辨识技术通过图谱技术对变电站的保护屏的压板状态进行识别,变电站的保护监控***识别的压板状态和高清图像采集辨识技术识别的压板状态进行判断,二者不一致时,通过人工确认,保证保护状态实时正确更新。
更进一步的,所述步骤3中的风险实时计算将步骤1、2收集的运行信息、保护状态数据汇集到智能分析平台,所述智能分析平台计算分析开关拒动、母线短路2种严重故障。
更进一步的,所述智能分析平台计算分析具体步骤如下:
①开关拒动严重故障判断:当500kV线路发生三相短路时,保护会跳掉线路两侧的开关,故障就会感染本站的相连母线,进而触发失灵保护,跳开该母线相连的所有开关,扩大事故范围;
②母线短路判断:发生母线短路时,会跳开母线相连的所有开关及母线分段开关;
③计算分析。
更进一步的,所述计算分析通过保护故障信息和压板实时状态数据判断变电站是正常运行还是故障状态,变电站处于故障状态时进行如下操作:
1)当结果是发生电网事件时,将变电站开关的运行状态信息与2种严重故障特征的分析比对,判断是哪一类的严重故障以及故障位置,最后筛选匹配出对应故障的处理预案,并推送给工作人员;
2)当结果是未发生故障且压板无异常情况时,更新计算边界信息再通过预想每一个故障,实时校核计算并更新对应故障的处理预案;
3)当结果是未发生故障且压板异常情况时,一是推送压板异常信息;二是同时更新计算边界信息,再通过预想每一个故障,实时校核计算并更新对应故障的处理预案。
更进一步的,所述步骤4的风险告警根据步骤3计算得到的严重故障类别、故障位置和处理预案,再进行综合风险分类,按实际电网事件和电网预想事件进行风险告警。
本发明与现有技术相比,其显著优点为:
本发明通过变电站运行信息采集、保护状态关联、风险实时计算和风险预警配合有效地降低现有变电站设备风险特别是母线严重故障的风险。本发明科学合理,适用性强,可靠性高,效果佳。
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
附图说明
图1为本发明的一种变电站母线状态动态检测分析与风险评估方法流程示意图。
图2为本发明500kV母线及配串开关图。
图3为本发明220kV母线及开关图。
具体实施方式
为了更加清楚地描述本发明的思想,技术方案和优点,具体实施方式通过实施例和附图来表明。显然地,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,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未付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。
实施例
如图1所示,一种变电站母线状态动态检测分析与风险评估方法,具体包括以下步骤:
步骤1:变电站运行信息采集;
变电站运行信息采集通过D5000***采集,变电站运行信息包括变电站的变压器、高压侧出线和中压侧出线拓扑图,通过变电站的变压器、高压侧出线和中压侧出线拓扑图形成变电站的母线分析网架。
所述变电站运行信息采集再通过D5000***的实时数据,形成变电站的母线电压V、出线功率数据P、Q。
步骤2:保护状态关联;
保护状态关联针对变电站的主变、所有出线的相关保护状态数据进行采集、关联。
所述保护状态数据包括:主变的差动保护、母线的母差保护和失灵保护、出线的距离保护和远跳等功能的投退状态。
所述保护状态数据采集方法:一是变电站的保护监控***,二是高清图像采集辨识技术;
变电站的保护监控***通过压板采集信号对变电站的保护屏的压板状态进行识别,高清图像采集辨识技术通过图谱技术对变电站的保护屏的压板状态进行识别,变电站的保护监控***识别的压板状态和高清图像采集辨识技术识别的压板状态进行判断,二者不一致时,通过人工确认,保证保护状态实时正确更新。
步骤3:风险实时计算;
风险实时计算将步骤1、2收集的运行信息、保护状态数据汇集到智能分析平台,所述智能分析平台计算分析开关拒动、母线短路2种严重故障。
所述智能分析平台计算分析具体步骤如下:
①开关拒动严重故障判断:当500kV线路发生三相短路时,保护会跳掉线路两侧的开关,故障就会感染本站的相连母线,进而触发失灵保护,跳开该母线相连的所有开关,扩大事故范围;
②母线短路判断:发生母线短路时,会跳开母线相连的所有开关及母线分段开关;
③计算分析。
所述计算分析通过保护故障信息和压板实时状态数据判断变电站是正常运行还是故障状态,变电站处于故障状态时进行如下操作:
1)当结果是发生电网事件时,将变电站开关的运行状态信息与2种严重故障特征的分析比对,判断是哪一类的严重故障以及故障位置,最后筛选匹配出对应故障的处理预案,并推送给工作人员;
2)当结果是未发生故障且压板无异常情况时,更新计算边界信息再通过预想每一个故障,实时校核计算并更新对应故障的处理预案;
3)当结果是未发生故障且压板异常情况时,一是推送压板异常信息;二是同时更新计算边界信息,再通过预想每一个故障,实时校核计算并更新对应故障的处理预案。
步骤4:风险告警。
风险告警根据步骤3计算得到的严重故障类别、故障位置和处理预案,再进行综合风险分类,按实际电网事件和电网预想事件进行风险告警。
具体案例
案例1(如图2所示)500kV母线判断风险
500kV变电站的500kV母线一般是3/2接线。正常运行方式下,通过预想线路短路故障时,第一串的第一个开关发生开关拒动,计算分析得到对应故障的处理预案。进一步,当通过分析平台发现第2串的第1、2个开关跳开,此时分析平台将更新边界信息,重新校核第一串的第一个开关发生开关拒动的处理预案,推送新的预测可能的风险。
案例2(如图3所示)220kV母线判断风险
500kV变电站的220kV母线一般是双分母双分段,当安排220kV的Ⅰ母线检修时,通过预想Ⅱ母故障,计算分析得到对应故障的处理预案。当检修期间,若通过压板状态图谱识别***或保护监控***发现检修母线Ⅰ母的第1回出线的远跳仍然投入,通过预想预想Ⅱ母故障,计算分析将导致Ⅰ、Ⅱ母所带负荷将全部丢失,此时立即发出严重告警信息,通知检修母线Ⅰ母的第1回出线的远跳功能必须尽快退出。由此降低全站失电风险。
上述所举实施例,对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步的详细说明,所应理解的是,以上所举实施例仅为本发明的优选实施方式而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内对本发明所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变电站母线状态动态检测分析与风险评估方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
步骤1:变电站运行信息采集;
步骤2:保护状态关联;
步骤3:风险实时计算;
步骤4:风险告警。
2.根据权利要求1所述的变电站母线状态动态检测分析与风险评估方法,其特征在于,所述步骤1中变电站运行信息采集通过D5000***采集,变电站运行信息包括变电站的变压器、高压侧出线和中压侧出线拓扑图,通过变电站的变压器、高压侧出线和中压侧出线拓扑图形成变电站的母线分析网架。
3.根据权利要求2所述的变电站母线状态动态检测分析与风险评估方法,其特征在于,所述变电站运行信息采集再通过D5000***的实时数据,形成变电站的母线电压V、出线功率数据P、Q。
4.根据权利要求3述的变电站母线状态动态检测分析与风险评估方法,其特征在于,所述步骤2中的保护状态关联针对变电站的主变、所有出线的相关保护状态数据进行采集、关联。
5.根据权利要求4述的变电站母线状态动态检测分析与风险评估方法,其特征在于,所述保护状态数据包括:主变的差动保护、母线的母差保护和失灵保护、出线的距离保护和远跳等功能的投退状态。
6.根据权利要求5所述的变电站母线状态动态检测分析与风险评估方法,其特征在于,所述保护状态数据采集方法:一是变电站的保护监控***,二是高清图像采集辨识技术;
变电站的保护监控***通过压板采集信号对变电站的保护屏的压板状态进行识别,高清图像采集辨识技术通过图谱技术对变电站的保护屏的压板状态进行识别,变电站的保护监控***识别的压板状态和高清图像采集辨识技术识别的压板状态进行判断,二者不一致时,通过人工确认,保证保护状态实时正确更新。
7.根据权利要求6所述的变电站母线状态动态检测分析与风险评估方法,其特征在于,所述步骤3中的风险实时计算将步骤1、2收集的运行信息、保护状态数据汇集到智能分析平台,所述智能分析平台计算分析开关拒动、母线短路2种严重故障。
8.根据权利要求7所述的变电站母线状态动态检测分析与风险评估方法,其特征在于,所述智能分析平台计算分析具体步骤如下:
①开关拒动严重故障判断:当500kV线路发生三相短路时,保护会跳掉线路两侧的开关,故障就会感染本站的相连母线,进而触发失灵保护,跳开该母线相连的所有开关,扩大事故范围;
②母线短路判断:发生母线短路时,会跳开母线相连的所有开关及母线分段开关;
③计算分析。
9.根据权利要求8所述的变电站母线状态动态检测分析与风险评估方法,其特征在于,所述计算分析通过保护故障信息和压板实时状态数据判断变电站是正常运行还是故障状态,变电站处于故障状态时进行如下操作:
1)当结果是发生电网事件时,将变电站开关的运行状态信息与2种严重故障特征的分析比对,判断是哪一类的严重故障以及故障位置,最后筛选匹配出对应故障的处理预案,并推送给工作人员;
2)当结果是未发生故障且压板无异常情况时,更新计算边界信息再通过预想每一个故障,实时校核计算并更新对应故障的处理预案;
3)当结果是未发生故障且压板异常情况时,一是推送压板异常信息;二是同时更新计算边界信息,再通过预想每一个故障,实时校核计算并更新对应故障的处理预案。
10.根据权利要求9所述的变电站母线状态动态检测分析与风险评估方法,其特征在于,所述步骤4的风险告警根据步骤3计算得到的严重故障类别、故障位置和处理预案,再进行综合风险分类,按实际电网事件和电网预想事件进行风险告警。
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