一種電力系統(tǒng)保護(hù)動(dòng)作風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電力系統(tǒng)保護(hù)動(dòng)作風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，其包括以下步驟：獲取現(xiàn)場錄波文件，并將現(xiàn)場錄波文件中的現(xiàn)場錄波量數(shù)據(jù)導(dǎo)出；將所述現(xiàn)場錄波量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成離線仿真軟件要求的數(shù)據(jù)格式，并保存為對(duì)應(yīng)文本文件；在離線仿真軟件中搭建與現(xiàn)場程序一致的電力系統(tǒng)保護(hù)功能邏輯；對(duì)現(xiàn)場錄波量數(shù)據(jù)進(jìn)行回放；確定現(xiàn)場錄波量數(shù)據(jù)回放時(shí)使到保護(hù)動(dòng)作的臨界動(dòng)作定值；將臨界動(dòng)作定值與現(xiàn)有動(dòng)作定值進(jìn)行比較，以評(píng)估保護(hù)功能動(dòng)作風(fēng)險(xiǎn)的大小。本發(fā)明還公開了電力系統(tǒng)保護(hù)動(dòng)作風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)。本發(fā)明利用現(xiàn)場錄波數(shù)據(jù)進(jìn)行回放，通過確定現(xiàn)場錄波回放時(shí)保護(hù)功能動(dòng)作的臨界動(dòng)作定值，并跟現(xiàn)有動(dòng)作定值進(jìn)行比較，評(píng)估保護(hù)功能動(dòng)作風(fēng)險(xiǎn)的大小，具有較高的可信度。
【專利說明】一種電力系統(tǒng)保護(hù)動(dòng)作風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)保護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及基于現(xiàn)場錄波數(shù)據(jù)的電力系統(tǒng)保 護(hù)動(dòng)作風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 電力系統(tǒng)在運(yùn)行中，可能發(fā)生各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，引起事故，系統(tǒng)或其中 一部分的正常工作遭到破壞，對(duì)用戶少送電或電能質(zhì)量變壞，甚至造成電氣設(shè)備損壞和人 身傷亡。電力系統(tǒng)保護(hù)能夠在各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生時(shí)，迅速而有選擇性地發(fā)出 信號(hào)、減負(fù)荷、切除故障元件或跳閘，是保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的最有效方法之一。
[0003] 電力系統(tǒng)保護(hù)同時(shí)要求具有高度的可信賴性和安全性，可信賴性要求在電力系統(tǒng) 故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)保護(hù)不拒動(dòng)，安全性要求在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)保護(hù)不誤動(dòng)。電 力系統(tǒng)保護(hù)在設(shè)計(jì)階段就考慮并兼顧了這兩個(gè)方面的性能要求。但隨著電力系統(tǒng)投運(yùn)時(shí)間 的增長，電力系統(tǒng)保護(hù)這兩個(gè)方面的性能會(huì)發(fā)生變化，從而增加拒動(dòng)或誤動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)，需要采 取一定的手段掌握風(fēng)險(xiǎn)情況。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 針對(duì)上述不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種基于現(xiàn)場錄波數(shù)據(jù)的電力系統(tǒng)保 護(hù)動(dòng)作風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，其通過確定臨界動(dòng)作定值判斷該電力系統(tǒng)保護(hù)動(dòng)作的風(fēng)險(xiǎn)情況，可 對(duì)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行情況下保護(hù)動(dòng)作的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效評(píng)估。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0006] -種電力系統(tǒng)保護(hù)動(dòng)作風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，其包括以下步驟：
[0007] 通過手動(dòng)啟動(dòng)電氣量錄波獲取電力系統(tǒng)在各種運(yùn)行方式、工況下運(yùn)行的現(xiàn)場錄波 文件，并將現(xiàn)場錄波文件中的現(xiàn)場錄波量數(shù)據(jù)導(dǎo)出；
[0008] 將所述現(xiàn)場錄波量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成離線仿真軟件要求的數(shù)據(jù)格式，并保存為對(duì)應(yīng)文本 文件；
[0009] 在離線仿真軟件中搭建與現(xiàn)場程序一致的電力系統(tǒng)保護(hù)功能邏輯；
[0010] 通過離線仿真軟件調(diào)取所述對(duì)應(yīng)文本文件，以對(duì)現(xiàn)場錄波量數(shù)據(jù)進(jìn)行回放；
[0011] 修改離線仿真軟件中相關(guān)的保護(hù)功能的動(dòng)作定值，確定現(xiàn)場錄波量數(shù)據(jù)回放時(shí)使 到保護(hù)動(dòng)作的臨界動(dòng)作定值；
[0012] 將臨界動(dòng)作定值與現(xiàn)有動(dòng)作定值進(jìn)行比較，以評(píng)估保護(hù)功能動(dòng)作風(fēng)險(xiǎn)的大小。
[0013] 所述離線仿真軟件為PSCAD/EMTDC仿真軟件，所述對(duì)應(yīng)文本文件的格式為.txt的 文本文檔格式。
[0014] 對(duì)現(xiàn)場錄波量數(shù)據(jù)進(jìn)行回放通過PSCAD/EMTDC仿真軟件中的文件閱讀模塊 fiIeread實(shí)現(xiàn)。
[0015] 所述臨界動(dòng)作定值為在現(xiàn)場錄波數(shù)據(jù)回放時(shí)，生成的保護(hù)判據(jù)量未達(dá)到現(xiàn)有動(dòng)作 定值時(shí)，通過逐步減小現(xiàn)有動(dòng)作定值的調(diào)整方法，找到現(xiàn)場錄波量數(shù)據(jù)回放時(shí)剛好使到保 護(hù)動(dòng)作的值。
[0016] 臨界動(dòng)作定值與現(xiàn)有動(dòng)作定值進(jìn)行比較，當(dāng)現(xiàn)有動(dòng)作定值跟臨界動(dòng)作定值的比值 小于1. 3時(shí)，電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)保護(hù)存在誤動(dòng)動(dòng)作風(fēng)險(xiǎn)；當(dāng)現(xiàn)有動(dòng)作定值跟臨界動(dòng)作定 值的比值處于1. 3?1. 5時(shí)，跟電力系統(tǒng)保護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)一致，處于正常狀態(tài)。
[0017] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種基于現(xiàn)場錄波數(shù)據(jù)的電力系統(tǒng)保護(hù)動(dòng)作風(fēng)險(xiǎn)評(píng) 估系統(tǒng)，其通過確定臨界動(dòng)作定值判斷該電力系統(tǒng)保護(hù)動(dòng)作的風(fēng)險(xiǎn)情況，可對(duì)電力系統(tǒng)正 常運(yùn)行情況下保護(hù)動(dòng)作的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效評(píng)估。
[0018] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0019] 一種電力系統(tǒng)保護(hù)動(dòng)作風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)，其包括：
[0020] 導(dǎo)出單元，用于通過手動(dòng)啟動(dòng)電氣量錄波獲取電力系統(tǒng)在各種運(yùn)行方式、工況下 運(yùn)行的現(xiàn)場錄波文件，并將現(xiàn)場錄波文件中的現(xiàn)場錄波量數(shù)據(jù)導(dǎo)出；
[0021] 轉(zhuǎn)換單元，用于將所述現(xiàn)場錄波量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成離線仿真軟件要求的數(shù)據(jù)格式，并 保存為對(duì)應(yīng)文本文件；
[0022] 搭建單元，用于在離線仿真軟件中搭建與現(xiàn)場程序一致的電力系統(tǒng)保護(hù)功能邏 輯；
[0023] 回放單元，用于通過離線仿真軟件調(diào)取所述對(duì)應(yīng)文本文件，以對(duì)現(xiàn)場錄波量數(shù)據(jù) 進(jìn)行回放；
[0024] 確定單元，用于修改離線仿真軟件中相關(guān)的保護(hù)功能的動(dòng)作定值，確定現(xiàn)場錄波 量數(shù)據(jù)回放時(shí)使到保護(hù)動(dòng)作的臨界動(dòng)作定值；
[0025] 比較單元，用于將臨界動(dòng)作定值與現(xiàn)有動(dòng)作定值進(jìn)行比較，以評(píng)估保護(hù)功能動(dòng)作 風(fēng)險(xiǎn)的大小。
[0026] 所述離線仿真軟件為PSCAD/EMTDC仿真軟件，所述對(duì)應(yīng)文本文件的格式為.txt的 文本文檔格式。
[0027] 所述回放單元通過PSCAD/EMTDC仿真軟件中的文件閱讀模塊fiIeread對(duì)現(xiàn)場錄波 量數(shù)據(jù)進(jìn)行回放。
[0028] 所述臨界動(dòng)作定值為在現(xiàn)場錄波數(shù)據(jù)回放時(shí)，生成的保護(hù)判據(jù)量未達(dá)到現(xiàn)有動(dòng)作 定值時(shí)，通過逐步減小現(xiàn)有動(dòng)作定值的調(diào)整方法，找到現(xiàn)場錄波量數(shù)據(jù)回放時(shí)剛好使到保 護(hù)動(dòng)作的值。
[0029] 臨界動(dòng)作定值與現(xiàn)有動(dòng)作定值進(jìn)行比較，當(dāng)現(xiàn)有動(dòng)作定值跟臨界動(dòng)作定值的比值 小于1. 3時(shí)，電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)保護(hù)存在誤動(dòng)動(dòng)作風(fēng)險(xiǎn)；當(dāng)現(xiàn)有動(dòng)作定值跟臨界動(dòng)作定 值的比值處于1. 3?1. 5時(shí)，跟電力系統(tǒng)保護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)一致，處于正常狀態(tài)。
[0030] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下的優(yōu)勢：
[0031] (1)利用現(xiàn)場錄波數(shù)據(jù)進(jìn)行回放，跟電力系統(tǒng)實(shí)際情況一致。
[0032] (2)離線仿真軟件搭建電力系統(tǒng)保護(hù)各個(gè)保護(hù)功能的邏輯，可以實(shí)現(xiàn)與電力系統(tǒng) 保護(hù)裝置一致的功能。
[0033] (3)通過確定現(xiàn)場錄波回放時(shí)保護(hù)功能動(dòng)作的臨界動(dòng)作定值，并跟現(xiàn)有動(dòng)作定值 進(jìn)行比較，評(píng)估保護(hù)功能動(dòng)作風(fēng)險(xiǎn)的大小。具有較高的可信度。
[0034] (4)實(shí)現(xiàn)簡便、準(zhǔn)確性高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0035] 圖1是本發(fā)明基于現(xiàn)場錄波數(shù)據(jù)的電力系統(tǒng)保護(hù)動(dòng)作風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法流程圖；
[0036] 圖2是某電力工程中，手動(dòng)啟動(dòng)電氣量錄波方式生成的現(xiàn)場錄波文件（.dat)的示 意圖；
[0037] 圖3是某電力工程中，通過錄波文件的查看軟件查看電氣量波形圖；
[0038] 圖4是某電力工程中，導(dǎo)出的現(xiàn)場錄波量數(shù)據(jù)的示意圖；
[0039] 圖5是某電力工程中，現(xiàn)場錄波量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后并保存的文本文檔格式的示意圖；
[0040] 圖6為某電力工程中，在離線仿真軟件PSCAD/EMTDC中搭建某保護(hù)功能邏輯圖；
[0041] 圖7為某電力工程中，利用PSCAD/EMTDC仿真軟件中的文件閱讀模塊fileread對(duì) 現(xiàn)場錄波量數(shù)據(jù)進(jìn)行回放的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042] 為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明的實(shí) 施方式不限于此。
[0043] 實(shí)施例
[0044] 基于現(xiàn)場錄波數(shù)據(jù)的電力系統(tǒng)保護(hù)動(dòng)作風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法如附圖1所示，具體如下：
[0045] (1)通過手動(dòng)啟動(dòng)電氣量錄波等方式獲取電力系統(tǒng)在各種運(yùn)行方式、工況下運(yùn)行 的現(xiàn)場錄波文件。
[0046] 現(xiàn)在的電力工程均具備手動(dòng)啟動(dòng)電氣量錄波的功能。以某電力工程為例，正常運(yùn) 行時(shí)手動(dòng)啟動(dòng)電氣量錄波生成文件（.dat)如圖2所示：
[0047] (2)通過錄波文件的查看軟件查看并導(dǎo)出現(xiàn)場錄波文件中的錄波量數(shù)據(jù)。
[0048] 以某電力工程為例，通過錄波文件的查看軟件查看電氣量波形如圖3所示，并導(dǎo) 出錄波量數(shù)據(jù)如圖4所示：
[0049] (3)將導(dǎo)出的現(xiàn)場錄波量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成離線仿真軟件PSCAD/EMTDC要求的數(shù)據(jù)格式 并保存為文本文檔格式（.txt)。
[0050] 以某電力工程為例，將導(dǎo)出的現(xiàn)場錄波量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換并保存為文本文檔格式（.txt) 后如圖5所示：
[0051] (4)在離線仿真軟件PSCAD/EMTDC中搭建跟現(xiàn)場程序一致的電力系統(tǒng)保護(hù)功能邏 輯。
[0052] 以某電力工程為例，在離線仿真軟件PSCAD/EMTDC中搭建某保護(hù)功能邏輯如圖6 所示：
[0053] (5)將保存的文本文檔放置于某一目錄文件夾中，利用離線仿真軟件PSCAD/ EMTDC中的文件閱讀模塊fileread對(duì)現(xiàn)場錄波量數(shù)據(jù)進(jìn)行回放。
[0054] 以某電力工程為例，利用離線仿真軟件PSCAD/EMTDC中的文件閱讀模塊fileread 對(duì)現(xiàn)場錄波量數(shù)據(jù)進(jìn)行回放如圖7所示：
[0055] (6)通過修改調(diào)整離線仿真軟件PSCAD/EMTDC中相關(guān)保護(hù)功能的動(dòng)作定值，確定 現(xiàn)場錄波量數(shù)據(jù)回放時(shí)使到保護(hù)動(dòng)作的臨界動(dòng)作定值。
[0056] 以某電力工程圖6所示的保護(hù)功能為例，現(xiàn)有動(dòng)作定值為0. 08,現(xiàn)場錄波數(shù)據(jù)回 放時(shí)，生成的保護(hù)判據(jù)量未達(dá)到〇. 08,保護(hù)未動(dòng)作。通過逐步減小動(dòng)作定值的調(diào)整方法，找 到現(xiàn)場錄波量數(shù)據(jù)回放時(shí)剛好使到保護(hù)動(dòng)作的動(dòng)作定值即為臨界動(dòng)作定值。表1為3個(gè)現(xiàn) 場錄波數(shù)據(jù)回放時(shí)分別確定的臨界動(dòng)作定值：
[0057] 表1使到圖6保護(hù)功能動(dòng)作的臨界定值
[0058]
【權(quán)利要求】
1. 一種電力系統(tǒng)保護(hù)動(dòng)作風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，其特征在于，其包括以下步驟： 通過手動(dòng)啟動(dòng)電氣量錄波獲取電力系統(tǒng)在各種運(yùn)行方式、工況下運(yùn)行的現(xiàn)場錄波文 件，并將現(xiàn)場錄波文件中的現(xiàn)場錄波量數(shù)據(jù)導(dǎo)出； 將所述現(xiàn)場錄波量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成離線仿真軟件要求的數(shù)據(jù)格式，并保存為對(duì)應(yīng)文本文 件； 在離線仿真軟件中搭建與現(xiàn)場程序一致的電力系統(tǒng)保護(hù)功能邏輯； 通過離線仿真軟件調(diào)取所述對(duì)應(yīng)文本文件，以對(duì)現(xiàn)場錄波量數(shù)據(jù)進(jìn)行回放； 修改離線仿真軟件中相關(guān)的保護(hù)功能的動(dòng)作定值，確定現(xiàn)場錄波量數(shù)據(jù)回放時(shí)使到保 護(hù)動(dòng)作的臨界動(dòng)作定值； 將臨界動(dòng)作定值與現(xiàn)有動(dòng)作定值進(jìn)行比較，以評(píng)估保護(hù)功能動(dòng)作風(fēng)險(xiǎn)的大小。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)保護(hù)動(dòng)作風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，其特征在于，所述離線仿 真軟件為PSCAD/EMTDC仿真軟件，所述對(duì)應(yīng)文本文件的格式為.txt的文本文檔格式。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力系統(tǒng)保護(hù)動(dòng)作風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，其特征在于，對(duì)現(xiàn)場錄波 量數(shù)據(jù)進(jìn)行回放通過PSCAD/EMTDC仿真軟件中的文件閱讀模塊fileread實(shí)現(xiàn)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)保護(hù)動(dòng)作風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，其特征在于，所述臨界動(dòng) 作定值為在現(xiàn)場錄波數(shù)據(jù)回放時(shí)，生成的保護(hù)判據(jù)量未達(dá)到現(xiàn)有動(dòng)作定值時(shí)，通過逐步減 小現(xiàn)有動(dòng)作定值的調(diào)整方法，找到現(xiàn)場錄波量數(shù)據(jù)回放時(shí)剛好使到保護(hù)動(dòng)作的值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電力系統(tǒng)保護(hù)動(dòng)作風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，其特征在于，臨界動(dòng)作定 值與現(xiàn)有動(dòng)作定值進(jìn)行比較，當(dāng)現(xiàn)有動(dòng)作定值跟臨界動(dòng)作定值的比值小于1. 3時(shí)，電力系 統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)保護(hù)存在誤動(dòng)動(dòng)作風(fēng)險(xiǎn)；當(dāng)現(xiàn)有動(dòng)作定值跟臨界動(dòng)作定值的比值處于1. 3? 1. 5時(shí)，跟電力系統(tǒng)保護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)一致，處于正常狀態(tài)。
6. -種電力系統(tǒng)保護(hù)動(dòng)作風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)，其特征在于，其包括： 導(dǎo)出單元，用于通過手動(dòng)啟動(dòng)電氣量錄波獲取電力系統(tǒng)在各種運(yùn)行方式、工況下運(yùn)行 的現(xiàn)場錄波文件，并將現(xiàn)場錄波文件中的現(xiàn)場錄波量數(shù)據(jù)導(dǎo)出； 轉(zhuǎn)換單元，用于將所述現(xiàn)場錄波量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成離線仿真軟件要求的數(shù)據(jù)格式，并保存 為對(duì)應(yīng)文本文件； 搭建單元，用于在離線仿真軟件中搭建與現(xiàn)場程序一致的電力系統(tǒng)保護(hù)功能邏輯； 回放單元，用于通過離線仿真軟件調(diào)取所述對(duì)應(yīng)文本文件，以對(duì)現(xiàn)場錄波量數(shù)據(jù)進(jìn)行 回放； 確定單元，用于修改離線仿真軟件中相關(guān)的保護(hù)功能的動(dòng)作定值，確定現(xiàn)場錄波量數(shù) 據(jù)回放時(shí)使到保護(hù)動(dòng)作的臨界動(dòng)作定值； 比較單元，用于將臨界動(dòng)作定值與現(xiàn)有動(dòng)作定值進(jìn)行比較，以評(píng)估保護(hù)功能動(dòng)作風(fēng)險(xiǎn) 的大小。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電力系統(tǒng)保護(hù)動(dòng)作風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)，其特征在于，所述離線仿 真軟件為PSCAD/EMTDC仿真軟件，所述對(duì)應(yīng)文本文件的格式為.txt的文本文檔格式。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電力系統(tǒng)保護(hù)動(dòng)作風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)，其特征在于，所述回放單 元通過PSCAD/EMTDC仿真軟件中的文件閱讀模塊fileread對(duì)現(xiàn)場錄波量數(shù)據(jù)進(jìn)行回放。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電力系統(tǒng)保護(hù)動(dòng)作風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)，其特征在于，所述臨界動(dòng) 作定值為在現(xiàn)場錄波數(shù)據(jù)回放時(shí)，生成的保護(hù)判據(jù)量未達(dá)到現(xiàn)有動(dòng)作定值時(shí)，通過逐步減 小現(xiàn)有動(dòng)作定值的調(diào)整方法，找到現(xiàn)場錄波量數(shù)據(jù)回放時(shí)剛好使到保護(hù)動(dòng)作的值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電力系統(tǒng)保護(hù)動(dòng)作風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)，其特征在于，臨界動(dòng)作定 值與現(xiàn)有動(dòng)作定值進(jìn)行比較，當(dāng)現(xiàn)有動(dòng)作定值跟臨界動(dòng)作定值的比值小于1. 3時(shí)，電力系 統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)保護(hù)存在誤動(dòng)動(dòng)作風(fēng)險(xiǎn)；當(dāng)現(xiàn)有動(dòng)作定值跟臨界動(dòng)作定值的比值處于1. 3? 1. 5時(shí)，跟電力系統(tǒng)保護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)一致，處于正常狀態(tài)。
【文檔編號(hào)】G06F17/50GK104317989SQ201410525305
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年10月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月8日
【發(fā)明者】鄭偉, 盧志良, 張楠, 周全, 楊光源, 顧保全 申請(qǐng)人:中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司檢修試驗(yàn)中心