基于D5000系统的配电网母线电压异常判断方法与流程

本发明涉及电网调度配电网母线电压异常故障处理领域，具体涉及一种基于d5000系统的配电网母线电压异常判断方法。

背景技术：

配电网母线电压异常故障可能有多种原因造成，如:单条线路单相接地、多条线路同相接地、线路断线、线路高压熔丝熔断、线路低压熔丝熔断(低压小开关跳闸)、谐振、复合故障等。目前是通过调度员人工分析判断具体故障类型，进行故障处理。

智能电网调度控制系统简称d5000系统，是新一代的智能电网调度技术支持系统基础平台，实现了“远程调阅、告警直传、横向贯通、纵向管理”的功能。

技术实现要素：

本发明的目的是:提供一种基于d5000系统的配电网母线电压异常判断方法，对各种故障类型之间的特征量差异进行甄别，通过机器语言判断配电网母线电压异常故障的具体类型，为调度员处理配电网母线电压异常提供辅助决策意见。

本发明的设计原理是:基于智能电网调度控制系统(即d5000系统)的电网实时信息功能，深化d5000系统应用，利用配电网母线电压（ua、ub、uc、uab、ubc、uca）实时遥测数据，在系统平台上编写程序代码，预判具体故障原因，为调度员提供配电网母线电压异常判断的调度辅助决策意见。

本发明的技术解决方案是:基于d5000系统的配电网母线电压异常判断方法包括以下步骤:

步骤一:通过所述d5000系统提取配电网母线相电压、线电压实时遥测数据；

步骤二:通过d5000系统对配电网母线相电压、线电压实时数据进行计算和预判；

步骤三:输出计算和预判结果；

步骤四:调度员对计算和预判结果进行人工确认，并启动相应处理流程；

步骤五:步骤一至步骤四实时反复进行。

进一步地，前述步骤二中进行预判是通过提取特征数据推断出具体的故障原因，其根据是不同异常现象时配电网母线电压差异，它具体分为以下十三种情况:

s1:正常运行电压:根据电力系统调度规程正常配电网母线线电压10-10.7kv(20-21.4kv)、相电压范围5.77-6.17kv(11.55-12.36kv)；

s2:单相金属性接地:接地相电压降为0，其余两相相电压升高为线电压，线电压不变；

s3:单相过渡电阻接地(不完全接地):接地相电压降低但不为0，另两相电压升高，高于相电压低于线电压，线电压不变；

s4:压变高压熔丝一相熔断:熔断相电压降低很多但不为零，其余两相电压不变，与熔断相相关的线电压降低；

s5:压变高压熔丝二相熔断:熔断相电压降低很多但不为零，另一相电压不变，两熔断相线电压为零，和健全相线电压均为相电压；

s6:压变低压熔丝一相熔断:熔断相电压降低至零，另两相电压不变，与熔断相相关线电压降低；

s7:压变低压熔丝两相熔断:熔断相电压降低至零，另一相电压不变，相电压降低至零的两相为熔断相；

s8:线路单相断线:一相电压略微升高但不超过1.5倍相电压，另外两相电压略微降低，不低于0.866倍相电压，电压升高相为断线相；

s9:线路两相断线:一相电压降低但大于零，两相电压升高且相等，不超过线电压，电压升高的两相为断线相；

s10:基频谐振:一相电压降低，两相电压升高超过线电压，不超过3.2倍的相电压，线电压不变；

s11:分频谐振:三相电压升高，一般上升到1.2-1.5倍的相电压，一般不超过2.5倍相电压，线电压不变；

s12:高频谐振:三相电压同时升高，过电压较大，相电压升高3倍以上，线电压不变；

s13:其它:同时不满足s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7、s8、s9、s10、s11、s12的条件下判断为其它，其它情况考虑复合故障、遥测数据异常、电网对地电容不对称、耦合传递零序电压、雷电感应过电压等情况。

进一步地，步骤三中所述输出计算和预判结果的内容包括根据所述计算和预判结果输出告警信号，方式包括告警模式、报表模式、图形展示。

本发明所述技术方案所产生的有益效果为:缩短了调度员对于配电网母线电压异常判断和处理的时间，提高了调度员对于配电网母线电压判断的准确率，降低了调控员的劳动强度。

附图说明

图1是本发明判断方法中s1情况的控制流程图；

图2是本发明判断方法中s2情况的控制流程图；

图3是本发明判断方法中s3情况的控制流程图；

图4是本发明判断方法中s4情况的控制流程图；

图5是本发明判断方法中s5情况的控制流程图；

图6是本发明判断方法中s6情况的控制流程图；

图7是本发明判断方法中s7情况的控制流程图；

图8是本发明判断方法中s8情况的控制流程图；

图9是本发明判断方法中s9情况的控制流程图；

图10是本发明判断方法中s10情况控制流程图；

图11是本发明判断方法中s11情况控制流程图；

图12是本发明判断方法中s12情况控制流程图；

图13是本发明判断方法中s13情况控制流程图；

图14是本发明在洪泽区域城北变实际应用展示图片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术解决方案，但不能理解为是对技术方案的限制。

实施例:洪泽区域电网某变电站10kvi段母线电压异常判断

步骤一:在d5000数据库计算点表中定义十三种异常情况，并定义结果1为输出该定义的情况，0为不输出该定义的情况；

具体的十三种情况如下:

s1:正常运行电压:根据电力系统调度规程正常配电网母线线电压10-10.7kv(20-21.4kv)、相电压范围5.77-6.17kv(11.55-12.36kv)；本实施例中参数设置按照调度规程设定；

s2:单相金属性接地:接地相电压降为0，其余两相相电压升高为线电压，线电压不变；考虑零漂等影响因素，本实施例中将接地相电压设置在0至1kv，考虑到实际运行情况将其余两相相电压设置在8.5至10.7kv；

s3:单相过渡电阻接地(不完全接地):接地相电压降低但不为0，另两相电压升高，高于相电压低于线电压，线电压不变；本实施例中将接地相电压设置在1至5kv，考虑到实际运行情况将其余两相相电压设置在6.17至8.5kv；

s4:压变高压熔丝一相熔断:熔断相电压降低很多但不为零，其余两相电压不变，与熔断相相关的线电压降低；本实施例中将熔断相电压设置在0至1kv，考虑到实际运行情况将与熔断相相关的线电压设置在6.17至9kv；

s5:压变高压熔丝二相熔断:熔断相电压降低很多但不为零，另一相电压不变，两熔断相线电压为零，和健全相线电压均为相电压；实施例中将熔断相电压设置在0至2kv，两熔断相线电压设置在0至0.1kv；

s6:压变低压熔丝一相熔断:熔断相电压降低至零，另两相电压不变，与熔断相相关线电压降低；实施例中将熔断相电压设置在0至0.1kv，与熔断相相关线电压设置在6.6至9.5kv；

s7:压变低压熔丝两相熔断:熔断相电压降低至零，另一相电压不变，相电压降低至零的两相为熔断相；实施例中将熔断相电压设置在0至0.1kv;

s8:线路单相断线:一相电压略微升高但不超过1.5倍相电压，另外两相电压略微降低，不低于0.866倍相电压，电压升高相为断线相；实施例中将断线相电压设置在6.6至9.9kv;非断线相电压设置在4.9至5.6kv;

s9:线路两相断线:一相电压降低但大于零，两相电压升高且相等，不超过线电压，电压升高的两相为断线相；实施例中将断线相电压设置在6.6至9.5kv;非断线相电压设置在0至4.9kv;

s10:基频谐振:一相电压降低，两相电压升高超过线电压，不超过3.2倍的相电压，线电压不变；实施例电压降低相相电压设置在0至5.6kv;电压升高相相电压设置在10.7至21.1kv;

s11:分频谐振:三相电压升高，一般上升到1.2-1.5倍的相电压，一般不超过2.5倍相电压，线电压不变；实施例相电压设置在6.8至14kv；

s12:高频谐振:三相电压同时升高，过电压较大，相电压设置为3倍以上，线电压不变；实施例相电压设置大于14kv；

s13:其它:同时不满足s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7、s8、s9、s10、s11、s12的条件下判断为其它，其它情况考虑复合故障、遥测数据异常、电网对地电容不对称、耦合传递零序电压、雷电感应过电压等情况；

步骤二:基于d5000系统公式定义功能，利用c语言编写十三种异常情况下的程序语句；

定义:操作数1:10kvi段母线线电压uab

操作数2:10kvi段母线线电压ubc

操作数3:10kvi段母线线电压uca

操作数4:10kvi段母线a相电压幅值

操作数5:10kvi段母线b相电压幅值

操作数6:10kvi段母线c相电压幅值

操作数7:对应于s1情况，正常运行电压判断

操作数8:对应于s2情况，单相金属性接地，且判断为a相接地

操作数9:对应于s2情况，单相金属性接地，且判断为b相接地

操作数10:对应于s2情况，单相金属性接地，且判断为c相接地

操作数11:对应于s3情况，单相过渡电阻接地，且判断为a相接地

操作数12:对应于s3情况，单相过渡电阻接地，且判断为b相接地

操作数13:对应于s3情况，单相过渡电阻接地，且判断为c相接地

操作数14:对应于s4情况，压变高压熔丝一相熔断，且判断为a相熔断

操作数15:对应于s4情况，压变高压熔丝一相熔断，且判断为b相接地

操作数16:对应于s4情况，压变高压熔丝一相熔断，且判断为c相接地

操作数17:对应于s5情况，压变高压熔丝两相熔断，且判断为ab两相熔断

操作数18:对应于s5情况，压变高压熔丝两相熔断，且判断为bc两相熔断

操作数19:对应于s5情况，压变高压熔丝两相熔断，且判断为ca相熔断

操作数20:对应于s6情况，压变低压熔丝一相熔断，且判断为a相熔断

操作数21:对应于s6情况，压变低压熔丝一相熔断，且判断为b相熔断

操作数22:对应于s6情况，压变低压熔丝一相熔断，且判断为c相熔断

操作数23:对应于s7情况，压变低压熔丝两相熔断，且判断为ab相熔断

操作数24:对应于s7情况，压变低压熔丝两相熔断，且判断为bc相熔断

操作数25:对应于s7情况，压变低压熔丝两相熔断，且判断为ca相熔断

操作数26:对应于s8情况，线路单相断线，且判断为a相断线

操作数27:对应于s8情况，线路单相断线，且判断为b相断线

操作数28:对应于s8情况，线路单相断线，且判断为c相断线

操作数29:对应于s9情况，线路两相断线，且判断为ab相断线

操作数30:对应于s9情况，线路两相断线，且判断为bc相断线

操作数31:对应于s9情况，线路两相断线，且判断为ca相断线

操作数32:对应于s10情况，基频谐振判断

操作数33:对应于s11情况，分频谐振判断

操作数34:对应于s12情况，高频谐振判断

操作数35:对应于s13情况，其它情况判断

在d5000系统公式定义中，具体的c语言程序语句如下:

if((9.5<@1)&&(@1<10.7)&&(9.5<@2)&&(@2<10.7)&&(9.5<@3)&&(@3<10.7)&&(5.6<@4)&&(@4<6.6)&&(5.6<@5)&&(@5<6.6)&&(5.6<@6)&&(@6<6.6)){@7=1；}else{@7=0；}//s1(正常运行电压)

if((9.5<@1)&&(@1<10.7)&&(9.5<@2)&&(@2<10.7)&&(9.5<@3)&&(@3<10.7)&&(0<@4)(@4<1)&&(8.5<@5)&&(@5<10.7)&&(8.5<@6)&&(@6<10.7)){@8=1；}else{@8=0；}//s2(a相金属性接地)

if((9.5<@1)&&(@1<10.7)&&(9.5<@2)&&(@2<10.7)&&(9.5<@3)&&(@3<10.7)&&(8.5<@4)&&(@4<10.7)&&(0<@5)&&(@5<1)&&(8.5<@6)&&(@6<10.7)){@9=1；}else{@9=0；}//s2(b相金属性接地)

if((9.5<@1)&&(@1<10.7)&&(9.5<@2)&&(@2<10.7)&&(9.5<@3)&&(@3<10.7)&&(8.5<@4)&&(@4<10.7)&&(8.5<@5)&&(@5<10.7)&&(0<@6)&&(@6<1)){@10=1；}else{@10=0；}//s2(c相金属性接地)

if((9.5<@1)&&(@1<10.7)&&(9.5<@2)&&(@2<10.7)&&(9.5<@3)&&(@3<10.7)&&(1<@4)&&(@4<5)&&(6.17<@5)&&(@5<8.5)&&(6.17<@6)&&(@6<8.5)){@11=1；}else{@11=0；}//s3(a相过渡电阻接地)

if((9.5<@1)&&(@1<10.7)&&(9.5<@2)&&(@2<10.7)&&(9.5<@3)&&(@3<10.7)&&(6.17<@4)&&(@4<8.5)&&(1<@5)&&(@5<5)&&(6.17<@6)&&(@6<8.5)){@12=1；}else{@12=0；}//s3(b相过渡电阻接地)

if((0<@1)&&(@1<0.1)&&(9.5<@2)&&(@2<10.7)&&(9.5<@3)&&(@3<10.7)&&(6.17<@4)&&(@4<8.5)&&(6.17<@5)&&(@5<8.5)&&(1<@6)&&(@6<5)){@13=1；}else{@13=0；}//s3(c相过渡电阻接地)

if((6.17<@1)&&(@1<9)&&(9.5<@2)&&(@2<10.7)&&(6.17<@3)&&(@3<9)&&(0<@4)&&(@4<1)&&(5.6<@5)&&(@5<6.6)&&(5.6<@6)&&(@6<6.6)){@14=1；}else{@14=0；}//s4(压变a相高压熔丝熔断)

if((6.17<@1)&&(@1<9)&&(6.17<@2)&&(@2<9)&&(9.5<@3)&&(@3<10.7)&&(5.6<@4)&&(@4<6.6)&&(0<@5)&&(@5<1)&&(5.6<@6)&&(@6<6.6)){@15=1；}else{@15=0；}//s4(压变b相高压熔丝熔断)

if((9.5<@1)&&(@1<10.7)&&(6.17<@2)&&(@2<9)&&(6.17<@3)&&(@3<9)&&(5.6<@4)&&(@4<6.6)&&(5.6<@5)&&(@5<6.6)&&(0<@6)&&(@6<1)){@16=1；}else{@16=0；}//s4(压变c相高压熔丝熔断)

if((0<@1)&&(@1<0.1)&&(5.6<@2)&&(@2<6.6)&&(5.6<@3)&&(@3<6.6)&&(0<@4)&&(@4<2)&&(0<@5)&&(@5<2)&&(5.6<@6)&&(@6<6.6)){@17=1；}else{@17=0；}//s5(压变ab相高压熔丝熔断)

if((5.6<@1)&&(@1<6.6)&&(0<@2)&&(@2<0.1)&&(5.6<@3)&&(@3<6.6)&&(5.6<@4)&&(@4<6.6)&&(0<@5)&&(@5<2)&&(0<@6)&&(@6<2)){@18=1；}else{@18=0；}//s5(压变bc相高压熔丝熔断)

if((5.6<@1)&&(@1<6.6)&&(5.6<@2)&&(@2<6.6)&&(0<@3)&&(@3<0.1)&&(0<@4)&&(@4<2)&&(5.6<@5)&&(@5<6.6)&&(0<@6)&&(@6<2)){@19=1；}else{@19=0；}//s5(压变ca相高压熔丝熔断)

if((6.5<@1)&&(@1<9.5)&&(9.5<@2)&&(@2<10.7)&&(6.5<@3)&&(@3<9.5)&&(0<@4)&&(@4<0.1)&&(5.6<@5)&&(@5<6.6)&&(5.6<@6)&&(@6<6.6)){@20=1；}else{@20=0；}//s6(压变a相低压熔丝熔断)

if((6.5<@1)&&(@1<9.5)&&(6.5<@2)&&(@2<9.5)&&(9.5<@3)&&(@3<10.7)&&(5.6<@4)&&(@4<6.6)&&(0<@5)&&(@5<0.1)&&(5.6<@6)&&(@6<6.6)){@21=1；}else{@21=0；}//s6(压变b相低压熔丝熔断)

if((9.5<@1)&&(@1<10.7)&&(6.5<@2)&&(@2<9.5)&&(6.5<@3)&&(@3<9.5)&&(5.6<@4)&&(@4<6.6)&&(5.6<@5)&&(@5<6.6)&&(0<@6)&&(@6<0.1)){@22=1；}else{@22=0；}//s6(压变c相低压熔丝熔断)

if((0<@4)&&(@4<0.1)&&(0<@5)&&(@5<0.1)&&(5.6<@6)&&(@6<6.6)){@23=1；}else{@23=0；}//s7(压变ab相低压熔丝熔断)

if((5.6<@4)&&(@4<6.6)&&(0<@5)&&(@5<0.1)&&(0<@6)&&(@6<0.1)){@24=1；}else{@24=0；}//s7(压变bc相低压熔丝熔断)

if((0<@4)&&(@4<0.1)&&(5.6<@5)&&(@5<6.6)&&(0<@6)&&(@6<0.1)){@25=1；}else{@25=0；}//s7(压变ca相低压熔丝熔断)

if((6.6<@4)&&(@4<9)&&(4.9<@5)&&(@5<5.6)&&(4.9<@6)&&(@6<5.6)){@26=1；}else{@26=0；}//s8(线路a相断线)

if((4.9<@4)&&(@4<5.6)&&(6.6<@5)&&(@5<9)&&(4.9<@6)&&(@6<5.6)){@27=1；}else{@27=0；}//s8(线路b相断线)

if((4.9<@4)&&(@4<5.6)&&(4.9<@5)&&(@5<5.6)&&(6.6<@6)&&(@6<9)){@28=1；}else{@28=0；}//s8(线路c相断线)

if((6.6<@4)&&(@4<9.5)&&(6.6<@5)&&(@5<9.5)&&(@4=@5)&&(0<@6)&&(@6<4.9)){@29=1；}else{@29=0；}//s9(线路ab相断线)

if((0<@4)&&(@4<4.9)&&(6.6<@5)&&(@5<9.5)&&(6.6<@6)&&(@6<9.5)&&(@5=@6)){@30=1；}else{@30=0；}//s9(线路bc相断线)

if((6.6<@4)&&(@4<9.5)&&(0<@5)&&(@5<4.9)&&(6.6<@6)&&(@6<9.5)&&(@4=@6)){@31=1；}else{@31=0}//s9(线路ca相断线)

if((9.5<@1)&&(@1<10.7)&&(9.5<@2)&&(@2<10.7)&&(9.5<@3)&&(@3<10.7)&&(0<@4)&&(@4<5.6)&&(10.7<@5)&&(@5<21.1)&&(10.7<@6)&&(@6<21.1)){@32=1；}else{@32=0；}//s10(基频谐振)

if((9.5<@1)&&(@1<10.7)&&(9.5<@2)&&(@2<10.7)&&(9.5<@3)&&(@3<10.7)&&(10.7<@4)&&(@4<21.1)&&(0<@5)&&(@5<5.6)&&(10.7<@6)&&(@6<21.1)){@32=1；}else{@32=0；}//s10(基频谐振)

if((9.5<@1)&&(@1<10.7)&&(9.5<@2)&&(@2<10.7)&&(9.5<@3)&&(@3<10.7)&&(10.7<@4)&&(@4<21.1)&&(10.7<@5)&&(@5<21.1)&&(0<@6)&&(@6<5.6)){@32=1；}else{@32=0；}//s10(基频谐振)

if((9.5<@1)&&(@1<10.7)&&(9.5<@2)&&(@2<10.7)&&(9.5<@3)&&(@3<10.7)&&(6.8<@4)&&(@4<14)&&(6.8<@5)&&(@5<14)&&(6.8<@6)&&(@6<14)){@33=1；}else{@33=0；}//s11(分频谐振)

if((9.5<@1)&&(@1<10.7)&&(9.5<@2)&&(@2<10.7)&&(9.5<@3)&&(@3<10.7)&&(14<@4)&&(14<@5)&&(14<@6)){@34=1；}else{@34=0；}//s12(高频谐振)

if(@1=@2=@3=@4=@5=@6=@7=@8=@9=@10=@11=@12=@13=@14=@15=@16=@17=@18=@19=@20=@21=@22=@23=@24=@25=@26=@27=@28=@29=@30=@31=@32=@33=@34=0)){@35=1；}else{@35=0；}//s13(其它)

步骤三:在d5000系统新建图形，并调用d5000数据库中其它遥测量定义表中定义十三种异常情况的判断结果；

步骤四:对相关结果进行显示，并关联相关告警信息。

通过实践运行，对于判断配电网母线电压异常故障准确率达100%，避免了调控员人工判断可能出现的误判断情形，同时降低了调控员的劳动强度。在配电网母线电压故障发生时，利用机器语言瞬时判断出故障具体类型，在短时间内启动处理流程，减少了原来人工分析判断的时间。