一种小电流接地选线装置运行工况远程监测方法及系统与流程

本发明涉及远程监测的，具体为一种小电流接地选线装置运行工况远程监测方法及系统。

背景技术：

1、小电流接地选线装置是适用于小电流接地系统发生单相接地故障时能进行故障选线并跳闸的一种继电保护装置，可以根据故障特征实现切除小电流接地系统出线的单相接地故障，维护电力系统稳定运行。

2、目前电流回路极性错误、电压回路接线错误都会导致小电流接地选线装置选线错误，同时，面临铁磁谐振和同一时刻多条出线故障时，无法正确选线，容易导致误动或错选线，面对小电流接地选线装置选线错误的问题，相关工作人员一般去现场检查或通过保信子站召唤录波并进行人工分析，进而判断故障线路，指导工作人员对故障线路进行故障查找。但上述方法均为人工判断分析，人工误判可能导致分析错误，同时人工分析时间较长，影响了供电可靠性及故障切除的快速性。

技术实现思路

1、鉴于上述存在的问题，提出了本发明。

2、因此，本发明提供了一种小电流接地选线装置运行工况远程监测方法，通过传感器实时收集小电流接地选线装置内的电流电压数据，确保对运行工况的及时监测；通过利用收集的数据完成小电流接地选线装置运行工况的故障判断，可以远程判定装置是否存在异常，从而加速故障诊断和维护过程。

3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种小电流接地选线装置运行工况远程监测方法，包括以下步骤，

4、利用传感器收集小电流接地选线装置内的电流电压数据；

5、基于收集的数据完成小电流接地选线装置运行工况的故障判断；

6、将判断结果进行远程数据存储，并基于存储结果实现远程监控。

7、作为本发明所述一种小电流接地选线装置运行工况远程监测方法的一种优选方案，其中：所述利用传感器收集小电流接地选线装置内的电流电压数据是通过传感器对选线装置内的电流电压数据进行数据采集，包括，利用传感器采集选线装置内的电流电压数据以及从录波文件中采集电流电压数据的波形；所述传感器包括，电流传感器以及电压传感器；所述通过传感器对选线装置内的电流电压数据进行数据采集包括，利用电流传感器采集电流数据以及利用电压传感器采集电压数据，所述利用电流传感器采集电流数据是利用电磁感应算法对选线装置中的电流数据进行采集。

8、作为本发明所述一种小电流接地选线装置运行工况远程监测方法的一种优选方案，其中：所述利用电压传感器采集电压数据是利用电磁互感计算的电压数据与欧姆定律计算的电压数据之间的平均完成电压数据的收集的，具体实现如下：所述利用电磁互感计算的电压数据是根据电磁互感算法进行计算的，具体如下：

9、当电压传感器主导线上的电压发生变化时，电压传感器中的次级线圈感应到主导线上的电压变化，会在次级绕组中产生一个与主导线上电压成比例的次级电压，具体试下公式如下：

10、

11、其中，v1表示利用电磁互感计算的电压数据，v1′表示电压传感器中主导线上的电压，v0表示电压传感器上的初始电压数据，rv表示电压传感器的内阻。

12、作为本发明所述一种小电流接地选线装置运行工况远程监测方法的一种优选方案，其中：所述基于收集的数据完成小电流接地选线装置运行工况的故障判断是根据收集的数据对选线装置进行故障判断，所述收集的数据包括，收集的电流数据，收集的电压数据，选线装置开关位置开入量，所述收集的电流数据以及电压数据是根据传感器进行收集的，所述选线装置开关位置开入量是根据录入的定值信息进行确定的。

13、作为本发明所述一种小电流接地选线装置运行工况远程监测方法的一种优选方案，其中：所述根据收集的数据对选线装置进行故障判断包括，基于电压的故障判断以及基于电流的故障判断；所述基于电压的故障判断过程具体如下：

14、当小电流接地选线装置的工作母线的接线方式为单母线分段接线时，根据录波文件录入后的母线电压进行判断，具体判断公式如下：

15、当母线电压满足时，其中，表示单母线i段处的电压，表示单母线ii段处的电压，δu表示非接触电位测量的电压误差，若分段开关满足公式hwj＝0时，表示分段开关位置发生故障，若分段开关满足公式hwj＝1时，表示分段开关位置未发生异常，继续对小电流接地选线装置运行工况的故障进行判断；

16、当母线电压满足时，其中，表示单母线i段处的电压，表示单母线ii段处的电压，δu表示非接触电位测量的电压误差，若分段开关满足公式hwj＝1时，表示分段开关位置发生故障，若分段开关满足公式hwj＝0时，表示分段开关位置未发生异常，继续对小电流接地选线装置运行工况的故障进行判断；

17、当小电流接地选线装置的工作母线的接线方式为单母线时，表示小电流接地选线装置没有分段式开关位置发生故障的风险，继续进行对小电流接地选线装置运行工况的故障进行判断的步骤；

18、当分段开关处无故障风险时，根据三相电压幅值中的最小值与零序电压相位进行比较，三相电压幅值最小值的具体公式如下：

19、

20、其中，ua、ub、uc分别表示三相电压幅值，表示选出的最小的电压幅值，并与零序电压相位进行比较，具体比较公式如下：

21、

22、若比较结果满足公式θ∈(0°-90°,0°+90°)时，表示零序电压极性异常，若比较结果满足公式θ∈(180°-90°,180°+90°)时，表示零序电压极性无异常。

23、作为本发明所述一种小电流接地选线装置运行工况远程监测方法的一种优选方案，其中：所述基于电流的故障判断是根据检测小电流接地选线装置的接入馈线支路的不同数量的零序电流与小电流接地选线装置的定值电流进行比较，具体如下：

24、当比较结果满足公式3ioi≥idz时，其中，idz表示小电流接地选线装置的定值电流，1≤i≤n，且n为小电流接地选线装置的接入馈线支路的数量，且间隔i的分段开关位置满足公式twj＝1时，表示间隔i开关位置出现异常故障；

25、当比较结果满足公式3ioi≥idz时，其中，idz表示小电流接地选线装置的定值电流，1≤i≤n，且n为小电流接地选线装置的接入馈线支路的数量，且间隔i的分段开关位置满足公式twj＝0时，若小电流接地选线装置的接入馈线支路的不同数量的零序电流满足公式表示电流回路异常故障；

26、当比较结果满足公式3ioi≥idz时，其中，idz表示小电流接地选线装置的定值电流，1≤i≤n，且n为小电流接地选线装置的接入馈线支路的数量，且间隔i的分段开关位置满足公式twj＝0时，若小电流接地选线装置的接入馈线支路的不同数量的零序电流满足公式表示间隔i开关位置未出现异常故障，继续进行故障判断；

27、当比较结果满足公式3ioi≥idz时，其中，idz表示小电流接地选线装置的定值电流，1≤i≤n，且n为小电流接地选线装置的接入馈线支路的数量，且间隔i的分段开关位置满足公式twj＝0时，若小电流接地选线装置的接入馈线支路的不同数量的零序电流满足公式但第i个支路开关满足公式hwji＝1时，表示第i个直流位置正常，继续进行故障判断；

28、当比较结果满足公式3ioi≥idz时，其中，idz表示小电流接地选线装置的定值电流，1≤i≤n，且n为小电流接地选线装置的接入馈线支路的数量，且间隔i的分段开关位置满足公式twj＝0时，若小电流接地选线装置的接入馈线支路的不同数量的零序电流满足公式且第i个支路开关满足公式hwji＝1，若支路零序电流满足公式且j∈[1,i-1]∪[i+1,n]，则表示第i个支路出现接地故障；

29、当比较结果满足公式3ioi＜idz时，其中，idz表示小电流接地选线装置的定值电流，1≤i≤n，且n为小电流接地选线装置的接入馈线支路的数量，且间隔i的分段开关位置满足公式twj＝0，且线路长度超过2km时，表示间隔i零序电流出现回路开路故障。

30、作为本发明所述一种小电流接地选线装置运行工况远程监测方法的一种优选方案，其中：所述基于存储结果实现远程监控是基于故障判断结果，采取远程监控指令，以便应对故障情况，所述远程监控指令是根据不同的故障判断结果进行制定的，具体如下：

31、当小电流接地选线装置出现分段开关故障时，有电流采集不准确，选线误动的风险，立即发出停止故障分段开关所在的选线位置，确保设备停电状态的指令，并通知相关人员检查并修复分段开关故障，进行故障的维护与更换；

32、当小电流接地选线装置出现零序电压极性异常故障时，有误判接地故障，设备损坏的风险，立即发出停止选线装置运行，避免设备损坏的指令，并通知相关人员进行；

33、当小电流接地选线装置出现间隔开关故障异常时，有选线装置无法切换，电网无法稳定运行的风险，立即切断故障间隔开关所在的选线装置，确保设备停电，并通知相关人员检查和修复间隔开关故障，确保选线装置能够正常切换与运行；

34、当小电流接地选线装置出现电流回路开路故障异常时，有电流采集失败以及误判的风险，立即停止故障电流所在的选线装置，并对电路回流进行监测，找出开路并进行修复，确保数据采集的准确性。

35、本发明的另外一个目的是提供一种小电流接地选线装置运行工况远程监测系统，其能通过传感器采集的数据，可以更准确地判断小电流接地选线装置的运行状况，降低了人工判断误差，提升了监测数据的准确性；通过远程数据存储，实现了对小电流接地选线装置的远程监控，用户可以随时随地通过网络访问监测数据，提高了设备的可远程管理性。

36、作为本发明所述一种小电流接地选线装置运行工况远程监测系统的一种优选方案，其中：包括，数据采集模块，故障判断模块以及远程监测模块；所述数据采集模块，用于采集小电流接地选线装置内的电流电压数据；所述故障判断模块，利用采集的数据对小电流接地选线装置进行故障判断；所述远程监测模块，基于故障判断结果实现远程监测。

37、一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现小电流接地选线装置运行工况远程监测方法的步骤。

38、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现小电流接地选线装置运行工况远程监测方法的步骤。

39、本发明的有益效果：本发明通过传感器实时收集小电流接地选线装置内的电流电压数据，确保对运行工况的及时监测；通过利用收集的数据完成小电流接地选线装置运行工况的故障判断，可以远程判定装置是否存在异常，从而加速故障诊断和维护过程；通过传感器采集的数据，可以更准确地判断小电流接地选线装置的运行状况，降低了人工判断误差，提升了监测数据的准确性；通过远程数据存储，实现了对小电流接地选线装置的远程监控，用户可以随时随地通过网络访问监测数据，提高了设备的可远程管理性；将判断结果进行远程数据存储，有效地保留了历史监测数据，便于后续的数据分析、趋势分析和维护历史记录。