一种变电站间隔一次设备运行状态分析方法

摘要

本发明公开了一种变电站间隔一次设备运行状态分析方法，将站内间隔按照串结构间隔、普通间隔、母线间隔、主变间隔分类进行分析。根据各种运行状态下，间隔内一次设备的合理状态，形成一套间隔状态计算表，包括“间隔状态值”、“被与数”和“与结果”。针对母线间隔和主变间隔，根据带电情况确定间隔运行状态；针对单母接线、双母接线等接线方式下的普通间隔，代入第一间隔状态计算表，结合负荷功率，得到间隔一次设备运行状态。针对3/2接线方式下的串结构间隔，代入第二间隔状态计算表，计算得到各个间隔的运行状态。本发明使得运行人员更直观准确地掌握站内各间隔的运行状态，保障变电站的正常运行。

说明书

技术领域

本发明涉及一种变电站间隔一次设备运行状态分析方法，属于变电站自动化技术领域。

背景技术

目前，随着智能变电站的大规模建设，变电站智能化程度不断提高。变电站作为电网的重要节点，变电站的运行安全直接影响到整个电网的安全稳定运行。变电站内的一次设备，如变压器、断路器、母线、线路等，其运行状态直接关系到变电站的安全稳定运行，另外，变电站二次设备运行状态智能诊断等高级功能也需要获取一次设备运行状态信息，因此需要对变电站内一次设备运行状态进行全面有效的监控。

以往通过人工查看一次接线图结合数据库的实时信息，对站内间隔的一次设备运行状态进行判断，不够直观、容易出错，且人工判别一次设备运行状态结果也无法为其他高级应用调用，缺少对间隔一次设备运行状态的直观准确的监控手段。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，为了二次设备状态智能诊断等高级应用提供支撑，为了运行人员全面准确地掌握站内一次设备的运行状态提供技术支撑，本发明提供一种变电站间隔一次设备运行状态分析方法。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种变电站间隔一次设备运行状态分析方法，包括步骤如下：

步骤一，遍历变电站内的变压器，得到n个变压器间隔，定义a＝1，a代表变压器间隔数量，转至步骤二；

步骤二，根据第a个变压器间隔内的电压值、接地刀闸的状态得到该变压器间隔的运行状态，转至步骤三；

步骤三，遍历该变压器的绕组，得到k个绕组结构，定义b＝1，b代表绕组数量，转至步骤四；

步骤四，获取第b个绕组相关联的母线结构，根据母线结构带电情况和母线地刀状态得到该母线间隔的运行状态，转至步骤五；

步骤五，判断该组母线结构是否处于运行态，如果是，转至步骤六，如果不是则b＝b+1，转至步骤四；

步骤六，遍历该组母线相连的间隔，得到m个间隔，定义c＝1，c代表母线相连的间隔数量，转至步骤七；

步骤七，判断第c个间隔属于普通间隔还是串结构间隔，如果是普通间隔，转至步骤八，如果是串结构间隔，转至步骤九；

步骤八，将该间隔内的接地刀闸、隔离开关、断路器的分合状态组合成8位二进制数，代入第一间隔状态计算表，逐条与“被与数”进行与计算，得到的结果若和“与结果”一致，且间隔的负荷功率大于阈值，则表中该条对应的间隔状态即为该间隔的一次设备运行状态，将间隔状态写入实时库；转至步骤十；

步骤九，将一个串上各个间隔内的接地刀闸、隔离开关、断路器的分合状态组合成20位二进制数，代入第二间隔状态计算表，逐条与“被与数”进行与计算，得到的结果若和“与结果”一致，则表中该条对应的间隔状态即为该串上各个一次设备间隔的运行状态，将间隔状态写入实时库。转至步骤十；

步骤十，判断c是否小于m，如果是，转至步骤七，如果不是则转至步骤十一；

步骤十一，判断b是否小于k，如果是，转至步骤四，如果不是则转至步骤十二；

步骤十二，判断a是否小于n，如果是，转至步骤二，如果不是则结束间隔状态计算。

作为优选方案，所述步骤二具体步骤包括：

2.1：若变压器间隔带电且接地刀闸全部断开，则该变压器间隔为运行态；

2.2：若变压器间隔带电且至少有一个接地刀闸合上，则为检修态；

2.3：将变压器间隔运行状态写入实时库。

作为优选方案，所述步骤四具体步骤包括：

4.1：若母线结构带电且接地刀闸全部断开，则该母线间隔为运行态；

4.2：若母线结构带电且至少一个接地刀闸合上则为检修态；

4.3：若母线结构不带电且接地刀闸全部断开则为冷备用态；

4.4：将母线结构间隔运行状态写入实时库。

作为优选方案，所述串结构间隔指3/2断路器接线方式下母线间一个串上的设备组成的间隔，普通间隔指双母、单母接线方式下某条支路间隔。

作为优选方案，所述步骤八中第一间隔状态计算表，如表1所示，其间隔状态值，由8位二进制数表示，由高到低分别代表：缺省位、母线侧接地刀闸、线路侧接地刀闸、线路接地刀闸、主母隔离开关、副母隔离开关、线路侧隔离开关、断路器，设备分用0表示，合用1表示；

表1。

作为优选方案，所述第二间隔状态计算表，如表2所示，其间隔状态值，由20位二进制数表示，由高到低分别代表：三个缺省位、线路1接地刀闸、线路2接地刀闸、边断路器1母线侧接地刀闸、边断路器1线路侧接地刀闸、中断路器线路1侧接地刀闸、中断路器线路2侧接地刀闸、边断路器2线路侧接地刀闸、边断路器2母线侧接地刀闸、边断路器1母线侧隔离开关、边断路器1、边断路器1线路侧隔离开关、中断路器线路1侧隔离开关、中断路器、中断路器线路2侧隔离开关、边断路器2线路侧隔离开关、边断路器2、边断路器2母线侧隔离开关，设备分用0表示，合用1表示；

表2。

作为优选方案，所述步骤八中阈值设置为：中压10MW,低压2MW，高压侧若为3/2断路器接线方式，其阈值设置为20MW，其他接线方式高压侧阈值为10MW。

有益效果：本发明提供的一种变电站间隔一次设备运行状态分析方法，基于间隔相连母线带电情况、负荷情况、接地刀闸状态、刀闸状态和开关状态等全方位信息，得到的间隔运行状态结果准确可靠。将一次设备状态组合形成间隔状态值进行计算，而不用逐个嵌套式地判断各设备状态，实现方法简洁明了、计算快速。实现间隔一次设备状态的自动计算，写入实时库，可供二次设备状态诊断等功能调用，并为运行人员提供一种一次设备状态直观有效的监控手段，保障变电站安全稳定运行。

附图说明

图1为本发明方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1所示，一种变电站间隔一次设备运行状态分析方法，包括步骤如下：

步骤一，遍历变电站内的变压器，得到n个变压器间隔，定义a＝1，a代表变压器间隔数量，转至步骤二；

步骤二，根据第a个变压器间隔内的电压值、接地刀闸的状态得到该变压器间隔的运行状态，若变压器间隔带电且接地刀闸全部断开，则该变压器间隔为运行态，若变压器间隔带电且至少有一个接地刀闸合上，则为检修态；将变压器间隔运行状态写入实时库，转至步骤三；

步骤三，遍历该变压器的绕组，得到k个绕组结构，定义b＝1，b代表绕组数量，转至步骤四；

步骤四，获取第b个绕组相关联的母线结构，根据母线结构带电情况和母线地刀状态得到该母线间隔的运行状态，若母线结构带电且接地刀闸全部断开，则该母线间隔为运行态，若母线结构带电且至少一个接地刀闸合上则为检修态，若母线结构不带电且接地刀闸全部断开则为冷备用态，将母线结构间隔运行状态写入实时库，转至步骤五；

步骤五，判断该组母线结构是否处于运行态，如果是，转至步骤六，如果不是则b＝b+1，转至步骤四；

步骤六，遍历该组母线相连的间隔，得到m个间隔，定义c＝1，c代表母线相连的间隔数量，转至步骤七；

步骤七，判断第c个间隔属于普通间隔还是串结构间隔，串结构间隔指3/2断路器接线方式下母线间一个串上的设备组成的间隔，普通间隔指双母、单母接线方式下某条支路间隔，如果是普通间隔，转至步骤八，如果是串结构间隔，转至步骤九；

步骤八，将该间隔内的接地刀闸、隔离开关、断路器的分合状态组合成8位二进制数，代入第一间隔状态计算表，逐条与“被与数”进行与计算，得到的结果若和“与结果”一致，且间隔的负荷功率大于阈值，则该条对应的间隔状态即为该间隔的一次设备运行状态，将间隔状态写入实时库。转至步骤十；

步骤九，将一个串上各个间隔内的接地刀闸、隔离开关、断路器的分合状态组合成20位二进制数，代入第二间隔状态计算表，逐条与“被与数”进行与计算，得到的结果若和“与结果”一致，即可获得该串上各个一次设备间隔的运行状态，将间隔状态写入实时库。转至步骤十；

步骤十，判断c是否小于m，如果是，转至步骤七，如果不是则转至步骤十一；

步骤十一，判断b是否小于k，如果是，转至步骤四，如果不是则转至步骤十二；

步骤十二，判断a是否小于n，如果是，转至步骤二，如果不是则结束间隔状态计算。

所述普通间隔的第一间隔状态计算表，如表1所示，其间隔状态值，由8位二进制数表示，由高到低分别代表：缺省位、母线侧接地刀闸、线路侧接地刀闸、线路接地刀闸、主母隔离开关、副母隔离开关、线路侧隔离开关、断路器，设备分用0表示，合用1表示。

表1

所述串结构间隔的第二间隔状态计算表，如表2所示，其间隔状态值，由20位二进制数表示，由高到低分别代表：三个缺省位、线路1接地刀闸、线路2接地刀闸、边断路器1母线侧接地刀闸、边断路器1线路侧接地刀闸、中断路器线路1侧接地刀闸、中断路器线路2侧接地刀闸、边断路器2线路侧接地刀闸、边断路器2母线侧接地刀闸、边断路器1母线侧隔离开关、边断路器1、边断路器1线路侧隔离开关、中断路器线路1侧隔离开关、中断路器、中断路器线路2侧隔离开关、边断路器2线路侧隔离开关、边断路器2、边断路器2母线侧隔离开关，设备分用0表示，合用1表示。

表2

根据各种运行状态下，间隔内一次设备的合理状态，形成了“被与数”、“与结果”。分析间隔运行状态时，先从数据库中读取各设备的分合状态，组合成一个8/20位二进制数，再逐一与表中的“被与数”进行与计算，若得到的结果与表中的“与结果”一致，则可判断该间隔的状态与表中该条间隔状态一致。

根据接线方式将站内间隔分为母线间隔、串结构间隔和普通间隔，分析各间隔一次设备运行状态，包括：“运行态”、“热备用”、“冷备用”、“检修态”。

针对母线间隔和主变间隔，根据间隔内的带电情况和接地刀闸状态确定间隔的运行状态；

针对单母接线、双母接线等接线方式下的普通间隔，根据间隔内接地刀闸、隔离开关、断路器等设备的分(0)合(1)状态组合成的8位二进制的间隔状态值，代入第一间隔状态计算表，结合负荷功率，得到间隔一次设备运行状态。

针对3/2接线方式下的串结构间隔，由中断路器间隔、边断路器间隔、线路间隔组成一个串，将串内的接地刀闸、隔离开关、断路器等设备的分合状态组合成20位二进制的间隔状态值，代入第二间隔状态计算表，计算得到2个线路间隔、2个边开关间隔、1个中开关间隔的运行状态。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。