[发明专利]基于电力系统拓扑辨识的继电保护互感器极性测试方法

说明书

本发明公开了一种基于电力系统拓扑辨识的继电保护互感器极性测试方法。本发明基于电力系统拓扑辨识判定当前电网运行状态下可测试的互感器集合；依据上述所判定互感器集合，结合电网拓扑进行继电保护互感器的极性测试。本发明通过对电网拓扑信息的获取与辨识技术快速可靠地筛选出当前运行状态下可进行极性测试的互感器并对其实施极性测试，提高了互感器极性测试的自动化程度和效率，易于实现，具有高度的可靠性和普适性。

技术领域

本发明属于电力系统运行领域，更具体地，涉及一种基于电力系统拓扑辨识的继电保护互感器极性测试方法。

技术背景

继电保护是电网安全运行的第一道防线，主保护、开关拒动导致故障无法快速切除引发系统稳定破坏的风险是电网第一大风险。确保继电保护装置及回路正常运行是保证电网安全稳定运行的前提。

互感器在继电保护二次回路中起作一、二次回路的电压和电流隔离作用，它们的一、二次侧都有两个及以上引出端子。任何一侧的引出端子用错，都会使二次侧的相位变化180度，既影响继电保护装置正确动作，又影响电力系统的运行监控和事故处理，严重时还会危及设备及人身安全。因此，正确判断电压互感器和电流互感器的极性正确与否是一项十分重要的工作。

根据继电保护校验条例，凡新装或一、二次电流回路经过变动的保护互感器必须校准极性、相位正确后，才允许将保护装置正式投人运行，以防止接线错误和回路断线等原因造成保护误动作。对于基建、技改设备投产启动时均要进行带负荷测试极性，保证保护装置极性正确，在电网发生故障或异常时可以快速切除故障，确保电网安全稳定运行。

随着电网规模的不断扩大，电网结构日趋复杂，现有的互感器极性测试方法已难以适应继电保护校验条例的需求，且存在以下问题：

(1)传统的互感器极性测试是在安装时进行电路极性和物理方向的对应测试，工序复杂，需要逐个手动测试，并且对于已安装的互感器由于系统拓扑已确定难以准确测试；

(2)根据继电保护校验条例，只有符合要求的互感器才能进行测试，而电力系统的运行状态、各断路器的通断状态都会影响可测试互感器的选择，而使用传统方法会造成大量的重复测试和漏测试；

(3)传统测试方法选定一台待测试互感器后，当前系统运行拓扑可能并不满足测试条件，此时手动改变相应断路器的开合步骤复杂，且每个互感器测试都需要改变对应断路器的状态，工序复杂。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷和继电保护校验条例的需求，本发明提供了一种基于电力系统拓扑辨识的继电保护互感器极性测试方法，本发明解决现有测试方法中存在的测试流程复杂、对运行状态有要求、需要反复操作断路器配合、步骤冗余、且容易遗漏等问题，解决了人工确定可测互感器时工作量巨大并且容易出错的问题。本发明可以适应多种运行状态，且可在不用人为改变现有系统拓扑和运行状态的情况下选定可测试互感器并实施安装极性测试，最大可能地减少了测试步骤和冗余的操作，杜绝了测试遗漏的发生。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于电力系统拓扑辨识的继电保护互感器极性测试方法，包括以下步骤：

1)从EMS中读取当前电力系统的网络拓扑结构、运行状态和各断路器的通断情况；

2)定义空数组TAs用于储存当前状态下所有符合极性测试条件的互感器，定义空数组Nodes用于储存已经遍历过的节点编号，将各个断路器编号并存入临时数组QFs；

3)判断用于储存待处理断路器的临时数组QFs是否为空，如果为空则进入步骤13)，否则进入步骤4)；

4)从QFs中读取出一个断路器并将它记为QF-select，在系统拓扑结构中QF-select两端分别标记为a、b端，沿a端方向查找第一个交汇点记为a’；

5)条件1：判断a’是否为三叉交汇点并且三端分别连接两个互感器和一条引出线；