一种高压并联电抗器故障概率在线分析方法及装置与流程

    技术2025-10-06  4


    本发明涉及一种高压并联电抗器故障概率在线分析方法及装置,属于电力系统调度运行控制。


    背景技术:

    1、近年来,电力系统的快速发展,高压并联电抗器是电力系统的重要组成设备,其运行状态对电网安全稳定运行有着重要影响。目前,电网调度控制系统通常是根据高压并联电抗器的监测信息,定性判断高压并联电抗器的实时运行状态,无法定量评估其在未来一段时间内的运行状态,因此电网调度控制系统无法根据预判的高压并联电抗器可能发生故障的情况给出预防控制辅助决策,不利于电网安全稳定运行。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于克服现有技术中的不足,提供一种高压并联电抗器故障概率在线分析方法及装置,能够实时量化高压并联电抗器的运行风险,为电力系统安全稳定分析提供预想故障。

    2、为达到上述目的,本发明是采用下述技术方案实现的:

    3、第一方面,本发明提供了一种高压并联电抗器故障概率在线分析方法,包括:

    4、获取高压并联电抗器各部件的遥测量信息及遥信量信息;

    5、根据获取的高压并联电抗器各部件的遥测量信息及遥信量信息,确定高压并联电抗器各部件裂化程度以及权重系数;

    6、根据高压并联电抗器各部件的裂化程度及权重系数,计算高压并联电抗器各部件的裂化分值;

    7、根据高压并联电抗器各部件的裂化分值,计算高压并联电抗器本体、非电量保护、冷却系统的状态评价结果;

    8、根据高压并联电抗器本体、非电量保护、冷却系统的状态评价结果,计算高压并联电抗器各部件的故障概率,得到高压并联电抗器故障概率在线分析结果。

    9、进一步的,所述高压并联电抗器各部件的遥测量信息包括油温、油位、绕温、油色谱浓度、微水含量、铁芯接地电流信息;所述高压并联电抗器各部件的遥信量信息包括油位告警、油温告警、绕温告警、冷却器全停、瓦斯保护告警、压力释放阀动作告警信息。

    10、进一步的,所述方法还包括:对所述高压并联电抗器各部件的遥信量信息进行有效信号筛选,包括:油位异常报警,油温高报警,绕温高告警,辅助冷却器投入,备用冷却器投入,压力突变告警,冷却器全停,重瓦斯跳闸,轻瓦斯信号/告警/跳闸,压力释放阀动作/压力突变跳闸,油温高跳闸,绕温高跳闸。

    11、进一步的,所述根据获取的高压并联电抗器各部件的遥测量信息及遥信量信息,确定高压并联电抗器各部件裂化程度时,如果一个部件在有效时间范围内出现多条遥测量信息或遥信量信息,则取部件裂化程度的最大值作为部件的裂化程度结果。

    12、进一步的,所述高压并联电抗器各部件裂化程度定义如下:

    13、根据遥信量信息,确定高压并联电抗器各部件裂化程度如下:

    14、裂化程度ⅲ级:

    15、油位异常报警;

    16、油温高报警;

    17、绕温高告警;

    18、辅助冷却器投入;

    19、备用冷却器投入;

    20、压力突变告警;

    21、裂化程度ⅳ级:

    22、冷却器全停;

    23、重瓦斯跳闸;

    24、轻瓦斯信号/告警/跳闸;

    25、压力释放阀动作/压力突变跳闸;

    26、油温高跳闸;

    27、绕温高跳闸;

    28、根据遥测量信息,确定高压并联电抗器各部件裂化程度如下:

    29、裂化程度ⅰ级:

    30、高抗油温<75℃;

    31、高抗绕温<90℃;

    32、总烃<75ųl/l;

    33、氢气<75ųl/l;

    34、乙炔<0.5ųl/l;

    35、乙炔每周增量<0.3ųl/l;

    36、氢气周增量<10ųl/l;

    37、总烃周增量<5ųl/l;

    38、微水含量<=10ųl/l;

    39、裂化程度ⅱ级:

    40、高抗油温75~85℃之间;

    41、高抗绕温在90℃~105℃;

    42、总烃75~150ųl/l之间;

    43、氢气75~150ųl/l之间;

    44、乙炔0.5~1ųl/l之间;

    45、乙炔每周增量0.3~1ųl/l;

    46、氢气周增量10~15ųl/l;

    47、总烃周增量5~8ųl/l;

    48、微水含量>10ųl/l;

    49、裂化程度ⅲ级:

    50、高抗油温在85℃~95℃之间;

    51、高抗绕温在105℃~110℃;

    52、总烃150~250ųl/l之间;

    53、氢气150~250ųl/l之间;

    54、乙炔1~3ųl/l之间;

    55、乙炔每周增量1~2ųl/l;

    56、氢气周增量15~20ųl/l;

    57、总烃周增量8~10ųl/l;

    58、微水含量15~25ųl/l之间;

    59、裂化程度ⅳ级:

    60、高抗油温>95℃;

    61、高抗绕温>110℃;

    62、总烃>250ųl/l;

    63、氢气>250ųl/l;

    64、乙炔>3ųl/l;

    65、乙炔每2h增量>1ųl/l;

    66、乙炔每4h增量>1ųl/l;

    67、乙炔每日增量>2ųl/l;

    68、乙炔每周增量>2ųl/l;

    69、微水含量>25ųl/l;

    70、氢气周增量>20ųl/l;

    71、总烃周增量>10ųl/l。

    72、进一步的,所述高压并联电抗器各部件的裂化的权重系数m定义如下:,,,,,,,。

    73、进一步的,所述根据高压并联电抗器各部件的裂化程度及权重系数,计算高压并联电抗器各部件的裂化分值,计算公式为:

    74、;

    75、其中为高压并联电抗器各部件的裂化分值,为高压并联电抗器各部件裂化程度对应的基本扣分值,为高压并联电抗器各部件的权重系数;

    76、所述与高压并联电抗器各部件裂化程度n的关系如下:n=1,=2;n=2,=4;n=3,=8;n=4,=10。

    77、进一步的,所述根据高压并联电抗器各部件的裂化分值,计算高压并联电抗器本体、非电量保护、冷却系统的状态评价结果,包括:

    78、计算高压并联电抗器本体的状态评价结果,当合计裂化分值<=30或所有的单项裂化分值<=10时,本体运行状态为正常,=1;当合计裂化分值>30或所有的单项裂化分值<=20且>=12时,本体运行状态为注意,=2;当单项裂化分值存在某一项或多项分值<=24且>20时,本体运行状态为异常,=3;当单项裂化分值存在某一项或多项分值>25时,本体运行状态为严重,=4;

    79、计算非电量保护的状态评价结果,当合计裂化分值<=30或所有的单项裂化分值<=10时,非电量保护运行状态为正常,=1;当合计裂化分值>30或所有的单项裂化分值<=20且>=12时,非电量保护运行状态为注意,=2;当单项裂化分值存在某一项或多项分值<=24且>20时,非电量保护运行状态为异常,=3;当单项裂化分值存在某一项或多项分值>25时,非电量保护运行状态为严重,=4;

    80、计算冷却系统的状态评价结果,当冷却系统的单项裂化分值<=10时,冷却系统运行状态为正常,=1;当冷却系统的单项裂化分值<=20且>=12时,冷却系统运行状态为注意,=2;当冷却系统的单项裂化分值<=24且>20时,冷却系统运行状态为异常,=3;当冷却系统的单项裂化分值>25时,冷却系统运行状态为严重,=4。

    81、进一步的,所述根据高压并联电抗器本体、非电量保护、冷却系统的状态评价结果,计算高压并联电抗器各部件的故障概率,计算公式如下:

    82、;

    83、式中,是高压并联电抗器各部件的故障概率,,,是高压并联电抗器本体的故障率取值,;是冷却系统的故障率取值,;是非电量保护的故障率取值,;、均为预先设定的调整系数。

    84、第二方面,本发明提供一种高压并联电抗器故障概率在线分析装置,包括:

    85、获取模块,用于获取高压并联电抗器各部件的遥测量信息及遥信量信息;

    86、处理模块,用于根据获取的高压并联电抗器各部件的遥测量信息及遥信量信息,确定高压并联电抗器各部件裂化程度以及权重系数;

    87、第一计算模块,用于根据高压并联电抗器各部件的裂化程度及权重系数,计算高压并联电抗器各部件的裂化分值;

    88、第二计算模块,用于根据高压并联电抗器各部件的裂化分值,计算高压并联电抗器本体、非电量保护、冷却系统的状态评价结果;

    89、第三计算模块,用于根据高压并联电抗器本体、非电量保护、冷却系统的状态评价结果,计算高压并联电抗器各部件的故障概率,得到高压并联电抗器故障概率在线分析结果。

    90、与现有技术相比,本发明所达到的有益效果:

    91、本发明提供一种高压并联电抗器故障概率在线分析方法及装置,在传统的根据高压并联电抗器监测信息定性判断高压并联电抗器实时运行状态的基础上,进一步定量评估了未来一段时间内的高压并联电抗器故障概率,为电网调度控制系统提前根据高压并联电抗器可能发生的故障对电网运行的影响制定预防控制预案提供必要的信息输入支撑。


    技术特征:

    1.一种高压并联电抗器故障概率在线分析方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的高压并联电抗器故障概率在线分析方法,其特征在于,所述高压并联电抗器各部件的遥测量信息包括油温、油位、绕温、油色谱浓度、微水含量、铁芯接地电流信息;所述高压并联电抗器各部件的遥信量信息包括油位告警、油温告警、绕温告警、冷却器全停、瓦斯保护告警、压力释放阀动作告警信息。

    3.根据权利要求2所述的高压并联电抗器故障概率在线分析方法,其特征在于,所述方法还包括:对所述高压并联电抗器各部件的遥信量信息进行有效信号筛选,包括:油位异常报警,油温高报警,绕温高告警,辅助冷却器投入,备用冷却器投入,压力突变告警,冷却器全停,重瓦斯跳闸,轻瓦斯信号/告警/跳闸,压力释放阀动作/压力突变跳闸,油温高跳闸,绕温高跳闸。

    4.根据权利要求3所述的高压并联电抗器故障概率在线分析方法,其特征在于,所述根据获取的高压并联电抗器各部件的遥测量信息及遥信量信息,确定高压并联电抗器各部件裂化程度时,如果一个部件在有效时间范围内出现多条遥测量信息或遥信量信息,则取部件裂化程度的最大值作为部件的裂化程度结果。

    5.根据权利要求4所述的高压并联电抗器故障概率在线分析方法,其特征在于,所述高压并联电抗器各部件裂化程度定义如下:

    6.根据权利要求5所述的高压并联电抗器故障概率在线分析方法,其特征在于,所述高压并联电抗器各部件的裂化的权重系数m定义如下:,,,,,,,。

    7.根据权利要求6所述的高压并联电抗器故障概率在线分析方法,其特征在于,所述根据高压并联电抗器各部件的裂化程度及权重系数,计算高压并联电抗器各部件的裂化分值,计算公式为:

    8.根据权利要求7所述的高压并联电抗器故障概率在线分析方法,其特征在于,所述根据高压并联电抗器各部件的裂化分值,计算高压并联电抗器本体、非电量保护、冷却系统的状态评价结果,包括:

    9.根据权利要求8所述的高压并联电抗器故障概率在线分析方法,其特征在于,所述根据高压并联电抗器本体、非电量保护、冷却系统的状态评价结果,计算高压并联电抗器各部件的故障概率,计算公式如下:

    10.一种高压并联电抗器故障概率在线分析装置,其特征在于,包括:


    技术总结
    本发明公开了一种高压并联电抗器故障概率在线分析方法及装置,所述方法包括获取高压并联电抗器各部件的遥测量信息及遥信量信息,确定高压并联电抗器各部件裂化程度以及权重系数;根据高压并联电抗器各部件的裂化程度及权重系数,计算高压并联电抗器各部件的裂化分值;根据高压并联电抗器各部件的裂化分值,计算高压并联电抗器本体、非电量保护、冷却系统的状态评价结果;根据高压并联电抗器本体、非电量保护、冷却系统的状态评价结果,计算高压并联电抗器各部件的故障概率,得到高压并联电抗器故障概率在线分析结果,本发明能够实时量化高压并联电抗器的运行风险,为电力系统安全稳定分析提供预想故障。

    技术研发人员:乔天骄,许中阳,黄燕,刘桂箐,常康,张雷,郁琛,李磊,宿洪志,刘韶峰,李威,李勇华
    受保护的技术使用者:国家电网有限公司华北分部
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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