摘要：本论文主要介绍电力系统开关非全相分闸的危害，为了防范这种危害研究在电力调度自动化主站系统上开发、布置开关非全相分闸辅助判断功能软件，介绍开关非全相分闸辅助判断功能技术方案及应用情况。
关键词：调度主站；开关非全相；智能推理
1 前言
在现阶段电网运行中，由于开关操作机构的制造质量、后期维护欠缺等原因，有时会出现开关非全相分闸现象。虽然结线图有标注线路的三相电流可供调度员监视开关非全相分闸现象，但在操作繁忙时可能会忽略这个现象。另外，AVC系统自动控制电容时，靠结线图有标注线路的三相电流也无法及时发现电容开关非全相分闸现象。
当开关发生非全相运行时，会对电力系统运行产生很大的危害性。开关非全相运行会使电网产生负序和零序电流（电压），使电网的发、输、配、用电设备受到损害。假如开关非全相分闸不能被及时发现，将有可能出现带负荷拉刀闸的电力事故。引起开关爆炸造成的直接经济损失、安全问题、对客户断供电等经济、社会等间接损失问题。
2 开关位置信号采集现状
在当前调度自动化系统中，220KV及以上开关位置遥信信号有开关三相合并位置信号及单相位置，110KV及以下开关位置遥信信号只有开关三相合并位置信号。三相合并位置遥信信号采用双点遥信上送，“合位”（常开接点）采用“与”逻辑运算得到，“分位”（常闭接点）采用“或”逻辑运算得到。如图所示：
当开关分闸时，自动化系统信号“合位”处于分状态，“分位”处于合状态。三相开关只要有一相是分闸的，自动化系统信号就显示“合位”处于分状态，“分位”处于合状态，对于开关是三相全部分闸还是个别相分闸无法识别。
3 开关非全相分闸辅助判断技术方案
在调度自动化系统中增加非全相分闸辅助判断，根据规则判据完成逻辑推理，最终利用形象直观的方式提供推理结论、生成简报等全面综合的告警展示。
3.1 获取数据源
开关非全相分闸辅助判断需要获取各应用系统的相关运行数据作为开关非全相分闸判断的数据源，如开关的分、合闸变位信息、开关遥控操作信息、实时遥测数据等
3.2 对象选取
系统将开关划分为不同的类型，如将电网运行实时监控的开关设备分为电容器开关、负荷开关、线路开关、变压器侧开关、母联开关等。
开关非全相分闸的判断，需要对全网10kV以上电压等级的开关进行区分，可分为电容器开关和普通开关两大类。
3.3 预处理
系统实时监视开关变位信息，程序建立单独线程进行监视，定时器5秒钟执行一次，扫描全网的10kV开关状态。
若接收到开关分位信息，进入下列步骤：
1）步骤一
判断本次开关分是否为遥控操作，如果是遥控操作则结束判断；如果是非遥控操作，则记录当前开关类型及分闸时间，并放入开关分闸队列中。
2）步骤二
开关非全相分闸辅助判断线程从开关分闸队列中获取开关分闸信息，并获取当前系统时间与队列中的分闸时间求差，如果已持续2分钟，则进入智能推理；如果没满2分钟，则继续等待。
若收到合位信息，检查该设备在开关分闸队列中是否存在，如果存在，则在开关分闸队列中删除该设备信息，结束判断。
3.4 智能推理
开关非全相分闸辅助判断程序根据预处理的结果，获取到触发判据的开关类型，分别进行智能推理。
1）电容器开关
电容器开关在开关分位持续两分钟后，获取本间隔中各相实时电流值，如果有一相电流绝对值大于50A，则推理结果为本开关非全相分闸，并生成开关非全相分闸简报。
2）非电容器开关
非电容器开关在开关分位持续两分钟后，获取当前开关三相实时电流值，如果有三相电流绝对值的和大于10A，则推理结果为本开关非全相分闸，并生成开关非全相分闸简报。
最后将经过处理开关分闸信息从开关分闸队列中删除，然后结束本次推理。
3.5 告警方式
开关非全相分闸辅助判断提供多种告警方式展示推理结果，这些方式主要包括：
1）告警信息上告警窗；
2）最新告警信息提示行；
3）音响、语音提示；
4）自动/手动推图，即自动推出或人工调阅故障厂站主接线图；
5）图形变色或闪烁；
6）通过手机短消息提示；
7）告警确认。
开关非全相分闸辅助判断告警描述格式：
1）告警窗告警描述格式：告警描述“xx站xx开关非全相分闸”；
2）语音告警描述格式：“xx站xx开关非全相分闸”。
4 电力系统调度主站开关非全相软件流程图
5 软件功能布置及应用
2017年5月，开关非全相分闸辅助判断软件开发完成。经过测试后，布置在广东电网有限责任公司潮州供电局的调度自动化系统上试运行。后面，将跟进该软件开关非全相分闸辅助判断情况，因为发生开关非全相分闸的情况是偶发事件，所以需较长一段时间才能验证软件的判断效果。
6 结语
开关非全相分闸辅助判断软件功能在广东电网有限责任公司潮州供电局的调度自动化系统上试运行后，将使调度员及时发现开关非全相分闸现象，杜绝带负荷拉刀闸的电力事故，避免因带负荷拉刀闸引起开关爆炸造成的直接经济损失、安全问题、对客户断供电等经济、社会等间接损失问题。
论文作者:林汉填
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/9
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