[发明专利]用于初始化和更新高压或中压电站的拓扑的处理

说明书

技术领域

本发明涉及用于初始化和更新拓扑的处理，所述处理旨在优化用于保护在高压或中压电站中的母线组的数字保护系统的操作。所述保护系统旨在主要用于检测母线组中的短路和检测网络元件例如切断开关，电路断路器，变压器或母线组的整个原理图中的的任何其它元件的故障。还旨在用于确认例如影响元件状态的指令。

背景技术

一般地说，数字母线保护系统需要相应于由所述系统管理的电站中的母线组的结构的基本原理图作为输入信息。确认基本原理图显然需要知道网络的元件和在其结构和状态上可以利用的信息(例如是断开还是闭合)。在大多数常规的系统中，这种确认是操作员的任务，其掌握一个原理图库，所述原理图库包括有限数量的预定的电气结构，一般小于1000种结构。因而这些常规的系统不能识别所有可能的原理图或所有原理图的具体特征，因为实际的原理图的特征必须被分类，以便进行检索。此外，所述操作员的任务是费时的，因为操作员必须确认网络的基本原理图是否是其可得到的分类原理图中的一个。

发明内容

为了克服上述的缺点，本发明首先提出如此优化在电站中的数字母线保护系统的操作，使得所述系统可以进行原理图的自动识别。所述优化的系统从无限范围内的可能的原理图中系统地识别配电网的电站的任何基本原理图，因而大大简化了操作员的任务。操作员不再需要查阅预先确定的原理图的参考资料，并通过机器接口(MMI)输入由母线组的全部原理图及其元件构成的第一拓扑级。所述优化的系统从基本原理图产生所需的拓扑信息，所述信息包括对每个元件的可能的访问通路，和按照元件的状态在元件之间的连接。

注意到用于初始化和更新配电网络拓扑的处理可以从美国专利文件US5742795得知，所述的处理尤其适用于扩展的网络，并且能够使得拓扑在可接受的时间间隔内被初始化和更新。所述的处理使用矢量和矩阵的方法，测量的网络的拓扑数据呈最后的相邻矩阵的形式，把矩阵转换成上三角矩阵。

本申请人相信，在所述文件中所述的方法当其涉及处理配电网络的相当有限的子部分时，例如变压器站与/或配电站，没有特别的优点。

因而，本发明其次提出，用于保护电站中的母线组的保护系统的操作的优化利用主要基于拓扑编辑算法和图形处理算法。此外，操作者可以通过第二拓扑级的MMI进入下面要详细说明的保护系统的管理单元，所述第二拓扑级被称为分配的拓扑级，并且由关于元件分配的信息构成。原理图拓扑和分配拓扑的入口由分布式拓扑程序管理，所述分布式拓扑程序管理元件表和保护系统的每个管理单元的连接表的文件。在每个管理单元中，通过运算搜索程序使用拓扑编辑算法和用于图形处理的算法，以便计算实际的原理图的特性，例如电流节点或等电位点。

为此，本发明提供一种用于初始化和更新高压或中压电站的拓扑的处理，所述处理旨在优化用于保护在电站中的母线组的数字保护系统的操作，并使用由关于在电站中使用的元件的类型以及关于可能的对所述元件的连接和访问的信息获得的电站的电气结构的基本的原理图，所述信息由操作员通过人机接口提供，并被分配给所述数字保护系统的管理单元，所述管理单元包括被分布在电站上的外围测量单元，以及至少一个中央单元，所述处理的特征在于包括以下步骤：

执行拓扑编辑处理，从而从基本的原理图提供编辑的原理图拓扑，并提供在电站中的元件的以及所述元件对所述管理单元的连接的编辑的分配拓扑；

从编辑的原理图和分配拓扑并从由所述单元采集的关于对其分配的元件的状态的信息，获得每个外围测量单元的局部图形，执行运算搜索处理，从而产生其结构取决于搜索的信息的类型和电站的每个元件的状态的局部图形；以及

在一个或几个中央单元中利用按照图形理论叠加部分图形的算法计算完整的图形。

为了产生表征网络的图形而搜索的信息的类型主要是：

在电站中提供的电路的电流节点，

等位点，

连接的区域，

和电路的任何一点相邻的电路断路器，以及

从任何这种元件看的电路的状态。

这个信息能够直接地定位在母线组中的故障，能够检测网络的元件的故障，能够找到最佳的跳闸方案，能够改善母线组的灵敏度，能够自动地检测死区故障，或者能够在特定环境中批准或禁止某个指令(例如打开或闭合切断开关)。

为了帮助理解所发生的情况，需要更精确地定义上述的信息的类型。参见图2-6，这些图用于说明对于搜索的信息的每种类型由图1所示的简单的基本原理图产生的图形。