[发明专利]一种基于配电物联网的消弧线圈在线感知系统及方法

权利要求书

1.一种基于配电物联网的消弧线圈在线感知方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、读取消弧线圈测控装置采集的消弧线圈运行状态相关的电气状态参数；

步骤S2、根据读取的电气状态参数，对消弧线圈运行状态进行边缘计算，边缘计算包括校验消弧线圈运行状态和记录分析消弧线圈动作响应特性，校验消弧线圈运行状态包括：判断消弧线圈投退状态是否正确和判断消弧线圈容量及档位是否与系统相匹配，所述系统为装设有消弧线圈的配电网系统；

判断消弧线圈容量及档位是否与系统相匹配的过程为：

对消弧线圈所装设的配电网中的电容电流进行计算，通过中性点位移电压计算系统等效对地电容容抗X_c，计算方法如下：

其中X_xq为消弧线圈投入档位所对应的电抗；U_wy为系统位移电压；I_xh为消弧线圈中所流过的电流；r为消弧线圈串联电阻值；j表示虚部单位；表示求U_wy的一阶导数；表示的I_xh一阶导数；

计算单相接地故障后接地点残流I_re：

其中，U_ph为系统相电压；

判断所述X_c与I_re是否满足：|X_xq|＜|X_c|且|I_re|＜10A，

若判断结果为满足，则判断消弧线圈投入档位所对应的电感值与所述系统等效对地电容相匹配；

若判断结果为不满足，则判断消弧线圈投入档位所对应的电感值与所述系统等效对地电容不匹配；

步骤S3、将步骤S1中读取的电气状态参数和步骤S2中的故障信息加密后上传至配电自动化平台，配电自动化平台根据接收到的电气状态参数和所述故障信息对消弧线圈进行管理并生成对应的遥控指令；

对消弧线圈进行管理包括分析预测区域配电网消弧线圈容量储备，具体过程为：结合区域配电网的拓扑变化、发展规划及负荷预测情况，根据线路总长度估计消弧线圈的容量储备情况，用容量储备百分数η描述：

其中，X_Lmin消弧线圈不同档位所对应的最小感抗值，U_ph为系统相电压，单位kV；I_c为系统电容电流，单位A，其估算方法如下：

对于架空线路：

I_c＝(2.7～3.3)U_ph×L×10^-3(A)

其中，L为架空线路长度；

对于电力电缆：

I_c＝[(95+1.44S)/(2200+0.23S)]U_ph×L(A)

其中S为电缆截面积，L为电缆长度；

步骤S4、将配电自动化平台加密后的遥控指令进行解密，将解密后的遥控指令发送给消弧线圈测控装置，消弧线圈测控装置根据接收到的遥控指令对消弧线圈进行控制。

2.根据权利要求1所述的一种基于配电物联网的消弧线圈在线感知方法，其特征在于，判断消弧线圈投退状态是否正确的过程为：

根据中性点位移电压判断消弧线圈是否投退，当位移电压不为零，且有小幅波动则判别消弧线圈投入；若消弧线圈中性点位移电压为零或为恒定值，则判断该消弧线圈未投入，判据公式为：

U_un＝0OR(U_un(n-5)＝U_un(n-4)＝U_un(n-3)＝U_un(n-2)＝U_un(n-1)＝U_un(n))

其中，U_un为中性点位移电压，U_un(n-5)～U_un(n)为从第n-5个采样点开始往后连续6个采样点的中性点位移电压。

3.根据权利要求1所述的一种基于配电物联网的消弧线圈在线感知方法，其特征在于，所述记录分析消弧线圈动作响应特性过程为：

记录所述电气状态参数的变化情况波形图，所述变化情况包括位移电压波形变化、消弧线圈补偿电流变化情况、串联电阻旁路开关变化情况；

根据所述电气状态参数和所述变化情况波形图，计算消弧线圈的响应时间，并与预存的标准值进行对比，校核所述消弧线圈动作响应特性是否正确，并将校核结果加密后加入所述故障信息中通过无线通信网络上传配电自动化平台。