專利名稱：：一種故障錄波器的試驗結(jié)果評價方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及故障錄波器的評估方法，特別涉及基于電力系統(tǒng)發(fā)電機組和線路故障錄波器的試驗結(jié)果評價。
背景技術(shù)：
：隨著電力負荷的日益快速增長和遠距離、大容量輸電需求的增加，為了保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，對運行參數(shù)和運行狀態(tài)進行監(jiān)視和記錄更加重要。針對故障錄波器生產(chǎn)廠家很多，給用戶選擇合適的錄波器帶來了很大的難度。以往故障錄波器檢測只依照標準進行測試，對于標準以外的問題沒辦法要求廠家做到。特別是線路故障錄波器引用的標準還是1999年制定的。目前大多數(shù)錄波器廠家都能輕松通過產(chǎn)品型式試驗。這給國內(nèi)各大電網(wǎng)產(chǎn)品選型帶來很大麻煩，此項發(fā)明是在參照標準基礎(chǔ)上并結(jié)合數(shù)年來對錄波器檢測的經(jīng)驗，對故障錄波器測試結(jié)果進行科學(xué)評估。
發(fā)明內(nèi)容為了保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，準確地進行監(jiān)視和記錄系統(tǒng)的重要運行參數(shù)和運行狀態(tài)。因此要求故障錄波器能夠記錄系統(tǒng)在大擾動時，如短路故障、系統(tǒng)振蕩、頻率崩潰、電壓崩潰等事故發(fā)生后的有關(guān)系統(tǒng)電參數(shù)(1、U、P、Q、f)的變化過程及繼電保護與安全自動裝置的動作行為，并要求故障錄波器所記錄的數(shù)據(jù)可靠，滿足要求，不失真。鑒于故障錄波器生產(chǎn)廠家很多，給用戶選擇合適的故障錄波器帶來了很大的難度，因此，我們通過對多種錄波器裝置進行選型試驗，對其性能及動作行為進行深入、細致的研究，掌握了各種錄波器研制、開發(fā)、運行的第一手資料。研究和發(fā)明出一套故障錄波器的試驗結(jié)果評價方法。對錄波器的檢測除EMC檢驗外，將大量有關(guān)錄波器性能指標的數(shù)據(jù)，利用正弦函數(shù)￥4*"11(|*^)，制定出所扣分數(shù)y與測試數(shù)x的函數(shù)關(guān)系，對測試數(shù)據(jù)進行量化處理，確保了試驗結(jié)論準確、客觀，評分結(jié)果直觀明了，為設(shè)計部門和運行單位的設(shè)備選型及保護的安全運行提供了技術(shù)依據(jù)和保證。根據(jù)國家相關(guān)標準關(guān)于故障錄波器檢測的標準檢測項目包括-(1)交流電壓、電流的線性范圍以及相位一致性的檢查；(2)非周期分量的記錄性能檢査；(3儲波的可觀測性檢查；(4)開關(guān)量的分辨率檢查；(5)有功及無功功率記錄性能檢查；(6)頻率記錄性能的檢查；(7)高頻通道信號錄波性能檢査；(8)起動性能及起動值的檢查；(9)長期低電壓、長期低頻記錄能力檢査；鵬記錄數(shù)據(jù)的安全性檢査；m)記錄數(shù)據(jù)文件檢索及査找方式檢査；(切裝置的遠傳功能檢査；(13)時鐘同步功能檢查；(14)數(shù)據(jù)的記錄方式檢査；(15)裝置記錄容量檢査；(抑大短路電流記錄能力檢査；(17)故障測距；卿功率消耗及電源影響試驗；(l妮MC電磁干擾試驗；卿環(huán)境試驗高、低溫、濕熱試驗等；(21)機械振動試驗碰撞、振動和沖擊實驗等；針對故障錄波器的檢測試驗結(jié)果，將所有錄波器性能指標的數(shù)據(jù)進行量化處理，制定出一套科學(xué)的評價體系，確保了試驗結(jié)論準確、客觀，評分結(jié)果直觀明了。測試所得分數(shù)由測試結(jié)果決定，那么分數(shù)和測試數(shù)據(jù)一定存在某種函數(shù)關(guān)系而且一定是以標準要求為分界點的一個分段函數(shù)。例如標準要求誤差不超過±10%，那么這個函數(shù)的分界點是10%?，F(xiàn)假設(shè)滿分為100分，在10%這個點剛好合格我們規(guī)定所得分數(shù)為60分，在010%內(nèi)我們來考慮在0時不該扣分而在10%時應(yīng)扣40分。這樣得知所扣分數(shù)是以測試數(shù)據(jù)為自變量的遞增函數(shù)再結(jié)合多年測試經(jīng)驗合格產(chǎn)品的測試數(shù)據(jù)大多集中在O.5%6.0%之間我們希望在它們之間函數(shù)遞增的斜率要大些，最后按照函數(shù)軌跡我們得出一個類似正弦函數(shù)第一象限的曲線，這樣在010%之間我們引用正弦函數(shù)Y二k承sin(^丄)如果該項有n個數(shù)據(jù)那么k=40/n。對于10y。以外的數(shù)據(jù)處理我們引用簡單的Y-ax+b函數(shù)。以上b是分界點的差值，對a的取值要求在分界點ax=k，F(xiàn)測量，'二g準值，o，y最大取IOO(最多把該項分扣完)。最對測試結(jié)果數(shù)據(jù)的選取，不像以前采用平均值，而是采用每個數(shù)據(jù)的相對誤差對應(yīng)的所扣分數(shù)之和(這樣防止正負誤差抵消)。對于某些特殊數(shù)據(jù)如高頻通道谷值0.IV性能考核時仍采用平均值(考慮零漂影響較大)。本發(fā)明的有益效果是1、對故障錄波器的檢測試驗結(jié)果能夠科學(xué)評價，結(jié)論直觀明了；2、能夠在多個故障錄波器的選型試驗中，準確、客觀地比較各個錄波器性能的優(yōu)劣，為設(shè)計部門和運行單位的設(shè)備選型及保護的安全運行提供技術(shù)依據(jù)和保證。圖1是本發(fā)明的方法的步驟流程圖2是檢測試驗結(jié)果所扣分數(shù)y與測試數(shù)據(jù)x的關(guān)系曲線示意圖。具體實施例方式本發(fā)明是基于電力系統(tǒng)發(fā)電機組和線路故障錄波器的試驗結(jié)果評價方法。我們以某省電網(wǎng)線路故障錄波器的選型試驗為例，具體講述本發(fā)明的應(yīng)用。參見圖1所示，本發(fā)明的故障錄波器的試驗結(jié)果評價方法具體包括以下步驟-(1)依據(jù)DL/T663-1999"220kV500kV電力系統(tǒng)故障動態(tài)記錄裝置檢測要求"規(guī)定的試驗方法，我們選取非周期分量的記錄性能進行測試；(2)用繼電保護測試儀，對入網(wǎng)的多家電力系統(tǒng)故障錄波器進行5次非周期試驗，計算出每次的相對誤差(x%)，不用平均誤差(防止正負誤差抵消)。(3)按照標準要求本項試驗誤差不允許超過10%，即c-10，分別算出5次相對誤差所對應(yīng)的扣分分數(shù)。當x《10時，所扣分數(shù)7=8*^11(|*^)。當x〉10時，所扣分數(shù)尸0.8x+5分(不超過30分)"、、標準值后得到所扣分數(shù)y與測試數(shù)據(jù)x的關(guān)系如圖2所示。其中所扣分數(shù)y與測試數(shù)據(jù)x的函數(shù)關(guān)系式為:(4)將5次測試的所扣分數(shù)相加，即為非周期分量的記錄性能實際扣分分數(shù)。(5)根據(jù)參加選型的每臺故障錄波器的實際扣分情況進行評估，最終比較出每臺故障錄波器性能的優(yōu)劣。表一中列出了某省電網(wǎng)各廠家非周期分量的記錄性能，表二是根據(jù)故障錄波器檢測性能的重要性，按照上述評價方法再乘以一個權(quán)重系數(shù)，得出的某電網(wǎng)各個生產(chǎn)廠家，故障錄波器主要性能比較結(jié)果，從表中可以看出該評價結(jié)果能夠為用戶提供直觀、準確和全面的選型結(jié)果，提高了選型效率，確保了選型質(zhì)量。本實施例中的方法能夠以量化的指標，如非周期分量的記錄性能等，對故障錄波器的主要性能給予更全面的評價。隨著電網(wǎng)復(fù)雜化程度的增加和電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行能力的不斷提高，本發(fā)明提出的故障錄波器的評估方法，能夠為電網(wǎng)選擇性能穩(wěn)定，安全可靠的運行裝置，作為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的在線監(jiān)視輔助分析手段，它具有先進性、實用性和可操作性。它將被更多地應(yīng)用到工程實際中，具有廣泛的推廣應(yīng)用前景。此處已經(jīng)根據(jù)特定的示例性實施例對本發(fā)明進行了描述。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說在不脫離本發(fā)明的范圍下進行適當?shù)奶鎿Q或修改將是顯而易見的。示例性的實施例僅僅是例證性的，而不是對本發(fā)明的范圍的限制，本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求定義。表一某省電網(wǎng)故障錄波器非周期分量的記錄性能<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表二某省電網(wǎng)故障錄波器選型評分結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>權(quán)利要求1、一種故障錄波器的試驗結(jié)果評價方法，其特征在于包括以下步驟(1)多臺故障錄波器進行選型試驗時，依據(jù)電力行業(yè)故障錄波器的檢測標準根據(jù)需要選取適合的測試項目，所述測試項目包括(1)交流電壓、電流的線性范圍以及相位一致性的檢查；(2)非周期分量的記錄性能檢查；(3)諧波的可觀測性檢查；(4)開關(guān)量的分辨率檢查；(5)有功及無功功率記錄性能檢查；(6)頻率記錄性能的檢查；(7)高頻通道信號錄波性能檢查；(8)起動性能及起動值的檢查；(9)長期低電壓、長期低頻記錄能力檢查；(10)記錄數(shù)據(jù)的安全性檢查；(11)記錄數(shù)據(jù)文件檢索及查找方式檢查；(12)裝置的遠傳功能檢查；(13)時鐘同步功能檢查；(14)數(shù)據(jù)的記錄方式檢查；(15)裝置記錄容量檢查；(16)大短路電流記錄能力檢查；(17)故障測距；(18)功率消耗及電源影響試驗；(19)EMC電磁干擾試驗；(20)環(huán)境試驗高、低溫、濕熱試驗等；〔21〕機械振動試驗碰撞、振動和沖擊實驗等；(2)利用電力系統(tǒng)繼電保護測試儀、輻射電磁場干擾系統(tǒng)、電快速瞬變脈沖群發(fā)生器、靜電放電模擬器、HFD-RelayTester、ImpulseTester、耐壓測試儀、絕緣電阻表、高低溫交變濕熱試驗箱、電振動臺、沖擊碰撞試驗臺、動態(tài)模擬系統(tǒng)對選取的測試項目進行測試，將每次測試結(jié)果計算出其相對誤差x％；(3)對測試數(shù)據(jù)進行量化處理按照各個檢測標準的要求，假設(shè)測試誤差不超過±c％，其中c為常數(shù)，評估分數(shù)滿分為100分，那么這個函數(shù)的分界點就是c％，該分界點c％對應(yīng)的所扣分數(shù)為40分，采用測試的相對誤差和評估所扣分數(shù)的函數(shù)關(guān)系，將測試數(shù)據(jù)進行量化處理；A當測試的相對誤差x％≤c％時，設(shè)y為評估所扣分數(shù)，其函數(shù)關(guān)系類似正弦函數(shù)第一象限的曲線，從而在0％～c％之間就有正弦函數(shù)關(guān)系<mathsid="math0001"num="0001"><math><![CDATA[<mrow><mi>y</mi><mo>=</mo><mi>k</mi><mo>*</mo><mi>sin</mi><mrow><mo>(</mo><mfrac><mi>π</mi><mn>2</mn></mfrac><mo>*</mo><mfrac><mi>x</mi><mn>10</mn></mfrac><mo>)</mo></mrow><mo>,</mo></mrow>]]></math>id="icf0001"file="A2009100848900003C1.tif"wi="31"he="7"top="63"left="112"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/></maths>其中測試項有n個數(shù)據(jù)，那么k＝40/n，這樣，通過測量得到的n個數(shù)據(jù)的相對誤差計算出相應(yīng)的所扣分數(shù)y1、y2、y3……yn，對所扣分數(shù)求和得到該測試項所扣的總分數(shù)；B當測試的相對誤差x％＞c％時，使用函數(shù)y＝ax+b，其中b是分界點的差值，對b的取值要求在分界點滿足關(guān)系ax＝k，其中id="icf0002"file="A2009100848900003C2.tif"wi="39"he="9"top="100"left="92"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>y最大取值為100，最后得到所扣分數(shù)y與測試數(shù)據(jù)x的關(guān)系；(4)根據(jù)計算結(jié)果對故障錄波器進行性能評價依據(jù)標準要求，將故障錄波器的所有檢測性能指標，均按照上述的評價方法，計算出各項的扣分分數(shù)，統(tǒng)計總分得出最后的評價結(jié)果。全文摘要本發(fā)明涉及一種故障錄波器的試驗結(jié)果評價方法，是基于電力系統(tǒng)故障錄波器的性能，依據(jù)電力系統(tǒng)行業(yè)檢測標準，對其性能進行全面評價和量化分析，研究和發(fā)明出適合于電力線路以及發(fā)電機變壓器組的故障錄波器的試驗結(jié)果評價方法，為大型的電力系統(tǒng)故障錄波裝置選型試驗提供了直觀的試驗依據(jù)。文檔編號G01R35/00GK101566677SQ200910084890公開日2009年10月28日申請日期2009年5月26日優(yōu)先權(quán)日2009年5月26日發(fā)明者周春霞,周澤昕,張曉莉,李蓓琦,穎滕,艾淑云,項燦芳申請人:中國電力科學(xué)研究院