一种基于多系统协作的配电故障研判方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于多系统协作的配电故障研判方法，步骤包括：配变对象定位；判断是否计划停电；判断是否已知故障停电；采用异步召测方法界定停电范围；低压线路故障判定；本发明的研判方法有利于更全面的分析配电网的运行状况，为供电系统的故障处理、标准化抢修工作提供翔实的基础，为低压用户报修处理提供准确的供电设备定位、故障范围界定功能，同时，本发明的研判方法能基本实现智能表计用户、所属配变的实时用电示数的采集示数查询功能，为报修用户实时、准确的界定报修事故的范围提供有力的辅助性手段。
【专利说明】—种基于多系统协作的配电故障研判方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电力系统自动化领域，特别是配电信息【技术领域】。
【背景技术】
[0002]当前，针对配电网实时故障研判的研究主要包括两个层面:中压故障的自动发现与定位、低压报修故障的自动诊断。
[0003]伴随着当前智能电网的建设步伐，配电自动化系统的覆盖率日益增长。人们主要通过馈线自动化系统功能实现中压故障的自动发现与定位，基于准确的中压配电网的拓扑模型及实时的过流、过载等保护信号，自动化系统实时分析、隔离出故障范围，记录对应的停电影响范围；但是，另一方面，在自动化系统尚未覆盖到的广大范围内，用户在能够明确一个或多个中压配变对象发生故障后，仍需要有一种能够实时辅助故障点、故障范围的发现与定位方法。
[0004]在现实生活中，供电公司需要处理的绝大多数的报修信息都主要来自于居民用户的低压故障信息。而由于当前我国供电系统的信息化、自动化建设的水平尚有很大的提升空间，配网低压模型信息需进一步完善。在低压配网模型完全缺失的情况下，低压用户报修信息的处理方式主要是根据当前用户所属中压配变及报修数量来粗略定位是中压故障、低压线路故障或者是居民用户内部故障；在建立了基本的低压拓扑模型的情况下，低压用户报修信息的处理方式主要是基于低压拓扑模型并通过用户报修电话，同时结合用电信息采集系统，定位到可能的故障点(用户内部故障、进户点故障、低压分支线路故障、低压开关故障、中压配变故障等)。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于多系统协作的配电故障研判方法。
[0006]本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:
[0007]一种基于多系统协作的配电故障研判方法，步骤如下:
[0008]⑴配变对象定位:根据居民客户95598的报修信息，根据报修户号、地址匹配上所属用户表箱，再基于拓扑计算追溯到供电变压器对象，实现居民用户到供电变压器的关联；
[0009]⑵判断是否计划停电:在配电生产管理系统维护好停电计划后，故障研判系统查询当前正在执行的停电计划，根据其停电范围也就是配电变压器集合，判断当前报修定位到的配变对象是否在该停电计划中，如果在停电计划影响范围内，则研判结束，返回研判结果;
[0010]⑶判断是否已知故障停电:如果在故障事件影响范围内，则研判结束，返回研判结果;
[0011]⑷采用异步召测方法，界定停电故障范围:[0012](5)低压线路故障判定:如果当前用户表计、同组用户表计失电判断为低压线路故障，则再通过当前该配变下所有的用户报修故障分布情况判断具体的低压线路故障点；
[0013](6)故障点判断:根据低压线路故障中每个节点对象，依次遍历每个节点对象的上游节点对象，比较计算的故障率，故障率最大的节点判断为故障点。
[0014]而且，所述步骤⑶判断是否已知故障停电的具体步骤包括:
[0015]①在配电自动化系统和配变在线监测系统实时捕捉电网中的实时故障信息，对捕捉到的实时故障信息进行处理，包括按馈线对象将故障影响到的配电变压器、馈线段、开关、负荷设备进行分组，形成一次故障事件，计算各个故障事件影响的配电变压器集合及其影响的用户表箱集合；
[0016]②从捕捉到的已知故障信息中查询是否包含当前报修定位的配变对象，如果在故障事件影响范围内，则研判结束。
[0017]而且，所述步骤⑷采用异步召测方法，界定停电故障范围的具体步骤包括:
[0018]①异步召测用户表计、同组用户表计、配变示数；通过实时和用电采集系统进行通讯，召测当前报修用户表计、同组用户表计、配变示数，判断当前的带电情况，辅助界定故障范围；
[0019]②如果同组用户带电，则可判断当前用户为单户内部故障，研判结束。
[0020]而且，所述步骤(5)低压线路故障判定中的判断具体的低压线路故障点的具体步骤如下:
[0021]①配变台区模型构建，以配网变压器为根节点，依次搜索下游的配网低压开关、低压用户表箱对象，构建一颗低压网络树；
[0022]②配变台区模型参数读取，在配变台区模型构建完成后，读取各个节点的模型参数；
[0023]③构建计算模型，依据配变台区模型及其参数配置，构建该配变台区下的各个节点的统一故障率计算方法，在故障报修到达后，依据构建的计算模型进行计算；
[0024]④从最长路径组计算各个模型节点故障率；
[0025]⑤依次迭代计算上游节点，在每计算完一个当前节点故障率后，继续迭代计算上游节点故障率，直至计算完全部节点的故障率；
[0026]⑥归一化各个节点故障率；
[0027]本发明的优点和积极效果是:
[0028]1、本发明的研判方法有利于更全面的分析配电网的运行状况，为故障处理、标准化抢修工作提供翔实的基础，为低压用户报修提供准确的供电设备定位功能、故障范围界定功能。
[0029]2、本发明的研判方法能够结合多方停送电事件来源，为低压的故障研判提供中压设备的全面停送电信息，辅助判断是否计划停电、是否已知故障事件影响范围，为提前判断报修原因提供了基础信息，为故障报修的决策人员提供了基本的分析手段。
[0030]3、本发明的研判方法能基本实现智能表计用户、所属配变的实时用电示数的采集查询功能，为报修用户实时、准确的界定报修事故的范围提供有力的辅助性手段。
【专利附图】
【附图说明】[0031]图1是研判系统框图；
[0032]图2是本发明的研判逻辑图；
[0033]图3是本发明的计算模型流程图。
【具体实施方式】
[0034]以下结合附图对本发明实施例做进一步详述:需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
[0035]一种基于多系统协作的配电故障研判方法，如图1所示，该研判方法是在目前电力系统中已经建立的配电自动化系统(DMS )、综合用电采集系统、配变实时监测系统、配电生产管理系统和电力95598报修的基础上以95598故障报修为初始触发条件实现的，本发明的创新是，实现了中压设备的故障自动研判，实现了低压设备的故障自动研判，如图2所示，该发明方法的工作步骤如下:
[0036]⑴配变对象定位:
[0037]基于居民客户95598的报修信息，根据报修户号、地址匹配上所属用户表箱，再基于拓扑计算追溯到供电变压器对象，实现居民用户到供电变压器的关联。
[0038]⑵判断是否计划停电:
[0039]在配电生产管理系统维护好停电计划后，故障研判系统查询当前正在执行的停电计划，根据其停电范围也就是配电变压器集合，判断当前报修定位到的配变对象是否在该停电计划中，如果在停电计划影响范围内，则研判结束，返回研判结果。
[0040]⑶判断是否已知故障停电:
[0041]①在图1中的配电自动化系统和配变在线监测系统可以实时捕捉到电网中的实时故障信息，对捕捉到的实时故障信息进处理，包括按馈线对象将故障影响到的配电变压器、馈线段、开关、负荷设备进行分组，形成一次故障事件，计算各个故障事件影响的配电变压器集合及其影响的用户表箱集合；
[0042]②从捕捉到的已知故障信息中查询是否包含当前报修定位的配变对象，如果在故障事件影响范围内，则研判结束，返回研判结果。
[0043]⑷采用异步召测方法，界定停电故障范围:
[0044]①异步召测用户表计、同组(相同表箱)用户表计、配变示数；通过研判系统实时和图1中的用电采集系统进行通讯，召测当前报修用户表计、同组用户表计、配变示数，判断当前的带电情况，辅助界定故障范围；
[0045]②如果同组(相同表箱)用户带电，则可判断当前用户为单户内部故障，研判结束，返回研判结果。
[0046](5)低压线路故障判定:
[0047]如果当前用户表计、同组用户表计失电判断为低压线路故障，则再通过当前该配变下所有的用户报修故障分布情况判断具体的低压线路故障点，如图3所示，该判定过程的具体步骤如下:
[0048]①配变台区模型构建，以配网变压器为根节点，依次搜索下游的配网低压开关、低压用户表箱对象，构建一颗低压网络树；
[0049]②配变台区模型参数读取，在进行故障点研判之前，研判系统维护了各个设备类型(配电变压器、低压分支开关、低压表箱)的故障概率模型，用于表征各个设备类型故障率与下游故障报修信息的计算关系，在配变台区模型构建完成后，读取各个节点的模型参数，以便后期研判时进行计算；
[0050]③构建计算模型，依据上述配变台区模型及其参数配置，构建该配变台区下的各个节点包括配电变压器、低压分支开关及低压表箱的统一故障率计算方法，包括两部分，具体如下:
[0051]a在一个节点CB下,有M个下游低压表箱,若有M个低压表箱存在故障报修对象，数量分别为nl，n2，…，nM，则该节点的故障可能性为:
[0052]CB=Cl*cl+C2*c2.[0053]其中:cl+c2=l.CB为节点综合故障可能性；
[0054]Cl=X ( (n1-Si*ai)>0? (ni_Si*ai):0)*L/Si，其中 ni 为低压表箱 i 的故障报修数量，Si为低压表箱i合计低压用户数，Qi为低压用户内部故障阀值，L为模型参数；
[0055]C2=Xni* (A0rf-1) K/Si，其中ni为低压表箱i的故障报修数量，Si为低压表箱i合计低压用户数，A, K为模型参数；
[0056]b修正过程:在一个节点CB下，若存在Ν(Ν>0)个直接下游低压表箱对象，且无故障报修产生，则修正如下:
[0057]CB=H*B q,)*CB
[0058]其中:B为修正指数，H为修正比例；
[0059]在故障报修到达后，依据构建的计算模型进行计算；
[0060]④从最长路径组计算各个模型节点故障率，在构建好的研判模型基础上，根据故障报修信息，从离配电变压器距离最远的节点处计算该节点故障率；
[0061]⑤依次迭代计算上游节点，在每计算完一个当前节点(低压分支开关或低压表箱)故障率后，继续迭代计算上游节点故障率，直至计算完全部节点的故障率；
[0062]⑥归一化各个节点故障率，在计算完全部节点的故障率后，为方便比较，需要将低压模型中的所有节点故障率进行归一化处理，从而保证各个节点的故障率以百分比来表述。
[0063](6)故障点判断:
[0064] 根据每个节点对象,依次遍历该节点的上游节点对象，比较计算的故障率，故障率最大的节点可判断为故障点。
【权利要求】
1.一种基于多系统协作的配电故障研判方法，其特征在于:步骤包括: ⑴配变对象定位:基于居民客户95598的报修信息，根据报修户号、地址匹配上所属用户表箱，再基于拓扑计算追溯到供电变压器对象，实现居民用户到供电变压器的关联； ⑵判断是否计划停电:在配电生产管理系统维护好停电计划后，故障研判系统查询当前正在执行的停电计划，根据其停电范围也就是配电变压器集合，判断当前报修定位到的配变对象是否在该停电计划中，如果在停电计划影响范围内，则研判结束，返回研判结果； ⑶判断是否已知故障停电:如果在故障事件影响范围内，则研判结束，返回研判结果； ⑷采用异步召测方法，界定停电范围； (5)低压线路故障判定:如果当前用户表计、同表箱用户表计失电判断为低压线路故障，则再通过当前该配变下所有的用户报修故障分布情况判断具体的低压线路故障点； (6)故障点判断:根据低压线路故障中每个节点对象，依次遍历每个节点对象的上游节点对象，比较计算的故障率，故障率最大的节点判断为故障点。
2.根据权利要求1所述的基于多系统协作的配电故障研判方法，其特征在于:所述步骤⑶判断是否已知故障停电的具体步骤包括: ①在配电自动化系统和配变在线监测系统实时捕捉电网中的实时故障信息，对捕捉到的实时故障信息进行处理，包括按馈线对象将故障影响到的配电变压器、馈线段、开关、负荷设备进行分组，形成一次故障事件，计算各个故障事件影响的配电变压器集合及其影响的用户表箱集合； ②从捕捉到的已知故障信息中查询是否包含当前报修定位的配变对象，如果在故障事件影响范围内，则研判结束。
3.根据权利要求1所述的基于多系统协作的配电故障研判方法，其特征在于:所述步骤⑷采用异步召测方法，界定停电故障范围的具体步骤包括: ①异步召测用户表计、同组用户表计、配变示数；通过实时和用电采集系统进行通讯，召测当前报修用户表计、同组用户表计、配变示数，判断当前的带电情况，辅助界定故障范围； ②如果同组用户带电，则可判断当前用户为单户内部故障，研判结束。
4.根据权利要求1所述的基于多系统协作的配电故障研判方法，其特征在于:所述步骤(5)低压线路故障判定中的判断具体的低压线路故障点的具体步骤如下: ①配变台区模型构建，以配网变压器为根节点，依次搜索下游的配网低压开关、低压用户表箱对象，构建一颗低压网络树； ②配变台区模型参数读取，在配变台区模型构建完成后，读取各个节点的模型参数； ③构建计算模型，依据配变台区模型及其参数配置，构建该配变台区下的各个节点的统一故障率计算方法，在故障报修到达后，依据构建的计算模型进行计算； ④从最长路径组计算各个模型节点故障率； ⑤依次迭代计算上游节点，在每计算完一个当前节点故障率后，继续迭代计算上游节点故障率，直至计算完全部节点的故障率； ⑥归一化各个节点 故障率。
【文档编号】G01R31/08GK103901317SQ201210575128
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年12月24日 优先权日:2012年12月24日
【发明者】庄剑, 郭铁军, 陈涛, 葛荣刚, 李锦 , 刘荣浩, 王强, 董兵, 殷博, 米娜, 周亚楠, 陈沛, 吴 琳, 周养浩, 陈连杰, 吴雪琼, 张丽, 汤胜超 申请人:天津市电力公司, 国家电网公司