专利名称：配电网监控系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种配电网监控系统，用于监控配电网系统的系统状态。
背景技术：
一种用于判断在配电网系统中产生的故障的分布式管理系统(DMS)与配电网设备被分类成一个电流检测系统(CSS)和一个电压检测系统(VSS)。
CSS是一种在美国及欧洲广泛使用的系统，CSS根据在每个开关中提供的过流继电器(OCR)的动作来判断故障区域。一个CSS开关被称作CSW，在此这种开关称为CSW。一个CSW是由开关(SW)、具有通信功能和OCR功能的终端单元(FTU)以及电池构成。
CSS根据在开关中提供的OCR的动作状态来判断故障区域，并且执行故障区域的隔离以及互换到无故障区域的操作。
VSS是一个在日本广泛使用的系统，其中VSS通过在每个开关中提供的故障检测继电器(FDR)来判断故障区域。一个用于VSS的开关被称作VSW，在此这种开关称为VSW。一个VSW是由开关(SW)、具有通信功能和FDR功能的终端单元(FTU)构成。一个FDR设置有当没有检测到电压状态时自动开启开关的功能、当施加电压时闭合开关的功能以及当闭合开关后一段预定时间内没有检测到电压状态时锁定状态以及如果再次施加电压时保持该开启状态的功能，VSS执行故障区域的隔离以及通过跳闸、重合闸、再跳闸与再重合闸馈电电路断路器(FCB)与FDR功能互换到电源侧区域的操作。然后，DMS执行从故障区域到负载侧区域的互换操作。
图34表示一个配电网监控系统的结构的示例，该系统具有一个故障区域判断装置，用于在使用CSW监控的CSS型配电网系统的配电线路内产生故障时判断故障区域。
如图34所示，配电网监控系统1A由下列构成监控装置11，用于接受CSS型配电网系统2中配电网设备如CSW(此后简单地记作开关)的信息并且输出用于该开关的控制信息；状态掌握装置12，按照由监控装置11获取的配电网设备的信息判断CSS型配电网系统2的充电与停电状态；开关状态接受装置13，应状态掌握装置12判断出产生故障时的要求，在一范围内获取这些开关的状态，其中电力通过引起故障的馈电电路传送到这些开关；CSS型故障区域判断装置14A，根据开关状态接受装置13获取的开关的故障信息判断故障区域；故障处理装置15，用于隔离由CSS型故障区域判断装置14A检测的故障区域与CSS型配电网系统2，并且发送电力到一个停电区域而不是该故障区域(此后记作互换(recovering)操作)；以及一个CSS型互换程序制备装置16A，在假定要控制这些开关时，制备一个互换操作程序给该停电区域而不是该故障区域。
而且，这些开关设置有电池并构造成即使在停电区域中也是可控制的。
监控装置11从CSS型配电网系统2接收一个配电网设备信息，并且当根据上次接收的信息差异发现该设备状态变化时(此后均称为状态变化)，监控装置11通报状态掌握装置12这种状态变化内容。
而且，监控装置11基于控制请求输出控制信号给构成CSS型配电网系统2的配电网设备。
根据监控装置11通报的配电网设备的信息，状态掌握装置12判断停电/停电状态以及CSS型配电网系统2的故障产生。当判断出产生故障时，状态掌握装置12向开关状态接受装置13通报这种故障的产生，并且在故障产生之后的某一时间后，状态掌握装置12请求CSS型故障区域判断装置14A判断该故障区域。
按照状态掌握装置12的通报，通过引起故障的馈电电路，在故障之前，开关状态接受装置13在电力所能发送的范围内搜索开关，请求监控装置11接受搜索到的开关的状态并且通过状态掌握装置12接收该接受状态的结果。
响应状态掌握装置12的故障区域判断请求，CSS型故障区域判断装置14A根据从状态掌握装置12接收的开关故障信息判断故障区域，并将结果通报给故障处理装置15。
故障处理装置15发送一个隔离该故障区域的控制请求以及一个提供到非故障停电区域的互换操作给监控装置11的控制请求，并通过该状态掌握装置12接收所控制的结果。
响应来自故障处理装置15的请求，CSS型互换程序制备装置16A制备一个互换程序给非故障停电区域，并且将结果通报给故障处理装置15。
图35是用于解释在传统的配电网监控装置1A中执行的故障区域判断处理的示例性图。
在图35中，图35(a)表示故障区域判断处理的时间曲线图，而35(b)表示CSS型配电网系统2的一部分的结构图。在图35(b)中，馈电电路断路器(FCB)、开关SW1-SW9以及联络开关设置在CSS型配电网系统2中。而且，对于每个开关，用不同的符号表示开关的类型(远程控制开关或远程控制开关(联络开关))，在此假定在开关SW5与SW6之间的区域中产生了故障。
在图34和图35中，配电网监控系统1A通过状态掌握装置12检测到馈电电路断路器FCB的初始中断，然后判断配电线路故障的产生(图35(a)时间②处)。当发生了配电线路电路故障时，在来自故障区域的电源侧开关SW1-SW4的继电器起作用，并且配电网监控系统1A通过开关SW1-SW4的状态变化通报(图35a中的时间点①、③、⑤、⑦)获取开关SW1-SW4的故障信息(继电器动作状态)。
开关SW1-SW4的继电器动作可以针对故障因素如短路、地电路等区分。在这种情况下，通报配电网监控系统1A有关每个故障因素的继电器动作的信息。然后，在时间④由馈电电路断路器FCB(图35(a))的功能重合闸该电路。当持续故障时，馈电电路断路器FCB被再次跳闸，(图35(a)时间⑥)。
在从产生故障开始过了一预定时间后(下面称作时间Tdet)(图35(a)时间⑧)，配电网监控系统1A通过开关状态接受装置13执行一个强制轮询，除了接收开关SW1-SW4的故障信息(先前由状态变化通报所接收的)外还接收开关SW5的故障信息，通过导致该故障的馈电电路在故障之前在发送电力的范围内获取所有开关的状态，并获取需要判断故障区域的所有开关的故障信息。
CSS型故障区域判断装置14A判断开关SW5-SW6之间的区域作为一个故障区域，其是通报该故障信息的所有开关中最靠近负载侧(图35(a)时间⑨)的开关SW5的负载侧区域(此后称为因素开关)。
配电网监控系统1A通过开启邻近该故障区域的开关SW5-SW6并且随后通过闭合馈电电路断路器FCB，隔离故障区域，通过故障处理装置15，互换在电源侧来自故障区域的停电区域(以下称为电源侧非故障区域)。通过考虑所互换的配电线路的配电线路容许电流，而由CSS型互换程序制备装置16A制备一个互换程序来互换从故障区域看负载侧的停电区域(以下称为负载侧非故障区域)。
图36示出了一个配电网监控系统1V的结构的一个示例，该系统具有一个故障区域判断装置以在使用VSW进行监控的VSS型配电网系统3内的配电线路上产生故障时判断一个故障区域。
在图36中，与图34中相同的部件被赋予相同的参考标号并且省略对其详细说明。
如图36所示，配电网监控系统1V包括监控装置11；状态掌握装置12；开关状态接受装置13；VSS型故障区域判断装置14V，利用接受VSW(以下简称为开关)的信息，搜索在检测时间段内被锁定以导致无电压的开关并判断所搜索开关的负载侧作为一个故障区域；故障处理装置15；以及一个VSS型互换程序制备装置16V，在假定要控制这些开关时，制备一个互换操作程序给该停电区域而不是该故障区域。
而且，由于停电区域中的开关不能被控制，因此有必要按序控制电源侧的开关。
VSS型故障区域判断装置14V从这些开关的接受信息(take-ininformation)中搜索处于输入锁定状态的开关，响应来自状态掌握装置12的故障区域判断请求判断所搜索的开关的负载侧作为一个故障区域，并且通报故障处理装置15该故障区域判断结果。
响应来自故障处理 地5的请求，VSS型互换程序制备装置16V制备一个互换程序给非故障停电区域，并且将结果通报给故障处理装置15。
在上面提到的传统的配电网监控系统1A的故障区域判断处理中，在通报该故障信息的CSW之外，判断最靠近开关SW5的负载侧的负载侧区域是一个故障区域。但是当所判断的故障区域的负载侧开关的状态不能获得时，该开关可能检测故障信息并在检测到故障信息的情况下，会错误地判断一个故障区域。
当一个自身线路环路路由(route)(表示向一个环路供电的馈电电路(feeder)的数量为1的状态)靠近所判断的故障区域的负载侧时或当所判断的故障区域处于自身线路环路路由时，不能确定哪一侧会成为负载侧区域，除非在自身线路环路由中的电流方向是已知的。因此可能会错误地判断故障区域。
当一个故障之前的配电网系统是其它线路环路由(即向环路供电的馈电电路的数量是二个或更多时)时，通过路由上的开关检测故障信息到来自故障区域的所有馈电电路断路器FCB检测故障信息。在由传统技术执行的故障区域判断处理中，通过在该其它线环内的馈电电路断路器中最近一个跳闸的馈电电路断路器FCB判断故障，然后，在被通报了故障的所有开关中最靠近该馈电电路断路器FCB的负载侧的开关的负载侧区域被判断为故障区域，因此也可能会错误地判断一个故障区域。
当多个故障因素同时产生并且多个故障因素处于跳闸的馈电电路断路器FCB的同一路由上时，在按照传统技术的故障区域判断方式所通报故障的所有开关中，只有最靠近该负载侧的开关的负载侧区域被判断为故障区域，而不管故障因素如何。因而，由于没有判断其它的故障因素，可能会错误地判断故障区域。
当断续故障的因素(即在一个短时间内产生并重复互换的故障)存在于多个区域中时，在按照传统技术的故障区域判断方式通报故障的所有开关中，只有最靠近负载侧的开关的负载侧区域被判断为一个故障区域。因此由于在断续时间故障因素不能被判断，就可能会错误地判断故障区域。
当如上面所述的错误地判断故障区域时，馈电电路断路器FCB在对电源侧的非故障区域的互换操作中或者在对负载侧的非故障区域的互换操作中可能会跳闸，导致停电时间的延长以及停电区域的扩大。
而且，在混合型配电网系统中，设置CSW和VSW，但存在着下列问题当仅提供VSS型故障处理系统或CSS型故障处理系统的一项功能时，根据故障发生时的系统状态可能检测不到故障区域。
而且，仅有一个与故障区域判断系统相同的互换程序制备系统是可选时，可能制备不出互换程序。
另外，当故障被判断为一个断续故障时，不能由VSS型故障处理系统判断故障区域，但是整个区域被判断为故障区域，因此在预选的故障处理系统中可能做不出故障区域判断。
而且，按照VSS型故障处理系统或CSS型故障处理系统的故障区域判断结果，可能不会充分地限定故障区域。
而且，在VSS型故障处理系统的情形下，重合闸是不可缺少的。因此即使在按照CSS型故障处理系统判断故障区域的情形下，因为馈电电路断路器FCB是为VSS型故障处理系统重合闸，馈电电路断路器FCB再次跳闸并且电源侧的非故障区域的停电时间会变长。
发明内容
本发明的目的是提供一种配电网监控系统，其可以在即使没有接受所判断故障区域的负载侧的开关状态时，能有利并精确地判断故障区域。
按照本发明的一个方面，提供一种配电网监控系统，用于监控设置有CSW的CSS型配电网系统，包括监控装置，用于获取CSS型配电网系统的CSW的信息及为其中的CSW输出控制信息；状态掌握装置，根据由监控装置接受的有关CSW的信息判断该CSS型配电网系统的充电与停电状态；开关状态接受装置，当状态掌握装置判断出产生故障时，通过导致故障的馈电电路在电力尽可能传送的范围内接受CSW的状态，CSS型故障区域判断装置根据由开关状态接受装置所接受的CSW的信息判断故障区域；以及故障区域扩展装置，用于从CSS型故障区域判断装置中接收故障区域的信息，当在故障区域的负载侧的CSW的状态不能被接受时，将故障区域扩展到负载侧，并且将一个扩展的故障区域通报给CSS型故障区域判断装置。
CSS型故障区域判断装置确定从该故障区域扩展装置通报的扩展的故障区域为故障区域。该配电网监控系统地一步包括故障处理装置，将由CSS型故障区域判断装置确定的故障区域与CSS型配电网系统进行隔离并且执行对一个停电区域而不是该故障区域的互换操作；以及CSS型互换程序制备装置，假定要对CSW进行控制，为该停电区域而不是该故障区域制备一个互换操作程序。
按照本发明的另一个方面，提供一种配电网监控系统，用于监控设置有VSW和CSW的混合型配电网系统，包括监控装置，用于获取混合型配电网系统的VSW和CSW的信息及为其中的VSW和CSW输出控制信息；状态掌握装置，根据由监控装置接受的有关VSW和CSW的信息判断该混合型配电网系统的充电与停电状态；开关状态接受装置，当状态掌握装置判断出产生故障时，通过导致故障的馈电电路在电力尽可能传送的范围内接受VSW和CSW的状态。
该配电网监控系统地一步包括故障处理系统选择装置，当从状态掌握装置接收到故障区域判断请求时，选择VSS型故障处理系统或CSS型故障处理系统；VSS型故障区域判断装置，当由该故障处理系统选择装置选择该VSS型故障处理系统时根据开关状态接受装置接受的VSW的故障信息来判断故障区域；CSS型故障区域判断装置，当由该故障处理系统选择装置选择该CSS型故障处理系统时根据开关状态接受装置接受的CSW的故障信息来判断故障区域；故障处理装置，将由所选的VSS型故障区域判断装置与CSS武装故障区域判断装置之一所确定的故障区域与该混合型配电网系统隔离开来并且对一个停电区域而不该故障区域执行互换操作；VSS型互换程序制备装置，当假定选择了VSS故障处理系统并要控制VSW时，为该停电区域而不是该故障区域制备一个互换操作程序；以及CSS型互换程序制备装置，当假定选择了CSS型故障处理系统并要控制CSW时，为该停电区域而不是该故障区域制备一个互换操作程序。
按照本发明的另一个方面，提供一种配电网监控系统，用于监控设置有VSW和CSW的混合型配电网系统，包括监控装置，用于获取混合型配电网系统的VSW和CSW的信息及为其中的VSW和CSW输出控制信息；状态接受装置，根据由监控装置接受的有关VSW和CSW的信息判断该混合型配电网系统的充电与停电状态；开关状态接受装置，当状态接受装置判断出产生故障时，通过导致故障的馈电电路在电力尽可能传送的范围内接受VSW和CSW的状态；VSS型故障区域判断装置，根据开关状态接受装置获取的VSW的故障信息来判断故障区域；CSS型故障区域判断装置，根据开关状态接受装置获取的CSW的故障信息来判断故障区域。
该配电网监控系统进一步包括故障区域比较与判断装置，通过对比由VSS型故障区域判断装置与CSS型故障区域判断装置同时执行的结果而判断故障区域；故障处理装置，将由该混合型配电网系统故障区域比较与判断装置所确定的故障区域与该混合型配电网系统隔离开来并且对一个停电区域而不该故障区域执行互换操作；VSS型互换程序制备装置，当假定要控制VSW时，为该停电区域而不是该故障区域制备一个互换操作程序；以及CSS型互换程序制备装置，当假定要控制CSW时，为该停电区域而不是该故障区域制备一个互换操作程序。
下面通过参照附图对本发明进行详细的描述，可以更完整地理解本发明及其优点，其中图1是表示按照本发明的第一实施例的配电网监控系统的结构的方框图；图2是解释按照本发明的第一实施例的配电网监控系统的动作的解释图；图3是表示按照本发明的第一实施例的配电网监控系统内所执行的过程的一个示例的流程图；图4是表示按照本发明的第二实施例的配电网监控系统的结构的方框图；图5是解释按照本发明的第二实施例的配电网监控系统的动作的解释图；图6是表示按照本发明的第二实施例的配电网监控系统内所执行的过程的一个示例的流程图；图7是表示按照本发明的第三实施例的配电网监控系统的结构的方框图；图8是解释按照本发明的第三实施例的配电网监控系统的动作的解释图；图9是表示按照本发明的第三实施例的配电网监控系统内所执行的过程的一个示例的流程图；图10是表示按照本发明的第四实施例的配电网监控系统的结构的方框图；图11是解释按照本发明的第四实施例的配电网监控系统的动作的解释图；图12是表示按照本发明的第四实施例的配电网监控系统内所执行的过程的一个示例的流程图；图13是表示按照本发明的第五实施例的配电网监控系统的结构的方框图；图14是解释按照本发明的第五实施例的配电网监控系统的动作的解释图；图15是表示按照本发明的第五实施例的配电网监控系统内所执行的过程的一个示例的流程图；图16是表示按照本发明的第六实施例的配电网监控系统的结构的方框图；图17是解释按照本发明的第六实施例的配电网监控系统的动作的解释图；图18是表示按照本发明的第六实施例的配电网监控系统内所执行的过程的一个示例的流程图；图19是表示按照本发明的第七实施例的配电网监控系统的结构的方框图；图20是解释按照本发明的第七实施例的配电网监控系统的动作的解释图；图21是表示按照本发明的第七实施例的配电网监控系统内所执行的过程的一个示例的流程图；图22是表示按照本发明的第八实施例的配电网监控系统的结构的方框图；图23是解释按照本发明的第八实施例的配电网监控系统的动作的解释图；图24是表示按照本发明的第八实施例的配电网监控系统内所执行的过程的一个示例的流程图；图25是表示按照本发明的第九实施例的配电网监控系统的结构的方框图；图26是解释按照本发明的第九实施例的配电网监控系统的动作的解释图；图27是表示按照本发明的第九实施例的配电网监控系统内所执行的过程的一个示例的流程图；图28是表示按照本发明的第十实施例的配电网监控系统的结构的方框图；图29是解释按照本发明的第十实施例的配电网监控系统的动作的解释图；图30是表示按照本发明的第十实施例的配电网监控系统内所执行的过程的一个示例的流程图；图31是表示按照本发明的第十一实施例的配电网监控系统的结构的方框图；图32是解释按照本发明的第十一实施例的配电网监控系统的动作的解释图；图33是表示按照本发明的第十一实施例的配电网监控系统内所执行的过程的一个示例的流程图；图34是表示传统配电网监控系统的结构的方框图；图35是解释传统的配电网监控系统的动作的解释图；图36是表示传统的配电网监控系统的结构的方框图。
具体实施例方式
参照附图，其中在整个图中，相同的参考号表示相同或相应的部件，并且省略对其详细的描述，下面描述本发明的这些实施例。
图1是表示本发明的第一实施例的框图。在图1所示的实施例中，将一故障区域扩展装置17加到图34所示的、监控CSS型配电网系统2的传统的配电网监控系统1A。当从开关中没有接受到故障信息时，故障区域扩展装置17用于扩展故障区域。
在CSS型故障区域判断装置14A执行了故障区域判断处理后，故障区域扩展装置17从CSS型故障区域判断装置14A接收有关故障区域的信息。当靠近该故障区域的负载侧的开关的状态没有被接受时，故障区域扩展装置17进一步将故障区域扩展到负载侧，并向CSS型故障区域判断装置14A通报所扩展的故障区域。
图2是用于解释在该第一实施例的配电网监控系统1A中执行的故障区域判断处理的解释图。
图2示出了该CSS型配电网系统2的一部分的结构。在图2中，馈电电路断路器FCB、开关SW1-SW9以及一个联络开关设置在CSS型配电网系统2内。而且，对于每个开关来说，其开关类型(远程控制开关、远程控制开关(联络开关)或非远程控制开关)被示以不同的标记。在此假定在开关SW7-SW8之间的区域内产生了故障。
配电网监控系统1A通过状态掌握装置12检测到馈电电路断路器FCB的初始断开。当产生配电线路故障时，从CSS型配电网系统2的开关SW1，SW3与SW4通报继电器动作信息，由馈电电路断路器FCB的功能重合闸该电路，并且当故障持续时，馈电电路断路器FCB被再次跳闸。
从产生故障开始经过预定的时间Tdet之后根据开关状态接受装置13的请求，配电网监控系统1A在故障发生之前电力所传送的范围内，从导致故障的该馈电电路接受开关的状态。
CSS型故障区域判断装置14A开关SW4-SW7之间的区域，即被通报了故障信息的开关中故障因素开关SW4的负载侧区域，作为故障区域。但是当实际的故障区域是开关SW7-SW9之间的区域并且在所判断的故障区域的负载侧不能针对传送错误、无响应发生等采取开关SW7的继电器(relay)动作时，CSS型故障区域判断装置14A不能判断实际的故障区域。
当该故障区域的负载侧的开关的继电器动作状态不能获得时，故障区域扩展装置17将该开关类似地作为非远程控制开关对待，并且进一步将要判断为故障区域的区域扩展到在另一负载侧或终端区域的开关。
图3表示在故障区域扩展装置17中执行的处理过程的一个示例的流程图。在配电网监控系统1A中，故障区域扩展装置17虚拟地模拟故障信息、有关开关的开/关状态的信息、开关(远程控制/非远程控制)的属性以及包含在配电区域之间的相互连接信息的设备信息，并且执行下面的处理过程。
首先，当在故障之前故障因素开关SW4在配电网系统中开启时，搜索负载侧停电区域并且搜索属于所搜索的负载侧停电区域的远程控制开关(步骤S1)。然后，在属于该负载侧停电区域开关的远程控制开关中，将可以获得继电器动作状态的开关看作是处于开启状态(步骤S1a与S2)，并且对于传送错误、无响应等不能获取继电器动作状态的开关看作是处于闭合状态(步骤S1a与S3)。此后，当故障因素开关SW4闭合时，搜索负载侧充电区域(步骤S4)并且将该充电区域看作是故障区域。
下面详细说明在图3中所示的故障区域扩展装置17中所执行的处理过程。这里假定在图2的开关SW7与SW8之间的区域内产生了故障。如上面所述，该故障因素开关是开关SW4，并且N1个故障因素开关为“1”。因而，在步骤S1中所示的循环仅执行一次。接下来，搜索负载侧停电区域，并且在图2中所示的开关SW4与开关TSW之间的区域被确定为负载侧停电区域。然后，作为包含在负载侧停电区域内的远程控制开关的搜索结果，发现开关SW7与SW9是远程控制开关。因而，N2个远程控制开关是“2”，在步骤S1a所示的循环针对远程控制开关SW7与SW9执行2次。在步骤S1a的第一循环中，由于不能接受开关SW7的继电器动作状态，在步骤S3中开关SW7被看作是处于闭合状态。在步骤S1a的第二循环中，由于可接受开关SW9的继电器动作状态，在步骤S2中开关SW9被看作是处于开启状态。在完成了步骤S1a中的第二循环后，当故障因素SW4被闭合时搜索负载侧充电区域(步骤S4)，并且作为开关SW4与SW9之间的区域的充电区域被看作是故障区域。
故障区域扩展装置17判断开关SW4-SW9之间的区域为故障区域，因为开关SW7处于无响应状态，如图2所示。此后，配电网监控系统1A开启靠近该故障区域的开关SW4与SW9，隔离该故障区域，并且通过闭合馈电电路断路器FCB由故障处理装置15互换电源侧非故障区域。
对于互换负载侧非故障区域，在考虑了互换配电线路的互换配电线路容许电流后，CSS型互换程序制备装置16A制备该互换程序，并且互换该负载侧非故障区域。
根据上述的实施例，即使不能获得在所判断的故障区域的负载侧的开关的状态，也可以通过将故障区域扩展到另一个负载侧控制开关或一个终端区域而足够精确地判断故障区域。
下面参照图4描述本发明的第二实施例。在图4所示的实施例中，一个自身线路环路判断装置18被加到图1所示的第一实施例中的配电网监控系统1A。自身线路环路判断装置18判断在CSS型配电网系统2中是否存在一个自身线路环路，并且当存在一个自身线路环路时，自身线路环路判断装置18将处于该自身线路环路路由中的开关看作为非远程控制开关。
在判断故障区域之前，通过在故障之前从CSS故障区域判断装置14A中接收系统信息，自身线路环路判断装置18在故障之前判断在CSS型配电网系统2中是否存在一个自身线路环路。当存在一个自身线路环路时，在该CSS型配电网系统2中的该自身线路环路路由中的开关被看作为配电网监控系统1A中的非远程控制开关，然后通过CSS型故障区域判断装置14A和故障区域扩展装置17判断故障区域。
图5是用于解释在该第二实施例的配电网监控系统1A中执行的故障区域判断处理的解释图。
图5示出了该CSS型配电网系统2的一部分的结构。在图5中，馈电电路断路器FCB、开关SW1-SW8、SW10以及联络开关SW9和TSW设置在CSS型配电网系统2内。而且，对于每个开关来说，其开关类型(远程控制开关、开启的远程控制开关(联络开关)、非远程控制开关或闭合的非远程控制开关(联络开关))被示以不同的标记。在此假定在区域K4或K9内产生了故障。
当联络开关SW9闭合时，图5中所示的CSS类型配电网系统2处于自身线路环路状态。当发生配电线路故障时，配电网监控系统1A从开关状态接受装置13接收开关SW1、SW3、SW10的继电器动作信息，作为故障信息，并且通过CSS型故障区域判断装置14A判断最接近于该负载侧的开关SW10的负载侧区域为故障区域。
但是，由于开关SW10是处于图5所示的自身线路环路由中的开关，电力的流动方向是未知的，并且因此，无法指出负载侧区域是区域K4或区域K9。而且因为是在自身线路环路状态中，在自身线路环路由中的开关的故障信息可能没有被正确地通报。
在通过CSS型故障区域判断装置14A判断故障区域之前，自身线路环路判断装置18通过将处于自身线路环路由中的开关看作是非远程控制开关而扩展故障区域。
图6表示在自身线路环路判断装置18中执行的处理过程的一个示例的流程图。在配电网监控系统1A中，自身线路环路判断装置18虚拟地模拟故障信息、有关开关的开/关状态的信息、开关的属性以及包含在配电区域之间的相互连接信息的设备信息，并且执行下面的处理过程。
在使用图6与随后的附图的流程图说明中，仅描述了要点内容，忽略了其它内容的描述以避免重复解释。对于更详细的解释请参照流程图中的描述。
首先，搜索可应用的配电线路的自身线路环路点(步骤S5)，当来自这些环路点的两侧区域均被搜索到电源侧时(步骤S6)，在彼此不重叠的区域处的开关被看作是该环路由中的开关，并且在该环路由中的所有开关均被看作是非远程控制开关(步骤S7)。
在图5中，自身线路环路判断装置18将该自身线路环路由内的开关SW4、SW8、SW9和SW10看作是非远程控制开关。因为开关SW10被看作是非远程控制开关，因此CSS型故障区域判断装置14A判断故障区域，而不管开关SW10的继电器动作如何，并且区域K3被看作是故障区域，因此区域K3、K4、K8和K9均被故障区域扩展装置17看作是故障区域。
根据上述的实施例，即使当该故障因素开关是位于自身线路环路由内的开关时，也可以判断包含该故障因素开关的自身线路环路由内的所有开关。因此可以更充分、精确地判断该故障区域。
下面，参照图7描述本发明的第三实施例。在图7所示的实施例中，一个用于判断在其它线路环路中的故障的其它线路环路判断装置19被加到图1所示的第一实施例中的配电网监控系统1A。
通过在故障之前从状态掌握装置12接收馈电电路断路器的通报以及系统信息，其它线路环路判断装置19在故障之前判断配电网系统2中其它线路环路的状态。然后，当其它线路环路判断装置19判断出在其它线路环路中产生故障时，CSS型故障区域判断装置14A判断出所有的区域均是故障区域。
图8示出了解释在第三实施例的配电网监控系统1A中执行的故障区域判断处理的框图。
在图8中，图8(a)示出该故障区域判断处理的时序图；图(b)示出CSS型配电网系统2的一部分的结构。在图8(b)中，馈电电路断路器FCB1与FCB2、开关SW1-SW5以及联络开关TSW设置在CSS配电网系统2中。而且，对于每个开关，用不同的符号表示开关的类型，在此假定在开关SW4与SW5之间的K6区域中产生了故障。
图8(b)所示的CSS型配电网系统2处于其它线路环路的状态。当在区域K6产生故障时，馈电电路断路器FCB1与FCB2跳闸。配电网监控系统1A不做出故障发生了的判断，因为当由状态掌握装置12开启配电断路器FCB1时，并没有发生停电。但是，如果由状态掌握装置12开启馈电电路断路器FCB2而发生停电时，则配电网监控系统1A做出故障发生了的判断。
配电网监控系统1A通过开关状态接受装置13接受开关SW1-SW5以及联络开关TSW的状态，并且识别出所有开关的继电器都动作了。这种情况下，根据所有开关的接受故障信息，CSS型故障区域判断装置14A就会错误地判断出作为故障因素开关的负载例区域的K1区域是故障区域。
在此，其它线路环路判断装置19判断是否在该其它线路环路中发生了故障。当在该其它线路环路中发生了故障时，其它线路环路判断装置19判断出所有区域均处于故障状态。
图9示出了在其它线路环路判断装置19中执行的一个处理示例的流程图。当馈电电路断路器FCB1或FCB2被开启时(步骤S8)，其它线路环路判断装置19判断是否发生了停电；当发生了停电时，判断故障是发生在该其它线路环路内，并在环路控制状态下，设置一个配套环路线路的馈电电路断路器FCB1或FCB2(步骤S9)，然后设定环路控制定时器(步骤S10)。当通过开启馈电电路断路器FCB1或FCB2而产生停电时，其它线路环路判断装置19判断所应用的馈电电路断路器FCB1或FCB2是否处于控制状态下(步骤S11)，以及当馈电电路断路器FCB1或FCB2处于控制状态下时，判断在该其它线路环路内产生了故障(步骤S12)。而且，判断环路控制下的状态是否持续了一个有限的时间Tlop(步骤S13)，并且当超过该有限时间Tlop时，复位环路控制下的状态(步骤S14)。
在图8中，因为在环路控制状态期间发生了馈电电路断路器FCB2的跳闸(图8a的时间②)，其它线路环路判断装置19判断在该其它线路环路中发生了故障。然后在经过时间Tdet之后，因为馈电电路断路器FCB2处于开路状态，判断故障区域，并且因为该故障是发生在其它线路环路中，判断所有的区域均是故障区域。
按照上面提到的该实施例，在其它线路环路状态下的故障区域判断中，当在其它线路环路内产生故障时，可以判断所有区域均为故障区域，因而可以足够精确地判断出故障区域。
下面参照图10描述本发明的第四实施例。在图10所示的实施例中，一个故障因素判断装置20被加到图1所示的第一实施例中的配电网监控系统1A。故障因素判断装置20为来自多个开关的不同的故障信息中的每一个故障信息判断其故障因素。
响应来自状态掌握装置12的通报，在由CSS故障区域判断装置14A判断故障区域之前，故障因素判断装置20将故障信息分类成每个故障因素的继电器动作状态，并且由CSS型故障区域判断装置14A为每个故障因素判断故障区域。
图11是用于解释在该第四实施例的配电网监控系统1A中执行的故障区域判断处理的解释图。
图11示出了该CSS型配电网系统2的一部分的结构。在图11中，馈电电路断路器FCB、开关SW1-SW5以及一个联络开关TSW设置在CSS型配电网系统2内。而且，对于每个开关来说，其开关类型被示以不同的标记。
在图11所示的CSS型配电网系统2中，假定在K3区域发生了短路故障并且在K4区域发生了接地故障。配电网监控系统1A通过状态接受装置13接收多个开关的不同的故障信息。在接收了有关故障信息且不考虑故障信息的类型的所有开关中，CSS型故障区域判断装置14A仅判断出最接近负载的开关SW3的负载侧区域K4为故障区域。
这里，故障因素判断装置20允许为每个故障因素判断故障区域。
图12是表示在故障因素判断装置20中执行的一个示例的处理过程的流程图。
在配电网监控系统1A中，故障因素判断装置20虚拟地模拟故障信息、有关开关的开/关状态的信息、包含在配电区域之间的相互连接信息的设备信息，并且执行下面的处理过程。
首先，制备一个仿真系统，针对每一个类型动作的继电器清除除了目标动作继电器之外的所有继电器(步骤S15)，然后，故障因素判断装置20通报该虚拟的仿真系统的CSS型故障判断装置14A，并且在CSS型故障判断装置14A中判断故障区域(步骤S16)。
因而，可以为每个故障因素确定故障区域。
在图11中，故障因素判断装置20首先向CSS型故障区域判断装置14A请求判断由于OCG(过电流接地)继电器所通报的接地故障所造成的故障区域，并且CSS型故障区域判断装置14A判断出在区域K4发生了故障，然后，故障因素判断装置20向CSS型故障区域判断装置14A请求判断由于OC(过流)继电器所通报的短路故障所造成的故障区域，并且CSS型故障区域判断装置14A判断出在区域K3发生了故障。
因而，可以判断出故障区域是K3与K4区域。
根据上述的实施例，即使当从CSW接收到多个故障信息时，也可以为每一类型的故障信息判断故障区域。因此可以更充分、精确地判断该故障区域。
下面参照图13描述本发明的第五实施例。在图13所示的实施例中，一个断续故障判断装置21被加到图1所示的第一实施例中的配电网监控系统1A。即使在重合闸连续故障的情况下，断续故障判断装置21能检测故障区域。当判断故障为断续故障时，断续故障判断装置21在一定的时间周期内判断故障区域检测结果为全部故障区域。
从状态掌握装置12向断续故障判断装置21通报馈电电路断路器FCB的跳闸。当重合闸成功时，通报断续故障判断装置21由CSS型故障区域判断装置14A所判断的故障区域，存储该故障区域将其置于断续故障控制下。当在断结故障控制期间从状态掌握装置12通报断续故障判断装置21馈电电路断路器FCB跳闸时，通报断续故障判断装置21判断该故障是一个断续故障。此后，CSS型故障区域判断装置14A提取存在断续故障判断装置21内所有的故障区域并把它们通报给故障处理装置15。
图14是用于解释在该第五实施例的配电网监控系统1A中执行的故障区域判断处理的解释图。
在图14中，图14(a)表示故障区域判断处理的时间曲线图，而14(b)表示CSS型配电网系统2的一部分的结构图。在图14(b)中，馈电电路断路器FCB、开关SW1-SW8以及联络开关TSW设置在CSS型配电网系统2中。而且，对于每个开关，用不同的符号表示开关的类型，在此假定在开关SW3与SW4之间的区域中产生了第一故障，并在开关SW4-SW5之间的区域中产生的第二故障。
在图14(b)所示的CSS型配电网系统2中，配电网监控系统1A通过状态掌握装置12检测到馈电电路断路器FCB的初始跳闸(图14(a)的时间①)。
当产生配电线路故障时，将继电器动作从CSS型配电网系统2通报给配电网监控系统1A。当通过馈电电路断路器FCB的功能再次接通该电路时(图14(a)的时间②)并且这种接通成功时，不执行故障区域的判断，清除故障信息的判断并且终止故障处理。此后，当引起第二跳闸时((图14(a)的时间⑤))并且在跳闸起过了Tdet时间之后，馈电电路断路器FCB处于开路状态时，CSS型故障区域判断装置14A执行故障区域的判断，并且判断开关SW4-SW5之间的区域为故障区域。但是如果在开关SW3-SW4之间的区域内存在着断续故障的因素，当馈电电路断路器FCB被闭合以互换电源侧时，馈电电路断路器FCB可能会跳闸。
下面详细描述由断续故障判断装置21所进行的断续故障的判断。
为了处理断续故障，即使电路被成功地重合闸(图14(a)时间③)，配电网监控系统1A在故障前通过馈电电路接受在电力所发送的范围内的所有开关的状态，其中该馈电电路在从该故障产生起过了一确定时间之后又产生该故障。CSS型故障区域判断装置14A判断开关SW3-SW4之间的区域是该故障因素开关的负载侧区域，并作为该故障信息所通报的CSW中的故障区域，并将所判断的故障区域通报给断续故障判断装置21。
图15示出了断续故障判断装置21中所执行的处理的一个示例的流程图。当通报故障区域时，断续故障判断装置21为每一个故障馈电电路存在所通报的故障区域(步骤S17)，清除CSW的继电器动作状态(S18)并且设置一个继续故障判断定时器(步骤S19，图14(a)时间④)。当在该断续故障定时器设置的一个时间周期内同一馈电电路再次跳闸时(图14(a)时间⑤)，断续故障判断装置21判断产生了断续故障并且将该馈电电路置于该断续故障控制之下(步骤S20)。当发生了第二次跳闸时，开关状态接受装置13与CSS型故障区域判断装置14A判断开关SW4-SW5之间的区域为故障区域，并且将所判断的故障区域通报给断续故障判断装置21(步骤S21)。
断续故障判断装置21另外地在用于每个故障馈电电路的故障区域信息中存储所通报的故障区域，并清除所有开关的继电器动作状态。当确定出故障是断续故障时，断续故障判断装置21向CSS型故障判断装置14A通报故障区域存储结果，并且清除断续故障控制下标志(步骤S22)。
CSS型故障区域判断装置14A根据来自断续故障判断装置21的通报判断开关SW3-SW5之间的区域是故障区域，该区域是初始跳闸故障区域与第二跳闸故障区域的组合区域。此后，配电网监控系统1A通过故障处理装置15中断邻近该故障区域的开关SW3与SW5，隔离该故障区域并且通过闭合馈电电路断路器FCB来互换电源侧非故障区域。负载侧非故障区域是通过制备一个互换程序且考虑到配送容许电流由CSS型互换程序制备装置16A互换的。
按照上面描述的该实施例，即使当在从馈电电路断路器FCB到终端故障区域的范围内有多个断续故障区域产生时，也可以通过为馈电电路断路器FCB的每次跳闸存储故障区域以及清除CSW的继电器信息来足够精确地判断故障区域，这些均变为判断故障区域的因素。
下面参照图16描述本发明的第六实施例。在图16所示的实施例中，监控一个混合型配电网系统4的配电网监控系统1由下列构成，其中在该混合网络内设置有VSW和CSW图36中所示的VSS型互换程序制备装置16V、VSS型故障区域判断装置14V以及故障处理系统选择装置22被加到图34所示的一个传统的配电网监控系统1A。在此，故障处理系统选择装置22是用于在发生了故障时，根据操作员的判断和设置选择故障处理系统。
当从一个状态掌握装置12接收到故障区域判断请求时，故障处理系统选择装置22按照操作员的判断与设置，选择一个VSS型故障处理系统或一个CSS型故障处理系统。在选择了VSS型故障处理系统的情况下，该故障区域判断请求被输出给VSS型故障区域判断装置14V，以及在选择了CSS型故障处理系统的情况下，该故障区域判断请求被输出给CSS型故障区域判断装置14A。
图17是用于解释在该第六实施例的配电网监控系统1中执行的故障区域判断处理的解释图。
在图17中，混合型配电网系统4是由配电网系统2V与配电网系统2A组成。
图17示出了该混合型配电网系统4的一部分的结构。在此，该混合型配电网系统4包括其中仅设置了VSW的配电网系统2V和其中仅设置了CSW的配电网系统2A。在图17中馈电电路断路器FCB、开关SW1-SW9以及一个联络开关TSW设置在混合型配电网系统4内。而且，对于每个开关来说，其开关类型((VSS型)远程控制开关、(VSS型)远程控制开关(联络开关)、(CSS型)远程控制开关或(CSS型)远程控制开关(联络开关))被示以不同的标记。
在图17所示的混合型配电网系统4中，假定在开关SW7-SW8之间的区域内产生了故障。
当在混合型配电网系统4(其中设置了VSW和CSW，如图17所示)中产生了配电线路故障时，仅通过VSS型故障处理系统或CSS型故障处理系统是不能检测故障区域的。在图17中，如果故障是发生在CSW SW7-SW8之间的区域内的配电线路内并且仅有VSS型故障处理系统应用于配电网系统2A，那么是不可能检测故障区域的，因为配电网系统2A是由CSW组成。但是按照本实施例，配电网监控系统1能根据操作员的判断，通过故障处理系统选择装置22为每个配电网选择一个故障处理系统。
图18示出了在故障处理系统选择装置22内为每个配电网系统选择的故障处理系统的一个示例。如图18所示，当配电网系统2V是由VSW构成时，设定VSS型故障处理系统。当配电网系统2A是由CSW构成时，设定CSS型故障处理系统。因而，在图17所示的混合型配电网系统4中，可以为每个配电网系统2V或2A检测故障区域。
根据上面描述的实施例，可以足够精确地判断故障区域，因为操作员可以根据各种现象确定故障处理系统。
下面参照图19描述本发明的第七实施例。在图19所示的实施例中，用于监控混合型配电网系统4的配电网监控系统1包括图36所示的VSS型互换程序制备装置16V、VSS型故障区域判断装置14V以及一个故障处理系统自动选择装置23被加到图34所示的一个传统的配电网监控系统1A。在此，故障处理系统自动选择装置23用于当发生了配电线路故障时自动地选择一个故障处理系统。
当从状态掌握装置12请求一个故障区域判断时，故障处理系统自动选择装置23根据预设条件如所应用的配电线路类型、设备信息以及系统状态等自动地选择一个故障处理系统。在选择了VSS型故障处理系统的情况下，一个故障区域判断请求被输出到VSS型故障区域判断装置14V；在选择了CSS型故障处理系统的情况下，一个故障区域判断请求被输出到CSS型故障区域判断装置14A。
图20是用于解释在该第七实施例的配电网监控系统1中执行的故障区域判断处理的解释图。
图20示出了混合型配电网系统4的一部分的结构。在图20中所示的混合型配电网系统4的结构与图17所示的结构基本相同，区别在于示出了馈电电路断路器FCB的状态(一个闭合，另一个开路)，联络开关TSW处于闭合状态，以及(闭合的(CSS型)远程控制开关(联络开关))的标记被附着到该联络开关TSW上。
在图20所示的混合型配电网系统4中，假定在CSW SW7与SW8之间的区域内发生了故障。
当在图20所示的其中设置有VSW和CSW的混合型配电网系统4中发生了配电线路故障时，配电网监控系统1通过故障处理系统自动选择装置23利用预设的状态如可应用的配电网系统(操作系统如地下输电系统，天线输电系统(aerial system)等)的类型、设备信息以及系统状态等自动地选择一个故障处理系统。
图21表示在故障处理系统自动选择装置23中所执行的处理过程的一个示例的流程图。故障处理系统自动选择装置23搜索包含在每个配电网系统的开关数量以及每个配电网系统的开关类型(CSW正常励磁开关)(步骤S23、S24)，并选择其开关数量较大的开关类型的故障处理系统(步骤S25)。在图20中，在混合型配电网系统4所传送电力的范围内，在故障之前有三个VSW和七个CSW，因此，故障处理系统自动选择装置23选择CSS型故障处理系统(步骤S26)。相反，选择VSS型故障处理系统(步骤S27)。
根据上面描述的实施例，可以自动地确定其中使用了VSW和CSW的混合型配电网系统中的故障处理系统，因此可以足够精确地判断故障区域。
下面参照图22描述本发明的第八实施例。在图22所示的实施例中，用于监控混合型配电网系统4的配电网监控系统1包括接收程序制备系统判断装置24被加到根据图16所示的第六实施例的该配电网监控系统1。在此，接收程序制备系统判断装置24根据邻近故障区域的开关的类型(CSW或正常励磁开关)为负载侧非故障停电区域的每一个互换模块(block)选择一个互换程序制备系统。
而且，在第七实施例中所示的故障处理系统自动选择装置23也用于故障处理系统选择装置22。
响应故障处理装置15的到一个非故障停电区域的互换程序制备请求，接收程序制备系统判断装置24按照邻近故障区域的开关的类型(CSW或正常励磁开关)为每一个互换模块选择一个互换程序制备系统。
图23是用于解释在该第八实施例的配电网监控系统1中执行的故障区域判断处理的解释图。
图23示出了该混合型配电网系统4的一部分的结构。在图23中，在该混合型配电网系统4中仅设置了馈电电路断路器FCB、开关SW1-SW8以及一个联络开关TSW。而且，对于每个开关来说，其开关类型被示以不同的标记。
在图23所示的混合型配电网系统4中，假定在正常励磁开关SW4-CSW SW5之间的区域内产生了故障。
在图23中，当发生了配电线路时，配电网监控系统1通过故障处理系统选择装置22选择一个故障处理系统，并且判断故障区域。在此，在选择了VSS型故障处理系统的情况下，配电网监控系统1通过VSS型故障选择判断装置14V判断开关SW4-SW5之间的区域为故障区域。但是当使用VSS型故障区域判断系统并且互换程序制备系统被选择为VSS类型时，不可能制备一个正确的互换程序。例如，当VSS型互换程序制备装置16V将CSW看作是手动操作开关时，在编辑该互换操作程序给开关SW5-SW6之间的区域时，作为CSW的开关SW5的中断操作不能在开关SW6闭合操作之前进行编辑。
在此，互换程序制备系统判断装置24根据邻近互换模块中故障区域的开关的类型判断该互换程序制备系统，而不用理会故障区域判断系统。该互换模块是从其它配电线路互换电力的单元，并且例如，在图23互换模块是开关SW5与联络开关TSW之间的区域。
图24是表示在互换程序制备系统判断装置24中执行的处理过程的流程图。
在确定了互换模式后，互换程序制备系统判断装置24执行在图24步骤S28中的循环N1次(N1是互换模块(recovering blocks)的数量)，并且搜索邻近一个故障区域的开关(步骤S29)。当邻近该故障区域的开关是CSW时，互换程序制备系统判断装置24请求CSS型互换程序制备装置16A制备互换程序(步骤S30)；当邻近该故障区域的开关是VSW时，互换程序制备系统判断装置24请求VSS型互换程序制备装置16V制备互换程序(步骤S31)。
在图23中，配电网监控系统1判断SW5与联络开关TSW之间的区域为负载侧非故障停电区域。当制备该互换程序时，配电网监控系统1通过互换程序制备系统判断装置24判断邻近该故障区域的开关SW5的类型是CSS类型，并且请求CSS型互换程序制备装置16A制备该互换程序。
此后，按照该制备的程序，配电网监控系统1通过故障处理装置15在该故障区域内执行开关SW5的中断操作以及联络开关TSW的闭合操作。
按照上述的实施例，即使在混合型配电网系统内也可以自动地制备一个互换程序，并且因此，可以足够精确地判断故障区域并且使得停电时间变短。
下面参照图25描述本发明的第九实施例。在图25所示的实施例中，用于监控混合型配电网系统4的配电网监控系统1包括故障处理管理装置25被加到根据图22所示的第八实施例的该配电网监控系统1。在此，当故障处理系统自动选择装置23选择的故障处理系统不能判断出该故障区域时，故障处理管理装置25按照其它的故障处理系统判断故障区域。
而且，在第七实施例所示的故障处理系统选择装置22被用于该故障处理系统自动选择装置23。
当从状态掌握装置12接收到故障区域判断请求时，故障处理管理装置25通过故障处理系统自动选择装置23选择一个故障处理系统，并且在选择了VSS型故障处理系统的情况下，向VSS型故障区域判断装置14V请求进行故障区域判断，以及在选择了CSS型故障处理系统的情况下，向CSS型故障区域判断装置14A请求进行故障区域判断。当由所选择的故障处理系统的故障区域判断装置通报该故障是不可判断时，故障处理管理装置25向没有被故障处理系统自动选择装置23选择的其它故障处理系统的故障区域判断装置请求进行故障区域判断。
图26是用于解释在该第九实施例的配电网监控系统1中执行的故障区域判断处理的解释图。
图26示出了该混合型配电网系统4的一部分的结构。在图26中，在该混合型配电网系统4中设置了馈电电路断路器FCB、开关SW1-SW8以及一个联络开关TSW。而且，对于每个开关来说，其开关类型被示以不同的标记。
在图26所示的混合型配电网系统4中，假定在开关CSS SW6-SW7之间的区域内产生了故障。
在图26所示的其中设置有VSW与CSW的混合型配电网系统4中，当在由故障处理管理系统25所设定的故障处理系统中不能检测故障区域时，配电网监控系统1通过故障处理管理装置25自动地从该故障处理系统切换到其它的故障处理系统。
图27示出了在故障处理管理装置25内执行的处理过程的流程图，配电网监控系统1根据由故障处理系统自动选择装置23选择的故障处理系统执行故障区域判断(步骤S32)。在此，当不能检测故障区域时，该故障处理系统被自动地切换到其它的故障处理系统(步骤S33)。在图26中，配电网监控系统1通过故障处理系统自动选择装置23选择VSS型故障处理系统。但是，当在开关SW6-SW7之间的区域内产生的故障被判断为断续故障时，就不可能通过该VSS型故障处理系统检测该故障区域。因此，通过将故障处理系统切换到CSS型故障处理系统，使得故障的检测变为可能。
按照上述的实施例，当不能由所选择的故障处理系统判断故障区域类型时，故障处理管理装置25将故障处理系统的设定切换到其它的故障处理系统以判断故障区域。因此可以足够精确地判断故障区域。
下面参照图28描述本发明的第十实施例。在图28所示的实施例中，用于监控混合型配电网系统4的配电网监控系统1包括混合型配电网系统故障区域比较与判断装置26被加到根据图22所示的第八实施例的该配电网监控系统1，以取代故障处理系统选择装置22。
混合型配电网系统故障区域比较与判断装置26通过比较由多个故障区域判断装置同时执行的结果而判断正确的故障区域。
CSS型故障区域判断装置14A与VSS型故障区域判断装置14V根据来自状态掌握装置12的故障区域判断请求分别执行故障区域判断。此后，混合型配电网系统故障区域比较与判断装置26根据来自CSS型故障区域判断装置14A与VSS型故障区域判断装置14V的故障区域判断结果进行正确的故障区域判断，并且将所判断的故障区域通报给故障处理装置15。
图29是用于解释在该第十实施例的配电网监控系统1中执行的故障区域判断处理的解释图。
图29表示混合型配电网系统4的一部分的结构图。在图29中，馈电电路断路器FCB、开关SW1-SW8以及联络开关TSW设置在混合型配电网系统4中。而且，对于每个开关，用不同的符号表示开关的类型。
在图29所示的混合型配电网系统4中，假定在CSW SW5与正常励磁开关SW6之间的区域内产生了故障。
在图29中，配电网监控系统1通过状态掌握装置12检测馈电电路断路器FCB的一个初始跳闸，并在从馈电电路断路器FCB的初始跳闸开始过了一预定时间后，通过开关状态接受装置13接受多个开关的状态，然后配电网监控系统1通过状态掌握装置12向CSS型故障区域判断装置14A与VSS型故障区域判断装置14V发出故障区域判断请求。CSS型故障区域判断装置14A判断开关SW5-SW7之间的区域为故障区域并且通报给混合型配电网系统故障区域比较与判断装置26。VSS型故障区域判断装置14V判断开关SW3-SW6之间的区域为故障区域并且通报给混合型配电网系统故障区域比较与判断装置26。混合型配电网系统故障区域比较与判断装置26根据所通报的故障区域，按照一个预定的规则判断一体化(consolidated)故障区域，并且将该一体化的故障区域通报给故障处理装置15。
图30是在混合型配电网系统故障区域比较与判断装置26中所选择的处理过程的一个示例。混合型配电网系统故障区域比较与判断装置26从CSS型故障区域判断装置14A的判断结果的故障区域与VSS型故障区域判断装置14V的判断结果的故障区域查找重复区域(步骤S34)，并且将该重复的故障区域判断为一体化故障区域(步骤S35)。如果没有一体化故障区域(步骤S36)，则将由CSS型故障区域判断装置14A的判断结果的故障区域与VSS型故障区域判断装置14V的判断结果的故障区域组成的所有区域作为一体化区域(步骤S37)。此后，混合型配电网系统故障区域比较与判断装置26向故障处理装置15通报该一体化故障区域(步骤S38)。
在图29中，混合型配电网系统故障区域比较与判断装置26判断在开关SW5-SW6之间的区域，即开关SW5-SW7间的区域(是CSS型故障区域判断装置14A的故障区域判断结果)与开关SW5-SW6间的区域(是VSS型故障区域判断装置14V的故障区域判断结果)之间的重复区域为一体化故障区域，并将其通报给故障处理装置15。此后，配电网监控系统1中断作为该故障区域的电源侧开关的开关SW5，借助故障处理装置15，通过闭合馈电电路断路器FCB来互换电源侧非故障停电区域，并且通过VSS型互换程序制备装置16V向负载侧非故障停电区域执行互换程序。
按照上述的实施例，可以在混合型配电网系统中进行足够精确的故障区域判断。
下面参照图31详细解释本发明的第十一实施例。在图31所示的实施例中，监控混合型配电网系统4的配电网监控系统1由下列构成一个混合型配电网系统故障区域限定与判断装置27被加到图28所示的第十实施例的配电网监控系统1。在此，混合型配电网系统故障区域限定与判断装置27根据故障处理系统的故障区域判断结果判断是否限定了一个故障区域，该故障处理系统先前已完成了该故障区域的判断，并且在限定了一个故障区域时，混合型配电网系统故障区域限定与判断装置27中断其它的故障处理系统。
CSS型故障区域判断装置14A与VSS型故障区域判断装置14V根据来自状态掌握装置12的故障区域判断请求分别执行故障区域判断。此后，混合型配电网系统故障区域限定与判断装置27从CSS型故障区域判断装置14A与VSS型故障区域判断装置14V接收故障区域判断结果，并且根据所通报的故障区域判断结果判断是否要定义一个故障区域。当定义该区域时，混合型配电网系统故障区域限定与判断装置27将所定义的故障区域通报给故障处理装置15；以及当判断没有定义故障区域时，混合型配电网系统故障区域限定与判断装置27通报混合型配电网系统故障区域比较与判断装置26这种情况。
图32是用于解释在本发明的该第十一实施例的配电网监控系统1中执行的故障区域判断处理的解释图。
在图32中，图32(a)表示故障区域判断处理的时间曲线图，而32(b)表示混合型配电网系统4的一部分的结构图。在图32(b)中，馈电电路断路器FCB、开关SW1-SW8以及联络开关TSW设置在混合型配电网系统4中。而且，对于每个开关，用不同的符号表示开关的类型，在此假定在开关CSW SW5与SW6之间的区域中产生了故障。
在图32中，配电网监控系统1通过状态掌握装置12检测馈电电路断路器FCB的一个初始跳闸，并在从馈电电路断路器FCB的初始跳闸开始过了一预定时间后，通过开关状态接受装置13接受多个开关状态，然后通过状态掌握装置12向CSS型故障区域判断装置14A与VSS型故障区域判断装置14V发出故障区域判断请求。在按照VSS型故障处理系统的故障区域判断系统中，有必要重合闸馈电电路断路器FCB，并且因此在大多数情况下，按照CSS型故障处理系统的故障区域判断是较快的。当比根据VSS型故障处理系统的VSS型故障区域判断装置14V更快的的根据CSS型故障处理系统的CSS型故障区域判断装置14A来判断故障区域时，CSS型故障区域判断装置14A判断开关SW4-SW6之间的区域为故障区域并且将其通报给混合型配电网系统故障区域限定与判断装置27。
图33是在混合型配电网系统故障区域限定与判断装置27中执行的处理过程的流程图，该混合型配电网系统故障区域限定与判断装置27根据由CSS型故障区域判断装置14A判断的故障区域，执行步骤S39中所示的循环N次(N是故障区域中开关数量)(步骤S39)，并且检测所有的开关是CSW，这是因为当在故障区域内设置VSW时，故障区域可以被混合型配电网系统故障区域比较与判断装置26限制。当通过上面的检查发现所有的开关是CSW，判断出限定了故障区域(步骤S40)。
在图32中，混合型配电网系统故障区域限定与判断装置27判断出限定了故障区域，因为在开关SW4-SW6之间的故障区域内的开关全部是CSW型而没有VSW型开关包含在故障区域内，并且混合型配电网系统故障区域限定与判断装置27向故障处理装置15通报这种情况。
故障处理装置15中断作为故障区域内电源侧开关的开关SW4，以便通过重合闸馈电电路断路器FCB而使得没有电力传送到该故障区域。
按照该实施例，可以在混合配电网系统内进行足够精确的故障区域判断。
在上面描述的实施例中，在配电网监控系统1A和1中的装置是通过计算机执行用于这些装置的流程图实现的，但是也有可能通过硬件执行用于这些装置的流程图来实现配电网系统1A与1内的装置。
很显然，通过上述公开，可以做出本发明的各种变化和修改，因此，在所附的权利要求的范围内，本发明还可以除了这里所特别描述的得到实现。
权利要求
1.一种配电网监控系统，用于监控设置有多个CSW的CSS型配电网系统，包括监控装置，用于接受CSS型配电网系统的CSW的信息及输出用于这些CSW的控制信息；状态掌握装置，根据由监控装置接受的有关CSW的信息判断该CSS型配电网系统的充电与停电状态；开关状态接受装置，当所述状态掌握装置判断出产生故障时，通过导致故障的馈电电路在电力尽可能传送的范围内接受CSW的状态；CSS型故障区域判断装置，根据由开关状态接受装置所接受的CSW的故障信息判断故障区域；以及故障区域扩展装置，用于从CSS型故障区域判断装置中接收所述故障区域的信息，当在上述故障区域的负载侧的CSW的状态不能被接受时，将故障区域扩展到该负载侧，并且将一个扩展的故障区域通报给CSS型故障区域判断装置，所述CSS型故障区域判断装置确定从该故障区域扩展装置通报的所述扩展故障区域为所述故障区域；故障处理装置，将由CSS型故障区域判断装置确定的故障区域与CSS型配电网系统进行隔离并且执行对一个停电区域而不是该故障区域的互换操作；以及CSS型互换程序制备装置，假定要对上述CSW进行控制，为该停电区域而不是该故障区域制备一个互换操作程序。
2.如权利要求1的配电网监控系统，进一步包括自身线路环路判断装置18，用于判断在CSS型配电网系统中是否存在一个自身线路环路，并且当存在一个自身线路环路时，将处于该自身线路环路路由中的多个CSW看作为非远程控制CSW；其中所述的故障区域扩展装置根据所述自身线路环路判断装置的判断结果扩展所述的故障区域。
3.如权利要求1的配电网监控系统，进一步包括其它线路环路判断装置，用于在故障之前，通过从所述状态掌握装置接收故障前的系统信息与馈电电路断路器的跳闸通报，判断所述CSS型配电网系统中其它线路环路中是否产生了故障；其中所述其它线路环路判断装置19判断出在其它线路环路中产生故障时，所述CSS型故障区域判断装置判断所有的区域均是故障区域。
4.如权利要求1的配电网监控系统，进一步包括故障因素判断装置，为来所述状态掌握装置的每个故障信息判断其故障因素；其中，CSS型故障区域判断装置为所述故障因素判断装置所判断的故障因素判断所述故障区域。
5.如权利要求1的配电网监控系统，进一步包括断续故障判断装置，在一定的时间周期内，根据来自所述状态掌握装置的所述故障信息判断所述的故障是否是断续故障；其中，当所述的断续故障判断装置在上述的时间周期内判断所述的故障是断续故障时，所述CSS型故障区域判断装置判断所有的区域均为故障区域。
6.一种配电网监控系统，用于监控设置有VSW和CSW的混合型配电网系统，包括监控装置，用于接受上述混合型配电网系统的VSW和CSW的信息及为其中的VSW和CSW输出控制信息；状态掌握装置，根据由监控装置获得的有关VSW和CSW的信息判断该混合型配电网系统的充电与停电状态；开关状态接受装置，当状态掌握装置判断出产生故障时，通过导致故障的馈电电路在电力尽可能传送的范围内接受VSW和CSW的状态；故障处理系统选择装置，当从上述状态掌握装置接收到故障区域判断请求时，选择VSS型故障处理系统或CSS型故障处理系统；VSS型故障区域判断装置，当由该故障处理系统选择装置选择该VSS型故障处理系统时，根据开关状态接受装置接受的VSW的故障信息来判断故障区域；CSS型故障区域判断装置，当由该故障处理系统选择装置选择该CSS型故障处理系统时，根据开关状态接受装置接受的CSW的故障信息来判断故障区域；故障处理装置，将由所选的VSS型故障区域判断装置与CSS武装故障区域判断装置之一所确定的故障区域与该混合型配电网系统隔离开来并且对一个停电区域而不该故障区域执行互换操作；VSS型互换程序制备装置，当假定选择了VSS故障处理系统并要控制VSW时，为该停电区域而不是该故障区域制备一个互换操作程序；以及CSS型互换程序制备装置，当假定选择了CSS型故障处理系统并要控制CSW时，为该停电区域而不是该故障区域制备一个互换操作程序。
7.如权利要求6所述的配电网监控系统，其中当从所述状态掌握装置接收所述故障区域判断请求时，根据预设条件，所述故障处理系统选择装置自动地选择所述的VSS型故障处理系统或所述的CSS故障处理系统。
8.如权利要求6所述的配电网监控系统，进一步包括互换程序制备系统判断装置，用于根据邻近所述故障区域的所述VSW与CSW之一的类型选择一个互换程序制备系统；其中当所述的互换程序制备判断装置选择所述的VSS型故障处理系统时，所述的VSS型互换程序制备装置制备所述的互换操作程序；以及其中当所述的互换程序制备判断装置选择所述的CSS型故障处理系统时，所述的CSS型互换程序制备装置制备所述的互换操作。
9.如权利要求6或7所述的配电网监控系统，进一步包括故障处理管理装置，当从所述状态掌握装置接收所述的故障区域判断请求时，通过所述的故障处理系统选择装置选择一个故障处理系统，以及当被通报所述故障区域不能被由所述故障处理系统选择装置选择的所述故障处理系统判断时，选择另一个故障处理系统；其中当选择所述的VSS型故障处理系统时，所述的VSS型故障区域判断装置判断所述的故障区域；以及其中当所述的CSS型故障处理系统被选择时，所述的CSS型故障区域判断装置判断所述的故障区域。
10.一种配电网监控系统，用于监控设置有VSW和CSW的混合型配电网系统，包括监控装置，用于接受混合型配电网系统的VSW和CSW的信息及输出用于VSW和CSW的控制信息；状态掌握装置，根据由监控装置获得的有关VSW和CSW的信息判断该混合型配电网系统的充电与停电状态；开关状态接受装置，当状态掌握装置判断出产生故障时，通过导致故障的馈电电路在电力尽可能传送的范围内接受VSW和CSW的状态；VSS型故障区域判断装置，根据开关状态接受装置接受的所述VSW的故障信息来判断故障区域；CSS型故障区域判断装置，根据开关状态接受装置接受的CSW的故障信息来判断故障区域；混合型配电网系统故障区域比较与判断装置，通过对比由VSS型故障区域判断装置与CSS型故障区域判断装置同时执行的结果而判断故障区域；故障处理装置，将由该混合型配电网系统故障区域比较与判断装置所确定的故障区域与该混合型配电网系统隔离开来并且对一个停电区域而不该故障区域执行互换操作；VSS型互换程序制备装置，当假定要控制VSW时，为该停电区域而不是该故障区域制备一个互换操作程序；以及CSS型互换程序制备装置，当假定要控制CSW时，为该停电区域而不是通常的该故障区域制备一个互换操作程序。
11.如权利要求10的配电网监控系统，进一步包括混合型配电网系统故障区域限定与判断装置，根据较早完成所述故障区域判断的所述VSS型故障区域判断装置与CSS型故障区域判断装置之一的故障区域判断结果，判断是否限定了一个故障区域，并且在限定了所述故障区域时，中断所述故障区域判断装置的判断；其中当所述混合型配电网系统故障区域限定与判断装置没有限定所述故障区域时，所述混合型配电网系统故障区域比较与判断装置装置判断所述的故障区域。
全文摘要
一种配电网监控系统，用于监控配电网系统，包括监控装置，用于接受信息及输出开关控制信息；状态掌握装置，判断配电网系统的充电与停电状态；开关状态接受装置，当产生故障时，在电力尽可能传送的范围内接受开关的状态；故障区域判断装置，根据故障信息判断故障区域；以及故障区域扩展装置，当在上述故障区域的负载侧的开关状态不能获得时，将故障区域扩展到负载侧并将扩展的故障区域通报给故障区域判断装置。故障区域判断装置确定扩展故障区域为所述故障区域，该配电网络监控系统还包括故障处理装置，将故障区域与配电网系统进行隔离并且对一个停电区域执行互换操作；以及互换程序制备装置，为该停电区域制备一个互换操作程序。
文档编号H02H7/26GK1536737SQ20041003994
公开日2004年10月13日 申请日期2004年3月15日 优先权日2003年3月14日
发明者山田昌弘, 弘, 胜又奖, 荻田能弘 申请人:Tm T&D株式会社