电力系统故障修复方法和装置与流程

本发明涉及电力技术领域，尤其是涉及一种电力系统故障修复方法和装置。

背景技术：

随着经济的不断发展和电力需求的增加，电网规模和设备数量日益增加，使得电力系统中故障修复任务也增多。系统发生故障时，首先需要获取故障信息，以确定故障发生的地点和元件；再根据故障信息指定相关的故障修复方式；系统故障的修复工作应该具有较高的可靠性和时效性，以确保电力系统尽快恢复正常供电。

现有的故障修复方式中，故障监控多局限在局域性的电力系统中；同时，在故障修复过程中修复策略较为单一，且对修复结果缺乏可控性，导致故障修复方式可靠性较差，进而影响了电力系统的正常供电。

针对上述电力系统故障修复方式可靠性较差的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电力系统故障修复方法和装置，以提高电力系统故障修复的效率，和电力系统故障修复方式的可靠性。

第一方面，本发明实施例提供了一种电力系统故障修复方法，电力系统为多个区域的电网组成的电力系统；包括：通过设置于多个区域中的安控装置，实时获取安控装置所在区域的电网的运行方式和潮流值；其中，该运行方式包括正常方式和检修方式；根据潮流值判断电力系统发生故障的区域；通过故障区域的安控装置获取故障元件所在位置和故障类型；其中，该故障类型包括单相瞬时接地故障、单相永久性故障、转换性故障、两相短路故障、三相短路故障中的至少一种；根据运行方式、故障元件所在位置和故障类型，从预先存储的故障修复策略表中查找故障修复策略；其中，故障修复策略包括控制措施和控制量；控制措施包括切除元件、直流功率调制或直流闭锁；控制量包括控制措施对应的需求量或保留量；根据查找到的故障修复策略对故障区域的电网进行修复。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述实时获取安控装置所在区域的电网的运行方式，包括：实时接收多个区域的安控装置上报的对应电网的运行方式，运行方式为安控装置采用以下方式之一得到：安控装置识别电力系统中的压板投退状态，根据压板投退状态确定电力系统的运行方式；安控装置通过测量的电力系统的电气量、线路的开关量以及主变压器和机组的投停状态确定电力系统的运行方式；安控装置采集电力系统的远程控制信号，根据远程控制信号确定电力系统的运行方式。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述实时获取安控装置所在区域的电网的潮流值包括：实时接收多个区域的安控装置通过电网的送电断面采集得到的潮流值；根据潮流值判断电力系统发生故障的区域包括：判断潮流值是否超出预设的范围；如果是，确定获取潮流值的安控装置所在区域发生故障。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述根据查找到的故障修复策略对故障区域的电网进行修复包括：应用故障修复策略对当前故障进行初步修复操作；判断当前故障是否修复成功；如果否，根据故障元件所在位置和故障类型，从预先存储的故障修复策略表中查找替代策略；根据查找到的替代策略对当前故障进行修复。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述根据查找到的故障修复策略对故障区域的电网进行修复包括：当故障修复策略中的控制措施包括切除指定的元件时，切除指定的元件；当故障修复策略中的控制措施包括切除功率满足控制量的元件时，根据元件的功率大小或优先级，从故障修复策略中提取候选待控元件，对候选待控元件进行排序，根据控制量对排序后的候选待控元件进行切除。

第二方面，本发明实施例提供了一种电力系统故障修复装置，电力系统为多个区域的电网组成的电力系统；包括：第一获取模块，用于通过设置于多个区域中的安控装置，实时获取安控装置所在区域的电网的运行方式和潮流值；其中，该运行方式包括正常方式和检修方式；判断模块，用于根据潮流值判断电力系统发生故障的区域；第二获取模块，用于通过故障区域的安控装置获取故障元件所在位置和故障类型；其中，该故障类型包括单相瞬时接地故障、单相永久性故障、转换性故障、两相短路故障、三相短路故障中的至少一种；查找模块，用于根据运行方式、故障元件所在位置和故障类型，从预先存储的故障修复策略表中查找故障修复策略；其中，故障修复策略包括控制措施和控制量；控制措施包括切除元件、直流功率调制或直流闭锁；控制量包括控制措施对应的需求量或保留量；修复模块，用于根据查找到的故障修复策略对故障区域的电网进行修复。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，上述第一获取模块还用于：实时接收多个区域的安控装置上报的对应电网的运行方式，运行方式为安控装置采用以下方式之一得到：安控装置识别电力系统中的压板投退状态，根据压板投退状态确定电力系统的运行方式；安控装置通过测量的电力系统的电气量、线路的开关量以及主变压器和机组的投停状态确定电力系统的运行方式；安控装置采集电力系统的远程控制信号，根据远程控制信号确定电力系统的运行方式。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，上述第一获取模块还用于：实时接收多个区域的安控装置通过电网的送电断面采集得到的潮流值；判断模块还用于：判断潮流值是否超出预设的范围；如果是，确定获取潮流值的安控装置所在区域发生故障。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，上述修复模块包括：第一修复单元，用于应用故障修复策略对当前故障进行初步修复操作；判断单元，用于判断当前故障是否修复成功；替代策略查找单元，用于如果当前故障没有修复成功，根据故障元件所在位置和故障类型，从预先存储的故障修复策略表中查找替代策略；第二修复单元，用于根据查找到的替代策略对当前故障进行修复。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第四种可能的实施方式，其中，上述修复模块包括：第一元件切除单元，用于当故障修复策略中的控制措施包括切除指定的元件时，切除指定的元件；第二元件切除单元，用于当故障修复策略中的控制措施包括切除功率满足控制量的元件时，根据元件的功率大小或优先级，从故障修复策略中提取候选待控元件，对候选待控元件进行排序，根据控制量对排序后的候选待控元件进行切除。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供的一种电力系统故障修复方法和装置，通过设置于多个区域中的安控装置，实时获取该安控装置所在区域的电网的运行方式和潮流值，并根据该潮流值判断电力系统发生故障的区域；通过故障区域的安控装置获取故障元件所在位置和故障类型；根据上述运行方式、故障元件所在位置和故障类型，从预先存储的故障修复策略表中查找故障修复策略；并根据查找到的故障修复策略对故障区域的电网进行修复。上述方式通过安控装置获取故障信息，并通过故障策略修复表获取修复策略，可以提高电力系统故障修复的效率，和电力系统故障修复方式的可靠性。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种电力系统故障修复方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种电力系统故障修复方法中，根据查找到的故障修复策略对故障区域的电网进行修复的具体流程图；

图3为本发明实施例提供的一种电力系统故障修复装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种电力系统故障修复装置中，根据查找到的故障修复策略对故障区域的电网进行修复的具体流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

针对电力系统故障修复方式可靠性较差的问题，本发明实施例提供了一种电力系统故障修复方法和装置；该技术可以应用于电网运行控制中，以及安控策略的信息描述和故障修复系统中；下面通过实施例进行描述。

实施例一：

参见图1所示的一种电力系统故障修复方法的流程图，该电力系统为多个区域的电网组成的电力系统；该方法包括如下步骤：

步骤S102，通过设置于多个区域中的安控装置，实时获取安控装置所在区域的电网的运行方式和潮流值；其中，该运行方式包括正常方式和检修方式；另外，该正常方式还包括N-1运行方式；具体而言，当电力系统中有N抬变压器时，N-1台运行，另外一台备用。

例如，当上述区域为市区时，上述电力系统为多个市区组成的省级电力系统；当上述区域为省区时，上述电力系统为多个省区组成的国家级电力系统；每个区域内的安控装置(也可以称为安全稳定控制装置)根据该区域内的电力系统铺设方式进行设置，控制该电力系统内部的元器件、线路等运行状况，并获取电力系统的相关数据，例如，运行方式和潮流值等。

步骤S104，根据潮流值判断电力系统发生故障的区域；

当某区域内电力系统发生故障时，该区域内的电力网络拓扑会发生变化，进而电力线路或节点中的潮流值也会发生相应的变化，且，由于故障导致的潮流值的变化通常会具有突变的性质，因此，根据潮流值可判断电力系统发生变化，根据安控系统可以检测出发生故障的区域。

步骤S106，通过故障区域的安控装置获取故障元件所在位置和故障类型；其中，该故障类型包括单相瞬时接地故障、单相永久性故障、转换性故障、两相短路故障、三相短路故障中的至少一种；该故障类型还可以包括同杆同名相瞬时故障、同杆同名相永久故障、同杆异名相瞬时故障、同杆异名相永久故障、母线相间故障、直流双极故障以及线路过负荷等。

上述安控装置可以分散地分布在电力系统的变压器、线路等元件的周围，实时监控各个元件的运行状况，当元件发生故障时，安控装置可以上报发生故障的元件的地理位置、名称和故障类型等信息。当电力系统发生故障时，可以同时发生上述故障类型中的一种或多种。

步骤S108，根据运行方式、故障元件所在位置和故障类型，从预先存储的故障修复策略表中查找故障修复策略；其中，该故障修复策略包括控制措施和控制量；该控制措施包括切除元件、直流功率调制或直流闭锁；该控制量包括控制措施对应的需求量或保留量；

上述预先存储的故障修复策略表可以是根据历史故障数据以及修复方法的记录形成的；例如，如果故障修复策略表中查找出的故障修复策略为切除变压器时；上述控制措施即为切除变压器，上述控制量可以为满足相应功率、相应的优先级或者满足相关地理位置等控制量。此时，上述完整的故障修复策略可以为切除满足相应功率的变压器、切除满足相应优先级的变压器或者切除满足相关地理位置的变压器。

步骤S110，根据查找到的故障修复策略对故障区域的电网进行修复。

当查找到故障修复策略时，可以控制故障区域的安控装置进行修复，也可以通知运维人员进行人工修复，还可以通过独立建设的维修系统进行修复。

本发明实施例提供的一种电力系统故障修复方法，通过设置于多个区域中的安控装置，实时获取该安控装置所在区域的电网的运行方式和潮流值，并根据该潮流值判断电力系统发生故障的区域；通过故障区域的安控装置获取故障元件所在位置和故障类型；根据上述运行方式、故障元件所在位置和故障类型，从预先存储的故障修复策略表中查找故障修复策略；并根据查找到的故障修复策略对故障区域的电网进行修复。上述方式通过安控装置获取故障信息，并通过故障策略修复表获取修复策略，可以提高电力系统故障修复的效率，和电力系统故障修复方式的可靠性。

考虑到电网运行方式可以通过多种途径获取，上述实时获取安控装置所在区域的电网的运行方式，包括实时接收多个区域的安控装置上报的对应电网的运行方式，该运行方式为安控装置采用以下方式之一得到：

(1)安控装置识别电力系统中的压板投退状态，根据压板投退状态确定电力系统的运行方式；以变压器为例，变电站倒闸操作分为一次设备和二次设备，其中，保护压板投、退是二次设备操作的主要项目。保护压板可以称为保护连片，是保护装置联系外部接线的桥梁和纽带，关系到保护的功能和动作出口能否正常发挥作用。变压器压板的投退状态会根据现场运行方式发生变化而变化，因此，识别压板的投退状态可以获取电力系统的运行方式。

(2)安控装置通过测量的电力系统的电气量、线路的开关量以及主变压器和机组的投停状态确定电力系统的运行方式；

(3)安控装置采集电力系统的远程控制信号，根据远程控制信号确定电力系统的运行方式。具体地，电力系统的远程服务器可以发送远程控制信号以改变相关器件的运行状态，进而改变电力系统的运行方式。因此，安控装置可以采集该远程控制信号，进而获取系统的运行方式。

上述通过多种方式确定系统的运行方式，可以保证及时、准确地获取系统的运行方式，进而提高故障修复的有效性。

进一步地，上述实时获取安控装置所在区域的电网的潮流值包括：实时接收多个区域的安控装置通过电网的送电断面采集得到的潮流值；相应地，上述根据潮流值判断电力系统发生故障的区域包括：判断潮流值是否超出预设的范围；如果是，确定获取潮流值的安控装置所在区域发生故障。在实际实现时，上述潮流值预设的范围可以为送电断面功率的区间范围，例如，送电断面功率大于400MW并小于1000MW。

参见图2所示的一种电力系统故障修复方法中，根据查找到的故障修复策略对故障区域的电网进行修复的具体流程图；该方法包括如下步骤：

步骤S202，应用故障修复策略对当前故障进行初步修复操作；

步骤S204，判断当前故障是否修复成功；如果是，结束流程；如果否，执行步骤S206；

步骤S206，根据故障元件所在位置和故障类型，从预先存储的故障修复策略表中查找替代策略；

步骤S208，根据查找到的替代策略对当前故障进行修复。

另外，上述步骤S204执行后，当当前故障修复成功后，还可以继续判断系统中是否有新的故障发生，如果是，根据运行方式、故障元件所在位置和故障类型，从预先存储的故障修复策略表中查找故障修复策略，之后，执行步骤S202。

上述方式通过对初步修复操作进行监控，当初步修复操作失败时，根据替代策略进行修复，该方式提高了故障修复的可靠性。

进一步地，上述根据查找到的故障修复策略对故障区域的电网进行修复包括：当故障修复策略中的控制措施包括切除指定的元件时，切除指定的元件；当故障修复策略中的控制措施包括切除功率满足控制量的元件时，根据元件的功率大小或优先级，从故障修复策略中提取候选待控元件，对候选待控元件进行排序，根据控制量对排序后的候选待控元件进行切除。

在具体实现时，按照控制顺序不同，上述控制措施可以分为：(1)直接指定切除元件，控制措施具体到某个元件；(2)按元件功率排序切除，按功率大或功率小优先的原则将候选待控元件排序，选取控制元件直到满足控制量计算策略；(3)按照元件优先级切除，按指定的优先级将候选待控元件排序，选取控制元件直到满足控制量计算策略。按照控制约束不同，上述控制量可以分为：(1)需控量，实际控制量需要满足需控量需求；(2)保留量，当前量减实际控制量满足保留量要求。

实施例二：

对应于上述方法实施例，参见图3所示的一种电力系统故障修复装置的结构示意图，该电力系统为多个区域的电网组成的电力系统；该装置包括如下部分：

第一获取模块302，用于通过设置于多个区域中的安控装置，实时获取安控装置所在区域的电网的运行方式和潮流值；其中，该运行方式包括正常方式和检修方式；

判断模块304，用于根据潮流值判断电力系统发生故障的区域；

第二获取模块306，用于通过故障区域的安控装置获取故障元件所在位置和故障类型；其中，该故障类型包括单相瞬时接地故障、单相永久性故障、转换性故障、两相短路故障、三相短路故障中的至少一种；

查找模块308，用于根据运行方式、故障元件所在位置和故障类型，从预先存储的故障修复策略表中查找故障修复策略；其中，该故障修复策略包括控制措施和控制量；该控制措施包括切除元件、直流功率调制或直流闭锁；该控制量包括控制措施对应的需求量或保留量；

修复模块310，用于根据查找到的故障修复策略对故障区域的电网进行修复。

本发明实施例提供的一种电力系统故障修复装置，通过设置于多个区域中的安控装置，实时获取该安控装置所在区域的电网的运行方式和潮流值，并根据该潮流值判断电力系统发生故障的区域；通过故障区域的安控装置获取故障元件所在位置和故障类型；根据上述运行方式、故障元件所在位置和故障类型，从预先存储的故障修复策略表中查找故障修复策略；并根据查找到的故障修复策略对故障区域的电网进行修复。上述方式通过安控装置获取故障信息，并通过故障策略修复表获取修复策略，可以提高电力系统故障修复的效率，和电力系统故障修复方式的可靠性。

考虑到电网运行方式可以通过多种途径获取，上述第一获取模块还用于：实时接收多个区域的安控装置上报的对应电网的运行方式，该运行方式为安控装置采用以下方式之一得到：(1)安控装置识别电力系统中的压板投退状态，根据压板投退状态确定电力系统的运行方式；(2)安控装置通过测量的电力系统的电气量、线路的开关量以及主变压器和机组的投停状态确定电力系统的运行方式；(3)安控装置采集电力系统的远程控制信号，根据远程控制信号确定电力系统的运行方式。上述通过多种方式确定系统的运行方式，可以保证及时、准确地获取系统的运行方式，进而提高故障修复的有效性。

进一步地，上述第一获取模块还用于：实时接收多个区域的安控装置通过电网的送电断面采集得到的潮流值；判断模块还用于：判断潮流值是否超出预设的范围；如果是，确定获取潮流值的安控装置所在区域发生故障。

参见图4所示的一种电力系统故障修复装置中，根据查找到的故障修复策略对故障区域的电网进行修复的具体流程图；该修复模块包括如下部分：

第一修复单元402，用于应用故障修复策略对当前故障进行初步修复操作；

判断单元404，用于判断当前故障是否修复成功；

替代策略查找单元406，用于如果当前故障没有修复成功，根据故障元件所在位置和故障类型，从预先存储的故障修复策略表中查找替代策略；

第二修复单元408，用于根据查找到的替代策略对当前故障进行修复。

上述方式通过对初步修复操作进行监控，当初步修复操作失败时，根据替代策略进行修复，该方式提高了故障修复的可靠性。

进一步地，上述修复模块包括：(1)第一元件切除单元，用于当故障修复策略中的控制措施包括切除指定的元件时，切除指定的元件；(2)第二元件切除单元，用于当故障修复策略中的控制措施包括切除功率满足控制量的元件时，根据元件的功率大小或优先级，从故障修复策略中提取候选待控元件，对候选待控元件进行排序，根据控制量对排序后的候选待控元件进行切除。

本发明实施例提供的一种电力系统故障修复方法和装置中，安控装置根据故障信息、事故前电网的运行方式及主要送电断面的潮流大小，查找控制策略表，确定应采取的控制措施及控制量。实际运行时，控制装置采集并确定实时的运行方式和系统潮流等，一旦检测到故障，就立即从控制决策表中找出相应的控制措施及控制量，进行相应的动作。上述方式可以提高电力系统故障修复的效率，和电力系统故障修复方式的可靠性。

本发明实施例所提供的一种电力系统故障修复方法和装置的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。