一种配电线路保护配置有效性的判别方法与流程

本发明涉及配电线路的网线保护技术领域，具体指的是一种配电线路保护配置有效性的判别方法。

背景技术：

目前，电力系统中10kv配电线路上配置了大量的具有保护作用的断路器开关，但是这些断路器开关大部分为就地保护状态，未像主网开关那样纳入自动化系统，远方无法判断开关的分合状态，更无法判断开关保护动作是否合理。

配电线路各开关的配合、故障时各开关的有序跳闸，对于降低故障停电范围、提高线路供电可靠性具有重要作用，但配电网开展分级保护配置是否配置到位、是否具备有效配合关系，因大部分开关跳闸动作及分合状态无法远方监测，因此无法通过后台获得各开关动作信息，各开关的配合是否合理则更难以判断；若通过保护整定定值对逐条对每条线路进行核对，不仅工作量大、效率低，而且因配网线路结构复杂、线路参数干扰因素多、变动大，核对准确性也不高。

在电力系统中，虽然配电线路上的断路器开关未纳入远方监控系统，但几乎所有的配变的运行情况均可通过远方监测，配变停电时会实时在后台形成停电信息；而线路上的开关跳闸时，必然会引起开关负荷侧的配变停电。

技术实现要素：

本发明为了解决现有技术的上述不足，提出了一种配电线路保护配置有效性的判别方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种配电线路保护配置有效性的判别方法，其特征在于包括以下步骤：

1)获取配电线路的配变停电信息，根据停电信息判断此次停电是检修停电还是故障跳闸停电；

2)自动形成该次停电所反映的开关与配变的供电归属关系，校核并更新整条线路的开关与配变的供电归属关系；

3)如果是故障跳闸停电，则提示运维人员查找故障，并将故障位置填入系统；

4)综合故障位置及开关与配变的供电归属关系，判断此次故障跳闸停电的保护动作是否合理有效，并存储结果；

5)返回第一步，持续检测线路的配变停电信息；

6)若出现故障跳闸停电的保护动作不是合理有效的，则说明该线路的保护配置需要进行调整，发出预警信息。

进一步地，在步骤1)中，所述配变停电信息为电网管控系统中收到的配变监测系统自动上传的配变停运信息，每条配变停运信息是一个数据结构，包括四项内容：配变所属线路、配变停电时间、配变名称、配变容量，记配变i的停运信息为si，则停运信息si包括了配变所属线路、配变停电时间、配变名称，配变容量；

其中，配变所属线路、配变名称和配变容量三个信息在电网管控系统已存在，通过停电配变对应的信息自动匹配，配变停电时间则以配变停电的系统打标时间；

在获取配变停电信息后，首先分析配变停电信息si中的配变所属线路，将所有将配变所属线路相同的配变停电信息归为同一类，形成同一线路的停电配变群，记为pb，pb中所有停电信息对应的配变由同一条配电线路供电，每一个配变停电信息作为该停电配变群pb的一个元素；再分析pb中各元素的配变停电时间，如果其中有n个配变的停电时间都在时间段δt内，则这n个配变组成一个新的配变群，称为同时停电配变群，记为pt；

其中，δt为配变同时停电时限，δt不小于配变停电信息从配变系统传到后台的时间延时，一般该时限小于3min；

停电类型的判断是在停电时间24小时之后执行，判断方法方法是，根据同时停电配变群pt中各元素的配变停电时间，查找系统内该线路上在同一时间的前后2小时是否有检修停电的工作计划或工作票，若有，则此次停电为检修停电；若无，则此次停电为故障跳闸停电。

进一步地，在步骤2)中确定开关与配变的供电归属关系的方法包括以下步骤：

a)若停电由某线路的出线开关停运引起，则可以在电网管控系统中获得出线开关的跳闸或检修停运信息，出线开关停运导致该线路所有配变同时停电，此时，根据步骤1)中的方法确定的同时停电配变群pt中各元素与线路所有配变进行校核，若pt中各元素的配变名称与属于该线路的配变一一对应，则保持该线路的配变信息不变；若pt中的配变名称与属于该线路的配变不是一一对应的，则根据电网管控系统中的线路配变信息进行校核并更新，将pt中不属于该线路的元素对应的配变信息添加至该线路的配变中，同时删除该线路所含配变中没有停电的配变；

b)若停电不是由线路的出线开关停运引起的，则对同时停电配变群pt中的配变停电数量n进行分析；若同时停电的配变数量小于5台，即n＜5，忽略此次停电事件不做分析；若同时停电的配变数量为5台及以上，即n≥5，则将此次同时停电的n个配变记为一个开关配变群，若停电类型是检修停电，该配变群对应一检修开关，记为kji；若停电类型是故障跳闸停电，该配变群对应一保护开关，记为kbi；将历次的停电配变群与开关的对应关系存储在电网管控系统中；由于保护功能的开关也可以作为检修停电用，所以检修开关可能也是保护开关，同一配变可能属于多个开关配变群。

进一步地，在步骤3)中，若判断该停电事件为故障跳闸停电，则提示运维人员输入故障点位置信息，故障点位置信息输入方式以配变来定位，运维人员在电网管控系统中只能选择故障点位置的距离最近的配变名称，系统自动将该线路上所有配变列入备选信息中。

进一步地，在步骤4)中，在综合故障位置及开关与配变的供电归属关系后，判断此次故障跳闸停电的保护动作是否合理有效，并存储结果；

基于以上信息，可以判断故障跳闸停电的保护动作是否合理有效，判断方法如下：

记此次故障跳闸停电的同时停电配变群对应的保护开关记为kbk，距离故障点位置最近的配变记为sk，则sk显然属于kbk，若sk仅属于出线开关kc和保护开关kbk，则基于现有数据，判断此次跳闸的是合理的，不发出预警；

如果sk除了属于出线开关kc和保护开关kbk，还属于另外1个保护开关，记为kbk1，则统计保护开关kbk和kbk1的配变数量nbk和nbk1，比较nbk与nbk1大小，若nbk＜nbk1，则基于现有数据，判断此次跳闸的是合理的，不发出预警；若nbk＞nbk1，则基于现有数据，判断此次跳闸存在越级跳闸情况，保护配置是不合理的，发出预警“线路下级保护开关存在越级跳闸风险”；

如果sk除了属于出线开关kc和保护开关kbk，还属于另外m(m≥2)个保护开关，记为kb1、kb2、…、kbm，则发出预警“下游开关分级数量过多，建议退出部分开关保护功能”，若某开关保护kbj功能退出后，则需要在电网管控系统中删除该开关kbj及其对应的配变信息。

进一步地，在通过历次停电事件积累的数据，可获得某条线路的现有保护开关，通过计算统计各开关包含的配变总容量，如果某个开关的配变总容量达到出线开关的总容量的90％，则说明该开关为线路的第二级开关设置位置不合理，发出预警“距离出线开关最近的下级开关设置位置不合理，建议向负荷侧方向移动并重新调整定值”；若某开关位置移动之后，则需要在电网管控系统中删除该开关及其对应的配变信息。

与现有技术相比，本发明提出一种配电线路保护配置有效性的判别方法，该方法充分利用配变停电监测系统的配变停电信息，综合所有停电信息进行大数据分析，获得开关设置情况及与配变的对应供电关系，同时结合故障停电的找到的故障点位置、重合闸影响下的配变状态等信息，可以判断各开关的动作跳闸是否合理，以及整条配电线路保护配置的合理性。

本发明提出的配电线路保护配置有效性的判别方法，解决了配电线路保护配置有效性的后评估技术难题，可实现保护配置有效性的自动判别，提高判别的效率及线路智能化水平，指导运维人员准确判断保护配置是否合理，及时采取有针对性的措施，提升线路保护配置的有效性。

附图说明

图1为本发明的流程示意图；

图2为本发明的一实施例中的a线路结构示意图；

图3为本发明的一实施例中的a线路状态变化示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对发明进行详细的说明。

如图1所述，本发明提出了配电线路保护配置有效性的判别方法，主要包括以下步骤：

1)获取配电线路的配变停电信息，根据停电信息判断此次停电是检修停电还是故障跳闸停电；

2)自动形成该次停电所反映的开关与配变的供电归属关系，校核并更新整条线路的开关与配变的供电归属关系；

3)如果是故障跳闸停电，则提示运维人员查找故障，并将故障位置填入系统；

4)综合故障位置及开关与配变的供电归属关系，判断此次故障跳闸停电的保护动作是否合理有效，并存储结果；

5)返回第一步，持续检测线路的配变停电信息；

6)若出现故障跳闸停电的保护动作不是合理有效的，则说明该线路的保护配置需要进行调整，发出预警信息。

根据上述补正，请参见图2，配电线路a的拓扑结构图，线路的出线开关为kc，线路上还有五个开关k1～k5，共有40个配变，如图2所示，各配变在线路上的分布。

请参见图3，针对这条线路；若某时刻t开始发生停电事件，故障点位置在配变s25附近，发生跳闸的开关为k1。

此时，系统首先获取停电信息，若在时刻t的3min内系统获取了50个配变停电信息，对这50个配变停电信息对应的配变所属线路进行比对，发现其中22个配变(即图中的配变s9～s30)属于同一线路a，这22个配变的配变停电信息形成同一线路的停电配变群pb，并由于均在3min内停电，于是组成了一个同时停电配变群pt。在时刻t的24小时后，在电网管控系统中，自动查询线路a上的检修停电计划或工作票，未发现相关信息，因此判断此次停电系故障跳闸停电。

由于同时停电配变群pt内的元素个数n＝22>5，此次同时停电的22个配变构成一个开关配变群，记为k1，提示运维人员输入故障点信息，运维人员到现场开展故障巡视，发现故障点距离配变s25最近，在系统中反馈该信息。

如果系统中k2和k3从未发生过跳闸，则电网管控系统中也没形成k2和k3两个开关对应的开关配变群，此时，配变s25仅属于出线开关kc和保护开关k1，则基于现有数据，判断此次跳闸的是合理的，不发出预警。

如果之前k2发生过跳闸，则系统已经形成了开关配变群k2，则配变s25仅除了属于出线开关kc和保护开关k1，还属于另外1个保护开关k2，且此次跳闸的保护开关k1配变数量22，大于保护开关k2的配变数量17，则基于现有数据，判断此次跳闸存在越级跳闸情况，保护配置是不合理的，发出预警“线路下级保护开关存在越级跳闸风险”。

如果之前k2和k3发生过跳闸，则系统已经形成了开关配变群k2和k3，则配变s25仅除了属于出线开关kc和保护开关k1，还属于另外2个保护开关k2和k3，则发出预警“下游开关分级数量过多，建议退出部分开关保护功能”。

上述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利和保护范围应以所附权利要求书为准。