一种基于电气拓扑连接关系的配网主站自愈方法与流程

本发明涉及电力系统配网系统领域，更具体地，涉及一种基于电气拓扑连接关系的配网主站自愈方法。

背景技术：

现代社会对电网的供电可靠性，尤其是配电网的供电可靠性要求越来越高。及时发现电网故障点，自动根据配电网拓扑连接关系、电网故障点、故障状态，计算最优的复电路径，并通过遥控配电自动化终端对配电网故障点进行隔离，非故障点进行复电。在此过程中，配电网的电气拓扑连接关系是故障隔离、复电的最基础信息。若在配电自动化终端遥控隔离故障点、非故障点进行复电的过程中，系统因拓扑连接关系错误，会造成非故障点被错误隔离，造成错误停电。若在复电过程中基于错误的拓扑连接关系，会造成错误的遥控转供复电，严重情况下会造成误送电，导致人身伤害。因此，系统诊断到非法的电气连接关系时应自动对隔离、转供等自愈动作策略进行闭锁。由于配电网较为复杂，大部分的配网主站系统均通过系统间交互获取配电网电气拓扑连接关系，如南方电网公司的配电网拓扑连接关系是大部分是通过与gis系统进行接口交互，通过导入gis图、模生成配网主站的电气拓扑连接关系。由于在系统交互过程中，容易因多余的电气连接线无被删除、设备模型入库失败、连接点入库失败等原因造成配电网电气拓扑连接关系错误。若配网主站在此电气拓扑连接基础上进行自愈隔离、复电计算，会造成上述的自愈动作风险。

技术实现要素：

本发明提供一种基于电气拓扑连接关系的配网主站自愈方法，通过建立一套计算规则，由系统自动发现拓扑连接关系的错误，自动进行报警、自动闭锁主站自愈动作策略，避免因拓扑连接关系错误引起自愈程序误动而造成的配电网运行风险。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种基于电气拓扑连接关系的配网主站自愈方法，其特征在于，包括以下步骤：

s1：配网主站系统从安全生产管理系统、营销系统、配网gis系统、主网ems系统、计量自动化系统获取用于构建电气拓扑连接关系的数据，配网主站系统直采配网自动化终端信息；

s2：配网主站系统通过采集配电自动化终端设备上送的信息，检测配电网系统故障、对系统不安全状态进行预警；

s3：对配网线路故障点定位，经故障点上游、下游的开关分开，脱离电源点供电；

s4：实时监测各种配电线路异常连接关系、异常信号，自动生成闭锁信号，用于闭锁配电网主站自愈的隔离控制和遥控转供；

s5：对配电网故障的转供复电。

优选地，步骤s1中用于构建电气拓扑连接关系的数据包括从配网gis系统获取的配电网设备参数、设备从属的站-线-变关系、配电网电气拓扑连接关系。

优选地，步骤s1中配网自动化终端信息包括配电网开关的电流、电压、功率因数、有功、无功、开关状态信息及开关保护故障信息。

优选地，步骤s4中自动生成闭锁信号，具体包括以下步骤：

s4.1：从配网gis系统中逐条配电馈线申请获取配电线路的图、模数据，得到馈线模型；

s4.2：判断步骤s4.1得到的馈线模型是否存在电气拓扑孤岛，若电气拓扑孤岛由电气设备真实备用或停用造成的，则进入步骤s4.3；若电气拓扑孤岛是数据缺失造成电气拓扑连接中断，则通过配网gis系统进行数据修正并重新生成正确的配电馈线图、模，通知配网主站系统重新获取；

s4.3：校验步骤s4.2得到的馈线模型中的设备参数是否合格，若设备参数合格，则进入步骤s4.4；若设备参数不合格，则通过配网gis系统进行设备参数修正并重新生成正确的配电馈线图、模，通知配网主站系统重新获取；

s4.4：配网主站系统将s4.3中校验合格的馈线模型数据通过gis模型入库程序，按馈线逐个导入配电网设备参数、设备从属的站-线-变关系、配电网电气拓扑连接关系到配网主站系统，形成整个配电网全部设备的设备参数、全部配电网设备的站-线-变从属关系及全配电网设备之间的电气拓扑连接关系；

s4.5：读取系统中给定馈线组内所有馈线上的设备；

s4.6：以给定馈线组内，某一变电站出线开关为起点，以对侧变电站出线开关为终点，搜索其供电路径；若无法通过包括电缆、架空线、开关、刀闸、母线及其连接端点、连接点连通至对侧变电站的出线开关，则生成拓扑中断闭锁信号，并进入步骤s4.9；若能通过包括电缆、架空线、开关、刀闸、母线及其连接端点、连接点关系连通至对侧变电站的出线开关，则对侧设备属于本馈线组，则不生成拓扑中断闭锁信号，并进入步骤s4.8；若能通过电缆、架空线、开关、刀闸、母线及其连接端点、连接点等关系连通至从属于本馈线组以外的其他馈线上的设备l，进入步骤s4.7；

s4.7：检测设备l与馈线组内设备的电气拓扑连接关系，若设备l与馈线组内设备不是通过联络点开关进行连接，则生成拓扑异常闭锁信号，进入步骤s4.9；若设备l与馈线组内设备是通过联络点开关进行连接，但联络点开关处于状态合，则生成拓扑异常闭锁信号，并进入步骤s4.9；若设备l与馈线组内设备是通过联络点开关进行连接，但联络点开关处于状态分，则不生成拓扑异常闭锁信号，并进入步骤s4.8；

s4.8：输出拓扑异常=0、拓扑中断=0，不闭锁配电网主站自愈功能；延时指定时间，进入下一轮拓扑异常及拓扑中断检测；

s4.9：闭锁配电网主站自愈，闭锁配电网主站自愈遥控隔离，闭锁配电网主站自愈转供复电；延时指定时间，进入下一轮拓扑异常及拓扑中断检测。

优选地，步骤s5中对配电网故障的转供复电，具体包括：

给定两条以上存在电气连接关系的馈线作为可环网转供的自愈馈线组，正常运行时，两条馈线之间的联络点开关分断开，对两条馈线进行分隔供电；故障发生后，将故障点隔离后，通过将联络点开关合上，恢复故障点下游的用户供电。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

相比人校核拓扑异常，本发明自动发现拓扑连接关系的错误，自动进行报警、自动闭锁主站自愈动作策略，避免因拓扑连接关系错误引起自愈程序误动而造成的配电网运行风险。本发明利用计算机系统获取相关数据并进行分析运算，效率和准确度极高，可有效防范配电网主站自愈功能因拓扑基础数据关系异常引致误动所带来的电网运行风险。

附图说明

图1为一种基于电气拓扑连接关系的配网主站自愈方法流程图。

图2为生成拓扑闭锁信号的流程图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；

对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

实施例1

本实施例公开一种基于电气拓扑连接关系的配网主站自愈方法，如图1，包括：s1：配网主站系统从安全生产管理系统、营销系统、配网gis系统、主网ems系统、计量自动化系统获取用于构建电气拓扑连接关系的数据，从配网gis系统获取的配电网设备参数、设备从属的站-线-变关系、配电网电气拓扑连接关系配网主站系统直采配网自动化终端信息包括配电网开关的电流、电压、功率因数、有功、无功、开关状态信息及开关保护故障信息；

s2：配网主站系统通过采集配电自动化终端设备上送的信息，检测配电网系统故障、对系统不安全状态进行预警；

s3：对配网线路故障点定位，经故障点上游、下游的开关分开，脱离电源点供电；

s4：实时监测各种配电线路异常连接关系、异常信号，自动生成闭锁信号，用于闭锁配电网主站自愈的隔离控制和遥控转供；步骤s4中自动生成闭锁信号，如图2，具体包括以下步骤：

s4.1：从配网gis系统中逐条配电馈线申请获取配电线路的图、模数据，得到馈线模型；

s4.2：判断步骤s4.1得到的馈线模型是否存在电气拓扑孤岛，若电气拓扑孤岛由电气设备真实备用或停用造成的，则进入步骤s4.3；若电气拓扑孤岛是数据缺失造成电气拓扑连接中断，则通过配网gis系统进行数据修正并重新生成正确的配电馈线图、模，通知配网主站系统重新获取；

s4.3：校验步骤s4.2得到的馈线模型中的设备参数是否合格，若设备参数合格，则进入步骤s4.4；若设备参数不合格，则通过配网gis系统进行设备参数修正并重新生成正确的配电馈线图、模，通知配网主站系统重新获取；

s4.4：配网主站系统将s4.3中校验合格的馈线模型数据通过gis模型入库程序，按馈线逐个导入配电网设备参数、设备从属的站-线-变关系、配电网电气拓扑连接关系到配网主站系统，形成整个配电网全部设备的设备参数、全部配电网设备的站-线-变从属关系及全配电网设备之间的电气拓扑连接关系；

s4.5：读取系统中给定馈线组内所有馈线上的设备；

s4.6：以给定馈线组内，某一变电站出线开关为起点，以对侧变电站出线开关为终点，搜索其供电路径；若无法通过包括电缆、架空线、开关、刀闸、母线及其连接端点、连接点连通至对侧变电站的出线开关，则生成拓扑中断闭锁信号，并进入步骤s4.9；若能通过包括电缆、架空线、开关、刀闸、母线及其连接端点、连接点关系连通至对侧变电站的出线开关，则对侧设备属于本馈线组，则不生成拓扑中断闭锁信号，并进入步骤s4.8；若能通过电缆、架空线、开关、刀闸、母线及其连接端点、连接点等关系连通至从属于本馈线组以外的其他馈线上的设备l，进入步骤s4.7；

s4.7：检测设备l与馈线组内设备的电气拓扑连接关系，若设备l与馈线组内设备不是通过联络点开关进行连接，则生成拓扑异常闭锁信号，进入步骤s4.9；若设备l与馈线组内设备是通过联络点开关进行连接，但联络点开关处于状态合，则生成拓扑异常闭锁信号，并进入步骤s4.9；若设备l与馈线组内设备是通过联络点开关进行连接，但联络点开关处于状态分，则不生成拓扑异常闭锁信号，并进入步骤s4.8；

s4.8：输出拓扑异常=0、拓扑中断=0，不闭锁配电网主站自愈功能；延时指定时间，进入下一轮拓扑异常及拓扑中断检测；

s4.9：闭锁配电网主站自愈，闭锁配电网主站自愈遥控隔离，闭锁配电网主站自愈转供复电；延时指定时间，进入下一轮拓扑异常及拓扑中断检测。

s5：对配电网故障的转供复电，给定两条以上存在电气连接关系的馈线作为可环网转供的自愈馈线组，正常运行时，两条馈线之间的联络点开关分断开，对两条馈线进行分隔供电；故障发生后，将故障点隔离后，通过将联络点开关合上，恢复故障点下游的用户供电。

相同或相似的标号对应相同或相似的部件；

附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。