面向城郊长架空线路故障指示器的配电网故障处理方法
【专利摘要】本发明公开了一种面向城郊配电网长架空线路故障指示器的配电网故障处理方法，将城郊配电网架空线路上挂接的故障指示器翻牌信息上送到配电网自动化主站系统中，并依据配电网的网架结构和设备运行的实时信息，结合故障信号，进行通过故障定位、故障隔离、故障恢复来分析处理故障。本发明提供的面向城郊配电网长架空线路故障指示器的配电故障处理方法提高了配电线路的故障处理效率，缩短了停电时间，从而成为了提高城郊及农村配电网的供电可靠性的有效手段。
【专利说明】面向城郊长架空线路故障指示器的配电网故障处理方法
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及配电自动化系统中的馈线自动化模块，尤其涉及一种面向城郊配电网长架空线路故障指示器的配电网故障处理方法。
【背景技术】
[0003]2009年5月，国家电网公司正式对外界公布了“坚强智能电网”计划，并在社会各界人士的参与及配合下，在相关领域进行了大量的科研与实践工作，并取得了一定成果，可以说，我国的智能电网建设已经全面铺开。
[0004]配网自动化就是利用现代电子技术、通讯技术、计算机及网络技术，实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和配电管理的现代化。随着国民经济的高速发展和改革开放的深入，电力用户对电能质量和供电可靠性的要求越来越高，电压波动和短时的停电都会造成巨大的损失。因此，需要结合电网改造在配电网中实现配电自动化，以提高配电网的管理水平，为广大电力用户不间断的提供优质电能。馈线自动化(FA)，作为配网自动化的重要模块之一，其对提高供电可靠性提供了有效的支持手段。
[0005]农网线路有别于城市配电网的一项特点是线路较长，分断开关较少，自动化信息少。为了应对农村电网长线路的检修，采用在架空线路上挂接故障指示器的方法用的越来越多。随着无线通讯技术的发展，可对这部分挂接在配网线路上的故障指示器翻牌信息上送到配网自动化主站系统中，并通过主站系统的分析，辅助调度员定位故障区段，有效指派抢修人员到现场进行维修。
【发明内容】
[0006]发明目的:为了解决故障指示器的故障信息接入配电自动化主站系统，并依靠配电自动化主站系统进行有效分析定位。
[0007]技术方案:为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为:
一种面向城郊长架空线路故障指示器的配电网故障处理方法，其特征在于:将城郊配电网架空线路上挂接的故障指示器翻牌信息上送到配电网自动化主站系统中，并依据配电网的网架结构和设备运行的实时信息，结合故障信号，进行故障定位、故障隔离、故障恢复来分析处理故障；该分析方法包括如下步骤:
(I)对架空线路故障指示器设备建模:故障指示器的功能不局限于单遥信(过流动作)，目前的故障指示器产品还将过流信息进行分相，并可采集线路电流。因此在构建故障指示器模型时，考虑的量测信号包括三相过流信号、三相电流幅值、故障指示器是否在线；将故障指示器信息与馈线段相关联，故障指示器根据三相的过电流采集情况，分别上报三相的翻牌信息；
故障指示器信息与馈线段相关联时，故障指示器挂靠在馈线段上；通过右键点击图形界面的馈线段设备上的“挂接故障指示器”菜单，即可弹出故障指示器挂接界面，选择相应设备点击确定完成挂接设置，挂接完成后，图形上自动生成图元信息。
[0008](2)故障定位:由于部分偏远线路的变点站出线开关信息并未转发到配电自动化主站中，因此无法采用变电站出线开关事故跳闸的启动判据来启动故障分析，需要利用故障指示器上报的翻牌信息来触发故障监听；通过故障指示器的动作信息反向找到对应出线开关作为起点，而后再由这个起点向下进行传统方法的拓扑分析，进行故障区间定位，随后配电自动化主站系统给出故障隔离方法以及故障恢复策略；
(3)故障隔离:处理配电网络的各种故障类型，对于线路上同时发生的多点故障根据每条配电线路的重要程度对故障进行优先级划分，并按划分的优先级处理配电网故障；
(4)故障恢复:设计非故障区段的恢复供电方案，在具备多个备用电源的情况下，根据各个电源点的负载能力，对恢复区域进行拆分恢复供电。
[0009]故障指示器采用无线公网的通信方式，故障信息从外网接入到自动化系统中的，通过安全III区的公网前置对这部分故障信息进行采集。
[0010]为了不影响正常的模型导入，不对图模做二次维护，将故障指示器作为一个关联设备进行建模。
[0011]对故障指示器建模时，将故障指示器以一个图元的方式，由维护人员手工挂接在馈线段上。
[0012]由配电自动化主站系统后台完成“故障指示器挂接信息表”、“故障指示器图形定位信息表”中相关信息的登录。
[0013]本发明所达到的有益效果:
采用故障指示器来加快故障定位，提高配电线路的故障处理效率，缩短停电时间是提高城郊及农村配电网的供电可靠性的有效手段，也是目前投入少见效快的手段之一，技术推广速度较快。本发明提供的面向城郊配电网长架空线路故障指示器的配电故障处理方法提高了配电线路的故障处理效率，缩短了停电时间，从而成为了提高城郊及农村配电网的供电可靠性的有效手段。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明技术框图。
【具体实施方式】
[0015]本发明公开了一种面向城郊配电网长架空线路故障指示器的配电网故障处理方法，不仅满足配网调度信息安全的需求，还满足基于配网地理图快速定位及可视化互动操作，是立足于故障指示器和配电终端的新的故障分析方法。
[0016]使用故障指示器定位配电线路故障区段与传统城市配电网馈线自动化之间的功能区别在于:传统城市馈线自动化的故障信息主要与配网自动化开关相关联，而城郊及农村配电网架空线路较长，几乎没有分段开关，故障指示器信息需要与馈线段相关联。该方法判定的故障区间与正常的故障区间有所不同，原来的边界设备是不在故障着色区域内的，但是针对架空故障指示器，可能出现故障区域中只有一个节点，因此在对故障区间内设备的判断时，要将边界节点所连馈线段都包含在内。[0017]由于部分偏远线路的变点站出线开关信息并未转发到配电自动化主站中，因此无法采用变电站出线开关事故跳闸的启动判据来启动故障分析，需要利用故障指示器的翻牌信息来触发故障监听。通过故障指示器的动作信息反向找到对应出线开关作为起点，而后再由这个起点向下进行传统方法的拓扑分析。
[0018]故障指示器信息上送到配网自动化主站系统之后，需要依据故障信息启动故障分析，并将故障分析结果采用地理图定位、智能告警、可视化互动操作的方式提供给配调人员。步骤如图1所示。
[0019]提供一种故障识别新方法:
由于部分偏远线路的变电站出线开关信息并未转发到配电自动化主站中，因此无法采用变电站出线开关事故跳闸的启动判据来启动故障分析，需要利用故障指示器的翻牌信息来触发故障监听。通过故障指示器的动作信息反向找到对应出线开关作为起点，而后再由这个起点向下进行传统方法的拓扑分析。
[0020]( I)监听故障指示器翻牌信息
由于部分偏远线路的变电站出线开关信息并未转发到配电自动化主站中，因此无法采用变电站出线开关事故跳闸的启动判据来启动故障分析，需要利用故障指示器的翻牌信息来触发故障监听。
[0021](2)构建故障指示器建模
故障指示器的功能不局限于单遥信(过流动作)，目前的故障指示器产品还将过流信息进行分相，并可采集线路电流。因此在构建故障指示器模型时，需要考虑的量测信号主要包括三相过流信号、三相电流幅值、装置是否在线等。故障指示器的基本功能是根据三相的过电流采集情况，分别上报三相的翻牌信息。一般故障指示器能够识别的故障类型包括:
三相短路:故障指示器将上报A、B、C三相的翻牌动作。
[0022]两相短路:故障指示器将上报短路两相的翻牌动作。
[0023]单相接地:故障指示器将上报接地相的翻牌动作。
[0024]使用故障指示器定位配电线路故障区段与传统城市配电网馈线自动化之间的功能区别在于:传统城市馈线自动化的故障信息主要与配网自动化开关相关联，而城郊及农村配电网架空线路较长，几乎没有分段开关，故障指示器信息需要与馈线段相关联。
[0025](3)设备关联
通过右键点击图形界面的馈线段设备上的“挂接故障指示器”菜单，即可弹出故障指示器挂接界面，选择相应设备点击确定完成挂接设置，挂接完成后，图形上自动生成图元信息(其中红色代表动作，绿色代表未动作)。
[0026](4)故障定位、故障隔离和故障恢复
故障处理依据配电网的网架结构和设备运行的实时信息，结合故障信号，进行故障的定位、隔离和非故障失电区域的恢复供电。所生成的故障处理方案能够直接给出具体的操作开关、刀闸和它们符合调度规程的操作顺序。具有与实际调度过程相一致的可操作性。
[0027]故障定位:故障定位的分析中增加了故障指示器的分析；定位的范围更精确，故障指示器挂靠在馈线段上面，定位点更精确。
[0028]故障隔离:处理配电网络的各种故障类型，对于线路上同时发生的多点故障能根据每条配电线路的重要程度对故障进行优先级划分，重要的配电网故障可以优先进行处理。
[0029]故障恢复:可自动设计非故障区段的恢复供电方案，并能避免恢复过程导致其他线路的过负荷；在具备多个备用电源的情况下，能根据各个电源点的负载能力，对恢复区域进行拆分恢复供电。
[0030](5)辅助功能
a.故障区域框定图形展示:针对架空线路故障指示器，可能出现故障区域中只有一个节点，因此在对故障区间内设备的判断时，将边界节点所连馈线段都包含在内，将故障区域节点所连的两个馈线段都进行着色。并且以故障指示器、开关为设备边界，使用虚框将故障区域框定起来；
b.故障指示器管理功能:将故障指示器与历史告警信息相关联，一方面可检查故障指不器的基础信息，另一方面可对故障指不器上报的信息准确性做一个核查；
c.负荷电流数据查询:采用图表和曲线图方式展现采集点电流数据，可以按日期查询过滤。查询结果数据可以打印、导出。
[0031](6)故障处理完成，保存故障信息。
【权利要求】
1.一种面向城郊长架空线路故障指示器的配电网故障处理方法，其特征在于:将城郊配电网架空线路上挂接的故障指示器翻牌信息上送到配电网自动化主站系统中，并依据配电网的网架结构和设备运行的实时信息，结合故障信号，进行故障定位、故障隔离、故障恢复来分析处理故障；该分析方法包括如下步骤:(1)对架空线路故障指示器设备建模:考虑的量测信号包括三相过流信号、三相电流幅值、故障指示器是否在线；将故障指示器信息与馈线段相关联，故障指示器根据三相的过电流采集情况，分别上报三相的翻牌信息；故障指示器信息与馈线段相关联时，故障指示器挂靠在馈线段上；(2)故障定位:利用故障指示器上报的翻牌信息来触发故障监听；通过故障指示器的动作信息反向找到对应出线开关作为起点，而后再由这个起点向下进行传统方法的拓扑分析，进行故障区间定位，随后配电自动化主站系统给出故障隔离方法以及故障恢复策略；(3)故障隔离:处理配电网络的各种故障类型，对于线路上同时发生的多点故障根据每条配电线路的重要程度对故障进行优先级划分，并按划分的优先级处理配电网故障；(4)故障恢复:设计非故障区段的恢复供电方案，在具备多个备用电源的情况下，根据各个电源点的负载能力，对恢复区域进行拆分恢复供电。
2.根据权利要求1所述的面向城郊长架空线路故障指示器的配电网故障处理方法，其特征在于:还包含故障区域框定图形展示的步骤:针对架空线路故障指示器，在对故障区间内设备的判断时，将边界节点所连馈线段都包含在内，并且以故障指示器、开关为设备边界，将故障区域框定起来。
3.根据权利要求1所述的面向城郊长架空线路故障指示器的配电网故障处理方法，其特征在于:故障指示器采用无线公网的通信方式，故障信息从外网接入到自动化系统中的，通过安全III区的公网前置对这部分故障信息进行采集。
4.根据权利要求1所述的面向城郊长架空线路故障指示器的配电网故障处理方法，其特征在于:将故障指示器作为一个关联设备进行建模。
5.根据权利要求1所述的面向城郊长架空线路故障指示器的配电网故障处理方法，其特征在于:对故障指示器建模时，将故障指示器以一个图元的方式，由维护人员手工挂接在馈线段上。
6.根据权利要求1所述的面向城郊长架空线路故障指示器的配电网故障处理方法，其特征在于:由配电自动化主站系统后台完成“故障指示器挂接信息表”、“故障指示器图形定位信息表”中相关信息的登录。
【文档编号】G01R31/08GK103607042SQ201310299164
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年7月17日 优先权日:2013年7月17日
【发明者】谭志军, 苏标龙, 时金媛, 武会超, 周养浩, 顾礼斌, 沈浩东, 杜红卫, 韩韬, 刘健, 宋英华 申请人:国电南瑞科技股份有限公司, 国网电力科学研究院, 陕西电力科学研究院