电力系统线路故障自动监测方法
【专利摘要】本发明公开了一种电力系统线路故障自动监测方法，包括以下步骤：(1)创建故障查找系统：在电力线路上安装多个故障指示器和多个通讯终端；(2)监测中心创建基于软件的拓扑图，拓扑图中的故障指示器和通讯终端均具有唯一编号的地址信息；(3)监测中心建线路中的所有故障指示器集合F[M][N]；(4)监测中心创建分支告警信息集合B[D][E]；(5)创建有效告警信息集合G[H]；(6)将G[H]中的所有有效告警信息通知给管理人员，重复上述步骤(4)-(6)或等待，实现电力系统线路故障的自动监测。通过本发明自动监测电力线路的有效告警信息并将信息告知管理人员，省时、省力、效率高、社会效应好，并避免了误报警，满足了现代工业快速发展的要求。
【专利说明】电力系统线路故障自动监测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电力系统线路故障查找方法，尤其涉及一种基于电子设备和软件应用的电力系统线路故障自动监测方法。
【背景技术】
[0002]在电力系统中，如果发生短路或者接地故障，采用的是人工直接寻找故障点。定位故障发生的地点需要人员在所有线路上进行每条线路的查看，才能找到故障的地方。人工查找的方法花费时间很多而且故障得不到及时的排除，这样会造成资源的浪费和极为不好的社会效应，如果故障为多点故障，那么效率更为低下。综上，传统人工直接寻找故障点的方法费时、费力，效率低下且浪费资源，难以满足现代工业快速发展的要求。
【发明内容】
[0003]本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于电子设备和软件应用的电力系统线路故障自动监测方法。
[0004]本发明通过以下技术方案来实现上述目的:
[0005]一种电力系统线路故障自动监测方法，包括以下步骤:
[0006](I)创建故障查找系统:在电力线路上安装多个故障指示器和多个通讯终端，故障指示器用于查找线路故障信息，同一检测位置的不同电线上的多个故障指示器合为一组故障指示器，通讯终端用于将附近故障指示器的信息传输给监测中心，故障指示器的信号输出端与通讯终端的信号输入端连接，通讯终端与监测中心之间无线通讯连接，通讯终端向监测中心发送的告警信息包括故障指示器的地址信息和故障类型信息；
[0007](2)监测中心创建基于软件的拓扑图，拓扑图中的故障指示器和通讯终端与故障查找系统的实际位置关系一一对应，拓扑图中的每一个故障指示器和通讯终端均具有唯一编号的地址信息；
[0008](3)监测中心根据故障指示器的地址信息创建线路中的所有故障指示器集合F[M] [N]:首先设某一个线路的线路序号为F，F是可以直接获得的，该线路中的所有故障指示器的集合表示为F[M] [N]，其中M代表F线路的分支序号，N代表M分支中的故障指示器序号；
[0009](4)监测中心接收通讯终端发送的告警信息并创建由F[M] [N]中的故障指示器发出的分支告警信息集合B[D] [E]，其中D代表告警分支的序号，E代表D分支的告警信息序号;
[0010](5)判断B[D] [E]中所有告警信息的真伪并创建有效告警信息集合G[H]，其中H代表有效告警信息的序号；
[0011](6)将G[H]中的所有有效告警信息中的地址信息和故障类型信息通知给管理人员，至此，如果监测中心已经接收到一个或多个新的告警信息，则重复上述步骤(4) - (6)，如果监测中心未收到信新告警信息，则处于等待状态，直到接收到下一个新告警信息，重复上述步骤(4) - (6)，实现电力系统线路故障的自动监测。
[0012]优选地，所述步骤(2)中，拓扑图中的通讯终端的编号由三部分组成，由前而后依次表示偏移地址编号、通讯终端序号、线路序号；拓扑图中的故障指示器的编号由三部分组成，由前而后依次表示分支及相线编号、靠近的通讯终端序号、线路序号。
[0013]所述步骤(3)中，监测中心根据故障指示器的地址信息创建F[M] [N]的方法如下:首先初始化线路F所在集合和第一分支F[I]，加入第一个故障指示器，得到第一分支F[I]中的第一个故障指示器F[l] [I];然后再加入拓扑图中第二个故障指示器，根据其编号信息判断其安装位置与第一个故障指示器是否在同一相线上，如果是则将第二个故障指示器添加在F[l]中并作为F[l] [2]，如果不是则初始化第二分支F[2]，将第二个故障指示器添加在F[2]中并作为第二分支F[2]中的第一个故障指示器F[2] [I];再加入拓扑图中第三个故障指示器，首先根据其编号信息判断其安装位置是否位于F[l] [I]或F[2] [I]的后面，如果是，则根据其编号信息判断其安装位置与第一个故障指示器或第二个故障指示器是否在同一相线上，如果在同一相线则将第三个故障指示器添加在F[l]或F[2]中，如果不在同一相线，则初始化第三分支F [3]，将第三个故障指示器添加在F [3]中并作为第三分支F [3]中的第一个故障指示器F[3] [I]，如果不是，则初始化第三分支F[3]，将第三个故障指示器添加在F[3]中并作为第三分支F[3]中的第一个故障指示器F[3] [I];以此类推，获得F[M][N]中所有的故障指示器。
[0014]所述步骤(4)中，分支告警信息集合B [D] [E]的创建方法为:收到F线路的第一个告警信息后，等待T分钟，不再接收F线路的新告警信息，并将已经接收的所有未按序排列的告警信息集合设为X[K]，其中K表示F线路的告警信息序号；首先将Χ[Κ]中的X[l]的地址信息与F[M] [N]中的所有故障指示器的地址信息进行对比，如果一致则初始化第一告警分支B[l]，并将X[l]加入到B[l]中作为B[l]的第一告警信息B[l][l]，如果不一致则丢弃；然后将XDC中的Χ[2]的地址信息与F[M] [N]中的所有故障指示器的地址信息进行对t匕，如果一致则继续判断第一告警分支B[l]是否包含X[2]所在的分支，如果包含则将X[2]加入B[l]，如果不包含或不一致，则初始化第二告警分支B[2]，并将X[2]加入到B[2]中作为B[2]的第一告警信息B[2][l];以此类推，获得B[D] [E]中的所有告警信息。
[0015]所述步骤(5)中，首先判断第一告警分支B[l]的告警信息，设B[l]中有Y个告警信息，J代表B [I]中第Y个告警信息在F[M]中的位置，将J除以Y得到一个值P，将P同一个设定的阈值S进行比较，如果P大于S则判断B[l]为无效的分支告警信息，如果P小于S，则计算B [I]中第Y个告警信息和B [I]中第Y-1个告警信息在F [M]中的位置J1-J2，如果J1-J2大于设定的阈值Z，则说明B[l]中第Y个告警信息为误报信息，如果J1-J2小于Z，则说明B[l]中第Y个告警信息为真正的有效告警信息，初始化故障信息G并将B[l]中第Y个告警信息加入故障信息G中作为第一个有效告警信息G[l];按同样的方法判断B[D][E]中的所有告警信息的有效性，最后得到有效告警信息集合G [H]。
[0016]所述步骤(6)中，将G[H]中的所有有效告警信息中的地址信息和故障类型信息通知给管理人员的方法包括通过短信的方式发送到管理人员的手机中，并在软件的XML图中通过闪烁故障点来提示管理人员发生故障的位置。
[0017]本发明的有益效果在于:
[0018]本发明通过在电力线路上设置故障查找系统，在监测中心安装电力系统软件，并将接收到的告警信息进行归类和真伪判断，实现自动监测电力线路的有效告警信息并将信息告知管理人员，省时、省力、效率高、社会效应好，并避免了误报警，满足了现代工业快速发展的要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本发明实施例中与故障查找系统相应的拓扑图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明:
[0021]下述实施例1以某个电力线路F为例，包括多个线路分支，电力线路为三相。
[0022]实施例1:
[0023]按以下步骤操作:
[0024](I)创建故障查找系统:在电力线路上安装多个故障指示器和多个通讯终端，故障指示器用于查找线路故障信息，同一检测位置的三条相线上的三个故障指示器合为一组故障指示器，通讯终端用于将附近故障指示器的信息传输给监测中心，故障指示器的信号输出端与通讯终端的信号输入端连接，通讯终端与监测中心之间无线通讯连接，通讯终端向监测中心发送的告警信息包括故障指示器的地址信息和故障类型信息。
[0025](2)监测中心创建基于软件的拓扑图，拓扑图中的故障指示器和通讯终端与故障查找系统的实际位置关系一一对应，拓扑图中的每一个故障指示器和通讯终端均具有唯一编号的地址信息；如图1所示，图中的椭圆表示通讯终端，正方形表示一组故障指示器，每组故障指示器内有三个故障指示器，通讯终端的编号由三部分组成，由前而后依次表示偏移地址编号、通讯终端序号、线路序号，由图1可以看出，所有通讯终端的第一部分两个数字和第三部分两个数字全部相同，表示所有通讯终端的偏移地址编号和线路序号均相同，不同通讯终端的第二部分两个数字不同，表示不同通讯终端的通讯终端序号都不同；拓扑图中的故障指示器的编号由三部分组成，由前而后依次表示分支及相线编号、靠近的通讯终端序号、线路序号，由图1可以看出，所有故障指示器的第三部分两个数字全部相同，表示所有故障指示器的线路序号均相同，所有故障指示器组的第二部分两个数字与靠近的通讯终端的通讯终端序号相同，同一故障指示器组内的不同故障指示器的第一部分两个数字不同，表示同一故障指示器组内的不同故障指示器的分支及相线编号不同；本例中，以05、06,07分别表示线路主干的A、B、C三相，以09、0A、0B分别表示线路第一分支的A、B、C三相，以0D、0E、0F分别表示线路第二分支的A、B、C三相，F线路中的所有故障指示器所在位置至少有一个主干线路，最多只有两个线路分支。
[0026](3)监测中心根据故障指示器的地址信息创建线路中的所有故障指示器集合F[M] [N]:首先设某一个线路的线路序号为F，F是可以直接获得的，该线路中的所有故障指示器的集合表示为F[M] [N]，其中M代表F线路的分支序号，N代表M分支中的故障指示器序号；F[M] [N]中的故障指示器的具体获取方法如下:首先初始化线路F所在集合和第一分支F[l]，加入第一个故障指示器，得到第一分支F[l]中的第一个故障指示器F[l] [I];然后再加入拓扑图中第二个故障指示器，根据其编号信息判断其安装位置与第一个故障指示器是否在同一相线上，如果是则将第二个故障指示器添加在F[l]中并作为F[l][2]，如果不是则初始化第二分支F[2]，将第二个故障指示器添加在F[2]中并作为第二分支F[2]中的第一个故障指示器F[2] [I];再加入拓扑图中第三个故障指示器，首先根据其编号信息判断其安装位置是否位于F[l] [I]或F[2] [I]的后面，如果是，则根据其编号信息判断其安装位置与第一个故障指示器或第二个故障指示器是否在同一相线上，如果在同一相线则将第三个故障指示器添加在F[l]或F[2]中，如果不在同一相线，则初始化第三分支F[3]，将第三个故障指示器添加在F[3]中并作为第三分支F[3]中的第一个故障指示器F[3] [1]，如果不是，则初始化第三分支F[3]，将第三个故障指示器添加在F[3]中并作为第三分支F[3]中的第一个故障指示器F[3] [I];以此类推，获得F[M] [N]中所有的故障指示器。说明，本步骤的F线路的分支与上述步骤(2)中的线路分支是没有关系，其划分标准不同，上述步骤(2)中的线路分支是指主干线路以外的第一分支或第二分支，本步骤的线路分支是指所有在一条电线上故障指示器组成的分支。
[0027](4)监测中心接收通讯终端发送的告警信息并创建由F[M] [N]中的故障指示器发出的分支告警信息集合B[D] [E]，其中D代表告警分支的序号，E代表D分支的告警信息序号；分支告警信息集合B[D] [E]的具体创建方法为:收到F线路的第一个告警信息后，等待T分钟，不再接收F线路的新告警信息，并将已经接收的所有未按序排列的告警信息集合设为X[K]，其中K表示F线路的告警信息序号；首先将X[K]中的X[l]的地址信息与F[M][N]中的所有故障指示器的地址信息进行对比，如果一致则初始化第一告警分支B[l]，并将x[l]加入到B[l]中作为B[l]的第一告警信息B[l][l]，如果不一致则丢弃；然后将X[K]中的Χ[2]的地址信息与F[M] [N]中的所有故障指示器的地址信息进行对比，如果一致则继续判断第一告警分支B[l]是否包含X[2]所在的分支，如果包含则将X[2]加入B[l]，如果不包含或不一致，则初始化第二告警分支B[2]，并将X[2]加入到B[2]中作为B[2]的第一告警信息B[2][l];以此类推，获得B[D] [E]中的所有告警信息。上述时间T根据需要而定，本例优选为5分钟。
[0028](5)判断B[D] [E]中所有告警信息的真伪并创建有效告警信息集合G[H]，其中H代表有效告警信息的序号；具体判断真伪的方法为:首先判断第一告警分支B[l]的告警信息，设B[l]中有Y个告警信息，J代表B[l]中第Y个告警信息在F[M]中的位置，将J除以Y得到一个值P，将P同一个设定的阈值S进行比较，如果P大于S则判断B [I]为无效的分支告警信息，如果P小于S，则计算B [I]中第Y个告警信息和B [I]中第Y-1个告警信息在F[M]中的位置J1-J2，如果J1-J2大于设定的阈值Z，则说明B[l]中第Y个告警信息为误报信息，如果J1-J2小于Z，则说明B [I]中第Y个告警信息为真正的有效告警信息，初始化故障信息G并将B[l]中第Y个告警信息加入故障信息G中作为第一个有效告警信息G[l];按同样的方法判断B[D] [E]中的所有告警信息的有效性，最后得到有效告警信息集合G[H]。上述阈值S和阈值Z均可以设为2，或者根据需要设为其它常数。
[0029](6)将有效告警信息集合G[H]中的所有告警信息通过短信的方式发送到管理人员的手机中，并在软件的XML图中通过闪烁故障点来提示管理人员发生故障的位置，至此，如果监测中心已经接收到一个或多个新的告警信息，则重复上述步骤(4)-(6)，如果监测中心未收到信新告警信息，则处于等待状态，直到接收到下一个新告警信息，重复上述步骤
(4)-(6)，实现电力系统线路故障的自动监测。
[0030]上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，比如:上述拓扑图中的通讯终端和故障指示器还可以按其它规则编号，只要满足每个编号的唯一性并便于识别即可；F[M] [N]、B[D] [E]和G[H]的创建都可以采用其它方法，只要能够得到准确的有效告警信息即可；只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。
【权利要求】
1.一种电力系统线路故障自动监测方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)创建故障查找系统:在电力线路上安装多个故障指示器和多个通讯终端，故障指示器用于查找线路故障信息，同一检测位置的不同电线上的多个故障指示器合为一组故障指示器，通讯终端用于将附近故障指示器的信息传输给监测中心，故障指示器的信号输出端与通讯终端的信号输入端连接，通讯终端与监测中心之间无线通讯连接，通讯终端向监测中心发送的告警信息包括故障指示器的地址信息和故障类型信息； (2)监测中心创建基于软件的拓扑图，拓扑图中的故障指示器和通讯终端与故障查找系统的实际位置关系一一对应，拓扑图中的每一个故障指示器和通讯终端均具有唯一编号的地址信息； (3)监测中心根据故障指示器的地址信息创建线路中的所有故障指示器集合F[M][N]:首先设某一个线路的线路序号为F，F是可以直接获得的，该线路中的所有故障指示器的集合表示为F [M] [N]，其中M代表F线路的分支序号，N代表M分支中的故障指示器序号； (4)监测中心接收通讯终端发送的告警信息并创建由F[M][N]中的故障指示器发出的分支告警信息集合B [D] [E]，其中D代表告警分支的序号，E代表D分支的告警信息序号； (5)判断B[D][E]中所有告警信息的真伪并创建有效告警信息集合G[H]，其中H代表有效告警信息的序 号； (6)将G[H]中的所有有效告警信息中的地址信息和故障类型信息通知给管理人员，至此，如果监测中心已经接收到一个或多个新的告警信息，则重复上述步骤(4)-(6)，如果监测中心未收到信新告警信息，则处于等待状态，直到接收到下一个新告警信息，重复上述步骤(4)_(6)，实现电力系统线路故障的自动监测。
2.根据权利要求1所述的电力系统线路故障自动监测方法，其特征在于:所述步骤(2)中，拓扑图中的通讯终端的编号由三部分组成，由前而后依次表示偏移地址编号、通讯终端序号、线路序号；拓扑图中的故障指示器的编号由三部分组成，由前而后依次表示分支及相线编号、靠近的通讯终端序号、线路序号。
3.根据权利要求1所述的电力系统线路故障自动监测方法，其特征在于:所述步骤(3)中，监测中心根据故障指示器的地址信息创建F[M] [N]的方法如下:首先初始化线路F所在集合和第一分支F[l]，加入第一个故障指示器，得到第一分支F[l]中的第一个故障指示器F[l][l];然后再加入拓扑图中第二个故障指示器，根据其编号信息判断其安装位置与第一个故障指示器是否在同一相线上，如果是则将第二个故障指示器添加在F[l]中并作为F[l] [2]，如果不是则初始化第二分支F[2]，将第二个故障指示器添加在F[2]中并作为第二分支F[2]中的第一个故障指示器F[2] [I];再加入拓扑图中第三个故障指示器，首先根据其编号信息判断其安装位置是否位于F[l] [I]或F[2] [I]的后面，如果是，则根据其编号信息判断其安装位置与第一个故障指示器或第二个故障指示器是否在同一相线上，如果在同一相线则将第三个故障指示器添加在F[l]或F[2]中，如果不在同一相线，则初始化第三分支F[3]，将第三个故障指示器添加在F[3]中并作为第三分支F[3]中的第一个故障指示器F[3] [1]，如果不是，则初始化第三分支F[3]，将第三个故障指示器添加在F[3]中并作为第三分支F[3]中的第一个故障指示器F[3] [I];以此类推，获得F[M] [N]中所有的故障指示器。
4.根据权利要求1所述的电力系统线路故障自动监测方法，其特征在于:所述步骤(4)中，分支告警信息集合B [D] [E]的创建方法为:收到F线路的第一个告警信息后，等待T分钟，不再接收F线路的新告警信息，并将已经接收的所有未按序排列的告警信息集合设为X[K]，其中K表示F线路的告警信息序号；首先将X[K]中的X[l]的地址信息与F[M] [N]中的所有故障指示器的地址信息进行对比，如果一致则初始化第一告警分支B[l]，并将X[l]加入到B[l]中作为B[l]的第一告警信息B[l][l]，如果不一致则丢弃；然后将X[K]中的Χ[2]的地址信息与F[M] [N]中的所有故障指示器的地址信息进行对比，如果一致则继续判断第一告警分支B[l]是否包含X[2]所在的分支，如果包含则将X[2]加入B[l]，如果不包含或不一致，则初始化第二告警分支B[2]，并将X[2]加入到B[2]中作为B[2]的第一告警信息B[2][l];以此类推，获得B[D] [E]中的所有告警信息。
5.根据权利要求1所述的电力系统线路故障自动监测方法，其特征在于:所述步骤(5)中，首先判断第一告警分支B [I]的告警信息，设B [I]中有Y个告警信息，J代表B [I]中第Y个告警信息在F[M]中的位置，将J除以Y得到一个值P，将P同一个设定的阈值S进行比较，如果P大于S则判断B [I]为无效的分支告警信息，如果P小于S，则计算B [I]中第Y个告警信息和B[l]中第Y-1个告警信息在F[Μ]中的位置J1-J2，如果J1-J2大于设定的阈值Ζ，则说明B[l]中第Y个告警信息为误报信息，如果J1-J2小于Ζ，则说明B[l]中第Y个告警信息为真正的有效告警信息，初始化故障信息G并将B [I]中第Y个告警信息加入故障信息G中作为第一个有效告警信息G[l];按同样的方法判断B[D] [E]中的所有告警信息的有效性，最后得到有效告警信息集合G [H]。
6.根据权利要求1所述的电力系统线路故障自动监测方法，其特征在于:所述步骤(6)中，将G[H]中的所有有效告警信息中的地址信息和故障类型信息通知给管理人员的方法包括通过短信的方式发送到管理人员的手机中，并在软件的XML图中通过闪烁故障点来提示管理人员发生故障的位置。
【文档编号】G01R31/08GK103995216SQ201410235927
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年5月30日 优先权日:2014年5月30日
【发明者】张海涛, 李御空 申请人:成都汉度科技有限公司