一种基于故障指示器的配电线路停电状态监测方法与流程

本发明涉及配电网在线监测技术领域，尤其涉及一种基于故障指示器的配电线路停电状态监测方法。

背景技术：

随着社会经济的快速发展，人们对配电网供电可靠性和优质服务的需求日益增多，也给配电网管控手段的提升提出了更高的要求。但是，长期以来配电网存在规模大、基础薄弱等缺点，现有配电网管理主要依靠人力去维护线路和故障查找，而配电网线路分支较多，运行方式复杂，线路的管理维护工作量很大，发生故障时查询费时费力。供电公司层面也难以掌握各单位10千伏线路的全部停运情况，无法快速开展主动抢修，也难以针对性的开展线路停运与配变停运整治工作，制约了供电企业配电网供电可靠性的提升。

配电线路故障指示器，(简称故障指示器)，能够弥补供电企业配电线路故障定位能力和智能化水平的不足，为准确定位故障点，快速恢复供电提供有力的保障，显著提高供电可靠性，提升现场运维人员的工作效率。但是，当前故障指示器主要支持配电线路的故障定位，并未对所监测线路的停电、复电事件进行有效的监测，因此，故障指示器在支撑配电网供电可靠性提升和精益管理方面仍有待提高。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种基于故障指示器的配电线路停电状态监测方法，以扩展故障指示器的应用成效，实现对配电网故障停电更完整、更准确的管控。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于故障指示器的配电线路停电状态监测方法，包括以下步骤：

s1：故障指示器实时采集配电线路的负荷电流和线路电压；

s2：故障指示器根据所述负荷电流和所述线路电压将所述配电线路的工作状态分为至少四类，包括永久故障状态、瞬时故障状态、计划停电状态和复电成功状态；

s3：根据所述工作状态，故障指示器选择发送对应的永久故障信息、瞬时故障信息、计划停电信息以及复电信息给终端。

优选地，所述s2中，所述将所述配电线路的工作状态分为至少四类，具体包括：

当所述负荷电流和所述线路电压满足第一判定条件时，判断所述配电线路的工作状态为永久故障状态；

当所述负荷电流和所述线路电压满足第二判定条件时，判断所述配电线路的工作状态为瞬时故障状态；

当所述负荷电流和所述线路电压满足第三判定条件时，判断所述配电线路的工作状态为计划停电状态；

当所述负荷电流和所述线路电压满足第四判定条件时，判断所述配电线路的工作状态为复电成功状态。

优选地，所述永久故障信息包括发生永久故障的开始时间和结束时间；所述瞬时故障信息包括发生瞬时故障的开始时间和结束时间；所述计划停电信息包括发生计划停电的开始时间和结束时间；所述复电信息包括复电成功的时间。

优选地，还包括步骤：

s4：所述终端根据收到的信息，获取相应故障的开始时间和结束时间，计算配电线路的停电时长。

优选地，所述s2中，所述永久故障的工作状态包括重合闸未投状态和重合闸失败状态。

优选地，当所述配电线路的工作状态为重合闸未投状态时，所述第一判定条件为：

所述配电线路的线路电压满足：在第一时间段内不为零且在第三时间段内为零；

所述配电线路的负荷电流满足：在第二时间段内等于设定的故障电流阈值且在第三时间段内为零。

优选地，当所述配电线路的工作状态为重合闸失败状态时，所述第一判定条件为：

所述配电线路的线路电压满足：在第一时间段内不为零且在第五时间段内为零；

所述配电线路的负荷电流满足：在第二时间段及第四时间段内等于设定的故障电流阈值，且在第三时间段及第五时间段内为零。

优选地，所述第二判定条件为：

所述配电线路的线路电压满足：在第一时间段内不为零且在第四时间段内为零；

所述配电线路的负荷电流满足：在第二时间段内等于设定的故障电流阈值且在第三时间段和第四时间段内都为零。

优选地，所述第三判定条件为：

所述配电线路的线路电压满足：在第一时间段内不为零且在第二时间段内为零；

所述配电线路的负荷电流满足：在第二时间段内为零。

优选地，所述第四判定条件为：

所述配电线路的线路电压满足：在第一时间段内为零且在第二时间段内不为零；

所述配电线路的负荷电流满足：在第一时间段内为零。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供一种基于故障指示器的配电线路停电状态监测方法，增加了故障指示器对配电网线路停电和复电的监测功能，扩展了故障指示器的应用成效，能实现对配电网故障停电更完整、更准确的管控。

下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的监测方法流程图；

图2是本发明优选实施例的重合闸未投状态时配电线路的负荷电流及线路电压取值情况示意图；

图3是本发明优选实施例的重合闸失败状态时配电线路的负荷电流及线路电压取值情况示意图；

图4是本发明优选实施例的瞬时故障状态时配电线路的负荷电流及线路电压取值情况示意图；

图5是本发明优选实施例的计划停电状态时配电线路的负荷电流及线路电压取值情况示意图；

图6是本发明优选实施例的复电成功状态时配电线路的负荷电流及线路电压取值情况示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1所示，本实施例提供一种基于故障指示器的配电线路停电状态监测方法，包括以下步骤：

s1：故障指示器实时采集配电线路的负荷电流和线路电压；

s2：故障指示器根据负荷电流和线路电压将配电线路的工作状态分为至少四类，包括永久故障状态、瞬时故障状态、计划停电状态和复电成功状态；

s3：根据工作状态，故障指示器选择发送对应的永久故障信息、瞬时故障信息、计划停电信息以及复电信息给终端。

在上述步骤中，增加了故障指示器对配电网线路停电、复电的监测功能，扩展了故障指示器的应用成效，能实现对配电网故障停电更完整、更准确的管控。

需要说明的是，本发明实施例以10kv架空输电线路为例，因为故障指示器不能直接采集线路电压，因此故障指示器通过采集配电线路的遥测信号实现获取配电线路的负荷电流和线路电压。此外，值得说明的是，永久故障信息包括发生永久故障的开始时间和结束时间；瞬时故障信息包括发生瞬时故障的开始时间和结束时间；计划停电信息包括发生计划停电的开始时间和结束时间；复电信息包括复电成功的时间。

在本发明实施例中，上述s2中将配电线路的工作状态分为至少四类，具体包括：

当负荷电流和线路电压满足第一判定条件时，判断配电线路的工作状态为永久故障状态；当负荷电流和线路电压满足第二判定条件时，判断配电线路的工作状态为瞬时故障状态；当负荷电流和线路电压满足第三判定条件时，判断配电线路的工作状态为计划停电状态；当负荷电流和线路电压满足第四判定条件时，判断配电线路的工作状态为复电成功状态。

进一步地，当故障指示器监测到配电线路在供电时，发生了上述四类工作状态中的任意一种时，将该工作状态及对应的信息发送给终端，终端接收信息后，本发明的方法还包括以下步骤：

s4：根据收到的信息，获取相应故障的开始时间和结束时间，计算配电线路的停电时长。

具体地，将配电线路的线路电压设为u，将配电线路的负荷电流设为i，作为本实施例优选的实施方式，s2中，永久故障状态包括重合闸未投状态和重合闸失败状态。一方面，当配电线路处于重合闸未投状态时，第一判定条件为：

如图2所示，配电线路的线路电压在第一时间段t1内不为零，或者，在该第一时间段t1内配电线路的负荷电流等于预先设定的故障电流阈值，即u≠0或i＝i故障；优选的，该第一时间段t0设为30s，但本发明并不仅限于此，在能达到相同目的的情况下，还能在一定范围内调整第一时间段的取值。

值得说明的是，本实施例中，第一时间段t0为初始状态，根据实际实验经验，将其设为30s，用做故障指示器的正常运行所需的充电时间，

配电线路的负荷电流i在设定的第二时间段t2内等于设定的故障电流阈值，即i＝i故障，其中，该第二时间段t2设为40ms。本实施中，在第二时间段t2中，故障指示器运行在故障状态中，因为故障指示器设备本身判断故障状态所需时间为40ms左右，因此，本实施例中将第二时间段设为40ms。

配电线路的线路电压u和负荷电流i在设定的第三时间段t3内都为零，即u＝0且i＝0，其中，该第三时间段t3设为30s。本实施例中，在第三时间段t3中，故障指示器处于借宿状态，根据实际实验，将其设为30s，能满足故障指示器的工作需求，且，还能更好地防止故障指示器在短时间内出现频繁的工作状态的变化，能提高故障指示器的工作稳定性和判断准确性。

当满足上述条件后，故障指示器判定配电线路上发生“重合闸未投”事件，发送永久故障信息给终端。

另一方面，当配电线路处于重合闸失败状态时，第一判定条件为：

如图3所示，配电线路的线路电压u在设定的第一时间段t1内不为零,或者，在该第一时间段t1内配电线路的负荷电流等于预先设定的故障电流阈值，即u≠0或i＝i故障。优选的，该第一时间段t0设为30s。

配电线路的负荷电流i在设定的第二时间段t2内等于设定的故障电流阈值，即i＝i故障，优选的，该第二时间段t2设为40ms。

配电线路的负荷电流i在设定的第三时间段t3内为零，即i＝0，优选的，该第三时间段t3设为0.2s。

配电线路的负荷电流i在设定的第四时间段t4内等于设定的故障电流阈值，即i＝i故障，优选的，该第四时间段t4设为40ms。

配电线路的线路电压u和负荷电流i在设定的第五时间段t5内都为零，即u＝0且i＝0，优选的，该第五时间段t5设为30s。

当满足上述条件后，故障指示器判定配电线路上发生“重合闸失败”事件，发送永久故障信息给终端。

作为本实施例优选的实施方式，第二判定条件为：

如图4所示，配电线路的线路电压u在设定的第一时间段t0内不为零，或者，在该第一时间段t1内配电线路的负荷电流等于预先设定的故障电流阈值，即u≠0或i＝i故障。优选的，该第一时间段t0设为30s。

配电线路的负荷电流i在设定的第二时间段t2内等于设定的故障电流阈值，即i＝i故障，优选的，该第二时间段t2设为40ms。

配电线路的负荷电流i在设定的第三时间段t3内为零，即i＝0，优选的，该第三时间段t3设为0.2s。本实施例中，为了与线路故障后的重合闸时间进行匹配，在判断是否为瞬时故障时，将线路投重合闸的时间t3设为0.2s，以提高判断结果的精确性。

配电线路的线路电压u和负荷电流i在设定的第四时间段t4内都为零，即u＝0且i＝0，优选的，该第五时间段t4设为30s。

当满足上述条件后，故障指示器判定配电线路上发生瞬时故障，发送瞬时故障信息给终端。

作为本实施例优选的实施方式，第三判定条件为：

如图5所示，配电线路的线路电压u在设定的第一时间段t0内不为零，或者，在该第一时间段t1内配电线路的负荷电流等于预先设定的故障电流阈值，即u≠0或i＝i故障。优选的，该第一时间段t0设为30s。

配电线路的线路电压u和负荷电流i在设定的第二时间段t2内都为零，即u＝0且i＝0，优选的，该第二时间段t2设为30s。

当满足上述条件后，故障指示器判定配电线路上发生计划停电，发送计划停电信息给终端。

作为本实施例优选的实施方式，第四判定条件为：

如图6所示，配电线路的线路电压u和负荷电流i在设定的第一时间段t1内都为零，即u＝0且i＝0，优选的，该第一时间段t1设为30s。

配电线路的线路电压u在设定的第二时间段t2内不为零，或者，在该第二时间段t2内配电线路的负荷电流等于预先设定的故障电流阈值，即u≠0或i＝i故障。优选的，该第二时间段t2设为30s。

值得指出的是，本实施例中，在进行不同工作状态的各个时间段的时间设定时，都以相应状态下，故障指示器工作所需时间为设定目标，本实施例给出优选的时间设定，但并不对此做限定，在实际操作时，可根据情况对每个状态下的时间进行相应的调整。其中，设定根据在对第一判定条件进行描述时做出详细说明，此处不多做赘述。

当满足上述条件后，故障指示器判定配电线路复电成功，发送复电信息给终端。

电线路的线路电压和负荷电流在设定的第一时间段内都为零、配电线路的线路电压在设定的第二时间段内不为零。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。