配电线路自动化开关继电保护级差的配置系统及配置方法与流程

本发明涉及电力系统管理领域，更具体地，涉及一种配电线路自动化开关继电保护级差的配置系统及配置方法。

背景技术：

由于配网设备点多面广，设备规模庞大，而配网线路开关数量规模庞大，种类多，分布量广，且类型各异。在针对配网线路发生故障时，配网线路开关的保护动作有利于发现故障与隔离故障，保证用户停电范围最小，恢复非故障段用户供电，尤其对于配网自动化开关，其开关变位信息以及动作信息对于配网线路的判断以及故障的定位、故障范围等都起到了重要作用，因此对于配网自动化开关保护级差的配置关系到整张配电网的自动化水平以及先进水平。

针对目前配网自动化开关的级差保护配置情况，仅依靠人工对于每条10kv线路根据人为经验进行配置，对于配网线路自动化开关的级差进行配置也依靠人工进行判断，缺乏对于整条线路进行考虑，各人的配置方法不统一，不标准，效率低下，导致很多配网线路开关级差配置不合理。因此，迫切需要一种方法或系统能够自动将一条线路对配置自动化开关级差进行智能配置。

技术实现要素：

本发明提供一种准确性较高的配电线路自动化开关继电保护级差的配置系统及其配置方法。

为了达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：

一种配电线路自动化开关继电保护级差的智能配置系统，包括：线路拓扑分析模块、自动化开关分析模块、线路0秒级断路器智能选定模块、线路150毫秒级断路器智能选定模块、结果输出模块；

线路拓扑分析模块与自动化开关分析模块的输入端连接，自动化开关分析模块的输出端与线路0秒级断路器智能选定模块的输入端连接，线路0秒级断路器智能选定模块的输出端与线路150毫秒级断路器智能选定模块的输入端连接；线路150毫秒级断路器智能选定模块的输出端与结果输出模块连接；

数据采集模块与数据分析模块的输入端连接，数据分析模块的输出端与自动化开关分析模块的输入端连接；

数据采集模块：主要将生产运行数据台账信息进行提取，包括：配网线路名称、所属变电站名称、所属母线、线路用户数、线路配变数及配变数包含低压用户数等关键字段信息；

数据分析模块：将数据采集的关键信息以线路id作为主要字段生成行数据，并将非有效性以及突变等异常数据进行剔除；

线路拓扑分析模块：主要将生产系统中的配网单线图进行图模解析，然后进行数模转换，实现将图形字段数据化，将每条配网线路的拓扑结构进行生成，依据逻辑将线路分为上下游开关；

自动化开关分析模块：主要讲数据分析模块输出的数据以及线路拓扑分析模块输出的上下游开关及拓扑情况进行智能分析，智能诊断出各条配网线路的自动化开关，自动化开关上下游开关名称以及自动化开关区间用户数及配变数；

线路0秒级断路器智能选定模块：对自动化开关分析模块智能分析出的开关进行智能分析，根据拓扑结构以及自动化开关级差设置逻辑进行级差配置，将符合逻辑条件的自动化断路器设置为0秒级断路器，允许其配置保护定值；

线路150毫秒级断路器智能选定模块：主要将已经设置为0秒级断路器进行标记，根据拓扑结构以及自动化开关级差设置逻辑对剩余的自动化断路器进行级差配置，将符合150毫米级选定逻辑条件的自动化断路器设置为150毫秒级断路器，允许其配置保护定值；

结果输出模块：主要负责分析结果的输出，生成配网线路自动化开关继电保护级差的分析报告。

一种配电线路自动化开关继电保护级差的智能配置系统的配置方法，包括以下步骤：

s1：对生产台账信息进行获取，对台账中涉及自动化开关级差配置的关键字段进行获取，以配网线路为单位形成行数据库；

s2：对配网单线图文件进行提取，实现图模转换，进行线路拓扑结构分析，以配网线路为单位形成行数据库；

s3：依据s1及s2形成的数据库，分析各条线路自动化开关及其区间用户数及配变数；

s4：依据s3对自动化断路器输出结果，将输出结果依据选定逻辑，智能配置线路0秒级断路器，并对其进行标记；

s5：对s4尚未标记的自动化断路器进行智能分析，依据选定个逻辑，智能配置150毫米级断路器，并对其进行标记；

s6：将s4以及s5输出结果进行整理，生成配网线路自动化开关继电保护级差配置分析报告。

进一步地，所述步骤s1的具体过程是：

将生产运行数据台账信息进行提取，包括：配网线路名称、所属变电站名称、所属母线、线路用户数、线路配变数及配变数包含低压用户数等关键字段信息，然后将关键信息以线路id作为主要字段生成行数据，并将非有效性以及突变异常数据进行剔除。

进一步地，所述步骤s2的具体过程是：

将生产系统中的配网单线图进行图模解析，然后进行数模转换，实现将图形字段数据化，将每条配网线路的拓扑结构进行生成，依据逻辑将线路分为上下游开关。

进一步地，所述步骤s3的具体过程是：

数据分析模块输出的数据以及线路拓扑分析模块输出的上下游开关及拓扑情况进行智能分析，智能诊断出各条配网线路的自动化开关，自动化开关上下游开关名称以及自动化开关区间用户数及配变数。

进一步地，所述步骤s4的具体过程是：

根据s3输出的结果，将所有s3输出的自动化断路器进行智能分析，依据逻辑配置线路0秒级断路器，并自动标记为0秒级断路器，其中逻辑如下：

1)、断路器后端线路不存在其他自动化断路器；

2)、自动化断路器后端供电线路联络位置的自动化断路器。

进一步地，所述步骤s5的具体过程是：

对s4尚未标记的自动化断路器进行智能分析，依据选定个逻辑，智能配置150毫米级断路器，并对其进行标记，其中逻辑如下：

主干线断路器自动选定：

1)所有主干线分析，从主干线最末端开始；

2)主干线中只存在0秒级断路器，无需选定150毫秒级断路器；

3)除0秒级断路器外，只存在一个自动化断路器，则定义该自动化断路器为150毫米级断路器；

4)除0秒级断路器外，存在两个及以上自动化断路器，则在主干线自动化断路器中选择一个后段供电用户数最接近总线路一半的自动化断路器设置为150毫米级断路器；

分支线断路器自动选定：

1)所有的分支线分析，先大分支，再分析大分支下的小分支；

2)分支线只存在0秒级断路器，无需选定150毫秒级断路器；

3)除0秒级断路器外，只存在一个自动化断路器的：变电站出线开关至该分支线自动化断路器中供电路径不存在150毫秒级断路器，定义该自动化断路器为150毫秒级断路器；若变电站出线开关至该分支线自动化断路器中供电路径存在150毫秒级断路器，无需选定150毫秒级断路器；

4)除0秒级断路器外，存在两个或以上自动化断路器的：变电站出线开关至该分支线自动化断路器中供电路径不存在150毫秒级断路器，定义分支线第一个自动化断路器为150毫秒级断路器；若变电站出线开关至该分支线的第一个自动化断路器中供电路径存在150毫秒级断路器，无需选定150毫秒级断路器。

进一步地，所述步骤s6的具体过程是：

将s4以及s5的分析结果输出，生成配网线路自动化开关继电保护级差配置分析报告，报告内容包括配网线路需配置150毫秒、0秒级的自动化开关，开关区间分段用户数及配变数。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

本发明全过程依靠系统逻辑与机器智能分析，无需人工参与到任一流程，节省了大量人力及物力，存在着准确性高、标准统一以及效率高等特点，对于配网级差配置由原来依靠专业人员耗时费力设置过渡到由系统自动完成，人工只需简单复核，并能够对整条配网线路进行综合考虑，科学性更强。

本发明能够对庞大配网进行自动化开关进行科学配置，级差的科学配置能够有利于配网线路发生故障时发现故障与隔离故障，并对于用户的快速复电以及提高供电可靠性提供有力支持，推动配电网智能化发展。分别制定不同的技术与管理方法，有利于做到精细化管理。

附图说明

图1为一种配网线路自动化开关继电保护级差的智能配置系统的示意图；

图2为一种配网线路自动化开关继电保护级差的智能配置方法的流程图；

图3为配网线路自动化开关继电保护级差的智能配置具体实施过程的流程图。

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

一种配电线路自动化开关继电保护级差的智能配置系统，包括：线路拓扑分析模块、自动化开关分析模块、线路0秒级断路器智能选定模块、线路150毫秒级断路器智能选定模块、结果输出模块；

线路拓扑分析模块与自动化开关分析模块的输入端连接，自动化开关分析模块的输出端与线路0秒级断路器智能选定模块的输入端连接，线路0秒级断路器智能选定模块的输出端与线路150毫秒级断路器智能选定模块的输入端连接；线路150毫秒级断路器智能选定模块的输出端与结果输出模块连接；

数据采集模块与数据分析模块的输入端连接，数据分析模块的输出端与自动化开关分析模块的输入端连接；

数据采集模块：主要将生产运行数据台账信息进行提取，包括：配网线路名称、所属变电站名称、所属母线、线路用户数、线路配变数及配变数包含低压用户数等关键字段信息；

数据分析模块：将数据采集的关键信息以线路id作为主要字段生成行数据，并将非有效性以及突变等异常数据进行剔除；

线路拓扑分析模块：主要将生产系统中的配网单线图进行图模解析，然后进行数模转换，实现将图形字段数据化，将每条配网线路的拓扑结构进行生成，依据逻辑将线路分为上下游开关；

自动化开关分析模块：主要讲数据分析模块输出的数据以及线路拓扑分析模块输出的上下游开关及拓扑情况进行智能分析，智能诊断出各条配网线路的自动化开关，自动化开关上下游开关名称以及自动化开关区间用户数及配变数；

线路0秒级断路器智能选定模块：对自动化开关分析模块智能分析出的开关进行智能分析，根据拓扑结构以及自动化开关级差设置逻辑进行级差配置，将符合逻辑条件的自动化断路器设置为0秒级断路器，允许其配置保护定值；

线路150毫秒级断路器智能选定模块：主要将已经设置为0秒级断路器进行标记，根据拓扑结构以及自动化开关级差设置逻辑对剩余的自动化断路器进行级差配置，将符合150毫米级选定逻辑条件的自动化断路器设置为150毫秒级断路器，允许其配置保护定值；

结果输出模块：主要负责分析结果的输出，生成配网线路自动化开关继电保护级差的分析报告。

一种配电线路自动化开关继电保护级差的智能配置系统的配置方法，包括以下步骤：

s1：对生产台账信息进行获取，对台账中涉及自动化开关级差配置的关键字段进行获取，以配网线路为单位形成行数据库；

s2：对配网单线图文件进行提取，实现图模转换，进行线路拓扑结构分析，以配网线路为单位形成行数据库；

s3：依据s1及s2形成的数据库，分析各条线路自动化开关及其区间用户数及配变数；

s4：依据s3对自动化断路器输出结果，将输出结果依据选定逻辑，智能配置线路0秒级断路器，并对其进行标记；

s5：对s4尚未标记的自动化断路器进行智能分析，依据选定个逻辑，智能配置150毫米级断路器，并对其进行标记；

s6：将s4以及s5输出结果进行整理，生成配网线路自动化开关继电保护级差配置分析报告。

步骤s1的具体过程是：

将生产运行数据台账信息进行提取，包括：配网线路名称、所属变电站名称、所属母线、线路用户数、线路配变数及配变数包含低压用户数等关键字段信息，然后将关键信息以线路id作为主要字段生成行数据，并将非有效性以及突变异常数据进行剔除。

步骤s2的具体过程是：

将生产系统中的配网单线图进行图模解析，然后进行数模转换，实现将图形字段数据化，将每条配网线路的拓扑结构进行生成，依据逻辑将线路分为上下游开关。

步骤s3的具体过程是：

数据分析模块输出的数据以及线路拓扑分析模块输出的上下游开关及拓扑情况进行智能分析，智能诊断出各条配网线路的自动化开关，自动化开关上下游开关名称以及自动化开关区间用户数及配变数。

步骤s4的具体过程是：

根据s3输出的结果，将所有s3输出的自动化断路器进行智能分析，依据逻辑配置线路0秒级断路器，并自动标记为0秒级断路器，其中逻辑如下：

1)、断路器后端线路不存在其他自动化断路器；

2)、自动化断路器后端供电线路联络位置的自动化断路器。

进一步地，所述步骤s5的具体过程是：

对s4尚未标记的自动化断路器进行智能分析，依据选定个逻辑，智能配置150毫米级断路器，并对其进行标记，其中逻辑如下：

主干线断路器自动选定：

1)所有主干线分析，从主干线最末端开始；

2)主干线中只存在0秒级断路器，无需选定150毫秒级断路器；

3)除0秒级断路器外，只存在一个自动化断路器，则定义该自动化断路器为150毫米级断路器；

4)除0秒级断路器外，存在两个及以上自动化断路器，则在主干线自动化断路器中选择一个后段供电用户数最接近总线路一半的自动化断路器设置为150毫米级断路器；

分支线断路器自动选定：

1)所有的分支线分析，先大分支，再分析大分支下的小分支；

2)分支线只存在0秒级断路器，无需选定150毫秒级断路器；

3)除0秒级断路器外，只存在一个自动化断路器的：变电站出线开关至该分支线自动化断路器中供电路径不存在150毫秒级断路器，定义该自动化断路器为150毫秒级断路器；若变电站出线开关至该分支线自动化断路器中供电路径存在150毫秒级断路器，无需选定150毫秒级断路器；

4)除0秒级断路器外，存在两个或以上自动化断路器的：变电站出线开关至该分支线自动化断路器中供电路径不存在150毫秒级断路器，定义分支线第一个自动化断路器为150毫秒级断路器；若变电站出线开关至该分支线的第一个自动化断路器中供电路径存在150毫秒级断路器，无需选定150毫秒级断路器。

步骤s6的具体过程是：

将s4以及s5的分析结果输出，生成配网线路自动化开关继电保护级差配置分析报告，报告内容包括配网线路需配置150毫秒、0秒级的自动化开关，开关区间分段用户数及配变数。

实施例2

如图1所示，系统包括：数据采集模块、数据分析模块、线路拓扑分析模块、自动化开关分析模块、线路0秒级断路器智能选定模块、线路150毫秒级断路器智能选定模块、结果输出模块；

数据采集模块：主要将生产运行数据台账信息进行提取，包括：配网线路名称、所属变电站名称、所属母线、线路用户数、线路配变数及配变数包含低压用户数等关键字段信息；

数据分析模块：将数据采集的关键信息以线路id作为主要字段生成行数据，并将非有效性以及突变等异常数据进行剔除；

线路拓扑分析模块：主要将生产系统中的配网单线图进行图模解析，然后进行数模转换，实现将图形字段数据化，将每条配网线路的拓扑结构进行生成，依据逻辑将线路分为上下游开关；

自动化开关分析模块：主要将数据分析模块输出的数据以及线路拓扑分析模块输出的上下游开关及拓扑情况进行智能分析，智能诊断出各条配网线路的自动化开关，自动化开关上下游开关名称以及自动化开关区间用户数及配变数。

线路0秒级断路器智能选定模块：对自动化开关分析模块智能分析出的开关进行智能分析，根据拓扑结构以及自动化开关级差设置逻辑进行级差配置，将符合逻辑条件的自动化断路器设置为0秒级断路器，允许其配置保护定值。

线路150毫秒级断路器智能选定模块：主要将已经设置为0秒级断路器进行标记，根据拓扑结构以及自动化开关级差设置逻辑对剩余的自动化断路器进行级差配置，将符合150毫米级选定逻辑条件的自动化断路器设置为150毫秒级断路器，允许其配置保护定值。

结果输出模块：主要负责分析结果的输出，生成配网线路自动化开关继电保护级差的分析报告。

如图2所示，其工作方法过程原理如下：

通过对生产台账信息获取1，从海量的生产台账信息中与自动化开关级差配置的关键字段分析获取2，智能获取配网线路字段中相关的自动化开关相关数据等；同时，进行配网单线图文件提取3，对配网单线图文件实施图模转换4，将图形文件转换为字段化数据，再进行线路拓扑分析5，智能识别上下游开关及各线路段从属关系，将拓扑分析5结果与获取关键字段分析2结果汇总进行自动化开关整合分析6，智能识别出配网线路自动化开关及其区间用户数、配变数，将分析结果输送至线路0秒级断路器智能选定模块7进行智能分析，该模块智能配置0秒级自动化断路器并进行标记，并对未进行标记的自动化断路器输出至线路150毫秒级断路器智能选定模块8，并智能配置150毫秒级别自动化断路器，将结果输出，生产配网线路自动化开关继电保护级差配置报告9，报告内容包括配网线路需配置150毫秒、0秒级的自动化开关，开关区间分段用户数及配变数等。

如图3所示，所述的配网线路自动化开关继电保护级差智能配置方法具体实施过程如下：

s1：配网线路自动化开关继电保护级差智能配置方法开始，同时进入s2与s4。

s2：生产台账信息获取10，将涉及生产台账数据信息进行获取，其中包括配网线路、所属变电站、所属母线、线路用户数、线路配变数及配变数包含低压用户数、自动化开关类型、开关型号等，进入s3。

s3：依据s2获取的生产台账信息，提取与自动化开关级差配置相关的关键字段分析获取11，将数据采集的关键信息以线路id作为主要字段生成行数据，并将非有效性以及突变等异常数据进行剔除，进入s7；

s4：配网单线图文件提取12，将生产系统配网单线图文件获取至本地数据库，并依据线路名称进行分类，进入s5；

s5：将配网单线图进行图模解析，然后进行数模转换13，实现将图形字段数据化，自动以配网线路名称分成各条行数据，进入s6；

s6：将每条配网线路的拓扑结构分析14，依据逻辑将线路分为上下游开关，智能识别出配网线路自动化开关及其区间用户数、配变数，并以线路为行数据生成相关拓扑分析结果，进入s7；

s7：将关键字段分析获取11结果以及线路拓扑分析14结果以线路id及线路名称为字段进行智能匹配，自动分析诊断出有效数据；如果匹配失败，则进入s8；如果匹配成功，则进入s9；

s8：将匹配不成功的数据归类为错误数据，不纳入分析16；

s9：将匹配成功数据，按照逻辑进行0秒级断路器智能选定17，对自动化开关分析模块智能分析出的开关进行智能分析，根据拓扑结构以及自动化开关级差设置逻辑进行级差配置，将符合逻辑条件的自动化断路器设置为0秒级断路器，允许其配置保护定值并对其标记，进入s10；

s10：根据拓扑结构以及自动化开关级差设置逻辑对未标记的自动化断路器进行线路150毫秒级断路器智能选定18配置，将符合150毫米级选定逻辑条件的自动化断路器设置为150毫秒级断路器，允许其配置保护定值，进入s11。

s11：智能分析结果输出，生成配网线路自动化开关继电保护级差配置分析报告19，报告内容包括：配网线路需配置150毫秒、0秒级的自动化开关，开关区间分段用户数及配变数等。

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于仅用于示例性说明，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。