一种基于配网自动化系统的主站馈线多层校核方法与流程

1.本发明涉及电力领域的电力调度，特别是涉及一种基于配网自动化系统的主站馈线多层校核方法。


背景技术：

2.随着我国电网的快速发展，配网的规模也在不断的扩大，用户对于供电网络的安全性与可靠性的要求不断提高。配网作为其中的关键性环节，其稳定性及异常的恢复速度直接决定了用户的用电体验，因此配网自动化系统在各地市的建设及应用被提上日程。大力推进配网自动化的建设，提高配网自动化的终端设备运维、监视情况。
3.目前存在的技术缺陷或问题是：单业务系统的校核只能发现部分网架关系错误问题，针对采集数据不完整、数据与实际不符合、出口数据采集参数设置不正确等问题无法核查。
4.馈线数据更新不及时，不能有效反馈线路运维情况。


技术实现要素：

5.为了能够解决电力调度自动化的问题，本发明提出了一种基于配网自动化系统的主站馈线多层校核方法。该方法通过针对自动化的馈线校核，提高配网的线路功率校核指标，增强馈线管理的效率，解决电力调度自动化的技术问题。
6.本发明解决技术问题所采用的方案是：一种基于配网自动化系统的主站馈线多层校核方法，包括如下步骤：步骤1.设置虚拟厂站：通过采用iec60870-5-104协议、主网d5000系统设置虚拟厂站，采集主网d5000系统出口实时功率值、用采管理系统配变变压器实时数据值、配网线路智能终端动态实时数据以及线路开关状态，再由虚拟厂站转发实时出口功率值到校核系统；并且通过用采管理系统根据线路设备id采集配变变压器功率值转发到配网自动化系统的配网自动化系统的数据采集模块，配变关系数据主要包括线路id、设备资产id等基础数据。
7.步骤2.数据采集：设置采样时间、精度及采样选择条件，定义线路静态拓扑采集和线路动态拓扑采集模式，对两种模式分别进行采集。采集配网自动化系统采集配网10kv线路开关状态、位置以及配网智能终端（ftu、fi、dtu）实时数据。
8.其中定义静态拓扑采集模式，指馈线正常运行时，线路各个连接网络元件的连接关系及所属关系，不进行线路开关状态及配电变压器运行状态的判断，只根据变压器名称属性对配网变压器数据直接采集；定义动态拓扑采集模式，指馈线正常运行时，对线路开关状态、配电变压器运行状态的判断，根据开关状态、配电变压器运行状态的不同及位置关系选择需要采集的变压器的有功功率数据；当静态或动态拓扑结构发生变化，实时更新线路拓扑的变化设备名称、状态。
9.在配网自动化系统的数据采集模块，采集时间设置为15分钟一次，从每日0点开始，每日共采集96组数据；利用校核程序抽取同一时间的主网d5000系统和用采管理系统传输的数据量。
10.步骤3.馈线校核：采用多层校核，首先通过线路总功率校核，当判断线路出口与采集总配变有功不相同时，再进行线路分歧校核、线路段间校核、单端终端校核。通过设定算法公式和边界域值进行数据校核对比，首先通过线路总功率校核，当判断线路出口与采集总配变有功功率不相符时，再进行线路分歧校核、线路段间校核、单端终端校核，最终筛查出查问题设备位置；分歧校核：主要对分歧线路上功率进行校核，利用配网自动化终端采集分歧线路的数据值，根据判定查找该分歧线路的配变变压器，计算分歧线路配变总功率与配网自动化终端采集分歧线路的数据值进行校核对比，如果数值相符合证明该分歧线路正常，否则进行线路段校核；线路段校核：利用配网线路中的某一段的两端配电智能终端采集数据，进行定义公式计算，得到这一段用户配变的策略功率再与用采管理系统采集这段线路所属配变的功率进行校核对比，如果数值相符合证明该段线路正常，否则进行单端点校核；单端终端校核：为线路端点的配网智能终端与该端点配变数据进行校核对比，如果数值相符合证明该段线路正常，否则该端点设备标记异常设备。
11.数据校核对比，将不同时间节点采集到的出口开关的数据和配网变压器的数据进行比对；计算分析得出有功平均率；如有功平均差率小于10%则为正常线路，不满足则视为异常线路。
12.步骤4.显示结果：配网自动化系统的定义显示模块：根据定义线路的所属区域、厂站信息、公线或专线、是否合格信息进行筛选显示。
13.配网自动化系统显示线路数据结果：将采集的数据绘制曲线图并显示线路中感知采集到的配变变压器名称和运行状态分为静态模式和动态模式分别显示。将不合格线路进行统计排查，并下发明细至各供电公司及营销部、运检部，开展各部门联合排查；维护异常线路的pms系统设备信息正确，涉及到专变缺失及时与营销部沟通，线损异常与运检部共同治理，及时对配电线路拓扑及时更新。
14.积极效果，由于本发明采用针对自动化的馈线校核，提高配网的线路功率校核指标，增强馈线管理的效率。适宜作为一种基于配网自动化系统的主站馈线多层校核方法应用。
附图说明
15.图1为一种基于配网自动化系统的主站馈线多层校核方法的流程图；图2为k1、k2、k3、k4、k5为开关闭合状态时一种基于配网自动化系统的主站馈线多层校核方法的线路拓扑图；图3为k1、k3、k4、k5为开关闭合状态、k2为开关断开状态时一种基于配网自动化系统的主站馈线多层校核方法的线路拓扑图；图4为一种基于配网自动化系统的主站馈线多层校核方法的配网自动化系统线路图。
16.其中，图1：s1-主网d5000系统、配网自动化系统、用采管理系统的转发数据；s2-数据采集；s3-数据计算模块；s4-显示结果；图2：k-线路开关；t-线路变压器；fi-线路故障指示器；k1、k2、k3、k4、k5为开关闭合状态；图3：k-线路开关；t-线路变压器；fi-线路故障指示器；k1,k3,k4,k5为开关闭合状态，k2为开关断开状态；图4：图中数值为实施例各个系统中采集到有功功率数据值。
具体实施方式
17.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
19.在本发明中，在不矛盾或冲突的情况下，本发明的所有实施例、实施方式以及特征可以相互组合。在本发明中，常规的设备、装置、部件等，既可以商购，也可以根据本发明公开的内容自制。在本发明中，为了突出本发明的重点，对一些常规的操作和设备、装置、部件进行的省略，或仅作简单描述。
20.参阅图1至图4，本发明提出了一种基于配网自动化系统的主站馈线多层校核方法，其中步骤1，设置虚拟厂站：通过采用iec60870-5-104协议、主网d5000系统设置虚拟厂站，采集主网d5000系统出口实时功率值、用采管理系统配变变压器实时数据值、配网线路智能终端动态实时数据以及线路开关状态，再由虚拟厂站转发实时出口功率值到配网自动化校核系统，通过配电自动化图模id与馈线校核表（etol.xlsx）相关联，获取主网d5000系统id信息。并且通过用采管理系统根据线路设备id采集配变变压器功率值转发到配网自动化系统的配网自动化系统的数据采集模块。配变设备表通过设备资产id与配电自动化视图表（xpdyc.xlsl）相关联，获取计量点id信息，配变关系数据主要包括线路id、设备资产id等基础数据。采集配网自动化系统采集配网10kv线路开关状态、位置以及配网智能终端（ftu、fi、dtu）实时数据。
21.步骤2，数据采集：设置采样时间、精度及采样选择条件，数据采集中定义线路静态拓扑采集和线路动态拓扑采集模式，对两种模式分别进行采集。其中定义静态拓扑采集模式，不进行线路开关状态及配电变压器运行状态的判断，只根据变压器名称属性对配网变压器数据直接采集；定义动态拓扑采集模式，对线路开关状态、配电变压器运行状态的判断，根据开关状态、配电变压器运行状态的不同及位置关系选择需要采集的变压器的有功功率数据。当静态或动态拓扑结构发生变化，实时更新线路拓扑的变化设备名称、状态。
22.所述静态拓扑采集：指馈线正常运行时，线路各个连接网络元件的连接关系及所属关系，只对线路所属变压器进行采集，不对线路开关和配变变压器运行状态考虑。如图2所示，在静态拓扑采集模式下，只对所属线路t1、t2···
t9的有功功率值进行采集，如式（1）。
23.（1）p
静
表示在静态拓扑当前时间下的线路总功率，p1、p2···
p9分别表示t1、t2···
t9变压器采集到的功率。
24.所述动态拓扑采集：指馈线正常运行时，对线路开关和配变变压器运行状态考虑。当线路中开关出现断开的状态，如图3所示，在动态拓扑采集模式下，对所属线路t3、t4···
t9的有功功率值进行采集，判断线路开关k2处于断开状态，不对t1，t2，t3功率进行采集，如式（2）。
25.ꢀꢀ
（2）p
动
为动态拓扑采集下当前总功率。
26.在配网自动化系统的数据采集模块，采集时间设置为15分钟一次，从每日0点开始，每日共采集96组数据。利用校核程序抽取同时间的主网d5000系统和用采管理系统传输的数据量。
27.数据计算模块，主要用于定义计算公式，分别设置平均线损、平均线损率的计算公式。由配变设备表通过设备资产id与配电自动化视图表相关联，获取计量点id信息。配电自动化视图表通过计量点id与用采实时数据表相关联，通过计算，生成用采线路96点的运行数据。式（3）为平均线损公式、式4为平均线损率。
28.（3）（4）m为平均线损，mse为平均线损率，p
d5000
为主网d
5000
出口功率实时采集功率，p
配变
为采集静态或动态采集的功率。
29.步骤3，馈线校核：采用多层校核，首先通过线路总功率校核，当判断线路出口与采集总配变有功不相同时，再进行线路分歧校核、线路段间校核、单端终端校核。配网自动化系统的数据比对模块，将同一时间节点采集到的出口开关的数据和配网变压器的数据进行比对。计算分析得出有功平均率，设置有功平均差率小于10%则为正常线路，不满足则视为异常线路。以上为是通过主网d5000系统出口数据与用采管理系统配变数据。
30.通过设定算法公式和边界域值进行数据校核对比，首先通过线路总功率校核，当判断线路出口与采集总配变有功功率不相符时，再进行线路分歧校核、线路段间校核、单端终端校核，最终筛查出查问题设备位置；判断该线路为异常线路后，再进行分歧线路校核，从配网自动化系统采集配网智能总端终端数据。如图2所示，通过k2开关安装有ftu，读取此段分歧线路数据分歧线路功率
如式（5）所示。
31.（5）为k2开光配网终端（ftu）当时采样有功功率；u为当时采集电压值；i为当时采集电压值；为功率系数。
32.用采管理系统该分歧线路表示如式（6）所示。
[0033] (6)为用采管理系统采集当时分歧线路总有功功率。
[0034]
再利用公式（4）对与数值的校核对比，判断此分歧线路是否正常，如果否，则进行线路段校核和单点校核。
[0035]
如图2所示，通过k2的ftu2与故障指示器fi2的采集数据，对该分歧线路的线路段和单点终端进行校核，式（7）为线路段有功功率。
[0036]
（7）pd为配网自动化系统当时线路段有功功率；为为配网终端（fi）当时采集有功功率，同时也为单端终端有功功率。
[0037] (8)为通过用采管理系统配变t1和t2采集功率计算值和。
[0038]
用采管理系统t1采集当时配变有功功率p1与配网终端（fi）当时采集有功功率进行单点终端校核。
[0039]
通过主站馈线多层校核方法在确定异常线路，同时利用主网d5000系统、配网自动化系统、用采管理系统所数据，确定异常位置。
[0040]
如图4为配网自动化系统线路图某一时实时线路数据，出口功率显示688.4kw，与线路配变总功率不符合时；再进行分歧馈线校核，如图分歧线路异常显示128kw，该分歧线路总功率98.6kw，数据不相符合；再进行线路段校核、单点终端校核，如图所示单端故障指示器46.7kw，单端配变显示44.7kw，单端校核符合数据；分歧线路段两端故障指示器显示p
’1为128.9kw、p
’2为46.2kw，由式（7）得到线路段功率p’为82.7kw；分歧线路段配变p”1
为32.4kw、p”2
为21.5kw，由式（8）得到线路段功率p”为53.9 kw。由此p’和p”的数据值对比不相符合，判断线路异常位置在此段。
[0041]
步骤4，显示结果：根据定义线路的所属区域、厂站信息、公线或专线、是否合格信息进行筛选显示。
[0042]
配网自动化系统显示线路数据结果：将采集的数据绘制曲线图并显示线路中感知采集到的配变变压器名称和运行状态分为静态模式和动态模式分别显示。将不合格线路进行统计排查，并下发明细至各供电公司及营销部、运检部，开展各部门联合排查；维护异常线路的pms系统设备信息正确，涉及到专变缺失及时与营销部沟通，线损异常与运检部共同治理，及时对配电线路拓扑及时更新。
[0043]
最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。本技术实施例中的方案可以采用各种计算机语言实现，例如，面向对象的程序设计语言java和直译式脚本语言javascript等。
[0044]
本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0045]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0046]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0047]
尽管已描述了本技术的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术范围的所有变更和修改。
[0048]
显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。