一种开环配电网故障检测定位的装置的制作方法

本发明涉及配电自动化系统的故障检测，特别涉及一种开环配电网故障检测定位的装置。
背景技术：
：目前，基于配网主站和智能配电终端的集中型fa与基于电压时间型就地fa是在网运行最为实用的馈线自动化方案。基于智能分布式就地fa故障切除隔离速度快，获得的广泛的研究。因其功能的实现依赖相邻设备间的信息交互，通信配置复杂且没有统一处理方式，不具备大规模推广价值。随着国内城市高速发展，对供电可靠性及电能质量要求已非常严苛。加快配电网建设改造，同时注重运用先进可靠的故障快速自愈技术，是提高配电网故障快速应对能力以及配电网管理水平和经济效益的重要手段。通信问题打通后的基于智能分布式的就地fa优势越来越凸显，基于goose的高速网络通信方式逐渐成熟，并为实现具有快速切除隔离故障线路，非故障区域停电范围快速恢复供电的智能馈线自动化系统提供了手段。技术实现要素：本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种配电网全线速动故障定位方法及系统，通过简单传递“节点故障”、“开关拒动”、“隔离成功”、“过流闭锁”4个固定信号量，通过goose报文与邻侧配电终端相互配合解决了智能分布式核心的故障定位、故障隔离、故障隔离成功后的恢复供电、故障切除与隔离失败后的后备保护、分支点故障闭锁主干线跳闸这5大功能，达到实用的目的。本发明的技术方案包括一种开环配电网故障检测定位的装置，该装置包括主站、一次网架和二次控制设备其特征在于，其特征在于：所述一次网架包括配电线路及开关；所述二次控制设备包括智能配电终端、goose交换机及通信线路，其中，所述goose交换机通过通信线路对所述智能配电终端关联的所述开关的固定信号量进行采集；所述goose交换机还用于根据goose接收配置和goose接收配置完成与所述主站、公共单元及智能配电终端的信息交互，根据信息交互结果对故障进行对应的定位处理。根据所述的开环配电网故障检测定位的装置，其中智能配电终端包括首开关和开关站，所述开关站包括多个子开关和多个间隔单元，所述首开关和子开关分别对应连接对应的所述间隔单元；所述间隔单元分别连接对应的goose交换机，所述goose交换机之间通过光纤以太网实现局域网信息交互。根据所述的开环配电网故障检测定位的装置，其中开关包括但不限于控制器开关、断路开关及负荷开关。根据所述的开环配电网故障检测定位的装置，其中开关站中对应的间隔单元及所述首开关对应的间隔单元还连接有公共单元，所述公共单元通过goose交换机与主站完成信息交互。根据所述的开环配电网故障检测定位的装置，该装置还包括：所述goose交换机接入开环配电网时通过scd系统配置工具导入变电站ssd文件和ied终端厂家提供的icd文件配置生成scd文件，对已经配置的scd文件进行编辑，其中scd文件版本号由系统配置工具自动生成和更新。根据所述的开环配电网故障检测定位的装置，其中goose发布配置包括：所述goose交换机用于创建goose控制块，并将所述固定信号量转换成数据集，关联所述goose控制块与所述数据集，将关联后的所述数据集发布至相邻智能配电终端和/或主站。根据所述的开环配电网故障检测定位的装置，其中主站通过所述goose发布配置包括：创建虚端子列表，所述虚端子列表用于对接受的信号进行设置，并根据所述虚端子列表的设置接受所述二次控制设备发送的信号；根据所述的开环配电网故障检测定位的装置，其中虚端子列表具体包括：对每个智能配电终端虚端子联系表进行配置，最多接收6个主干线路开关、6个分支线路开关，每个主干开关3个信号量、每个分支线路开关2个信号量；开关与开关间通过所述goose交换机连线实现相互间通信，其中每个开关周期性的goose发布自己的节点故障信号，并将所述节点故障信号发送至相邻已订阅的开关。根据所述的开环配电网故障检测定位的装置，其中所述智能配电终端包括goose间隔层网络及iec104站控层网络两种通信方式，具体包括：goose间隔层网络，快速局域网内信息交换，采用光纤以太网goose交换机实现与邻侧配电终端的信息传递；iec104站控层网络，可自身调度数据上送主站，还可以通过公共单元综合上送主站。本发明的有益效果为：发明采用goose网络传输“节点故障”、“开关拒动”、“隔离成功”、“过流闭锁”4个信号量，形成了智能分布式逻辑判别的所需的核心数据，实现了智能分布式整体功能。相比传统智能分布式，在通信模式上，传统都是各自厂家私有协议，相互间无法实现信息交互，不具备通用性，本发明采用通用goose模式，为iec61850协议通信标准之一，具有广泛适用性。在逻辑层次上，采用基于对等通信的开关模式，仅需接收邻侧一次故障信号就能完成故障切除与隔离，与传统有些厂家的主从区域模式相比少了一次通信传输过程，具有更快的切除与隔离故障速度，减少了跳闸过程复杂度，增加了可靠性。附图说明下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明；图1为根据本发明实施方式的总体装置示意图；图2为根据本发明实施方式的实施例一；图3所示为根据本发明实施方式的goose模型配置流程图；图4所示为根据本发明实施方式的goose发布和接受配置示意图；图5所示为根据本发明实施方式的goose的虚端子联系表；具体实施方式本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属
技术领域：
技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。各个配置文件的说明：icd文件：iedconfigurationdescription全称智能设备配置描述文件。实现智能设备功能的全面描述，名称是template；scd文件：substationconfigurationdescription全称变电站配置描述文件。描述了一个数字化变电站内各个孤立的ied(智能电子设备)，以及各ied间的goose、smv等逻辑联系，完整的描述了各个孤立ied是怎样整合成为一个功能完善的变电站自动化系统；cid文件：configuredieddescription全称智能设备描述文件。经过scd配置过后导出的智能设备文件，一个置于变电站通信网络中的智能设备可独立运行。包括了数据交换信息、报文控制信息等；ssd文件：在scd基础上，具备变电站实时画面编辑、一二次设备关联等功能；goose信息文本：以一个配变终端为单位，一个配变终端对应一个goose信息文本，内部描述了goose控制块信息、发送与接收信息。图1为根据本发明实施方式的总体装置示意图。如图1所示，一次设备包括配电线路(配电线路不限于电缆网线路还是架空线路)，断路器开关或负荷开关，二次控制器由配电终端(包括首开关、间隔单元，具体参考图2)goose交换机组、公共单元，通信线路为光纤或以太网线路。其中：一次网架包括配电线路及开关；二次控制设备包括智能配电终端、goose交换机及通信线路，goose交换机通过通信线路对智能配电终端关联的开关的固定信号量进行采集；goose交换机还用于根据goose接收配置和goose接收配置完成与主站、公共单元及智能配电终端的信息交互，根据信息交互结果对故障进行对应的定位处理。图2为根据本发明实施方式的实施例一。系统分为一次网架结构与二次控制设备。一次网架为开环运行线路，不限于架空线还是电缆网，断路器开关或负荷开关。二次开关控制器采用支持iec61850标准的配电终端(首开关、间隔单元)、goose交换机、公共单元。配电终端拥有两种同的网络：goose间隔层网络：快速局域网内信息交换，采用光纤以太网goose交换机实现与邻侧配电终端的信息传递；iec104站控层网络：可自身调度数据上送主站，亦可通过公共单元综合上送主站。图3所示为根据本发明实施方式的goose模型配置流程图。scd配置goose分为两部分，goose发送(发布)配置与goose接收(订阅)配置。goose发送(发布)配置过程包括：创建goose控制块、关联发布数据集、配置goose通信参数。配电终端由于采用固定的“节点故障”、“开关拒动”、“隔离成功”、“过流闭锁”4个信号量，可固定作为发布数据集dsgoose0，在icd配置过程中提前完成对发布goose控制块创建，并关联dsgoose0数据集，节省后续scd配置时间。配置goose通信参数需在scd配置工具中完成，根据全站要求配置组播地址、appid等通信参数。图4所示为根据本发明实施方式的goose发布和接受配置示意图。goose接收(订阅)配置包括：虚端子联系表、选定外部发送信号、关联内部接收信号。每个配电终端虚端子联系表最多接收6个主干线路开关、6个分支线路开关，每个主干开关3个信号量(“节点故障”、“开关拒动”、“隔离成功”)、每个分支线路开关2个信号量(“开关拒动”、“过流闭锁”)，共计30个接收量，详细定义见下面章节虚端子定义。开关与开关间通过goose连线实现相互间通信。每个开关周期性的goose发布自己的节点故障等信号，相邻开关订阅了本开关发布信息的才能收到。图5所示为根据本发明实施方式的goose的虚端子联系表。用于表示如图3和图4的订阅和发布的数据形式。本发明的技术方案对goose节点定义说明goose报文中4个信号量为：“节点故障”：用于通知邻侧配电终端对故障线路进行定位。当本配电终端通过自身电流互感器感应到了线路过流，则将goose信号中的“节点故障”立马置1发送；“开关拒动”：用于故障切除与隔离失败后的后备保护。当本配电终端对其所属开关发送了跳闸指令，在规定的时间内自身检测到所属开关没能正确跳开，则将goose信号中的“开关拒动”立马置1发送，邻侧配电终端接收到后立马对其邻侧所属开关进行跳闸，若再次发生开关拒动，则不再发送goose“开关拒动”，以免无限制扩大事故范围；“隔离成功”：用于故障隔离成功后的恢复供电。配电终端对故障线路隔离成功后，需要通知线路上处于分位的联络开关合闸恢复供电。将goose信号中的“隔离成功”置1逐级转发给联络开关。而处于邻侧非故障配电终端将收到的“隔离成功”信号转发。为避免循环转发，转发完成后300ms内不再转。“过流闭锁”：分支点故障闭锁主干线跳闸。本发明的技术方案还包括对goose虚端子定义，包括：输入虚端子包括：6个主干相邻控制器的3信号：节点故障、邻侧开关拒跳、故障隔离成功；6个分支分界控制器的2信号：邻侧开关拒跳、过流闭锁隔离。节点故障信号用于区分故障区段，邻侧开关拒跳信号用于切除与隔离故障失灵时的后备保护切换故障，故障隔离成功信号用于隔离故障区域后的通知联络开关合闸恢复供电。过流闭锁隔离为分支分界开关专属，当分支开关过流后，闭锁主干开关只收到单侧故障的误跳闸。具体输入虚端子定义如下表1所示：表1每个控制器输出相同的4个信号，输出虚端子名称如表2所示：序号输出虚端子名称1节点故障开出2故障隔离成功开出3开关拒跳开出4过流闭锁隔离开出表2上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述
技术领域：
普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。当前第1页12