CN102035202B - 一种网络重构系统 - Google Patents

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周京阳
李强
张涛
张运山
彭国政
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张辉
张淑杰
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中国电力科学研究院
辽宁省电力有限公司抚顺供电公司
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Abstract

本发明属于电力系统自动化领域,具体涉及一种基于CC-2000的网络重构系统(FDIR),其总体框架结构包括电力系统故障诊断模块、电力系统恢复控制模块、数据输入输出模块、人机界面展示模块及网络重构数据库,其特征在于通过电力系统故障诊断模块对采集到的遥信遥测信号加以分析并诊断故障,通过电力系统恢复控制模块针对诊断出的故障采取控制策略,通过数据输入输出模块下发控制指令到电力系统,使电力系统快速恢复供电。采用宽度优先与深度优先相结合的最短路径搜索法,通过保护的动作实现快速恢复失电负荷。

Description

—种网络重构系统
技术领域
[0001] 本发明属于电力系统自动化领域,具体涉及一种基于CC-2000的网络重构系统(FDIR)。
背景技术
[0002] 现代电力系统运行中,电力系统大面积停电事故是需要引起高度重视的问题。近些年来,国内外电力系统由于稳定破坏曾发生多次大面积停电事故,给国民经济造成极大损害,使社会和人民生活受到很大影响。保证电力系统安全稳定运行,防止大面积停电事故是现代电力系统面临的一顶迫切而又重大的任务。另一方面,一旦电力系统发生事故,如何采取正确有效的措施尽可能地缩小停电范围、缩短停电时间,及早恢复供电,成为一个和预防电力系统事故同样重要的问题。
[0003] 电力系统事故处理是一个极其复杂的实时决策过程,存在许多不确定性的因素。专家系统为解决这一问题提供了一条有希望的途径,这种以领域专家知识和经验为为基础进行问题求解的计算机软件系统,在解决复杂的、不确定的信息处理及决策问题方面具有很大潜力。
[0004] 抚顺电网网络重构需要分析:抚顺电网由6个子网组成,分别是李石寨网、元龙网、河北网、工农网、和平网、东部网,66kV及以上部分一直以环网方式运行,存在很大的安全隐患,并且发生过儿起重大事故。抚顺供电公司投入大量资金对送电线路进行改造,2003年4月起部分地区陆续实现解网运行。解网运行后,许多重要负荷缺少多电源支持,一旦发生事故将造成巨大损失,后果不堪设想。为保证在电网事故情况下对重要用户可靠供电,可以采用网络重构办法解决这一生产中的重大难题。
[0005] 现场远动装置动作后,既向集控站传送信息,同时也向CC-2000系统传送信息。当前CC-2000系统收到故障信息后,没有作网络重构方面的进一步处理,也不具备向有关的控制装置发送控制指令的功能。
[0006] 网络重构系统建立在现有SCADA平台之上,是一套相对独立的自动化监控系统。网络重构系统的主要功能是,在电网发生故障以后,准确判断故障的性质,充分利用现有条件实现网络重构,及时恢复向负荷供电。
[0007] 专利200810089618.4公开了一种网络中的拓扑重构方法、设置及设备。该发明的实施例提供一种网络中的拓扑重构方法,包括以下步骤:收集网络的拓扑信息及被选路由器的信息;利用收集到的信息生成满足多种性能指标的要求的网络重构拓扑;将生产的所述网络重构拓扑通知其他路由器并进行拓扑重构。本发明的实施例提供一种拓扑重构装置和设备。通过使用本发明的实施例,在重构过程中对可靠性、全网建设费用、全网利用率等多种性能参数进行动态地优化,达到最优化的优化设计效果。但本发明与该申请存在本质区别。具体内容如下。
[0008] (I)实现方式不同。专利200810089618.4公开的是通过路由器进行拓扑重构,而该申请专利则是通过收集到系统的故障信息,根据典型故障定义完成系统网络重构。[0009] (2)算法不同。专利200810089618.4公开的算法是用连接矩阵扫描法对各个新拓扑进行编译,生成初解,然后根据约束条件筛选得到最优解。而该申请专利是在电网结构模型知识库基础上,采取面向厂站的层次推理控制策略,建立宽度优先与深度优先相结合的最短路径搜索算法,解决了搜索空间庞大和组合爆炸的难题。
[0010] (3)平台不同。专利200810089618.4未公开其平台。而该申请专利是基于CC-2000
T D O
[0011] (4)实现目的不同。专利200810089618.4用于实现重构过程中对多种性能参数进行动态地优化,以达到最优的优化升级效果。而该申请专利是根据典型故障的定义,当系统中某一部分负荷失电后,能快速、可靠的实现对失电负荷的供电。
[0012] (5)重构装置不同。专利200810089618.4用于手机网络拓扑信息及被选路由器的信息,利用收集到的信息生成满足多种性能指标要求的网络拓扑,并将生产的所述网络拓扑通知其他路由器并进行拓扑重构。而该申请专利是利用远动装置采集电网现场信息,根据已定义的电网典型故障,采用并行宽度优先搜索的网络结构分析系统解列判断算法对系统进行重构分析,并最终得出一个可靠的重构方案。
发明内容
[0013] 为了克服上述缺点,本发明提出了一种网络重构系统(FDIR)系统,其总体框架结构包括电力系统故障诊断模块、电力系统恢复控制模块、数据输入输出模块、人机界面展示模块及网络重构数据库,通过电力系统故障诊断模块对采集到的遥信遥测信号加以分析并诊断故障,通过电力系统恢复控制模块针对诊断出的故障采取控制策略,通过数据输入输出模块下发控制指令到电力系统,使电力系统快速恢复供电,控制指令的下发和实现是通过人机界面展示模块来实现的,根据实际系统的需要,遵循制定网络重构方案的一般原则,预先定制电网典型故障,所述电网典型故障是指当系统中变压器或者线路跳闸后,合上哪些开关刀闸能快速回复停电负荷供电,然后根据实际的电力系统的运行方式和系统故障的特征,来推断系统故障所属的典型故障类型,以便快速可靠的恢复电力系统的供电,并将典型故障定义与分析结果都保存在网络重构数据库(FDIRDB)中,通过人机界面展示模块与使用人员进行交互。
[0014] 其中,网络重构方案的一般原则为重构方案的构成要件包括故障定义、控制指令和提示信息,故障定义由故障名称、故障标识和判别条件;制定重构方案时应当考虑运行方式的影响,遵守运行规程,进行必要的安全预校验,针对同一设备发生的故障,可以分别制定对应于不同运行方式的重构方案;制定重构方案时,要充分利用跳闸信号、保护动作、开关变位、备自投失败信号、开关遥信、电压/电流遥测数据,确保故障定义及控制指令准确无误;制定重构方案时,要注意识别由于保护误动或拒动所致的故障,防止事故扩大,防止非同期并列,防止联络线和变压器过负荷,防止电压越限;网络重构实施过程中,应当遵循原有备自投装置优先的原则。
[0015] 其中,所述电力系统故障诊断是指对因设备故障或其他异常事件所引起的系统性故障状态作出定性评估,为调度员判断故障性质并采取紧急措施提供参考依据,包括系统发生故障的性质或类型和故障发生的区域或影响范围。
[0016] 其中,所述推断系统故障所属的典型故障类型是指确定故障以后,查询预先定义的专家知识库和策略定义表,确定恢复策略,列出具体的开关操作步骤,并且通过SCADA系统发送到备用电源所在地,恢复控制推理是网络重构的核心部分,其中关键步骤包括:开关状态和潮流水平判断,故障判断和确定恢复策略。一旦确定了故障的真实性,对应的恢复策略则完全由专家知识库和控制策略表的定义所决定。
[0017] 其中,所述网络重构中的控制指令是指,发生故障以后为恢复供电而必须的一系列开关操作指令,根据开关动作不同,控制指令分为联切指令和合闸指令两大类,制定联切指令必须慎重,只有在事先计算分析后,合闸操作确实不能满足同期或网络安全时,方可切除必要的线路或负荷,联切指令发出后,判断开关操作是否成功,合闸指令在联切指令之后执行,发送合闸指令之前,检查开关是否接地、是否挂牌检修,不得向不具备合闸条件的开关发送合闸指令。
[0018] 其中,所述数据输入输出通过文本的方式组织典型故障定义,用脚本填写至网络重构数据库中,重构结果同样也写入重构数据库中,通过人机展示给使用人员。
[0019] 其中,所述网络重构系统的人机画面包括主画面、菜单和表格画面,菜单提供获取系统数据源、程序参数设置、启动/停止、查看故障信息、修改故障定义、修改控制策略、跳闸复位和退出等等功能,表格画面的设计以满足菜单需求为原则,提供查询、修改、插入和删除等功能,支持键盘操作,菜单和画面的层次安排不超过3级。
[0020] 其中,所述网络重构数据库(fdirdb)包括故障定义表、跳闸信号表、遥信条件表、遥测条件表、报警队列表、策略表、指令表和全局变量表,故障的判别条件及控制策略的具体内容,借助关系表来表达,主画面的显示信息由全局变量表提供,为了准确表达各种故障的判别条件以及控制策略的具体内容,建立了故障-跳闸、故障-遥信、故障-遥测和策略-指令等多个关系表,数据库的设计和访问时,避免上下游程序发生并发写库问题,保证原始数据的完整性。
[0021] 本发明技术方案的优点是:
[0022] 网络重构项目针对抚顺电网开环运行的特点,充分利用现有SCADA平台的遥信、遥测及遥控功能,开发了一套相对独立的在线故障诊断与恢复控制系统。电网发生故障以后,网络重构系统对遥信、遥测信息加以分析,进行故障诊断。根据事先拟定的控制策略,通过SCADA系统将控制指令发送到备用电源所在地。现场远动装置根据收到的控制指令动作,实现自动投切,达到恢复供电的目的。
[0023] 网络重构主程序采用周期时序控制结构,负责主体软件运行状态控制和故障诊断、指令下发等功能的调用。为了解决判别条件不同步问题,特别提出“小周期循环故障诊断”的技术思想。人机界面系统包括主画面、菜单和表格画面,设计风格简洁友好,能够满足现场运行人员的需求。
[0024] 通过现场试验表明,当遥信、遥测及保护动作信号不满足预先设定的条件时,网络重构系统不判故障、不发指令。当遥信、遥测及保护动作信号满足条件时,网络重构系统能够正确判断故障,并且发送控制指令。双方技术人员根据技术规范和验收大纲的具体内容,对网络重构系统软件进行了逐项测试。测试结果证明,软件运行正确,符合技术规范的要求。
[0025] 网络重构系统故障诊断功能,准确率达到100%,响应时间小于5秒。
[0026] 网络重构系统恢复控制功能,准确率达到100%,响应时间小于10秒。[0027] 网络重构系统具备在线投退故障定义功能,允许调度人员根据需要随时调整运行方式。
附图说明
[0028] 下面结合附图对本发明进一步说明。
[0029] 图1是为网络重构系统总体设计与数据流程图。
[0030] 图2是故障诊断一般推理流程图。
[0031 ] 图3是恢复控制推理流程图。
[0032] 图4是主控程序的周期时序图。
[0033] 图5是网络重构主控程序流程图。
[0034] 图6是完整的恢复控制推理流程图。
[0035] 图7是故障类型与恢复供电策略分析框图。
[0036] 图8是网络重构系统恢复控制示意图。
[0037] 具体实施方式
[0038] 1.1制定重构方案的一般原则
[0039] 1.重构方案的构成要件包括故障定义、控制指令和提示信息,故障定义由故障名称、故障标识、判别条件等具体内容组成。
[0040] 2.制定重构方案时应当考虑运行方式的影响,遵守运行规程,进行必要的安全预校验。针对同一设备发生的故障,可以分别制定对应于不同运行方式的重构方案。
[0041] 3.制定重构方案时,要充分利用跳闸信号(包括:保护动作/开关变位/备自投失败信号)、开关遥信、电压/电流遥测数据,确保故障定义及控制指令准确无误。
[0042] 4.制定重构方案时,要注意识别由于保护误动或拒动所致的故障,防止事故扩大,防止非同期并列,防止联络线和变压器过负荷,防止电压越限。
[0043] 5.网络重构实施过程中,应当遵循原有备自投装置优先的原则。
[0044] 1.2典型故障及重构方案
[0045] 根据制定重构方案的一般原则,结合抚顺电网的具体情况,现已总结出17种典型的电网故障及重构方案,供网络重构项目研究、开发及测试之用。
[0046] I)和平变一台主变跳闸一工农变合上66kV母联开关,和平变合上双河1、2线开关、拉开平工1、2线开关。判别条件:主变主保护动作,主变两侧开关在开位(辅助接点由合位变为开位)。同时检测66kV母线有电压(简称有压);另两台主变额定电流。
[0047] 2)河北变一台主变跳闸一和平变合上双河1、2线开关。判别条件:主变主保护动作,一台主变两侧开关在开位,同时检测主变无流,另一台主变达额定电流,66kV母线有压。
[0048] 3)河北变两台主变同时跳闸一先跳开新抚变抚电1、2线开关,再合上青年变北青线、榆林变元榆线开关,合上和平变双河1、2线开关。判别条件:220KV母差保护动作,220KV母线无压,两台主变两侧开关在开位,同时检测主变均无流,66kV母线无电压(简称无压)O
[0049] 4)元龙变一台主变跳闸一元龙变合上龙李2线、元热I线开关,望花厂合上元热
2、3线开关。判别条件:主变主保护动作,主变两侧开关在开位,同时检测主变无流,另一台主变达额定电流。
[0050] 5)元龙变两台主变跳闸一同时合上青年变北青线开关、榆林变元榆线开关、元龙变龙李二线和元热一线开关,望花热电厂元热2、3线开关,联切土口子变辽营线。
[0051] 判别条件:220KV母差保护动作,220KV母线无压,两台主变两侧开关在开位,同时检测主变均无流,66kV母线无压(或同时检测石化电站66kV母线无压)。
[0052] 6)李石寨一台主变跳闸一元龙变合上龙李二线和元热一线开关。望花厂合上元热2、3线开关。判别条件:主变主保护动作,主变两侧开关在开位,同时检测主变无流,另一台主变达额定电流。
[0053] 7)柳林变主变跳闸——合上元柳线开关。判别条件:主变主保护动作,主变两侧开关在开位,同时检测主变无流。
[0054] 8)中寨变主变跳闸——联切永陵变永木线、清原变清河线开关,合上中寨变中永一线开关和永陵变1#主变两侧开关送电。判别条件:主变主保护动作,主变两侧开关在开位,同时检测主变无流,66kV母线无压,永陵变66kV母线无压。
[0055] 9)中陵线跳闸——联切永陵变永木线后,合上中寨变中永一线开关和永陵变1#主变两侧开关。判别条件:中寨变中陵线保护动作开关在开位,永陵变66kV母线无压。
[0056] 10)李一变66kV东母线故障一招厂一所合上李三I线开关,抚顺热电厂拉开元热I线开关,元龙变合上元热I线开关,如果2号主变过负荷,联切李钢4线开关。判定条件:李一变66kV东母母差动作66kV东母无压,李一变主变开关及李一、二线开关在开位。(重要提示:如果抚顺热电厂单运成功,则抚顺热电厂小系统应与地区电网找同期并列)
[0057] 11)李一变66kV西母线故障一元龙变合上龙李二线开关。判定条件:李一变66kV西母母差动作66kV西母无压,李一变2号元变开关及李热二、三线龙李一、二线开关在开位。
[0058] 12)元龙变66kV南母线故障——抚顺热电厂合上元热3线开关,青年变合上北青线开关,柳林变合上元柳线开关。判定条件:元龙变66kV母线差保护动作,66kV南母无压,南母元件开关均在开位。(重要提示:如果石化热电厂单运成功,则石化热电厂小系统应在元石二线与地区电网找同期并列;如果石化热电厂已全停电则应由元石二线受电带负荷,发电机同期并列,但应注意元龙变2号主变负荷电流)。
[0059] 13)元龙变66kV北母线故障——榆林变合上元榆线开关,抚顺热电厂合上元热二线开关。判定条件:元龙变66kV母差动作,66kV北母无压、北母元件开关均在开位。(重要提示:如果水电站发电且单运成功,则水电站小系统与地区电网找同期并列)。
[0060] 14)河北变66kV南母线故障一和平变合上双河一开关,榆林变合上元榆线开关。判定条件:河北变66kV南母母差动作,66kV南母无压,河北变2号主变及双河一线、北榆线、北新一线开关均在开位。(重要提示:如果北新二线过负荷,则应将铝一所倒至李一变供电)。
[0061] 15)河北变66kV北母线故障一和平变合上双河二开关,青年路合上北青线开关。判定条件:河北变66kV母差动作,66kV北母无压,北母元件开关均在开位。(重要提示:如果北新一线过负荷,则应将铝一所倒至李一变供电)
[0062] 16)中寨变66kV —母故障——合上南杂木中南或南华开关;合上中寨变中永一线及永陵变主变开关,联切清原清化,清河及永陵变永木开关。判定条件:中寨变66kV—母母差动作,一母无压,中寨变中南、中红66kV母联及I号主变开关均开位,永陵变66kV —、二母均无压。
[0063] 17)中寨变66kV 二母故障——合上中寨变中永一及永陵变主变开关,联切永陵永木、中陵开关。判定条件:中寨变66kV 二母母差动作,二母无压,中寨变中陵、中红及66kV母联开关均在开位。
[0064] 1.3重构方案填库说明
[0065] 网络重构方案可以通过界面以手工方式逐条填入数据库中,也可以形成完整的数据文件,然后由填库程序导入数据库。网络重构数据文件由若干个故障定义及重构方案数据块组成,每个数据块按下表格式填写。方括号以内的部分用作数据标识,供填库程序使用。除故障标识、故障名称需要用户新定义以外,其他内容均取自现有数据,与现场保持一致。
[0066]
Figure CN102035202BD00091
[0067] 2、电力系统故障诊断
[0068] 故障诊断是指对因设备故障或其他异常事件所引起的系统性故障状态作出定性评估,为调度员判断故障性质并采取紧急措施提供参考依据。它主要回答以下两个问题:系统发生了什么性质(类型)的故障?故障发生的区域或影响范围如何?
[0069] 2.1系统性故障的分类
[0070] 一般故障、振荡故障、频率崩溃、电压崩溃、系统瓦解。一般故障就是不致引起大面积停电的局部故障,通常对应单个设备故障。对此类故障,采用常规数值方法,如安全约束调度、最优潮流等,即可确定安全校正对策。其他故障对应调度规程中要求采取紧急措施,如拉负荷、紧急停机、系统解列等,尽量避免长时间大面积停电的系统性严重故障。
[0071] 1)2.1.1 主变故障
[0072] 主变有备故障(BI型):两台或两台以上主变并列、分列或有备用运行时,其中一台运行主变发生跳闸故障。首先考虑站内负荷切换(并列运行时自然切换),可以利用备自投装置,将故障主变原有负荷切换到其他主变。如果切换不成功(可能因为备自投装置没有启用或者自投失败、变压器过载等),则通过联络线利用其他一次变电源带出故障主变全部或部分负荷。
[0073] 主变无备故障(B2型):因高压(220kV)母线失电或其他原因,导致变电站主变全部跳闸故障。通过联络线利用其他一次变电源带出故障主变全部或部分负荷。
[0074] 2) 2.1.2 母线故障[0075] 母线有备故障(Ml型):双母(含单母分段)或双母带旁母运行时,其中一条母线故障。首先考虑利用备自投装置,将故障母线原有负荷切换到其他母线。如果切换不成功,则通过联络线利用其他一次变电源带出故障母线全部或部分负荷。
[0076] 母线无备故障(M2型):变电站所有母线同时发生故障。通过联络线利用其他一次变电源带出故障母线全部或部分负荷。具有多条母线的变电站单母运行时(其他母线可能处于检修状态),如果运行母线发生故障,显然属于无备故障。
[0077] 3) 2.1.3联络线故障
[0078] 联络线有备故障(LI型):两条或两条以上的联络线并列或有备用运行时,其中一条联络线发生跳闸故障。首先考虑线间负荷切换(并列运行时自然切换),可以利用备自投装置,将故障线路原有负荷切换到备用线路。如果切换不成功,则通过远方联络线利用其他一次变电源带出因联络线故障而丢失的全部或部分负荷。
[0079] 联络线无备故障(L2型故障):两变电站之间的所有联络线同时发生跳闸故障。通过远方联络线利用其他一次变电源带出因联络线故障而丢失的全部或部分负荷。
[0080] 4) 2.1.4发电厂故障
[0081] 发电厂故障(PP型故障):发电厂发生严重故障,与电网解列。利用备自投装置,或者通过联络线利用其他一次变电源带出因发电厂故障而丢失的全部或部分负荷,同时考虑为电厂送电。故障类型与恢复供电策略分析如图7所示。
[0082] 2.2故障诊断的推理模型
[0083]网络结构分析推理模型。基于并行宽度优先搜索的网络结构分析系统解列判断算法,基本思路:对每一条开断线路,从两侧厂站开始,交替逐层向外沿两侧开关为合闸状态的线路搜索对端厂站。如果两侧搜索到同一厂站,系统没有解列;否则,如果任意一侧不能再扩充新的连接厂站,则系统发生解列。
[0084] 模糊定性推理模型。应用专家系统判断电网失稳故障主要有三方面困难:(I)不能直接利用数值计算结果和设备故障信息推断系统是否失去稳定;(2)实时数据和警报信息描述电网故障状态具有不确定性;(3)调度员故障判断知识和经验往往是模糊的、不确定的,一般不能应用简单的二值逻辑规则加以描述。
[0085] 以上情况表明,如何恰当地考虑观测证据与知识经验中的不确定性因素,是建立电网故障诊断系统的关键问题。为此,提出一种基于多因素模糊定性推理的故障判断方法,其基本思路是:每种故障的特征现象是多个方面的;不同故障的特征现象肯定不会完全雷同。
[0086] 2.3故障特征的选择
[0087] 可选用的特征有:故障报警数据、系统频率、母线电压、发电厂功率的变化、联络线功率因数等。振荡故障的特征主要表现在四个方面:(I)系统频率明显不同;(2)各点电压周期性摆动;(3)发电厂和联络线功率大幅度摆动;(4)联络线功率因数周期性波动。频率崩溃故障时,各个频率监控点均出现极低频率,故容易诊断。电压崩溃时,区域变电站母线电压低于最低极限运行电压,诊断时要考虑排除因系统振荡出现电压短时过低而引起的误判。如果主网架结构完整,且系统频率、电压均在事故极限以内,则诊断为一般故障。
[0088] 2.4故障诊断推理流程
[0089] 见附图2所示。[0090] 3、电力系统恢复控制
[0091] 网络重构中的控制指令是指,发生故障以后为恢复供电而必需的一系列开关操作指令。根据开关动作不同,控制指令分为联切指令和合闸指令两大类。制定联切指令必须慎重,只有在事先计算分析后,合闸操作确实不能满足同期或网络安全时,方可切除必要的线路或负荷。联切指令发出后,应当确认开关操作是否成功。
[0092] 出于防止非同期并列、防止过负荷等方面的考虑,合闸指令通常在联切指令之后执行。发送合闸指令之前,应当检查开关是否接地、是否挂牌检修。不得向不具备合闸条件的开关发送合闸指令。
[0093] 网络重构系统需要重合闸失败信号(中陵线)。
[0094] 只使用重合闸信号可能导致误动作。
[0095] 恢复控制推理流程参见附图3所示,网络重构系统恢复控制示意图如图8所示。
[0096] 4、功能设计与实现
[0097] 网络重构系统一般应为一套相对独立的系统。网络重构支持对象为被重构系统负荷,即由被重构系统直配线路及联络线路供电的负荷。网络重构系统应能充分利用电网条件,通过网络重构(包括联切电源或负荷),依靠备用系统恢复对被重构系统负荷正常供电。
[0098] 重构方案的构成要件包括故障定义、控制指令和提示信息,故障定义由故障名称、故障标识、判别条件等具体内容组成。制定重构方案时应当考虑运行方式的影响,适应“运行方式”、“电源投切”、“负荷增减”等情况变化,遵守运行规程。针对同一设备发生的故障,应分别制定对应于不同运行方式的重构方案。
[0099] 建设重构系统应充分利用已有电网自动化系统的资源。制定重构方案时,要充分利用跳闸信号(包括保护动作、开关变位和备自投失败信号等)、开关遥信和电压、电流遥测数据,确保故障定义及控制指令准确无误。制定重构方案时,要注意识别由于开关或保护误动或拒动所致的故障,防止发生非同期并列、联络线和变压器过负荷、电压越限等情况,从而导致事故扩大。
[0100] 网络重构实施过程中,应当遵循原有备自投装置优先的原则。新开发的系统必须经过实验室模拟系统试运行检验,经正式验收后方可投入现场实际运行。
[0101] 重构系统投入方式可控,包括可人工选择电网全部或部分退出系统重构,以及人为选择系统是自动重构或是由调度员人工重构。系统对人工干预应有严密的权限控制。
[0102] 重构系统软件应可远程维护。系统具有完备的对故障分析、判断结果及对策与后果进行屏幕显示,系统操作提示功能。
[0103] 5、人机界面设计
[0104] 抚顺电网网络重构系统的人机画面包括主画面、菜单和表格画面。菜单提供获取系统数据源、程序参数设置、启动/停止、查看故障信息、修改故障定义、修改控制策略、跳闸复位(手动)、退出等功能。
[0105] 表格画面的设计以满足菜单需求为原则,坚持“简单、自然、友好、一致”的设计风格,提供查询、修改、插入、删除等基本功能,适当支持键盘操作。菜单和画面的层次安排一般不超过2级。
[0106] 6、网络重构数据库[0107] 网络重构数据库(fdirdb)包括故障定义表、跳闸信号表、遥信条件表、遥测条件表、报警队列表、策略表、指令表、全局变量表等。故障的判别条件及控制策略的具体内容,借助关系表来表达。主画面的显不信息由全局变量表提供。
[0108] 为了准确表达各种故障的判别条件以及控制策略的具体内容,建立了故障-跳闸、故障-遥信、故障-遥测、策略-指令等多个关系表。数据库的设计和访问时,应当避免上下游程序发生并发写库问题,保证原始数据的完整性。
[0109] 此处已经根据特定的示例性实施例对本发明进行了描述。对本领域的技术人员来说在不脱离本发明的范围下进行适当的替换或修改将是显而易见的。示例性的实施例仅仅是例证性的,而不是对本发明的范围的限制,本发明的范围由所附的权利要求定义。

Claims (8)

1.一种网络重构系统(FDIR),其总体框架结构包括电力系统故障诊断模块、电力系统恢复控制模块、数据输入输出模块、人机界面展示模块及网络重构数据库,其特征在于通过电力系统故障诊断模块对采集到的遥信遥测信号加以分析并诊断故障,通过电力系统恢复控制模块针对诊断出的故障采取控制策略,通过数据输入输出模块下发控制指令到电力系统,使电力系统快速恢复供电,控制指令的下发和实现是通过人机界面展示模块来实现的,根据实际系统的需要,遵循制定网络重构方案的一般原则,预先定制电网典型故障,所述电网典型故障是指当系统中变压器或者线路跳闸后,合上哪些开关刀闸能快速恢复停电负荷供电,然后根据实际的电力系统的运行方式和系统故障的特征,来推断系统故障所属的典型故障类型,以便快速可靠的恢复电力系统的供电,并将典型故障定义与分析结果都保存在网络重构数据库(FDIRDB)中,通过人机界面展示模块与使用人员进行交互。
2.如权利要求1所述的系统,其特征在于网络重构方案的一般原则为重构方案的构成要件包括故障定义、控制指令和提示信息,故障定义包括故障名称、故障标识和判别条件;制定重构方案时应当考虑运行方式的影响,遵守运行规程,进行必要的安全预校验,针对同一设备发生的故障,可以分别制定对应于不同运行方式的重构方案;制定重构方案时,要充分利用跳闸信号、保护动作、开关变位、备自投失败信号、开关遥信和电压/电流遥测数据,确保故障定义及控制指令准确无误;制定重构方案时,要注意识别由于保护误动或拒动所致的故障,防止事故扩大,防止非同期并列,防止联络线和变压器过负荷,防止电压越限;网络重构实施过程中,应当遵循原有备自投装置优先的原则。
3.如权利要求2所述的系统,其特征在于所述电力系统故障诊断是指对因设备故障或其他异常事件所引起的系统性故障状态作出定性评估,为调度员判断故障性质并采取紧急措施提供参考依据,包括系统发生故障的性质或类型和故障发生的区域或影响范围。
4.如权利要求3所述的系统,其特征在于所述推断系统故障所属的典型故障类型是指确定故障以后,查询预先定义的专家知识库和策略定义表,确定恢复策略,列出具体的开关操作步骤,并且通过SCADA系统发送到备用电源所在地,恢复控制推理是网络重构的核心部分,其中关键步骤包括 :开关状态和潮流水平判断,故障判断和确定恢复策略,一旦确定了故障的真实性,对应的恢复策略则完全由专家知识库和控制策略表的定义所决定。
5.如权利要求4所述的系统,其特征在于所述网络重构中的控制指令是指,发生故障以后为恢复供电而必须的一系列开关操作指令,根据开关动作不同,控制指令分为联切指令和合闸指令两大类,制定联切指令必须慎重,只有在事先计算分析后,合闸操作确实不能满足同期或网络安全时,方可切除必要的线路或负荷,联切指令发出后,判断开关操作是否成功,合闸指令在联切指令之后执行,发送合闸指令之前,检查开关是否接地、是否挂牌检修,不得向不具备合闸条件的开关发送合闸指令。
6.如权利要求5所述的系统,其特征在于所述数据输入输出通过文本的方式组织典型故障定义,用脚本填写至网络重构数据库中,重构结果同样也写入重构数据库中,通过人机界面展示模块展示给使用人员。
7.如权利要求6所述的系统,其特征在于所述网络重构系统的人机界面展示模块包括主画面、菜单和表格画面,菜单提供获取系统数据源、程序参数设置、启动/停止、查看故障信息、修改故障定义、修改控制策略、跳闸复位和退出功能,表格画面的设计以满足菜单需求为原则,提供查询、修改、插入和删除功能,支持键盘操作,菜单和画面的层次安排不超过3级。
8.如权利要求1-7任一所述的系统,其特征在于所述网络重构数据库(fdirdb)包括故障定义表、跳闸信号表、遥信条件表、遥测条件表、报警队列表、策略表、指令表和全局变量表,故障的判别条件及控制策略的具体内容,借助关系表来表达,主画面的显示信息由全局变量表提供,为了准确表达各种故障的判别条件以及控制策略的具体内容,建立了故障-跳闸、故障-遥信、故障-遥测和策略-指令多个关系表,数据库的设计和访问时,避免上下游程序发生并发写库问题,保证原始数据的完整性。
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