CN102306956A - 一种馈线自动化系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种馈线自动化系统，该系统包括主站系统、点对点对等通信网和配电自动化终端FTU三部分。所述FTU接入点对点对等通信网；主站系统连接通信处理机CP，CP接入对等网络。其中：点对点对等通信网用于实现相邻FTU之间的直接通信；FTU用于对故障进行定位、对故障进行隔离以及对非故障区段的供电进行恢复；CP用于向主站转发FTU数据；主站接收CP转发的FTU数据，该数据作为主站的时间处理顺序soe信息提供给主站的工作人员。

Description

一种馈线自动化系统
技术领域
本发明涉及电力系统自动化技术领域，尤其涉及一种馈线自动化系统。
背景技术
目前，为了减少中压电网故障时间，馈线自动化受到了人们的广泛重视。馈线自动化是指变电站出线到用户设备之间的馈电线路自动化，它用于正常情况下的用户检测、资料测量和运行优化，以及事故状态下的故障检测、故障隔离、转移和恢复供电控制。
常规的馈线自动化的实现模式为集中控制型，该方式需要通信信道及控制主站，通信系统是主站系统与配电网终端设备联接的纽带，当发生故障时，控制主站接收馈线终端(Feeder Terminal Unit，FTU)采集的故障信息、对故障进行定位、下发控制命令，所有的操作都是由主站执行的，因此主站的负担较重，处理故障的速度减慢，同时，FTU上传信息至主站，主站下发控制信息至FTU，信息需要在主站和FTU之间来回传送，这些就导致了故障处理时间延长。故障的处理会造成健康区段的短时停电，故障处理时间延长使得供电恢复时间都在分钟级，然而，对于一些对供电质量十分敏感的场所，如半导体集成电路制造厂、有重要赛事的体育场馆，即便是分钟级的短暂停电都会对其造成严重的经济损失和混乱。此外，由于集中控制方式中，开关或环网柜的FTU都要与控制主站通信，故障隔离由主站以遥控方式集中控制，因此，该方式对通信的可靠性要求比较高，一旦系统通信方式故障，将直接导致馈线自动化的功能丧失。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种馈线自动化系统，该系统能够故障快速自愈。
一种馈线自动化系统，包括：主站系统、点对点对等通信网和配电自动化终端FTU三部分；所述FTU接入点对点对等通信网；所述主站系统连接通信处理机CP，所述CP接入对等网络；
点对点对等通信网：用于实现相邻FTU之间对等通信；
FTU：进行故障定位、故障隔离和非故障区段供电恢复。
所述FTU包括配置工具模块、模拟量计算模块、规约模块、服务端模块和客户端模块；
配置工具模块：通过USB上传或下载配置文件、提供配置工具的界面以及生成新的配置文件；
模拟量计算模块：检测与判断失压和过流故障，实时计算交流量、直流量、线路的功率和频率；
规约模块：用于报文处理和上报故障隔离完成给主站；
服务端模块：用于收集临近设备信息和逻辑判断；
客户端模块：用于上报信息给服务端模块。
所述服务端模块进一步包括接收模块和逻辑判断模块；
接收模块：用于通过点对点对等通信网接收相邻FTU的信息；
逻辑判断模块：用于判断相邻的FTU是否有故障信息。
所述CP用于向主站转发FTU数据。
所述馈线系统为电缆环网馈线系统。
所述点点对点对等通信网为光纤工业网。
所述FTU设置于环网柜中，所述环网柜的进线开关为断路器，出线开关为负荷开关。
所述环网柜的母线配置单相电压互感器PT，进、出线配置三相电流互感器CT。
可见，在本发明中，由于FTU接入点对点对等通信网，相邻FTU可直接进行通信交换故障信息，且FTU不经主站就可对故障进行定位、对故障进行隔离以及对非故障区段的供电进行恢复，故障信息的传输和交换以及处理变得直接和快速，因此，故障处理的时间大大缩短，此外，由于本系统中的网络通信系统为对等网络，接入点对点对等通信网的设备之间可直接进行相互间的通信，而并不需要借助其它设备的中介或调度，因此，能大大降低通信瘫痪的可能，即通信的可靠性较高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的具体实施例一的馈电自动化系统结构图；
图2为本发明的具体实施例二的馈电自动化系统结构图；
图3为本发明的具体实施例二的馈电自动化系统结构图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
本发明公开了一种馈线自动化系统，以解决现有技术中故障处理时间长的问题，其具体实施方式如下：
实施例一
请参见图1，本发明实施例公开的馈线自动化系统包括主站系统11、点对点对等通信网12和配线自动化终端FTU 13。主站系统11连接通信处理机(Communication Processor，CP)，所述CP接入点对点对等通信网12；FTU 13接入点对点对等通信网12。点对点对等通信网12用于实现相邻FTU 13之间的对等通信，FTU 13用于进行当地故障定位、故障隔离和非故障区段供电恢复，CP用于向主站11转发FTU 13的数据，该数据作为主站11的时间处理顺序soe信息提供给主站的工作人员。
FTU 13的系统逻辑结构包括配置工具模、模拟量计算模块、规约模块、服务端模块和客户端模块。各模块的功能为：
配置工具模块：通过USB上传或下载配置文件、提供配置工具的界面以及生成新的配置文件；
模拟量计算模块：检测与判断失压和过流故障，实时计算交流量、直流量、线路的功率和频率；
规约模块：报文处理和上报故障隔离完成给主站；
服务端模块：收集临近设备信息和逻辑判断；
客户端模块：上报信息给服务端模块。
其中，所述模拟量计算模块进一步包括：实时计算模块、检测模快和判断模块，各模块的功能如下所述：
实时计算模块：实时计算交流量、直流量、线路功率和频率。
检测模块：检测失压和过流故障；
判断模块：判断失压和过流故障。
其中，服务端模块进一步包括接收模块和逻辑判断模块，各模块的功能如下所述：
接收模块：用于通过对等网络接收相邻FTU的信息；
逻辑判断模块：用于判断相邻的两个FTU是否都有或都没有故障信息，从而进行就地故障定位。
当馈电线路发生故障时，所述FTU的模拟量计算模块获取故障信息，FTU的服务器模块通过对等网络接收相邻FTU的故障信息，并判断相邻的两个FTU是否都有或都没有故障信息，如果是，则故障不在本段；如果不是，则故障就定位在本区段，FTU定位出故障后，控制开关动作对故障进行隔离，然后相邻FTU通过对等网络直接交换信息，控制开关动作，恢复非故障区段的供电。
本实施例公开的馈线自动化系统把故障的检测定位、故障的隔离以及供电恢复的配电调度处理工作，有效地下放到了FTU，让相邻FTU相互通信来解决问题，从而快速恢复无故障区域送电，缩短停电时间，提高供电可靠性。
在本实施例中，FTU接入点对点对等通信网，在这种通信网络中，各个设备可直接进行通信，并不需要借助其它设备的中介或调度，网路中的每个设备可以申请其它网络设备提供的资源和服务，也可以作为其它网络设备的申请资源和服务的提供者，即FTU可以向相邻FTU提供故障信息，同时也可要求相邻FTU提供故障信息，从而实现故障信息的交换。由于这种网络不需要借助服务器各个网络设备的通信进行中介或调度，因此大大降低了通信瘫痪的可能，提高了通信的可靠性。
实施例二
请参见图2，本实施例公开的馈线自动化系统，包括：主站系统21、对等网路22和配线自动化终端FTU 23。主站系统21连接通信处理机(Communication Processor，CP)，所述CP接入对等网络22；所述FTU23接入对等网络22。
在本实施例公开的系统中，点对点对等通信网为光纤工业以太网；如图3所示，所述FTU22设置于环网柜31中；环网柜31的开关类型为：进线开关为断路器，出线开关为负荷开关。环网柜31的母线配置单相电压互感器PT，环网柜31的进、出线配置三相电流互感器CT。变电站出现断路器纳入本系统管理。
本实施例中，FTU可设置于环网柜内，也可设置于环网柜外，只要FTU接入对等网络、完成故障的处理都是本发明所保护的范围。
下面以图3中F2处发生永久故障为例，说明本实施例公开的系统进行故障处理的过程。正常运行时，开关Q22处于分位，即开关处于分闸状态，Q22作为联络开关。相邻FTU通过对等网络直接交换故障信息，Q12处FTU检测到故障电流，而Q21处没有检测到故障电流，则FTU判断出故障在Q12与Q21之间的区段上，Q12处的FTU控制开关Q12跳开，Q21处的FTU控制开关Q21跳开，以便隔离故障，然后FTU交换信息，控制QF1和Q22合闸，恢复故障区段两侧环网柜供电。当故障点在变电所出口至邻近环网柜进线F1、环网柜母线F3以及环网柜出线F4等位置时，本实施例公开的馈线自动化系统均可处理。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种馈线自动化系统，其特征在于，
包括主站系统、点对点对等通信网和配电自动化终端FTU三部分；
所述FTU接入点对点对等通信网；
所述主站系统连接通信处理机CP，所述CP接入点对点对等通信网；
所述点对点对等通信网用于实现相邻FTU之间对等通信；
所述FTU用于故障定位、故障隔离和非故障区段供电恢复。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述FTU包括配置工具模块、模拟量计算模块、规约模块、服务端模块和客户端模块，
所述配置工具模块，用于通过USB上传或下载配置文件、提供配置工具的界面以及生成新的配置文件；
所述模拟量计算模块，用于检测与判断失压和过流故障，实时计算交流量、直流量、线路的功率和频率；
所述规约模块，用于报文处理和上报故障隔离完成给主站；
所述服务端模块，用于收集临近设备信息和逻辑判断；
所述客户端模块，用于上报信息给服务端模块。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述服务端模块进一步包括接收模块和逻辑判断模块；
所述接收模块，用于通过点对点对等通信网接收相邻FTU的信息；
所述逻辑判断模块，用于判断相邻的FTU是否有故障信息。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述通信处理机CP用于向主站转发FTU数据。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的系统，其特征在于，所述馈线系统为电缆环网馈线系统。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述点对点对等通信网为光纤工业网。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述FTU设置于环网柜中，所述环网柜的进线开关为断路器，出线开关为负荷开关。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述环网柜的母线配置单相电压互感器PT，进、出线配置三相电流互感器CT。
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