CN103490510A

CN103490510A - 一种智能分布式fa模型的建模方法

Info

Publication number: CN103490510A
Application number: CN201310413725.9A
Authority: CN
Inventors: 汤定阳; 曾祥飞; 陈奎阳
Original assignee: State Grid Corp of China SGCC; Zhuhai XJ Electric Co Ltd
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC; Zhuhai XJ Electric Co Ltd
Priority date: 2013-09-11
Filing date: 2013-09-11
Publication date: 2014-01-01
Anticipated expiration: 2033-09-11
Also published as: CN103490510B

Abstract

本发明公开了一种智能分布式FA模型的建模方法，将每个配电终端设置包含有相应的FA对象，每个FA对象具有3个端口，同时为配电终端与3个端口设置相应的地址，在端口与端口间设置通信条件，这样，便可通过设置的地址自动识别相邻FA对象信息，进而得到FA对象的相互拓扑关系，实现智能分布式FA功能。本发明模型具有简单、整定参数少、便于理解和维护等优点，对配电网的改造、扩容有较强的适应能力，是一种实用化的智能分布式FA实现模式。

Description

一种智能分布式FA模型的建模方法

技术领域

本发明涉及配电网领域的分布式FA模型，特别是一种智能分布式FA模型的建模方法。

背景技术

智能分布式FA，具有不依赖于主站或子站的全局信息、实现配网故障就地隔离、对配电线路的调整具有更好的适应性、易于维护等优点逐渐受到用户的青睐，国家电网公司2009年组织制定的《配电自动化试点建设与改造技术原则》与《配电自动化技术导则》已经将智能分布式FA作为一种主要形式列入标准。

配网的网络结构一般比较复杂，要实现智能分布式FA功能，配电终端需要与多个关联配电终端相互通信交换信息。对于配电终端来说，如何识别关联配电终端信息，需要事先建立较复杂的信息模型，描述出相关开关的拓扑信息（包括配电终端编号、开关编号、节点号等信息），软件设计复杂，同时这些配置信息需要事先规划，配置信息量大，现场配置较为复杂，对维护人员要求较高。而配网具有改造、扩容、维护较为频繁的特点，这些特点都会给智能分布式FA的使用带来较大的维护工作量和维护难度。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种智能分布式FA模型的建模方法，不需复杂的现场配置工作，简化智能分布式FA维护工作，降低工程实施难度。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：

一种智能分布式FA模型的建模方法，所述FA模型包含有FA对象，所述每个FA对象设置于配电终端之中，所述方法包括：

将每个FA对象抽象为具有3个端口的对象，每个端口连接有一个开关，且每两个端口通过与其相连的开关互相连接；

将每个FA对象的3个端口按照相同顺序依次由小至大进行编号，同时规定FA对象之间信息的传输方式：

（1）每个FA对象的最小编号的端口只能与相邻FA对象的中间编号的端口交换信息，反之，每个FA对象的中间编号的端口只能与相邻FA对象的最小编号的端口交换信息；

（2）每个FA对象的最大编号的端口只能与相邻FA对象的最大编号的端口交换信息；以及

根据FA模型的拓扑关系和规定的信息传输方式连接FA对象，且FA对象之间通过抽象后的端口直接连接。

所述方法还包括：

为每个配电终端设置对象地址；以及

为每个FA对象的3个端口配置端口地址，每个端口的端口地址对应与其相连开关的开关信息，其中，对于任意一个FA对象，其3个端口中的任一端口的端口地址为与此端口相邻的FA对象所在配电终端的对象地址。

所述配电终端包含有至少一个FA对象。

所述为每个FA对象的3个端口配置端口地址时，若与FA对象中的端口没有相邻的FA对象，则设置此端口的端口地址为特定值。

所述为每个配电终端设置的对象地址为网络IP地址。

所述为每个FA对象的3个端口配置端口地址时，若与FA对象中的端口相邻的FA对象为设置于同一配电终端内的FA对象，则设置此端口的端口地址为以此同一配电终端的对象地址为基础所形成的特定端口地址。

本发明的有益效果是：

本发明采用一种智能分布式FA模型的建模方法，将配电终端中的FA对象进行抽象转换，每个FA对象具有3个端口，同时为3个端口设置相应的地址，在端口与端口间设置通信条件，这样，便可通过设置的地址自动识别相邻FA对象信息，进而得到FA对象的相互拓扑关系，实现智能分布式FA功能。从本发明的建模即可看出，本发明模型具有简单、整定参数少、便于理解和维护等优点，对配电网的改造、扩容有较强的适应能力，是一种实用化智能分布式FA实现模式。

附图说明

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。

图1是本发明智能分布式FA故障定位原理示意图；

图2是本发明配电网双电源网线结构示意图；

图3是本发明配电网三电源网线结构示意图；

图4是本发明所述方法建模后的FA模型图；

图5是本发明双电源网络建模示意图。

具体实施方式

参照图1所示的智能分布式FA故障定位原理示意图，故障区域判断的主要依据是故障节点内只有一个开关有故障电流，如果检测到本区域故障，则相关配电终端控制相关开关动作隔离故障。如图中所示，当F1节点发生故障时，CB1、S1、S2检测到故障电流，S3、S4、S5、S6没有检测到故障电流，因此配电终端2根据自己监测的S2开关信息和通过配电终端3通信传送的S3开关信息，判定故障区域在S2和S3之间；同时配电终端3根据自己监测的S3开关信息和通过配电终端2通信传送的S2开关信息，判定故障区域在S2和S3之间。因此配电终端2控制S2开关跳闸，配电终端3控制S3开关跳闸，实现F1故障隔离。

但随着电网的扩容，可靠性供电要求越高其对应的配电网架就越复杂，主要体现在联络电源点数量上。目前配电网供电可靠性高的典型网架为“2-1”环线结构（双电源环网），3回一组“3-1”环线结构（三电源环网），4回一组“3-1”环线结构（四电源环网），其中，图1所示同时也为四电源环网，图2所示为双电源环网，图3所示为三电源环网。根据对图1的分析可知，智能分布式FA故障定位需与物理相邻开关进行对等以太网通信以交换信息，从而准确判断故障的位置，进行隔离。这样的话，按照现有的模式，对于配电终端，需要事先建立较复杂的信息模型，描述出相关开关的拓扑信息，其中包括配电终端编号、开关编号、节点号等信息，配电终端在故障发生后进行识别。可以发现，这种配置软件设计较为复杂，同时这些配置信息需要事先规划，配置信息量大，现场配置较为复杂，对维护人员要求较高。而配电网又需要具有改造、扩容、维护较为频繁特点，这些特点都会给智能分布式FA的使用带来较大的维护工作量和维护难度。

为此，通过对图1、图2与图3的分析可知，一个开关只有两端，连接在开关两端的相邻开关的连接数至少2个，最多虽可不限，但可以按照最多3个进行分解，即一个开关最多与3个开关相邻。因此，将3个开关作为一个建模对象，并为每个开关配置相应的端口，此端口包含有对应开关的开关信息，每个开关可以与3个相邻开关进行通信。根据此种建模方法，将最复杂的图1进行建模后其图参照图4所示，具体的建模方法如下：

将每个FA对象抽象为具有3个端口的对象，每个端口连接有一个开关，且每两个端口之间通过与其相连的开关互相连接，如图中所示，每个FA对象在抽象后，都具有三个端口与三个开关，且每两个端口之间通过两个开关互相连接；

将每个FA对象抽象后的3个端口按照相同顺序依次由小至大进行编号，同时规定FA对象之间信息的传输方式：

（2）每个FA对象的最大编号的端口只能与相邻FA对象的最大编号的端口交换信息；

根据FA模型的拓扑关系和规定的信息传输方式连接FA对象，且FA对象之间通过抽象后的端口直接连接，参照图中所示，本发明为叙述简单起见，每个FA对象抽象后的端口左至右进行编号，且设置编号为1、2、3，并已经在图中标明；

为每个配电终端设置对象地址，本发明将对象地址统一设置为IP地址以符合且方便实际应用；

最后，为每个FA对象的3个端口配置端口地址，每个端口的端口地址对应与其相连开关的开关信息，其中，对于任意一个FA对象，其3个端口中的任一端口的端口地址为与此端口相邻的FA对象所在配电终端的对象地址。

因为在为FA对象的端口配置端口地址时，某些端口可能处于首端或末端，导致没有与此端口相邻的FA对象，因此，需要为这些端口设置相应的端口地址，本发明在设置时，将其设置为0即可，这样实现简单，且减少数据量。本发明中的一个配电终端可以包含有多个FA对象，至少具有一个，由于一个配电终端可能包含有多个FA对象，因此，与某个FA对象的端口相信的FA对象可能是位于同一个配电终端内的FA对象，此时，则设置此端口的端口地址为以此同一配电终端的对象地址为基础而形成的特定端口地址，比如设置的IP地址以172开头的话，此特定端口地址可以设置为172.0.0.0。

需要指出的是，本发明在每个FA对象抽象成具有三个端口之后，FA对象之间的连接则根据具体实际进行连接，如图1、图2、图3所示，抽象后的FA对象则根据原连接方式进行连接，即要符合相应的拓扑关系和规定的信息传输方式。

参照图5所示的“2-1”环线结构（双电源网线）建模示意图，为易于说明，本发明根据图2所示的双电源网线进行建模，并对建模方法进行说明。如图5所示，建模方向由左向右，每个FA对象的三个端口依次编号1、2、3。配电终端总共有7个，且每个配电终端只有一个FA对象，为每个配电终端设置对象地址，此对象地址在设置时，以IP地址作为对象地址，具体设置如下：

序号	配电终端编号	IP地址
			1	配电终端1	172.10.1.10
2	配电终端2	172.10.1.11
			3	配电终端3	172.10.1.12
4	配电终端4	172.10.1.13
			5	配电终端5	172.10.1.14
6	配电终端6	172.10.1.15
			7	配电终端7	172.10.1.16

之后，根据FA对象的信息传输规定为每个FA对象的三个端口设置端口地址，具体如下：

配电终端1的FA参数整定：

序号	参数名称	整定值
			1	1#端口相邻终端 IP地址	0
2	2#端口相邻终端 IP地址	172.10.1.11
			3	3#端口相邻终端 IP地址	0

配电终端2的FA参数整定：

序号	参数名称	整定值
			1	1#端口相邻终端 IP地址	172.10.1.10
2	2#端口相邻终端 IP地址	172.10.1.12
			3	3#端口相邻终端 IP地址	0

配电终端3的FA参数整定：

序号	参数名称	整定值
			1	1#端口相邻终端 IP地址	172.10.1.11
2	2#端口相邻终端 IP地址	172.10.1.13
			3	3#端口相邻终端 IP地址	0

配电终端4的FA参数整定：

序号	参数名称	整定值
			1	1#端口相邻终端 IP地址	172.10.1.12
2	2#端口相邻终端 IP地址	172.10.1.14
			3	3#端口相邻终端 IP地址	0

配电终端5的FA参数整定：

序号	参数名称	整定值
			1	1#端口相邻终端 IP地址	172.10.1.13
2	2#端口相邻终端 IP地址	172.10.1.15
			3	3#端口相邻终端 IP地址	0

配电终端6的FA参数整定：

序号	参数名称	整定值
			1	1#端口相邻终端 IP地址	172.10.1.14
2	2#端口相邻终端 IP地址	172.10.1.16
			3	3#端口相邻终端 IP地址	0

配电终端7的FA参数整定：

序号	参数名称	整定值
			1	1#端口相邻终端 IP地址	172.10.1.15
2	2#端口相邻终端 IP地址	0
			3	3#端口相邻终端 IP地址	0

这样建模之后，通过一个三端口FA对象模型，为每个FA对象的三个端口设置端口地址以表示与其相连的开关的开关信息，且这些端口地址的设置基于网络IP地址，在信息传输时，便可简单快捷地实现端口之间的信息传输，实现智能分布式FA功能。所建立的三端口FA对象模型中的每个FA对象具有三个端口，便可以注入3个关联的FA对象信息。一个配电终端内可以建立多个FA对象，通过实际监视其中的开关数量即可确定内部FA对象数量及编号，并可按照规则对FA对象进行端口信息设置，并根据FA对象的端口参数，自动生成和处理FA对象的关联信息。除此之外，本发明模型简单、整定参数少、便于理解和维护，且对配电网的改造、扩容有较强的适应能力，是一种实用化的智能分布式FA实现模式。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种智能分布式FA模型的建模方法，其特征在于，所述FA模型包含有FA对象，所述每个FA对象设置于配电终端之中，所述方法包括：

将每个FA对象的3个端口按照相同顺序依次由小至大进行编号，同时规定FA对象之间信息的如下传输方式：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

为每个配电终端设置对象地址；以及

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述配电终端包含有至少一个FA对象。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述为每个FA对象的3个端口配置端口地址时，若与FA对象中的端口没有相邻的FA对象，则设置此端口的端口地址为特定值。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述为每个配电终端设置的对象地址为网络IP地址。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述为每个FA对象的3个端口配置端口地址时，若与FA对象中的端口相邻的FA对象为设置于同一配电终端内的FA对象，则设置此端口的端口地址为以此同一配电终端的对象地址为基础所形成的特定端口地址。