CN103618297A - 面向复杂配电网的高效高可靠性故障处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及面向复杂配电网的高效高可靠性故障处理方法，其方法为；（1）通讯质量改善步骤；（2）数据正确性处理步骤；（3）模型维护情况；（4）完成故障处理功能可用率步骤；（5）二次设备工况处理步骤；（6）一次设备工况处理步骤。本发明通过实用化验证工具对基础指标做日报检查、新增辅助校验工具、完善故障分析算法以及通过创新系统运维管理方法来提升可靠性，提升FA功能可靠性的具体实现方案是配电网安全运行的基础手段，提高馈线自动化功能可靠性，使馈线自动化功能具备更高的实用化要求。

Description

面向复杂配电网的高效高可靠性故障处理方法

技术领域

本发明涉及配电自动化系统中的馈线自动化模块，具体涉及的是面向智能电网的馈线自动化实用功能可靠性的故障处理方法。

背景技术

2009年5月，国家电网公司正式对外界公布了“坚强智能电网” 计划，并在社会各界人士的参与及配合下，在相关领域进行了大量的科研与实践工作，并取得了一定成果，可以说，我国的智能电网建设已经全面铺开。

在智能配电网方面，国家电网公司投入大批资金针对配网进行一、二次设备改造工作。现阶段我国大部分一级城市、部分二级城市已经基本完成配网改造工作。例如，银川、杭州、南京、成都等地的配网改造工作已经通过了国网公司的工程验收，以及实用化验收工作。智能配电网建设已经悄无声息的拉开了帷幕。

配网自动化就是利用现代电子技术、通讯技术、计算机及网络技术，实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和配电管理的现代化。随着国民经济的高速发展和改革开放的深入，电力用户对电能质量和供电可靠性的要求越来越高，电压波动和短时的停电都会造成巨大的损失。因此，需要结合电网改造在配电网中实现配电自动化，以提高配电网的管理水平，为广大电力用户不间断的提供优质电能。

配网自动化系统包括：配电网数据采集和监控SCADA系统；馈线自动化（FA）系统；地理信息系统；负荷监控及管理和远方抄表及计费自动化(LCM&AMR)；配电应用分析。馈线自动化（FA），作为配网自动化的重要模块之一，其对提高供电可靠性提供了有效的支持手段。

虽然我国在馈线自动化方面有一定的经验，但是面对庞大、复杂的配网网架结构，现阶段馈线自动化功能模块的可靠性与稳定性仍处在初级阶段。从银川、杭州、南京、成都等地的配网系统数据统计可知，配网系统已经频繁或多次出现FA动作，但是总体成功率并不高。从现有数据分析可知，实际运行系统FA一次性成功率并不能达到要求。究其原因，其中FA功能缺陷部分只占22%，其余78%均由外部因素引起。由于配电线路故障时间相对于正常运行时间来说，仅占很小一部分，因此对于外部因素，如终端故障，转发数据，硬件故障等问题，并不能及时发现。只有发生故障时刻，需要各方面完全配合处理事故时，才会暴露外部设备缺陷。而这些导致FA失败的外部因素是可以依靠日常检查，监视等手段予以避免的。因此，针对FA功能可靠性提升还需要投入更深入的研究。

发明内容

针对现有技术上FA程序的缺陷，本发明目的提高馈线自动化功能可靠性的面向复杂配电网的高效高可靠性故障处理方法，从而使馈线自动化功能具备更高的实用化要求。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

面向复杂配电网的高效高可靠性故障处理方法，其特征在于，其方法包括如下步骤：

（1）通讯质量改善步骤；故障处理中的质量改善包括以下三个步骤：主：

①EMS转发通道；通过E语言数据断面接口的基础上，增加数据接口通道投入退出告警机制来监控接口运行；或通过104规约通道转发，再计算通道投入率；

②配电网终端通道；通过统计终端在线率，给出配电网终端通信日报表；

③配电网子站通道；通过统计终端在线率，给出配电网终端通信日报表；

（2）数据正确性处理步骤； 故障信息中的数据正确性步骤如下：

（A）EMS转发的数据；以变电站为单位，采用人工评价，给出全站的遥信动作正确率，作为出线开关信号动作正确率；

（B）配网终端上送的数据；通过统计终端在线率，配网终端数据日报表；

（C）数据正确性的确认；采用人工传动记录，对过流信号，通信信号的正确性做再确认；

（3）模型维护情况；图模导入的正确性通过拓扑着色功能来再确认馈线自动化线路的拓扑正确性；

（4）完成故障处理功能可用率步骤；对故障处理功能的可用率通过以下三个方法来完成：

（Ⅰ）增加对各种类型故障的处理能力；收集各个项目现场馈线自动化分析错误案例，对现有功能做改进；

（Ⅱ）记录故障监听程序在线情况；采用每日巡视管理的方式，检查心跳信号，并做巡查记录；

（Ⅲ）记录故障处理客户端在线情况；采用每日巡视管理的方式，检查心跳信号，并做巡查记录；

（5）二次设备工况处理步骤；二次设备的工况通过以下两种方法来完成：

（a）电池充放电管理；增加电池活化功能，采用功能结合管理制度，对电池性能做管理；

（b）电池防盗管理；增加电池在线/离线监视以及电池离线告警功能，对电池防盗做管理；

（6）一次设备工况处理步骤；采用定期巡视管理的方式，对线路沿线设备做巡查。

上述步骤（4）中，故障处理的方法步骤如下：

（一）故障定位：故障处理依据配电网的网架结构和设备运行的实时信息，结合故障信号，进行故障的定位；

（二）故障隔离：处理配电网络的各种故障类型，对于线路上同时发生的多点故障能根据每条配电线路的重要程度对故障进行优先级划分，重要的配电网故障可以优先进行处理；

（三）故障恢复：可自动设计非故障区段的恢复供电方案，并能避免恢复过程导致其他线路的过负荷；在具备多个备用电源的情况下，能根据各个电源点的负载能力，对恢复区域进行拆分恢复供电。

本发明通过实用化验证工具对基础指标做日报检查、新增辅助校验工具、完善故障分析算法以及通过创新系统运维管理方法来提升可靠性，上述的提升FA功能可靠性的具体实现方案是配电网安全运行的基础手段，提高馈线自动化功能可靠性，使馈线自动化功能具备更高的实用化要求。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1为本发明流程图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

参见图1，本发明针对现代智能配电网的发展需求，结合智能配电网的特点以及实用化要求，提出了提升馈线自动化实用功能可靠性的建议。分析了具有典型特征的配电自动化系统馈线自动化功能模块实用案例，给出故障处理失败的原因，并针对失败原因给出解决方案。本实施例的故障处理可靠率主要受6个因素的影响，下面分别描述了各个因素和解决的方法，其方法步骤如下：

（1）    通讯质量改善步骤；

故障处理中的通信主要有三个渠道：

      EMS转发通道：通过E语言数据断面接口的基础上，增加数据接口通道投入退出告警机制来监控接口运行；或通过104规约通道转发，再计算通道投入率；

      配电网终端通道：通过统计终端在线率，给出配电网终端通信日报表；

      配电网子站通道：通过统计终端在线率，给出配电网终端通信日报表。

（2）    数据正确性处理步骤：

 故障信息中的数据正确性由以下三个方法来实现：

       EMS转发的数据：以变电站为单位，采用人工评价，给出全站的遥信动作正确率，作为出线开关信号动作正确率；

       配网终端上送的数据：通过统计终端在线率，配网终端数据日报表；

       数据正确性的确认：采用人工传动记录，对过流信号，通信信号的正确性做再确认。

（3）    模型维护情况：图模导入的正确性通过拓扑着色功能来再确认馈线自动化线路的拓扑正确性。

（4）    故障处理功能可用率：

对故障处理功能的可用率通过以下三个方法来完成：

       对各种类型故障的处理能力：收集各个项目现场馈线自动化分析错误案例，对现有功能做改进；

      故障监听程序在线情况：采用每日巡视管理的方式，检查心跳信号，并做巡查记录；

       故障处理客户端在线情况：采用每日巡视管理的方式，检查心跳信号，并做巡查记录。

故障处理方法的步骤：

       故障定位：故障处理依据配电网的网架结构和设备运行的实时信息，结合故障信号，进行故障的定位；

       故障隔离：处理配电网络的各种故障类型，对于线路上同时发生的多点故障能根据每条配电线路的重要程度对故障进行优先级划分，重要的配电网故障可以优先进行处理；

      故障恢复：可自动设计非故障区段的恢复供电方案，并能避免恢复过程导致其他线路的过负荷；在具备多个备用电源的情况下，能根据各个电源点的负载能力，对恢复区域进行拆分恢复供电。

（5）    二次设备工况

二次设备的工况通过以下两种方法来完成：

      电池充放电：增加电池活化功能，采用功能结合管理制度，对电池性能做管理；

      电池防盗：增加电池在线/离线监视以及电池离线告警功能，对电池防盗做管理。

（6）    一次设备工况

电动机操作：采用定期巡视管理的方式，对线路沿线设备做巡查。

基于上述，本发明是提高馈线自动化功能可靠性的面向复杂配电网的高效高可靠性故障处理方法，其提升可靠性总的方法如下：

（1）是通过实用化验证工具对基础指标做日报检查来提升可靠性

1)      系统对外接口工况指标计算；

该项指标计算应该由以下两步完成：

对系统所有对外接口进行统计，并实施逐一监视；

增加接口告警信息，将数据接口接收数据的情况生成告警，尤其是异常状态监视的告警信息，可供实用化工具进行统计；

2)      系统运行指标日报

针对系统本身运行指标的监视，需要统计包括应用投退告警、网络告警等，并将对系统运行指标的检查固化到每日的巡检工作中去，将配电自动化系统的所有指标情况生成日报。

（2）通过新增辅助校验工具、完善故障分析算法来提升可靠性

1)      模型变化检查确认工具；

2)      故障处理分析功能改进；

3)      配电终端电池管理。

（3）    通过创新系统运维管理方法来提升可靠性

1)      增加实用数据统计工具；

2)      EMS主网数据转发数据质量评价；

3)      一、二次设备改造信息传动。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1. 面向复杂配电网的高效高可靠性故障处理方法，其特征在于，其方法包括如下步骤：

（1）通讯质量改善步骤；故障处理中的质量改善包括以下三个步骤：主：

①EMS转发通道；通过E语言数据断面接口的基础上，增加数据接口通道投入退出告警机制来监控接口运行；或通过104规约通道转发，再计算通道投入率；

②配电网终端通道；通过统计终端在线率，给出配电网终端通信日报表；

③配电网子站通道；通过统计终端在线率，给出配电网终端通信日报表；

（2）数据正确性处理步骤； 故障信息中的数据正确性步骤如下：

（A）EMS转发的数据；以变电站为单位，采用人工评价，给出全站的遥信动作正确率，作为出线开关信号动作正确率；

（B）配网终端上送的数据；通过统计终端在线率，配网终端数据日报表；

（C）数据正确性的确认；采用人工传动记录，对过流信号，通信信号的正确性做再确认；

（3）模型维护情况；图模导入的正确性通过拓扑着色功能来再确认馈线自动化线路的拓扑正确性；

（4）完成故障处理功能可用率步骤；对故障处理功能的可用率通过以下三个方法来完成：

（Ⅰ）增加对各种类型故障的处理能力；收集各个项目现场馈线自动化分析错误案例，对现有功能做改进；

（Ⅱ）记录故障监听程序在线情况；采用每日巡视管理的方式，检查心跳信号，并做巡查记录；

（Ⅲ）记录故障处理客户端在线情况；采用每日巡视管理的方式，检查心跳信号，并做巡查记录；

（5）二次设备工况处理步骤；二次设备的工况通过以下两种方法来完成：

（a）电池充放电管理；增加电池活化功能，采用功能结合管理制度，对电池性能做管理；

（b）电池防盗管理；增加电池在线/离线监视以及电池离线告警功能，对电池防盗做管理；

（6）一次设备工况处理步骤；采用定期巡视管理的方式，对线路沿线设备做巡查。

2. 根据权利要求1所述的面向复杂配电网的高效高可靠性故障处理方法，其特征在于，上述步骤（4）中，故障处理的方法步骤如下：

（一）故障定位：故障处理依据配电网的网架结构和设备运行的实时信息，结合故障信号，进行故障的定位；

（二）故障隔离：处理配电网络的各种故障类型，对于线路上同时发生的多点故障能根据每条配电线路的重要程度对故障进行优先级划分，重要的配电网故障可以优先进行处理；

（三）故障恢复：可自动设计非故障区段的恢复供电方案，并能避免恢复过程导致其他线路的过负荷；在具备多个备用电源的情况下，能根据各个电源点的负载能力，对恢复区域进行拆分恢复供电。

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