CN104849612B - 配电网故障定位方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明电网故障定位领域，具体涉及配电网故障定位方法和装置。该方法包括：S1，判断第一上报故障信息是否完备，不完备时，执行S2;S2，对相关设备进行强制数据召唤和延时等待，如果延时等待过程中，收到信号反馈，将信号反馈定为第二上报故障信息；S3从第二上报故障信息抽取判定信息，根据判定信息判定是否发生故障，如果发生故障，执行S4；S4，将最靠近负荷侧具有故障信号的设备定为故障边界设备，利用拓扑关系，对故障边界设备前、后设备进行粗糙集故障定位算法，进行故障判定。故障定位装置执行上述故障定位方法。本发明能够在配电网故障检测装置上送故障信号延迟、缺失、漏报故障情况时，正确判断事故是否发生、并做故障定位。

Description

配电网故障定位方法和装置

技术领域

本发明电网故障定位领域，具体而言，涉及配电网故障定位方法和装置。

背景技术

因配电网故障检测装置自身的问题、或者通信传输存在的问题，当故障发生时，主站系统收到的故障信息可能会存在延迟、缺失、漏报、误报等多种异常情况，而传统的配电线故障处理算法只适用于故障信息正确完备的情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种配电网故障定位方法和装置，以解决当配电网故障检测装置上送的故障信号存在延迟、缺失、漏报故障或误报故障的情况时，配电自动化主站系统可以正确判断事故是否发生、并进行故障定位的问题。

本发明实施例提供了一种配电网故障定位方法，包括：

步骤S1，判断第一上报故障信息是否完备，当不完备时，执行步骤S2；

步骤S2，对相关设备进行强制数据召唤和延时等待，如果在延时等待的过程中，收到信号反馈，将所述信号反馈定义为第二上报故障信息；

步骤S3，从所述第二上报故障信息抽取判定信息，根据所述判定信息判定是否发生故障，如果发生故障，执行步骤S4，所述判定信息包括一个以上用于判定故障是否发生的信息和一个以上用于判定故障区间的信息；

步骤S4，将最靠近负荷侧的具有故障信号的设备定义为故障边界设备，利用拓扑关系，对所述故障边界设备前、后的设备进行粗糙集故障定位算法，进行故障判定。

在一些实施例中，优选为，所述对相关设备进行强制数据召唤包括：

获取设备遥信变位号；

根据所述设备遥信变位号，通过拓扑搜索获取设备所在配电线上全部关联设备列表；

对所有所述关联设备列表中的全部设备进行强制数据召唤。

在一些实施例中，优选为，所述第二上报故障信息包括：断路器位置、断路器对应的保护信息、关联的重合闸信息、关联的备自投信息、事故总信息、负荷开关的位置、负荷开关的过流信息、线路失压信息、故障指示器的动作信号。

在一些实施例中，优选为，所述步骤S2还包括：在延时等待的过程中，如果没有收到信号反馈，则进行步骤S5；

步骤S5，以信号缺失的通信故障设备的处理方式进行处理。

在一些实施例中，优选为，所述粗糙集故障定位算法包括：

把最靠近负荷侧的具有故障信号的设备定义为故障边界设备，在所述拓扑关系中，所述故障边界设备之前的通信异常或漏报不作为故障位置判定的影响因素，所述故障边界设备之后的的通信异常或漏报，作为手动设备处理，将事故区间进行扩大化处理。

本发明还提供了一种执行上述任一项所述的配电网故障定位方法的配电网故障定位装置，包括：

判断模块，用于判断第一上报故障信息是否完备，当不完备时，启动召唤模块；

所述召唤模块，用于对相关设备进行强制数据召唤和延时等待，如果在延时等待的过程中，收到信号反馈，将所述信号反馈定义为第二上报故障信息；

判定模块，用于从所述召唤模块获取所述第二上报故障信息，从所述第二上报故障信息抽取判定信息，根据所述判定信息判定是否发生故障，如果发生故障，则启动故障判定模块；

所述故障判定模块，用于将最靠近负荷侧的具有故障信号的设备定义为故障边界设备，利用拓扑关系，对所述故障边界设备前、后的设备进行粗糙集故障定位算法，进行故障判定。

在一些实施例中，优选为，所述召唤模块包括：

第一获取单元，用于获取设备遥信变位号；

第二获取单元，用于根据所述第一获取单元获取的所述设备遥信变位号，通过拓扑搜索获取设备所在配电线上全部关联设备列表；

强制召唤单元，用于对所有所述关联设备列表中的全部设备进行强制数据召唤。

在一些实施例中，优选为，所述召唤模块还包括：

第一判断单元，用于判断在延时等待的过程中，如果没有收到信号反馈，则启动第一处理单元；

所述第一处理单元，用于按照信号缺失的通信故障设备的处理方式进行处理。

在一些实施例中，优选为，所述故障判定模块，包括：

划界单元，用于把最靠近负荷侧的具有故障信号的设备定义为故障边界设备；

第二处理单元，用于根据所述划界单元定义的所述故障边界设备，在所述拓扑关系中，所述故障边界设备之前的通信异常或漏报不作为故障位置判定的影响因素，所述故障边界设备之后的的通信异常或漏报，作为手动设备处理，将事故区间进行扩大化处理。

本发明实施例提供的配电网故障定位方法和装置，与现有技术相比，判断上送的第一上报故障信息不完备，比如故障信号存在延迟、缺失、漏报故障或误报故障等情况时，通过强制数据召唤，能够解决故障信号的延迟上送问题，在进行判定故障时，对强制数据召唤后获取的第二上报故障信息进行综合分析，分析中采用一个以上用于判定故障是否发生的信息和一个以上用于判定故障区间的信息，从而判定了故障是否发生，一旦故障发生，则进行故障区间的判定，综合判断能够排除配电线误报事故信号的影响；使用改进后的“粗糙集”的故障定位算法，消除故障信号缺失、漏报的影响。通过以上处理既可以解决当配电网故障检测装置上送的故障信号存在延迟、缺失、漏报故障或误报故障的情况时，配电自动化主站系统可以正确判断事故是否发生、并进行故障定位的问题。

附图说明

图1为本发明一个实施例中配电网故障定位方法的流程图。

图2为本发明一个实施例中配电网故障定位装置的结构图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子结合附图对本发明做进一步的详细描述。

考虑到配电网故障检测装置自身的问题、或者通信传输存在的问题，当故障发生时，主站系统收到的故障信息可能会存在延迟、缺失、漏报、误报等多种异常情况，而目前通常采用传统的配电线故障处理算法，该算法仅适用于故障信息正确完备的情况，一旦不完备，则出现判断失误的问题，本发明提供了一种配电网故障定位方法和装置。

配电网故障定位方法，包括：

步骤S1，判断第一上报故障信息是否完备，当不完备时，执行步骤S2；

步骤S2，对相关设备进行强制数据召唤和延时等待，如果在延时等待的过程中，收到信号反馈，将所述信号反馈定义为第二上报故障信息；

步骤S3，从所述第二上报故障信息抽取判定信息，根据所述判定信息判定是否发生故障，如果发生故障，执行步骤S4，所述判定信息包括一个以上用于判定故障是否发生的信息和一个以上用于判定故障区间的信息；

步骤S4，将最靠近负荷侧的具有故障信号的设备定义为故障边界设备，利用拓扑关系，对所述故障边界设备前、后的设备进行粗糙集故障定位算法，进行故障判定。

执行上述配电网故障定位方法的配电网故障定位装置，包括：

判断模块，用于判断第一上报故障信息是否完备，当不完备时，启动召唤模块；

所述召唤模块，用于对相关设备进行强制数据召唤和延时等待，如果在延时等待的过程中，收到信号反馈，将所述信号反馈定义为第二上报故障信息；

判定模块，用于从所述召唤模块获取所述第二上报故障信息，从所述第二上报故障信息抽取判定信息，根据所述判定信息判定是否发生故障，如果发生故障，则启动故障判定模块；

所述故障判定模块，用于将将最靠近负荷侧的具有故障信号的设备定义为故障边界设备，利用拓扑关系，对所述故障边界设备前、后的设备进行粗糙集故障定位算法，进行故障判定。

与现有技术相比，判断上送的第一上报故障信息不完备，比如故障信号存在延迟、缺失、漏报故障或误报故障等情况时，通过强制数据召唤，能够解决故障信号的延迟上送问题，在进行判定故障时，对强制数据召唤后获取的地儿上报故障信息进行综合分析，分析中采用一个以上用于判定故障是否发生的信息和一个以上用于判定故障区间的信息，从而判定了故障是否发生，一旦故障发生，则进行故障区间的判定，综合判断能够排除配电线误报事故信号的影响；使用改进后的“粗糙集”的故障定位算法，消除故障信号缺失、漏报的影响。通过以上处理既可以解决当配电网故障检测装置上送的故障信号存在延迟、缺失、漏报故障或误报故障的情况时，配电自动化主站系统可以正确判断事故是否发生、并进行故障定位的问题。

上述配电网故障定位装置可以为一个单独的判定器，通过设备内部芯片的程序运行方式，执行配电网故障定位方法；也可以集成于现有配电网故障处理装置中，作为故障处理前需要执行的一个重要芯片；或者集成于配电网的一些电脑或服务器上，或者本领域人员根据需要自行发挥其所存在的方式。

下面，将通过具体实施例来详细描述该配电网故障定位方法，如图1，所示：

步骤S1，判断第一上报故障信息是否完备，当不完备时，执行步骤S2；

因配电网故障检测装置自身的问题、或者通信传输存在的问题，当故障发生时，主站系统收到的故障信息可能会存在延迟、缺失、漏报、误报等多种异常情况，所以说，第一上报故障信息有可能是不完备的，需要首先对其完备性进行判定，如果完备，则可以直接采用传统的配电线故障处理算法进行处理，或者S4中改善的粗糙集算法进行处理，如果不完备，则需要执行本发明提供的方法。

步骤S2，对相关设备进行强制数据召唤和延时等待；

强制数据召唤和延时等待，能够解决故障信号不完备、故障信号延迟上送的问题，以期迅速获取充分的关联故障信息。通常的延时等待时间在30秒以内，这个时间也是根据国家规定进行设置。

对相关设备进行强制数据召唤的具体操作为：

获取设备遥信变位号；

根据所述设备遥信变位号，通过拓扑搜索获取设备所在配电线上全部关联设备列表；

对所有所述关联设备列表中的全部设备进行强制数据召唤。

步骤S2执行后，会出现两种情况：

情况一：如果在延时等待的过程中，收到信号反馈，将所述信号反馈定义为第二上报故障信息；

情况二：在延时等待的过程中，如果没有收到信号反馈，则进行步骤S5；

步骤S5，以信号缺失的通信故障设备的处理方式进行处理。

步骤S3，从所述第二上报故障信息抽取判定信息，根据所述判定信息判定是否发生故障；

判定信息包括一个以上用于判定故障是否发生的信息和一个以上用于判定故障区间的信息，将故障是否发生的信息和故障区间判定的信息用于综合判定，首先进行是否发生事故判定，然后对事故区间进行判定，能够排除配电线误报事务信号的影响。这种综合判定的方法，传统的故障定位方法没有提到过，目的是排除单点扰动、设备故障、现场操作等造成的误报故障情况。

系统不是根据单一故障信号判定是否有故障发生以及故障位置，而是根据多种关联信息实施联合故障信息识别。参与故障判定的信息有：断路器位置、对应的保护信息、关联的重合闸信息或备自投信息、事故总信号、负荷开关的位置和过流信息、线路失压信息、故障指示器的动作信号等。信息来源可以是遥信变位或SOE记录。

比如，判定故障发生最少需要以下条件同时成立：断路器自动跳闸；对应的保护信号动作，或事故总信号动作。

执行步骤S3后，会出现如下判定结果：

判定结果一：发生故障，那么执行步骤S4；

判定结果二：没有发生故障，那说明是误报，则，判定结束。

步骤S4，将最靠近负荷侧的具有故障信号的设备定义为故障边界设备，利用拓扑关系，对所述故障边界设备前、后的设备进行粗糙集故障定位算法，进行故障判定。

用来进行故障定位判定的数据集不要求完整性，而可以是一个存在数据缺失情况的粗糙集。目的是减少甚至消除因通信异常或设备故障异常的信号缺失、故障漏报等对故障定位带来的不良影响。

通过该步骤能够消除故障信号缺失、漏报带来的影响。如果发生缺失、漏报的装置不是故障边界装置，则正确判定故障的准确率基本达到100％。

该粗糙集故障定位算法是在将最靠近负荷侧的具有故障信号的设备定义为故障边界设备的基础上，与传统的粗糙集故障定位算法已经做了改进，具体为：

把最靠近负荷侧的具有故障信号的设备定义为故障边界设备，在所述拓扑关系中，所述故障边界设备之前(即电源侧)的通信异常或漏报不作为故障位置判定的影响因素，所述故障边界设备之后的的通信异常或漏报，作为手动设备处理(未实现配电自动化的设备)，将事故区间进行扩大化处理。

基于上述配电网故障定位方法的故障定位装置，如图2所示，包括：

判断模块，用于判断第一上报故障信息是否完备，当不完备时，启动召唤模块；

所述召唤模块，用于对相关设备进行强制数据召唤和延时等待，如果在延时等待的过程中，收到信号反馈，将所述信号反馈定义为第二上报故障信息；

判定模块，用于从所述召唤模块获取所述第二上报故障信息，从所述第二上报故障信息抽取判定信息，根据所述判定信息判定是否发生故障，如果发生故障，则启动故障判定模块；

所述故障判定模块，用于将最靠近负荷侧的具有故障信号的设备定义为故障边界设备，利用拓扑关系，对所述故障边界设备前、后的设备进行粗糙集故障定位算法，进行故障判定。

其中，基于召唤模块的功能，召唤模块采用如下单元进行实施：第一获取单元，用于获取设备遥信变位号；第二获取单元，用于根据所述第一获取单元获取的所述设备遥信变位号，通过拓扑搜索获取设备所在配电线上全部关联设备列表；强制召唤单元，用于对所有所述关联设备列表中的全部设备进行强制数据召唤。

基于召唤模块执行后的结果，当无信号反馈时，需要采用其他的单元进行实施：召唤模块还包括：第一判断单元，用于判断在延时等待的过程中，如果没有收到信号反馈，则启动第一处理单元；所述第一处理单元，用于按照信号缺失的通信故障设备的处理方式进行处理。

基于故障判定模块的功能，其采用如下单元实施：包括：划界单元，用于把最靠近负荷侧的具有故障信号的设备定义为故障边界设备；第二处理单元，用于根据所述划界单元定义的所述故障边界设备，在所述拓扑关系中，所述故障边界设备之前的通信异常或漏报不作为故障位置判定的影响因素，所述故障边界设备之后的通信异常或漏报，作为手动设备处理，将事故区间进行扩大化处理。

本发明实施例提供的配电网故障定位方法和装置，与现有技术相比，判断上送的第一上报故障信息不完备，比如故障信号存在延迟、缺失、漏报故障或误报故障等情况时，通过强制数据召唤，能够解决故障信号的延迟上送问题，在进行判定故障时，对强制数据召唤后获取的第二上报故障信息进行综合分析，分析中采用一个以上用于判定故障是否发生的信息和一个以上用于判定故障区间的信息，从而判定了故障是否发生，一旦故障发生，则进行故障区间的判定，综合判断能够排除配电线误报事故信号的影响；使用改进后的“粗糙集”的故障定位算法，消除故障信号缺失、漏报的影响。通过以上处理既可以解决当配电网故障检测装置上送的故障信号存在延迟、缺失、漏报故障或误报故障的情况时，配电自动化主站系统可以正确判断事故是否发生、并进行故障定位的问题。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种配电网故障定位方法，其特征在于，包括：

步骤S1，判断第一上报故障信息是否完备，当不完备时，执行步骤S2；

步骤S2，对相关设备进行强制数据召唤和延时等待，如果在延时等待的过程中，收到信号反馈，将所述信号反馈定义为第二上报故障信息；

步骤S3，从所述第二上报故障信息抽取判定信息，根据所述判定信息判定是否发生故障，如果发生故障，执行步骤S4，所述判定信息包括一个以上用于判定故障是否发生的信息和一个以上用于判定故障区间的信息；

步骤S4，将最靠近负荷侧的具有故障信号的设备定义为故障边界设备，利用拓扑关系，对所述故障边界设备前、后的设备进行粗糙集故障定位算法，进行故障判定；

所述第二上报故障信息包括：断路器位置、断路器对应的保护信息、关联的重合闸信息、关联的备自投信息、事故总信息、负荷开关的位置、负荷开关的过流信息、线路失压信息、故障指示器的动作信号；

所述粗糙集故障定位算法包括：把最靠近负荷侧的具有故障信号的设备定义为故障边界设备，在所述拓扑关系中，所述故障边界设备之前的通信异常或漏报不作为故障位置判定的影响因素，所述故障边界设备之后的的通信异常或漏报，作为手动设备处理，将事故区间进行扩大化处理。

2.根据权利要求1所述的配电网故障定位方法，其特征在于，所述对相关设备进行强制数据召唤包括：

获取设备遥信变位号；

根据所述设备遥信变位号，通过拓扑搜索获取设备所在配电线上全部关联设备列表；

对所有所述关联设备列表中的全部设备进行强制数据召唤。

3.根据权利要求1或2任一项所述的配电网故障定位方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：在延时等待的过程中，如果没有收到信号反馈，则进行步骤S5；

所述步骤S5，以信号缺失的通信故障设备的处理方式进行处理。

4.执行权利要求1-3任一项所述的配电网故障定位方法的配电网故障定位装置，其特征在于，包括：

判断模块，用于判断第一上报故障信息是否完备，当不完备时，启动召唤模块；所述召唤模块，用于对相关设备进行强制数据召唤和延时等待，如果在延时等待的过程中，收到信号反馈，将所述信号反馈定义为第二上报故障信息；

判定模块，用于从所述召唤模块获取所述第二上报故障信息，从所述第二上报故障信息抽取判定信息，根据所述判定信息判定是否发生故障，如果发生故障，则启动故障判定模块；

所述故障判定模块，用于将最靠近负荷侧的具有故障信号的设备定义为故障边界设备，利用拓扑关系，对所述故障边界设备前、后的设备进行粗糙集故障定位算法，进行故障判定；

所述召唤模块包括：

第一获取单元，用于获取设备遥信变位号；

第二获取单元，用于根据所述第一获取单元获取的所述设备遥信变位号，通过拓扑搜索获取设备所在配电线上全部关联设备列表；

强制召唤单元，用于对所有所述关联设备列表中的全部设备进行强制数据召唤；

所述召唤模块还包括：

第一判断单元，用于判断在延时等待的过程中，如果没有收到信号反馈，则启动第一处理单元；

所述第一处理单元，用于按照信号缺失的通信故障设备的处理方式进行处理；

所述故障判定模块包括：

划界单元，用于把最靠近负荷侧的具有故障信号的设备定义为故障边界设备；

第二处理单元，用于根据所述划界单元定义的所述故障边界设备，在所述拓扑关系中，所述故障边界设备之前的通信异常或漏报不作为故障位置判定的影响因素，所述故障边界设备之后的的通信异常或漏报，作为手动设备处理，将事故区间进行扩大化处理。