CN106124935B - 中低压配电网络故障定位方法 - Google Patents

中低压配电网络故障定位方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种中低压配电网络故障定位方法,包括:步骤一、通过用电信息采集系统、配电线路在线监测系统、剩余电流动作保护器监测系统、调度自动化系统、配电网自动化系统和生产管理系统,获取中低压配电网络用电信息,并通过潮流分布算法对中低压配电网络用电信息进行修正,完善中低压配电网络拓扑关系;步骤二、根据中低压配电网络用电信息中的失电信息,基于中低压配电网络拓扑关系,通过相应的故障研判算法进行故障研判,确定故障设备并分析出停电影响设备及影响用户,同时,结合电网设备及电网用户的地理位置信息生成停电影响地理区域。本发明具有故障定位和停电范围判定精度高的优点。

Description

中低压配电网络故障定位方法
技术领域
本发明涉及配电网络故障定位领域。更具体地说,本发明涉及一种中低压配电网络故障定位方法。
背景技术
传统故障诊断方法没有完善的通信网络和计算机系统,中压主要依靠重合器和分段器等设备在系统故障时通过相互配合,在对故障进行隔离时,对设备的冲击大,对非故障区恢复供电时,恢复手段比较固定,停电时间长,很难兼顾经济型和安全性,且处理故障过程较为依赖调度员的经验。对于低压用户侧的故障,都需先接到用户报修,再派遣人员现场查找故障原因,效率较低,难以满足用户对恢复供电的时间越来越高的求。随着现场传感器技术、微机技术和信息技术等先进手段的飞速发展,使得大范围的故障信息采集和处理逐渐成为可能,为现代化电力监控系统的建立提高了条件。现代主流故障诊断主要方法是利用信息化手段采集故障发生后的海量特征信息(例如线路开关状态信息、故障报警报修信息等)并进行分析,通过建立相应数学模型,利用特定算法,完成故障定位和停电区域界定。由于我国中低压配电网络结构庞大复杂,用电信息不健全,网络拓扑关系不完整,导致现有故障诊断方法对配电网络通信设备和测量设备要求较高,且对故障定位和停电范围判定精度不高。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题,并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种中低压配电网络故障定位方法,该方法无需额外增加配电网络设备,且故障定位和停电范围判定精度高。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点,提供了一种中低压配电网络故障定位方法,包括:
步骤一、通过用电信息采集系统、配电线路在线监测系统、剩余电流动作保护器监测系统、调度自动化系统、配电网自动化系统和生产管理系统,获取中低压配电网络用电信息,并通过潮流分布对中低压配电网络用电信息进行修正,完善中低压配电网络拓扑关系;
步骤二、根据中低压配电网络用电信息中的失电信息,基于中低压配电网络拓扑关系,通过相应的故障研判算法进行故障研判,确定故障设备并分析出停电影响设备及影响用户,同时,结合电网设备及基于营配贯通的结构化地址信息和用户接入点对应关系信息获取的电网用户地理位置信息,生成停电影响地理区域。
优选的是,所述的中低压配电网络故障定位方法,若所述步骤二中的失电信息为客户失电,则故障研判算法为:依据客户报修信息,结合营配贯通数据,获取客户关联表箱及坐标信息,实现报修客户定位;根据中低压配电网络拓扑关系由下往上追溯到客户所属配电变压器,召测客户电能表以及配电变压器的运行信息,根据电能表以及配电变压器运行信息判断故障,如电能表运行正常,则研判为客户内部故障,如电能表能够召测成功,但运行异常,则研判为低压单户故障,如电能表召测失败、配电变压器运行正常,则报修为低压故障,如果配电变压器有一相或两相电压约等于0,则研判为配电变压器缺相故障,如果配电变压器电压、电流都约等于0,则研判为本配电变压器故障;如果电能表和配电变压器均召测失败,则根据中低压配电网络拓扑关系继续由下往上追溯到客户所属分支线路和主干线路,召测分支线路开关、主干线路开关和联络开关运行信息,根据分支线路失电和主干线路失电故障研判算法进行研判,确定故障设备和停电影响设备。
优选的是,所述的中低压配电网络故障定位方法,若所述步骤二中的失电信息为低压线路失电,则故障研判算法为:依据低压分支线开关跳闸或低压采集器失电告警信息,根据中低压配电网络拓扑关系由下往上进行电源点追溯,获取同一时段下的公共低压分支线开关和联络开关状态信息,再从上至下进行拓扑分析,确定停电影响设备,一旦报送的低压分支线开关跳闸或低压采集器失电告警信息数在预先设定的允许误报率范围内,则研判为该公共低压分支线故障,并生成分支线故障影响的停电区域,否则,研判为本低压分支线或低压采集器故障。
优选的是,所述的中低压配电网络故障定位方法,若所述步骤二中的失电信息为配电变压器失电,则故障研判算法为:依据配电变压器失电告警信息,根据中低压配电网络拓扑关系由下往上进行电源点追溯,获取同一时段下多个配电变压器的公共分支线开关信息,再根据分支线开关和联络开关状态信息,从上至下进行拓扑分析,确定停电影响设备,一旦报送的失电配电变压器数量在预先设定的允许误报率范围内,则判断该分支线失电,并生成分支线失电影响的停电区域,否则,研判为本配电变压器故障;或者,依据低压线路失电告警信息,根据中低压配电网络拓扑关系由下往上进行电源点追溯,获取该低压线路所属配电变压器,以该配电变压器为起点从上至下进行拓扑分析,确定停电影响设备,如该配电变压器下所有的低压出线失电,则研判为本配电变压器失电;两种研判结果可作为相互校验的依据,并能实现研判结果的合并。
优选的是,所述的中低压配电网络故障定位方法,若所述步骤二中的失电信息为分支线路失电,则故障研判算法为:依据分支线路开关跳闸信息,根据中低压配电网络拓扑关系,结合联络开关运行状态信息,从上至下进行拓扑分析,生成故障影响的停电区域;或者,依据多个配电变压器失电告警信息,根据中低压配电网络拓扑关系,由下往上进行电源点追溯,获取同一时段下多个配电变压器的公共分支线路开关,再根据分支线路开关和联络开关状态信息,以公共分支线路开关为起点,从上至下进行拓扑分析,确定停电影响设备,一旦报送的失电配电变压器数量在预先设定的允许误报率范围内,则研判为该分支线路失电,并生成分支线路失电影响的停电区域,否则研判为配电变压器故障;两种研判结果可作为相互校验的依据,并能实现研判结果的合并。
优选的是,所述的中低压配电网络故障定位方法,若所述步骤二中的失电信息为主干线路失电,则故障研判算法为:依据主干线路开关跳闸信息,根据中低压配电网络拓扑关系,结合联络开关运行状态信息,从上至下进行拓扑分析,生成故障影响的停电区域;或者,依据多条分支线路失电告警信息,根据中低压配电网络拓扑关系,由下往上进行电源点追溯,获取同一时段下多条分支线路所属的公共主干线路开关状态信息,再结合联络开关运行状态信息,以公共主干线路开关为起点,从上至下进行拓扑分析,确定停电影响设备,一旦报送的该主干线路下分支线路开关跳闸数量在预先设定的允许误报率范围内,则研判为主干线路故障,否则研判为分支线故障;两种研判结果可作为相互校验的依据,并能实现研判结果的合并。
优选的是,所述的中低压配电网络故障定位方法,所述步骤二中,若失电信息同时包括主干线路失电、分支线路失电、配电变压器失电、低压线路失电和客户失电中的两种或两种以上,则故障研判顺序根据电网拓扑关系由上至下依次进行。
本发明至少包括以下有益效果:本发明在现有配电网络设备的基础上,通过对用电信息进行修正,完善中低压配电网络拓扑关系,根据不同的失电信息制定了不同的研判算法对故障进行研判,并结合营配贯通平台的结构化地址信息和接入点对应关系信息对研判结果进行进一步分析,确定停电影响地理区域及停电影响客户信息,从而使故障定位和停电范围判定精度大大提高。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明中低压配电网络故障定位方法示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
实施例1:
如图1所示,本发明提供一种中低压配电网络故障定位方法,包括:
步骤一、通过用电信息采集系统、配电线路在线监测系统、剩余电流动作保护器监测系统、调度自动化系统、配电网自动化系统和生产管理系统,获取中低压配电网络用电信息,并通过潮流分布对中低压配电网络用电信息进行修正,完善中低压配电网络拓扑关系;用电信息采集系统用于采集配电变压器、电能表运行信息、电压、电流和负荷信息;配电线路在线监测系统用于采集故障指示器短路、接地等告警信息;剩余电流动作保护器监测系统用于采集总保闭锁告警等信息;调度自动化系统用于采集开关事故分闸告警信息及保护动作信息;配电网自动化系统用于采集开关变位及故障跳闸信息;生产管理系统用于获取中低压配电网络相关设备参数、馈线电气单线图、拓扑关系等信息,以及配电网设备计划停电和故障停电信息;
步骤二、根据中低压配电网络用电信息中的失电信息,基于中低压配电网络拓扑关系,通过相应的故障研判算法进行故障研判,确定故障设备并分析出停电影响设备及影响用户,同时,结合电网设备及基于营配贯通的结构化地址信息和用户接入点对应关系信息获取的电网用户地理位置信息,生成停电影响地理区域。
所述的中低压配电网络故障定位方法,若所述步骤二中的失电信息为客户失电,则故障研判算法为:依据客户报修信息,结合营配贯通数据,获取客户关联表箱及坐标信息,实现报修客户定位;根据中低压配电网络拓扑关系由下往上追溯到客户所属配电变压器,召测客户电能表以及配电变压器的运行信息,根据电能表以及配电变压器运行信息判断故障,如电能表运行正常,则研判为客户内部故障,如电能表能够召测成功,但运行异常,则研判为低压单户故障,如电能表召测失败、配电变压器运行正常,则报修为低压故障,如果配电变压器有一相或两相电压约等于0,则研判为配电变压器缺相故障,如果配电变压器电压、电流都约等于0,则研判为本配电变压器故障;如果电能表和配电变压器均召测失败,则根据中低压配电网络拓扑关系继续由下往上追溯到客户所属分支线路和主干线路,召测分支线路开关、主干线路开关和联络开关运行信息,根据分支线路失电和主干线路失电故障研判算法进行研判,确定故障设备和停电影响设备。
所述的中低压配电网络故障定位方法,若所述步骤二中的失电信息为低压线路失电,则故障研判算法为:依据低压分支线开关跳闸或低压采集器失电告警信息,根据中低压配电网络拓扑关系由下往上进行电源点追溯,获取同一时段下的公共低压分支线开关和联络开关状态信息,再从上至下进行拓扑分析,确定停电影响设备,一旦报送的低压分支线开关跳闸或低压采集器失电告警信息数在预先设定的允许误报率范围内,则研判为该公共低压分支线故障,并生成分支线故障影响的停电区域,否则,研判为本低压分支线或低压采集器故障。
所述的中低压配电网络故障定位方法,若所述步骤二中的失电信息为配电变压器失电,则故障研判算法为:依据配电变压器失电告警信息,根据中低压配电网络拓扑关系由下往上进行电源点追溯,获取同一时段下多个配电变压器的公共分支线开关信息,再根据分支线开关和联络开关状态信息,从上至下进行拓扑分析,确定停电影响设备,一旦报送的失电配电变压器数量在预先设定的允许误报率范围内,则判断该分支线失电,并生成分支线失电影响的停电区域,否则,研判为本配电变压器故障;或者,依据低压线路失电告警信息,根据中低压配电网络拓扑关系由下往上进行电源点追溯,获取该低压线路所属配电变压器,以该配电变压器为起点从上至下进行拓扑分析,确定停电影响设备,如该配电变压器下所有的低压出线失电,则研判为本配电变压器失电;两种研判结果可作为相互校验的依据,并能实现研判结果的合并。
所述的中低压配电网络故障定位方法,若所述步骤二中的失电信息为分支线路失电,则故障研判算法为:依据分支线路开关跳闸信息,根据中低压配电网络拓扑关系,结合联络开关运行状态信息,从上至下进行拓扑分析,生成故障影响的停电区域;或者,依据多个配电变压器失电告警信息,根据中低压配电网络拓扑关系,由下往上进行电源点追溯,获取同一时段下多个配电变压器的公共分支线路开关,再根据分支线路开关和联络开关状态信息,以公共分支线路开关为起点,从上至下进行拓扑分析,确定停电影响设备,一旦报送的失电配电变压器数量在预先设定的允许误报率范围内,则研判为该分支线路失电,并生成分支线路失电影响的停电区域,否则研判为配电变压器故障;两种研判结果可作为相互校验的依据,并能实现研判结果的合并。
所述的中低压配电网络故障定位方法,若所述步骤二中的失电信息为主干线路失电,则故障研判算法为:依据主干线路开关跳闸信息,根据中低压配电网络拓扑关系,结合联络开关运行状态信息,从上至下进行拓扑分析,生成故障影响的停电区域;或者,依据多条分支线路失电告警信息,根据中低压配电网络拓扑关系,由下往上进行电源点追溯,获取同一时段下多条分支线路所属的公共主干线路开关状态信息,再结合联络开关运行状态信息,以公共主干线路开关为起点,从上至下进行拓扑分析,确定停电影响设备,一旦报送的该主干线路下分支线路开关跳闸数量在预先设定的允许误报率范围内,则研判为主干线路故障,否则研判为分支线故障;两种研判结果可作为相互校验的依据,并能实现研判结果的合并。
所述的中低压配电网络故障定位方法,所述步骤二中,若失电信息同时包括主干线路失电、分支线路失电、配电变压器失电、低压线路失电和客户失电中的两种或两种以上,则故障研判顺序根据电网拓扑关系由上至下依次进行。
本发明的中低压配电网络故障定位方法在进行故障研判时,首先根据失电设备的供电路径,由下至上进行电源点追溯,确定故障设备,再由故障设备由上往下进行网络拓扑分析确定停电影响设备,或者,根据采集到的开关跳闸信息,再由上往下进行网络拓扑分析,确定停电影响设备;最后根据研判结果,结合营配贯通平台中的结构化地址信息和接入点对应关系信息,生成停电影响地理区域及停电影响客户信息,从而使故障定位和停电范围判定精度大大提高。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (1)

1.一种中低压配电网络故障定位方法,其特征在于,包括:
步骤一、通过用电信息采集系统、配电线路在线监测系统、剩余电流动作保护器监测系统、调度自动化系统、配电网自动化系统和生产管理系统,获取中低压配电网络用电信息,并通过潮流分布对中低压配电网络用电信息进行修正,完善中低压配电网络拓扑关系;
用电信息采集系统用于采集配电变压器、电能表运行信息、电压、电流和负荷信息;配电线路在线监测系统用于采集故障指示器短路、接地告警信息;剩余电流动作保护器监测系统用于采集总保闭锁告警信息;调度自动化系统用于采集开关事故分闸告警信息及保护动作信息;配电网自动化系统用于采集开关变位及故障跳闸信息;生产管理系统用于获取中低压配电网络相关设备参数、馈线电气单线图、拓扑关系信息,以及配电网设备计划停电和故障停电信息;
步骤二、根据中低压配电网络用电信息中的失电信息,基于中低压配电网络拓扑关系,通过相应的故障研判算法进行故障研判,确定故障设备并分析出停电影响设备及影响用户,同时,结合电网设备及电网用户的地理位置信息生成停电影响地理区域,
所述中低压配电网络用电信息中的失电信息为低压线路失电、配电变压器失电、分支线路失电或主干线路失电;
中低压配电网络故障定位方法在进行故障研判时,首先根据失电设备的供电路径,由下至上进行电源点追溯,确定故障设备,再由故障设备由上往下进行网络拓扑分析确定停电影响设备,或者,根据采集到的开关跳闸信息,再由上往下进行网络拓扑分析,确定停电影响设备;最后根据研判结果,结合营配贯通平台中的结构化地址信息和接入点对应关系信息,生成停电影响地理区域及停电影响客户信息,提高故障定位和停电范围判定精度;
若所述步骤二中的失电信息为低压线路失电,则故障研判算法为:依据低压分支线开关跳闸或低压采集器失电告警信息,根据中低压配电网络拓扑关系由下往上进行电源点追溯,获取同一时段下的公共低压分支线开关和联络开关状态信息,再从上至下进行拓扑分析,确定停电影响设备,一旦报送的低压分支线开关跳闸或低压采集器失电告警信息数在预先设定的允许误报率范围内,则研判为该公共低压分支线故障,并生成分支线故障影响的停电区域,否则,研判为本低压分支线或低压采集器故障;
若所述步骤二中的失电信息为配电变压器失电,则故障研判算法为:依据配电变压器失电告警信息,根据中低压配电网络拓扑关系由下往上进行电源点追溯,获取同一时段下多个配电变压器的公共分支线开关信息,再根据分支线开关和联络开关状态信息,从上至下进行拓扑分析,确定停电影响设备,一旦报送的失电配电变压器数量在预先设定的允许误报率范围内,则判断该分支线失电,并生成分支线失电影响的停电区域,否则,研判为本配电变压器故障;或者,依据低压线路失电告警信息,根据中低压配电网络拓扑关系由下往上进行电源点追溯,获取该低压线路所属配电变压器,以该配电变压器为起点从上至下进行拓扑分析,确定停电影响设备,如该配电变压器下所有的低压出线失电,则研判为本配电变压器失电;两种研判结果可作为相互校验的依据,并能实现研判结果的合并;
若所述步骤二中的失电信息为分支线路失电,则故障研判算法为:依据分支线路开关跳闸信息,根据中低压配电网络拓扑关系,结合联络开关运行状态信息,从上至下进行拓扑分析,生成故障影响的停电区域;或者,依据多个配电变压器失电告警信息,根据中低压配电网络拓扑关系,由下往上进行电源点追溯,获取同一时段下多个配电变压器的公共分支线路开关,再根据分支线路开关和联络开关状态信息,以公共分支线路开关为起点,从上至下进行拓扑分析,确定停电影响设备,一旦报送的失电配电变压器数量在预先设定的允许误报率范围内,则研判为该分支线路失电,并生成分支线路失电影响的停电区域,否则研判为配电变压器故障;两种研判结果可作为相互校验的依据,并能实现研判结果的合并;
若所述步骤二中的失电信息为主干线路失电,则故障研判算法为:依据主干线路开关跳闸信息,根据中低压配电网络拓扑关系,结合联络开关运行状态信息,从上至下进行拓扑分析,生成故障影响的停电区域;或者,依据多条分支线路失电告警信息,根据中低压配电网络拓扑关系,由下往上进行电源点追溯,获取同一时段下多条分支线路所属的公共主干线路开关状态信息,再结合联络开关运行状态信息,以公共主干线路开关为起点,从上至下进行拓扑分析,确定停电影响设备,一旦报送的该主干线路下分支线路开关跳闸数量在预先设定的允许误报率范围内,则研判为主干线路故障,否则研判为分支线故障;两种研判结果可作为相互校验的依据,并能实现研判结果的合并;
所述步骤二中,若失电信息同时包括主干线路失电、分支线路失电、配电变压器失电和低压线路失电中的两种或两种以上,则故障研判顺序根据电网拓扑关系由上至下依次进行。
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