CN106603274B - 一种基于多维通信数据的配电网故障定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于多维通信数据的配电网故障定位方法，该方法包括：搭建配电网网络拓扑结构模型，电器设备设置数据采集节点和通信节点，将数据采集节点与配电网网络构建的拓扑节点一一对应，形成具有通信节点的配电网网络拓扑结构模型；设定数据耦合关系，将数据采集节点与通信节点一一对应，对配电网的运行数据和状态数据进行分类和指标管理；通过通信节点是否存在断点，判断配电网是否存在通信故障；根据业务指标数据的异常数据，进行数据异常报警；将通信节点的断点标识与相对应的业务指标数据的异常波动状态进行综合故障分析得到精确的故障定位。本发明提供的技术方案使配电网的故障定位更精准，提升了配电网的分析水平。
Description
技术领域
本发明涉及故障定位方法，具体涉及一种基于多维通信数据的配电网故障定位方法。
背景技术
随着社会与经济的不断发展，电力行业的发展也极为迅速，尤其是配电网故障定位技术的发展已经取得了一定的成绩，有效避免和降低了配电网故障带来的损失，为人们提供可靠的用电环境。现阶段配电网故障定位技术主要包括阻抗法、行波法、端口故障诊断法等，每种故障定位技术都有着一定的使用特征，根据配电网故障的具体情况采取相应故障诊断技术措施。
目前输电线路故障定位技术已取得重大进展，定位效果良好，但是配电线路的故障定位技术还无法满足现场要求。原因在于配电线路结构与输电线路相比有很大差异，特别是配电线路分支众多，往往存在多级分支,造成配电网故障定位不精确。
为克服上述缺陷，本发明以通信技术为基础，应用网络断点信号与数据动态趋势相结合的方式判断配电网故障及其节点，为配电网的故障定位、精确分析提供基础支撑。
发明内容
本发明的目的在于提出一种基于多维通信数据实现配电网故障精准定位的实现方法，分别基于数据通信状态与数据动态趋势对配电网故障点进行精准定位，进行故障点异常判断，针对配电网故障类型，提供分析决策依据。
本发明提供一种基于多维通信数据的配电网故障定位方法，所述方法包括如下步骤：
步骤1：搭建配电网网络拓扑结构模型；
步骤2：设定数据耦合关系；
步骤3：通信故障判断；
步骤4：数据异常报警；
步骤5：综合故障定位。
所述步骤1包括：对电器设备分别设置数据采集节点和通信节点；
将数据采集节点与配电网网络构建的拓扑节点一一对应，形成具有通信节点的配电网网络拓扑结构模型。
所述步骤2包括：根据配电网网络拓扑走向就近原则，将数据采集节点与通信节点进行一一对应；
所述步骤2包括：对通信节点的运行数据和状态数据进行分类和指标管理，所述运行数据包括：电压、电流、功率因数，状态数据包括：设备运行状态、设备运行参数；
建立运行数据指标的历史数据运行曲线对比库和状态数据指标的运行状态浮动域；
将所述两类数据指标与通信节点建立虚拟关联数据状态，实现数据指标与通信节点的耦合判定。
所述步骤3包括：将数据采集节点与配电网网络构建的拓扑节点，根据通信节点的状态，进行数据状态传输，检查网络是否畅通；
根据网络主站的收发信号设定故障时效性判断规则，设定具有时间标识的数据属性标志位；
所述标志位用于对各类数据记录标识，通过数据标识初步完成通信故障点的识别与分析，判断通信节点是否存在网络故障；
根据信号中断点检查配电网网络拓扑结构的电气设备点故障。
所述步骤4包括：建立以历史比对数据和标准数据作为基准动态数据的业务指标数据趋势模型；
各数据采集节点进行数据并行发送，设定各业务指标数据的数据值状态记录标识，与各个业务指标数据的趋势模型匹配对比，根据产生异常数据的业务指标的对应数据采集节点进行故障预警，实现数据状态故障定位。
所述步骤5包括：将通信节点的断点标识与相对应的业务指标数据的异常波动状态进行综合故障分析；
依据业务指标数据的动态负荷曲线进行匹配，建立基础类故障模型；
过滤通信节点故障与数据采集节点故障结合耦合关系交叉点实现配电网故障精准定位。
所述配电网故障定位的方法，通过如下装置实现：
配变监测终端：安装在配电变压器上，通过GPRS、电力光纤等通讯方式上送数据，传输的数据主要包括三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、功率因数等数据指标；
集中器：安装在配电变压器上，主要采集用户户表数据，包括电压、电流、电量等数据，通过GPRS、电力光纤等通讯方式上送数据。
与最接近的现有技术比，本发明提供的技术方案具有以下优异效果：
1.本发明提供的技术方案，能够通过通信技术实现配电网故障精准定位。
2.本发明提供的技术方案，提升配电网的分析水平。
附图说明
图1为本发明一种基于多维通信数据的配电网故障定位方法的流程图；
图2为本发明步骤2设定数据耦合关系的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明：
本发明提供一种基于多维通信数据的配电网故障定位方法，该方法基于多维通信数据实现，应用于配电网故障定位，方法过程示意图如附图1所示。
所述方法包括如下步骤：
步骤1：搭建配电网网络拓扑结构模型；
步骤2：设定数据耦合关系；
步骤3：通信故障判断；
步骤4：数据异常报警；
步骤5：综合故障定位。
所述步骤1包括：对电器设备分别配置数据采集节点和通信节点；
将数据采集节点与配电网网络构建的拓扑节点一一对应，形成具有通信节点的配电网网络拓扑结构模型。
所述步骤2包括：将数据采集节点与通信节点以配电网网络拓扑走向就近原则，进行一一对应；
所述步骤2包括：对通信节点的运行数据和状态数据进行分类和指标管理，所述运行数据包括：电压、电流、功率因数，状态数据包括：设备运行状态、设备运行参数；
建立运行数据指标的历史数据运行曲线对比库和状态数据指标的运行状态浮动域；
将两类数据指标与通信节点建立虚拟关联数据状态，实现数据指标与通信节点的耦合判定。
所述步骤3包括：将数据采集节点与配电网网络构建的拓扑节点，通过脉冲信号传输的通信节点状态进行识别，设定通信周期心跳信号，动态捕捉信号状态位，对故障点进行预判，检查网络是否畅通，结合通信节点故障持续心跳时间进行通信故障基础定位。
根据网络主站的收发信号设定故障时效性判断规则，规则可以自助通过参数设定，如收发信号节点的时间跨度与字节长度等；
设定具有时间标识的数据属性标志位，所述标志位用于对各类数据进行记录标识，通过数据标识初步完成通信故障点的识别与分析，判断通信节点是否存在网络故障；
通过信号中断点检查配电网网络拓扑结构的电气设备点故障。
所述步骤4包括：建立以历史比对数据和标准数据作为基准动态数据的业务指标数据趋势模型，如电流趋势模型、电压趋势模型等；
各数据采集节点进行数据并行发送，设定各业务指标数据的数据值状态记录标识，与各个业务指标数据的趋势模型匹配对比，根据产生异常数据的业务指标的对应数据采集节点进行故障预警，实现数据状态故障定位。
所述步骤5包括：将通信节点的断点标识与相对应的业务指标数据的异常波动状态进行综合故障分析；
依据业务指标数据的动态负荷曲线进行匹配，建立基础类故障模型；
针对配电网基础故障(如跳闸、电缆故障、短路等)的数据特性与表现形式，进行模型匹配，分别进行数据类指标整合，建立故障特性参数状态，结合通信节点故障判断，通过指标数据的动态分以及配电网故障特性参数特点，分类状态管理结合，过滤通信节点故障与数据采集节点故障结合耦合关系交叉点实现配电网故障精准定位。
所述配电网故障定位的方法，通过如下装置实现：
配变监测终端：安装在配电变压器上，通过GPRS、电力光纤等通讯方式上送数据，传输的数据主要包括三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、功率因数等数据指标；
集中器：安装在配电变压器上，主要采集用户户表数据，包括电压、电流、电量等数据，通过GPRS、电力光纤等通讯方式上送数据。
如图2所示为本发明步骤2设定数据耦合关系的示意图，将通信节点与拓扑节点关系设定动态范围，即通信节点传输的数据指标集与通信节点故障判断分类进行界定，针对数据指标依据状态分类进行匹配，根据各通信节点分别对应不同指标进行独立关系耦合，实现不同指标数据与通信节点耦合的相互判定。
最后应当说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对其保护范围的限制,尽管参照上述实施例对本申请进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解：本领域技术人员阅读本申请后依然可对申请的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换，但这些变更、修改或者等同替换，均在申请待批的权利要求保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于多维通信数据的配电网故障定位方法，所述配电网故障定位的方法，通过如下装置实现：
配变监测终端：安装在配电变压器上，通过GPRS、电力光纤通讯方式上送数据，传输的数据主要包括三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、功率因数数据指标；
集中器：安装在配电变压器上，主要采集用户户表数据，包括电压、电流、电量数据，通过GPRS、电力光纤通讯方式上送数据，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤1：搭建配电网网络拓扑结构模型；
步骤2：设定数据耦合关系：
将通信节点与拓扑节点关系设定动态范围，通信节点传输的数据指标集与通信节点故障判断分类进行界定，针对数据指标依据状态分类进行匹配，根据各通信节点分别对应不同指标进行独立关系耦合，实现不同指标数据与通信节点耦合的相互判定；
步骤3：通信故障判断；
步骤4：数据异常报警；
步骤5：综合故障定位；
所述步骤5包括：对通信节点的断点标识与相对应的业务指标数据的异常波动状态进行综合故障分析；
依据业务指标数据的动态负荷曲线进行匹配，建立基础类故障模型；针对配电网基础故障跳闸、电缆故障、短路的数据特性与表现形式，进行模型匹配，分别进行数据类指标整合，建立故障特性参数状态，结合通信节点故障判断，通过指标数据的动态分以及配电网故障特性参数特点，分类状态管理结合，过滤通信节点故障与数据采集节点故障结合耦合关系交叉点实现配电网故障精准定位。
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，所述步骤1包括：对电器设备设置数据采集节点和通信节点；
将数据采集节点与配电网网络构建的拓扑节点一一对应，形成具有通信节点的配电网网络拓扑结构模型。
3.根据权利要求1所述的配电网故障定位方法，其特征在于，所述步骤2包括：根据配电网网络拓扑走向就近原则，将数据采集节点与通信节点进行一一对应。
4.根据权利要求1所述的配电网故障定位方法，其特征在于，所述步骤2包括：对通信节点的运行数据和状态数据进行分类和指标管理；建立运行数据指标的历史数据运行曲线对比库和状态数据指标的运行状态浮动域；
将两类数据指标分别与通信节点建立虚拟关联数据状态，实现数据指标与通信节点的耦合判定。
5.根据权利要求4所述的配电网故障定位方法，其特征在于，所述运行数据包括：电压、电流、功率因数；所述状态数据包括：设备运行状态、设备运行参数。
6.根据权利要求1所述的配电网故障定位方法，其特征在于，所述步骤3包括：
将数据采集节点与配电网网络构建的拓扑节点，根据通信节点的状态，进行数据状态传输，检查网络是否畅通；
根据网络主站的收发信号设定故障时效性判断规则，设定具有时间标识的数据属性标志位；
所述标志位用于对各类数据的记录标识，通过数据标识初步完成通信故障点的识别与分析，判断通信节点是否存在网络故障；
根据信号中断点检查配电网网络拓扑结构的电气设备点故障。
7.根据权利要求1所述的配电网故障定位方法，其特征在于，所述步骤4包括：建立以历史比对数据和标准数据作为基准动态数据的业务指标数据趋势模型；
各数据采集节点进行数据并行发送，设定各业务指标数据的数据值状态记录标识，与各个业务指标数据的趋势模型匹配对比；
根据产生异常数据的业务指标，对应数据采集节点进行故障预警，实现数据状态故障定位。
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