CN106877509B - 配网线路故障研判和告警分析方法 - Google Patents

配网线路故障研判和告警分析方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种配网线路故障研判和告警分析方法，包括以下步骤：从调度能量管理系统获取配电网设备台账和变电站出口负荷数据，从营销用电信息采集系统中获取配电网设备台账和配变的实时负荷数据；将采集的数据存入数据库中；绘制配网馈线模型，并且从数据库中调用变电站出口负荷数据和配变的实时负荷数据、并且配置在配网馈线模型的调度变电站出口和各配变上；根据配网馈线模型的拓扑结构和调用的数据进行线路故障研判分析，并在判定故障时报警。本发明不仅真实全面反映配电网结构以及设备运行情况，而且能够快速、准确的判断出配网线路中的异常情况及影响范围，降低了配电网运行事故发生的概率和客户投诉率。

Description

配网线路故障研判和告警分析方法
技术领域
本发明涉及配网自动化领域，尤其涉及一种配网线路故障研判和告警分析方法。
背景技术
配网线路故障研判和告警分析是配网自动化中一个重要技术手段和管理手段。目前国内各地区配网建设发展迅速，但配网自动化系统建设相对滞后，大部门地区还是处于无配网自动化系统支撑的环境，依据纸质的配网馈线图或者强行将配网馈线图画在输电网的主站系统中也只能勉强的解决“盲调”问题，无法实现配网线路中开关故障跳闸研判、告警推送和影响的范围分析。
发明内容
本发明的目的在于提供一种配网线路故障研判和告警分析方法，以实现对配电线路的故障进行自动快速研判。
为此，本发明提供了一种配网线路故障研判和告警分析方法，包括以下步骤：(1)从调度能量管理系统获取配电网设备台账和变电站出口负荷数据，从营销用电信息采集系统中获取配电网设备台账和配变的实时负荷数据；(2)将采集的配电网设备台账、变电站出口负荷数据、以及配变的实时负荷数据存入数据库中；(3)按照配网线路的拓扑结构和配电网设备台账绘制配网馈线模型，并且从所述数据库中调用变电站出口负荷数据和配变的实时负荷数据、并且配置在所述配网馈线模型的调度变电站出口和各所述配变上；(4)利用所述配网馈线模型的拓扑结构和调用的数据进行线路故障研判分析，并在判定故障时报警。
进一步地，上述调度能量管理系统和用电信息采集系统分别为省级电力调度中心的调度能量管理系统和省级电力公司营销部的用电信息采集系统。
进一步地，从上述调度能量管理系统中获取的馈线变电站出口负荷数据包括有功功率P、无功功率Q、电流I数据，其中，所采集的时间间隔为15分钟。
进一步地，从上述用电信息采集系统中获取的配变的实时负荷数据包括有功功率P、无功功率Q、A相电流Ia、B相电流Ib和C相电流Ic，其中，所采集的时间间隔为15分钟。
进一步地，上述的配网馈线图为通过WEB浏览器展示的矢量图形。
进一步地，上述线路故障研判分析包括配网线路开关故障分析、线路缺相故障分析和故障影响范围分析。
本发明自动从调度能量管理系统、营销用电信息采集系统每15分钟实时采集获得配电网设备台账和负荷数据；并将采集后的数据存入数据库中，经过配网馈线模型和数据库的数据匹配后，实现配网线路中开关故障跳闸的研判、线路缺相故障分析和故障影响的范围，最终将告警信息推送给配网调度运行人员。本发明不仅真实全面反映配电网结构以及设备运行情况，而且能够快速，准确的判断出配网线路中的异常情况及影响范围，使管理人员有充足的时间和依据去核查并解决异常情况，降低了配电网运行事故发生的概率和客户投诉率。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明的配网线路故障研判和告警分析方法的流程图；
图2是根据本发明的配网线路故障研判和告警分析平台的架构框图；以及
图3是根据本发明的配网线路故障研判和告警分析方法中的故障跳闸分析方法示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图1至图2示出了根据本发明的一些实施例。
如图1所示，该配电网线路故障跳闸和告警分析方法包括以下步骤：
S11：从调度能量管理系统获取配电网设备台账和变电站出口负荷数据，从营销用电信息采集系统中获取配电网设备台账和配变的实时负荷数据；
S13：将采集的配电网设备台账、变电站出口负荷数据、以及配变的实时负荷数据存入数据库中；
S15：按照配网线路的拓扑结构和配电网设备台账绘制配网馈线模型，并且从所述数据库中调用变电站出口负荷数据和配变的实时负荷数据、并且配置在所述配网馈线模型的调度变电站出口和各所述配变上；以及
S17：利用所述配网馈线模型的拓扑结构和调用的负荷数据进行线路故障研判分析，并在判定故障时报警。
本发明不仅真实全面反映配电网结构以及设备运行情况，而且能够快速，准确的判断出配网线路中的异常情况及影响范围，使管理人员有充足的时间和依据去核查并解决异常情况，降低了配电网运行事故发生的概率和客户投诉率。
其中，所述调度能量管理系统是指省级电力调度中心的能量管理系统(EMS)，例如安徽省电力调度中心的能量管理系统；所述营销用电信息采集系统是指省级电力公司营销部的用电信息采集系统，例如安徽省电力公司营销部的用电信息采集系统。
在步骤S11中，从调度EMS系统、营销用电信息采集系统采集配电网设备台账和负荷数据包括：每15分钟实时地，从调度EMS系统获取变电站台账、配网馈线台账和配网馈线的变电站出口负荷数据、以及从营销用电信息采集系统中获取变电站台账、配网馈线台账和配变的实时负荷数据。
在步骤S13中，由于调度EMS系统的配电网设备台账和营销用电信息采集系统的配电网设备台账的数据类型不同，则无法通过唯一ID进行关联，例如，对一条线路进行管理，调度能量管理系统中叫清流211，而营销用电信息采集系统叫10kV清流211线路，且线路标示的唯一ID编码也不同。在本步骤中，调度配电网设备台账和营销配电网设备台账通过设备名称(馈线名称和配变名称)来对应，使得从营销用电信息采集系统获取的配变的实时负荷数据与调度能量管理系统的配电网设备台账中的配电网设备相关联，以用于配网馈线模型。
在步骤S15中，配网馈线模型按照配网线路的拓扑结构和调度配电网设备台账绘制，并从所述数据库中调用变电站出口负荷数据和配变的实时负荷数据、并且配置在所述配网馈线模型的调度变电站出口和各所述配变上，图3示意性地示出了这样的配网馈线模型。优选地，该配网馈线模型在显示器上显示为通过WEB浏览器展示的矢量图形。
在步骤S17中，通过公变(配变)负荷数据和配网馈线图拓扑结构倒推的方式结合故障研判算法，最终实现线路跳闸、配网线路中开关故障跳闸和线路故障告警，并实时推送告警信息给配网运行人员，快速掌握配电网设备运行异常情况和影响范围，为配电网安全运行提供了强有力的技术支撑。
如图2所示，配网线路故障研判和告警分析平台包括：
系统数据库服务器，用于15分/次实时抽取调度能量管理系统(EMS)的变电站台账、10KV线路台账和10KV线路负荷数据、以及用电信息采集系统(营销)的变电站台账、10KV线路台账和配变负荷数据，并且将采集的变电站台账和10KV线路台账数据对应后存入数据库中；
系统应用服务器，用于接收手工导入的10KV线路模型文件(通过配网馈线绘图工具绘制)；
程序模块，包括线路跳闸分析程序、开关跳闸分析程序、熔断器缺相故障分析程序和营配模型对应分析程序。其中，线路跳闸分析程序、开关跳闸分析程序和熔断器缺相故障分析程序结合根据系统数据库服务器提供数据库中的数据和系统应用服务器提供的10KV线路模型文件来分析线路故障。该营配模型对应分析程序用于将营销变电站台账和10KV线路台账、与调度变电站台账和10KV线路台账根据馈线名称和配变名称进行对应。
上述配网线路故障研判和告警分析平台最终给出线路故障跳闸信息、开关故障跳闸信息、熔断器缺相故障信息、故障影响范围信息，给出故障信息报警/短信推送功能、并且根据客户端访问，提供故障信息查询功能。
以下结合图3对本发明作进一步说明。
如图3所示，首先，从调度EMS系统中获取馈线变电站出口的P、Q、I(有功功率、无功功率和电流)数据和从营销用电信息采集系统中获取公变的实时P、Q、Ia、Ib、Ic(有功功率、无功功率、A相电流、B相电流、C相电流)数据，所采集的时间间隔为15分钟，作为故障研判和告警的数据基础。
故障研判方法如下：
将一条线路分为3个区域，线路的起点是从变电站从左到右，而我们的判断方法是从区域3开始，从后往前来判断的。
当从调度EMS系统中获取馈线变电站出口的P、Q、I数据都为0时，则判断变电站中的线路开关跳闸，导致整条线路失电。
当区域1中的P、Q、I为0时，判断区域2中的P、Q、I是否为0；如果区域2不为0，则判断开关K2故障跳闸；如果区域2为0，再判断区域3中的P、Q、I是否为0；如果区域3不为0，则判断开关K1故障跳闸；如果区域3也为0，则判断出变电站中的线路开关跳闸，导致整条线路失电。
当区域2中G1、G2、G3、G4公变中的Ia、Ib、Ic中的某一相电流同时为0时，判断上一级开关R1后线路缺相故障。
综上所述，本发明自动从调度EMS系统和营销用电信息采集系统每15分钟实时采集设备模型数据和负荷数据存入数据库中，并将调度配网配变名称和营销配变名称进行对应，通过公变负荷数据和配网馈线图拓扑结构倒推的方式结合故障研判算法，最终实现线路跳闸、配网线路中开关故障跳闸和线路故障告警，并实时推送告警信息给配网运行人员，快速掌握配电网设备运行异常情况和影响范围，为配电网安全运行提供了强有力的技术支撑。
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 (3)

1.一种配网线路故障研判和告警分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)从调度能量管理系统获取调度配电网设备台账和变电站出口负荷数据，从营销用电信息采集系统中获取营销配电网设备台账和配变的实时负荷数据；
(2)将采集的调度配电网设备台账、变电站出口负荷数据、以及配变的实时负荷数据存入数据库中，其中，调度配电网设备台账和营销配电网设备台账通过设备名称来对应；
(3)按照配网线路的拓扑结构和调度配电网设备台账绘制配网馈线模型，并且从所述数据库中调用变电站出口负荷数据和配变的实时负荷数据、并且配置在所述配网馈线模型的变电站出口和各所述配变上；
(4)利用所述配网馈线模型的拓扑结构和调用的数据进行线路故障研判分析，并在判定故障时报警，
从所述调度能量管理系统中获取的变电站出口负荷数据包括有功功率P、无功功率Q、电流I数据；从所述营销用电信息采集系统中获取的配变的实时负荷数据包括有功功率P、无功功率Q、A相电流Ia、B相电流Ib和C相电流Ic；
所述调度能量管理系统和营销用电信息采集系统分别为省级电力调度中心的调度能量管理系统和省级电力公司营销部的营销用电信息采集系统；
从所述调度能量管理系统中获取的变电站出口负荷数据包括有功功率P、无功功率Q、电流I数据，其中，所采集的时间间隔为15分钟；
从所述营销用电信息采集系统中获取的配变的实时负荷数据包括有功功率P、无功功率Q、A相电流Ia、B相电流Ib和C相电流Ic，其中，所采集的时间间隔为15分钟；
故障研判方法如下：
将一条线路分为3个区域，靠近变电站的为区域3，远离变电站的为区域1，区域2位于区域1和区域3之间；
当区域1中的从调度能量管理系统中获取的P、Q、I为0时，判断区域2中的从调度能量管理系统中获取的P、Q、I是否为0，如果不为0，则判断连接在区域1和区域2之间的开关K2故障跳闸，如果为0，再判断区域3中的从调度能量管理系统中获取的P、Q、I是否为0，如果不为0，则判断连接在区域2和区域3之间的开关K1故障跳闸，如果也为0，则判断出变电站中的线路开关跳闸，导致整条线路失电；
当区域2中G1公变、G2公变、G3公变、G4公变中的Ia、Ib、Ic中的某一相电流同时为0时，判断上一级开关R1后线路缺相故障，所述开关R1连接在所述开关K1和G1公变、G2公变、G3公变、G4公变之间。
2.根据权利要求1所述的配网线路故障研判和告警分析方法，其特征在于，所述的配网馈线模型为通过WEB浏览器展示的矢量图形。
3.根据权利要求1所述的配网线路故障研判和告警分析方法，其特征在于，所述线路故障研判分析包括配网线路开关故障分析、线路缺相故障分析和故障影响范围分析。
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