CN108562830B - 基于时间同期性的配电网受损程度判别方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于时间同期性的配电网“微创”受损程度判别方法及装置，属于配电网的数据监测技术领域，具体方法为设置断路器所在线路的级别；确定每一级别线路上所连接的配电变压器；在每一个配电变压器上设置用于运行数据采集的信息采集终端；获取每一个信息采集终端对所述目标配电网中相关配电变压器或与之相关电气、通信元件“异动事件”进行描述的数据报文；基于时间同期性和所述目标配电网中的区域配电网结构连接关系，将同一数据报文元素集合区域内未能有效描述“异动事件”事件的信息采集终端，确定为问题终端。本发明可以提高数据采集准确性，实现对问题终端的精确定位，以提高电网企业工作效率。

Description

基于时间同期性的配电网受损程度判别方法及系统

技术领域

本发明涉及配电网的数据监测技术领域，特别涉及基于时间同期性的配电网受损程度判别方法及系统。

背景技术

配电网的运行监测，是电网企业开展配电网管理的基础性工作之一。配电网中存在大量诸如各类断路器、导线、隔离开关，以及link开关等配电装置，其中任何一个环节出现故障，均将对正常供电造成影响。有效开展配电网运行数据监测，及时发现配电网运行中存在的问题，将会对电网企业开展配电网投资发展、规划建设、调度运维、营销管理、客户服务等产生积极地促进。

第一阶段是通过对构建配电网每一条线路的首端，即接于变电站的出口断路器(附图K1)开展运行状态监测和运行参数监测。该监测基于当前应用较为成熟和稳定的EMS(能量管理系统)开展，系统具有参数采集稳定，传输信道可靠，数据存储安全等优点。其弊端是，该监测方式仅能进行配电网线路首端状态和参数监测，当配电网发生区域性故障造成“微创”时，无法通过该监测方式获得有效异动报文数据。

现有改进后的方案通过对配电网每一“用户”，即接于配电网的配电变压器开展运行状态监测和运行参数监测。该监测基于当前应用较为普遍的信息采集终端开展。信息采集终端系统能够反映每一台配电变压器的运行状况，实现在线监测和对用户负荷、电量、电压等重要信息的实时采集。由于末端监测地域分布广，终端设备数量大，数据的采集和传输受到诸如天气、现场电源、设备状态、通信设施等一系列因素制约，导致信息采集终端系统的采集数据质量不高。如何对信息采集终端的运行状况进行监测，并对出现“异常”的终端设备进行定位，尚无有效手段。特别是发生暴雪、龙卷风、雷暴等极端天气以及所引发的洪涝、泥石流等地质灾害造成配电网“微创”时，运维人员无法现场核准故障位置、受损程度等具体情况。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供基于时间同期性的配电网受损程度判别方法及系统，旨在实现对问题终端的精确定位，以提高电网企业工作效率。

为实现上述目的，一方面本发明提供以下的技术方案：基于时间同期性的配电网受损程度判别方法，所述方法步骤具体包括：

1.设置断路器所在线路的级别；

2.确定每一级别线路上所连接的配电变压器；在每一个配电变压器上设置用于运行数据采集的信息采集终端；

3.获取每一个信息采集终端对所述目标配电网中相关配电变压器或与之相关电气、通信元件“异动事件”进行描述的数据报文；

4.基于时间同期性和所述目标配电网中的区域配电网结构连接关系，将同一数据报文元素集合区域内未能有效描述“异动事件”事件的信息采集终端，确定为问题终端。

优选的，步骤1中根据目标配电网中串级设置的断路器与电源侧断路器的连接关系，分别设置每一个断路器所在线路的级别。

优选的，所述线路的级别分为：主干线、一级分支线路、二级分支线路或多级。

优选的，所在每一个级别的线路均包含独立电气连接单元。

优选的，所述信息采集终端至少反映与其对应连接的配电变压器进行在线监测和对所连接的用户负荷、电量、电压的运行监控。

优选的，所述“异动事件”为异常运行状态。

优选的，所述信息采集终端将采样数据报文经过通信装置实现数据报文上送主站系。

优选的，所述信息采集终端能够正确记录共同经历的区域性微创“异动事件”数据报文。

优选的，所述区域配电网结构是指《配电网规划设计技术导则》(Q/GDW 738—2012)中的典型结构。

优选的，所述获取每一个信息采集终端对所述目标配电网中“异动事件”进行描述的数据报文，包括：

根据预设的数据采集周期，每一个信息采集终端对所述目标配电网的运行数据进行采集；

当所述目标配电网中发生“异动事件”时，所述信息采集终端对所述“异动事件”进行响应并通过数据报文对所述“异动事件”进行描述，描述为“错误数据报文”。

优选的，所述“错误数据报文”包括无数据报文、采样值“0”值报文和采样值“超阈值”报文三类。无数据报文定义为：不能按照信息采集终端系统设定，每15分钟发布一次报文信息，俗称“空”报文。“空”报文的产生一般与采集终端运行工况、采集终端参数设置，或信道工况相关。“0”值报文定义为：按照信息采集终端系统设定，每15分钟发布一次报文信息，报文信息均为“0”值，俗称“0”报文。“0”报文的产生一般与现场计量装置运行工况、采集终端运行工况，或采集终端参数设置相关。“超阈值”报文定义为：按照信息采集终端系统设定，每15分钟发布一次报文信息，报文信息不同程度超越阈值范围，俗称“越限”报文。“越限”报文的产生一般与现场电网运行工况、计量装置运行工况、现场采样装置连接线状况，或采集终端运行工况相关。

另一方面，本发明还提供了基于时间同期性的配电网受损程度判别系统，所述系统包括：

设置模块，用于根据目标配电网中串级设置的断路器与电源侧断路器的连接关系，分别设置每一个断路器所在线路的级别，其中，所在每一个级别的线路均包含独立电气连接单元；

第一确定模块，用于确定所述每一级别线路上所连接的配电变压器，并在每一个配电变压器上设置用于运行数据采集的信息采集终端，其中，所述信息采集终端至少反映与其对应连接的配电变压器进行在线监测和对所连接的用户负荷、电量、电压的运行监控；

获取模块，用于获取每一个信息采集终端对所述目标配电网中“异动事件”进行描述的数据报文；

第二确定模块，用于基于时间同期性和所述目标配电网中的区域配电网连接关系，将同一报文元素集合区域内未能有效描述“异动事件”事件的信息采集终端，确定为问题终端。

另一方面，本发明还提供了一种设备，其特征在于，所述设备包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行任本发明任一所述的基于时间同期性的配电网受损程度判别方法。

另一方面，本发明还提供了一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如本发明任一所述的任一所述的基于时间同期性的配电网受损程度判别方法。

本发明与现有技术相比，具有的有益效果为：

1、本发明示例的基于时间同期性的配电网受损程度判别方法，根据目标配电网中串级设置的断路器与电源侧断路器的连接关系，分别设置每一个断路器所在线路的级别，在每一个配电变压器上设置用于运行数据采集的信息采集终端，确保了对每个位置的电气连接单元异常的检测，避免了末端监测地域分布广，终端设备数量大，导致信息采集终端系统的采集数据质量不高的现象，本发明采集数据质量高。

2、本发明示例的基于时间同期性的配电网受损程度判别方法，获取每一个信息采集终端对所述目标配电网中相关配电变压器或与之相关电气、通信元件“异动事件”进行描述的数据报文，由于目前都是针对用户负荷、电量、电压等多种重要信息的实时采集和传输，受到诸如天气、现场电源、设备状态、通信设施等一系列因素制约各种因素的影响对采集到的多种信息采集和传输不准确，本发明通过获取模块采用“异动事件”进行描述的数据报文对终端设备定位，将所有“异动事件”描述成数据报文，再将数据报文传输，确保定位的准确性，以提高电网企业工作效率。

3、本发明示例的基于时间同期性的配电网受损程度判别方法，通过第二确定模块基于时间同期性和所述目标配电网中的区域配电网结构连接关系，将同一数据报文元素集合区域内未能有效描述“异动事件”事件的信息采集终端，确定为问题终端，不仅对出现“异常”的终端设备进行定位，还对信息采集终端的运行状况进行监测，具有双重作用，提高了配电网受损程度判别系统使用的寿命。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明一个实施例的流程示意图；

图2为用于配电网与配电变压器连接结构示意图。

图中：1为母线；2为配电变压器；3为出口断路器；4为一级分支线路；5为主干路线；6为二级分支线路。

具体实施方式

为使发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中及实施例，对本发明技术方案进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明技术方案，并不用于限制本发明技术方案的范围。

为解决现有技术问题，本发明实施例提供一种基于时间同期性的配电网“微创”受损程度判别方法的流程示意图，以下分别进行详细说明。

实施例1：

一种基于时间同期性的配电网“微创”受损程度判别方法，具体步骤为：

1.将配电网中各出口断路器、支线开关等串级设置的断路器，将配电网线路根据与电源侧断路器的连接关系分为主干线路、一级分支线路和二级分支独立电气连接单元；

2.确定主干线路、一级分支线路和二级分支独立电气连接单元，每一独立的电气连接单元连接配电变压器；

3.主干线路、一级分支线路和二级分支等独立电气连接单元，以及与之连接的配电变压器，均设置用于运行数据采集的信息采集终端，信息采集终端的采集周期可以为每15分钟进行一次运行数据采样；信息采集终端还可以将采样数据经过通信装置实现数据报文上送主站系统，信息采集终端能够正确记录共同经历的区域性微创“异动”事件数据报文；

4.对配电网末端结构开展系统性研究，剖析配电变压器在区域配电网结构中的关联关系，基于时间同期性事件发生时，对信息采集终端终端报文的比对，确定该区域是否存在未能有效描述“异动事件”事件的信息采集终端，发送“错误数据报文”的信息采集终端，从而实现对“问题终端”的精准定位。

参见附图1，本发明的一种基于时间同期性的配电网受损程度判别方法包括主干线路L、一级支线L1和二级支线L2,以及直接接于一级支线L1上的配电变压器T1、T2、T3和直接接于二级支线上的配电变压器T4、T5、T6。所有配电变压器均安装信息采集终端，及相关数字接口或通信设备。

本实施例以连续的配电线路连接结构作为独立电气单元，主干线路L、一级分支线路L1和二级分支线路L2,各电气单元由断路器、隔离开关作为边界(出口断路器K1、K2、K3)。配电线路故障时，也可以故障点作为虚拟边界，一般以与一个独立电气单元直接连接的配电变压器作为分析对象。

示例性的，当配电变压器T4、T5在同一时段出现且仅出现同类型“异动”事件数据报文时，可以以出口断路器K3为界限，确定配电变压器T4、T5、T6报文元素集合A＝{T4，T5，T6}。按照时间同期性，该集合中所有配电变压器所接的用电采集终端均应提供同类型“异动”事件数据报文，如果配电变压器T6并未提供此时段内同类型“异动”事件数据报文，可根据时间同期性和集合元素同步关系确定配电变压器T6为“问题终端”。

示例性的，当配电变压器T1、T2，T4、T5在同一时段出现且仅出现同类型“异动”事件数据报文时，可分别以出口断路器K2和K3为界限，确定配电变压器T4、T5、T6报文元素集合A＝{T4，T5，T6}，以及配电变压器T1、T2、T3报文元素集合B＝{T1，T2，T3}。按照时间同期性，C＝A∪B，集合C中所有配电变压器所接的终端均应提供同类型“异动”事件数据报文，如果T3和T6并未提供此时段内同类型“异动”事件数据报文，可根据时间同期性和集合元素同步关系确定配电变压器T3和配电变压器T6为“问题终端”。

另一方面，本实施例还提供了一种设备，所述设备包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行本实施例所述的基于时间同期性的配电网受损程度判别方法。

描述于本申请实施例中所涉及到的单元或模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中。这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定。

另一方面，本实施例还提供了一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，该程序被处理器执行时实现本实施例所述的基于时间同期性的配电网受损程度判别方法。该计算机可读存储介质可以是上述实施例中所述系统或设备中所包含的计算机可读存储介质；也可以是单独存在，未装配入设备中的计算机可读存储介质，如硬盘、光盘、SD卡等。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.基于时间同期性的配电网受损程度判别方法，其特征在于：所述方法包括步骤：

步骤1.设置断路器所在线路的级别；

步骤2.确定每一级别线路上所连接的配电变压器，在每一个配电变压器上设置用于运行数据采集的信息采集终端；

步骤3.获取每一个信息采集终端对配电网中相关配电变压器或与配电变压器相关的电气、通信元件的异动事件进行描述的数据报文；所述异动事件为异常运行状态；

步骤4.基于时间同期性和目标配电网中的区域配电网结构连接关系，将同一数据报文元素集合区域内未能有效描述异动事件的信息采集终端，确定为问题终端。

2.根据权利要求1所述的基于时间同期性的配电网受损程度判别方法，其特征在于：步骤1中每一个断路器所在线路的级别根据目标配电网中串级设置的断路器与电源侧断路器的连接关系设置。

3.根据权利要求1所述的基于时间同期性的配电网受损程度判别方法，其特征在于：所在每一个级别的线路均包含独立电气连接单元。

4.根据权利要求1所述的基于时间同期性的配电网受损程度判别方法，其特征在于：所述信息采集终端至少反映与其对应连接的配电变压器进行在线监测和对所连接的用户负荷、电量、电压的运行监控。

5.根据权利要求1所述的基于时间同期性的配电网受损程度判别方法，其特征在于：所述信息采集终端将采样数据报文经过通信装置实现数据报文上送主站系，所述信息采集终端能够正确记录共同经历的区域性微创异动事件数据报文。

6.根据权利要求1所述的基于时间同期性的配电网受损程度判别方法，其特征在于：

所述获取每一个信息采集终端对所述目标配电网中异动事件进行描述的数据报文，包括：

根据预设的数据采集周期，每一个信息采集终端对所述目标配电网的运行数据进行采集，所述信息采集终端对所述异动事件进行响应并通过数据报文对所述异动事件进行描述，描述为“错误数据报文”，所述“错误数据报文”包括无数据报文、采样值“0”值报文和采样值“超阈值”报文三类。

7.基于时间同期性的配电网受损程度判别的系统，其特征在于：包括：

设置模块，用于设置每一个断路器所在线路的级别，所在每一个级别的线路均包含独立电气连接单元；

第一确定模块，用于确定所述每一个级别线路上所连接的配电变压器，并在每一个配电变压器上设置用于运行数据采集的信息采集终端；

获取模块，用于获取所述信息采集终端对目标配电网中异动事件进行描述的数据报文；

第二确定模块，用于基于时间同期性和所述目标配电网中的区域配电网连接关系，将同一报文元素集合区域内未能有效描述异动事件事件的信息采集终端，确定为问题终端，所述异动事件为异常运行状态。

8.一种基于时间同期性的配电网受损程度判别设备，其特征在于，所述设备包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行如权利要求1-6任一所述的基于时间同期性的配电网受损程度判别方法。

9.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-6任一所述的基于时间同期性的配电网受损程度判别方法。

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