CN108616405A - 一种智能变电站虚回路的故障定位方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能变电站虚回路的故障定位方法与装置，根据SCD文件将虚回路和经过虚回路的各节点进行关联，当接收到虚回路的断链告警信息时，通过生断链的虚回路经过的所有拓扑节点逐个拓扑节点排除故障，直到定位到发生故障的拓扑节点。本发明在二次设备虚回路故障时，能够帮助智能变电站系统分析诊断二次设备虚回路的断链故障点，高效地分析出大部分断链故障点的在虚回路上的位置，为虚回路智能分析业务提供新的高效分析方法。

Description

一种智能变电站虚回路的故障定位方法与装置

技术领域

本发明属于智能变电站二次设备虚回路运维技术领域，具体涉及一种智能变电站虚回路的故障定位方法与装置。

背景技术

智能变电站与传统相比发生众多深刻的变化，其中在运维方面，保护设备之间虽然也有光纤连接，但是监测量数据信息、系统控制信息均变成数字信号，设备之间信息传输、控制电缆变成了不可见的虚回路。在设备连接回来故障定位方面，运维业务要求对智能变电站系统有深刻的了解，运维人员必须具备众多设备的全面知识。总之，技术门槛迅速拔高，同时又缺乏有效的自动化运维技术和工具。

当前，许多人对保护设备虚回路相关技术进行研究，比如二次回路可视化，二次虚回路状态自动检测，以及二次虚回路自动化一键操作等等。而如何对二次回路进行监测，以及当回路发生故障时，如何快速的定位故障点，是智能变电站建设过程中急需解决的问题。

当前，智能变电站虚回路通信链路的监视功能是在接收方完成的，在通信链路异常时，接收方将无法正常的接收数据，从而判断通信链路发生了异常。但是实际上接收方无法直接判断是链路的哪个环节出现了问题，因为发送方光纤接口、通信链路或者接收方光纤接口都有可能发生异常。此外，由于是信链路的复杂性，常会产生大量告警报文，这些报文都是基于各装置自身判断做出的，运维人员面对这些分散的局部性质的告警，很难快速精确定位故障点并尽快采取措施。因此，有必要研究可快速精确定位的智能变电站二次虚回路故障定位方法。

现有技术中，公布号为CN105429803A的中国专利提出了“基于故障区域差分逼近推理的二次虚回路故障定位方法”，该方法首先对“网采网跳”或“点采网跳”的智能变电站过程层网络连接进行虚链路及物理链路建摸，以及虚链路及物理链路的关联映射配置；再采用有向图理论，对智能变电站过程层网络连接进行模型抽象，抽象获取有向连通图；接着根据接收侧发出的通信链路异常信息，当接收到虚链路发生故障时，启动故障诊断定位系统，通过判断虚链路的通断状态，不断迭代承载运虚链路、断虚链路的物理链路的差集，定位出引起虚链路发生故障的物理链路故障点位置。该方法的不足之处在于，系统设计复杂，把众多链路的交集作为分析对象，迭代分析耗费时间，运行效率较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能变电站虚回路的故障定位方法与装置，用于解决现有智能变电站虚回路定位不准确的问题。

为解决上述技术问题，本发明提出一种智能变电站虚回路的故障定位方法，包括以下步骤：

1)根据智能变电站SCD文件，确定所有二次设备之间的虚回路，将虚回路和虚回路经过的节点进行关联；

2)根据虚回路的断链告警信息，确定发生断链的虚回路经过的所有节点，逐个节点进行排查，确定所述发生断链的虚回路经过的所有节点中经过每个节点的所有虚回路，直到找到发生故障的节点。

进一步，还包括以下步骤：

除了所述发生断链的虚回路外，当所述经过每个节点的其他虚回路存在故障，判定当前节点疑似故障；当所述经过每个节点的其他虚回路均工作正常，判定当前节点无故障。

进一步，还包括以下步骤：

(1)除了所述发生断链的虚回路外，当所述经过每个节点的其他虚回路与所述发生断链的虚回路共有两个以上的节点时，所述两个以上的节点组成的回路为共同虚回路段；

(2)当所述经过每个节点的其他虚回路中排除所述共同虚回路段的回路正常时，判定所述共同虚回路段中的节点无故障；当所述经过每个节点的其他虚回路中排除所述共同虚回路段的部分回路故障时，判定所述共同虚回路段中的节点疑似故障；当所述经过每个节点的其他虚回路中排除所述共同虚回路段的全部回路故障时，判定所述共同虚回路段中的节点故障。

进一步，所述节点包括二次设备的通讯输出端口、通讯输入端口以及交换机的通信端口。

为解决上述技术问题，本发明还提出一种智能变电站虚回路的故障定位装置，包括以下装置方案：

包括处理器，用于实现以下步骤的指令：

1)根据智能变电站SCD文件，确定所有二次设备之间的虚回路，将虚回路和虚回路经过的节点进行关联；

2)根据虚回路的断链告警信息，确定发生断链的虚回路经过的所有节点，逐个节点进行排查，确定所述发生断链的虚回路经过的所有节点中经过每个节点的所有虚回路，直到找到发生故障的节点。

进一步，所述处理器还包括用于实现以下步骤的指令：

除了所述发生断链的虚回路外，当所述经过每个节点的其他虚回路存在故障，判定当前节点疑似故障；当所述经过每个节点的其他虚回路均工作正常，判定当前节点无故障。

进一步，所述处理器还包括用于实现以下步骤的指令：

(1)除了所述发生断链的虚回路外，当所述经过每个节点的其他虚回路与所述发生断链的虚回路共有两个以上的节点时，所述两个以上的节点组成的回路为共同虚回路段；

(2)当所述经过每个节点的其他虚回路中排除所述共同虚回路段的回路正常时，判定所述共同虚回路段中的节点无故障；当所述经过每个节点的其他虚回路中排除所述共同虚回路段的部分回路故障时，判定所述共同虚回路段中的节点疑似故障；当所述经过每个节点的其他虚回路中排除所述共同虚回路段的全部回路故障时，判定所述共同虚回路段中的节点故障。

进一步，所述节点包括二次设备的通讯输出端口、通讯输入端口以及交换机的通信端口。

本发明的有益效果是：

本发明根据SCD文件将虚回路和经过虚回路的各节点进行关联，当接收到虚回路的断链告警信息时，通过生断链的虚回路经过的所有节点逐个节点排除故障，找出经过每个节点的所有虚回路，直到定位到发生故障的节点。

本发明能够帮助智能变电站系统分析诊断二次设备虚回路的断链故障点，该方案可以高效简介地分析出大部分断链故障点的在虚回路上的位置，为虚回路智能分析业务提供新的高效分析方法。

附图说明

图1是本发明的智能变电站虚回路的故障定位方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

智能变电站SCD文件包含二次设备之间虚回路的连接关系等特定信息；本发明将每条虚回路看成是由多个节点及节点之间的连线组合而成，利用SCD中的虚回路的相关信息，可以把变电站所有虚回路集合看成一个由拓扑节点与拓扑连线的拓扑网络组成；对于处于故障中虚回路，它有多个节点，统计经过每个节点的其它虚回路，通过对这些拓扑连接的运行状态信息的分析，可以断定故障回路的故障点。

基于此，本发明提出的一种智能变电站虚回路的故障定位方法，包括以下步骤：

1)根据智能变电站所有二次设备通过交换机或光纤进行的连接通讯，建立拓扑网络，将二次设备的通讯输出端口、通讯输入端口以及交换机的通信端口分别作为拓扑网络中的拓扑节点。

2)根据智能变电站SCD文件，确定拓扑网络中所有二次设备之间的虚回路，将虚回路和经过虚回路的拓扑节点进行关联，并在拓扑网络中设置虚回路编号。

具体的，每条虚回路编号包括信息输出的设备及该设备的输出端口标识、经过交换机的输入端口标识和输出端口标识、接收信息的设备及该设备的端口标识。

3)根据虚回路的断链告警信息，确定发生断链的虚回路经过的所有拓扑节点，逐个拓扑节点进行排查，直到找到发生故障的拓扑节点。具体的，包括以下子步骤：

3-1)确定发生断链的虚回路经过的所有拓扑节点中经过每个拓扑节点的所有虚回路；

3-2)除了发生断链的虚回路外，当经过每个拓扑节点的其他虚回路存在故障，判定当前拓扑节点疑似故障；当经过每个拓扑节点的其他虚回路均工作正常，判定当前拓扑节点无故障。

除了发生断链的虚回路外，当经过每个拓扑节点的其他虚回路与发生断链的虚回路共有两个以上的拓扑节点时，上述两个以上的拓扑节点组成的回路为共同虚回路段。

当经过每个拓扑节点的其他虚回路中排除共同虚回路段的回路正常时，判定共同虚回路段中的拓扑节点无故障；当经过每个拓扑节点的其他虚回路中排除共同虚回路段的部分回路故障时，判定共同虚回路段中的拓扑节点疑似故障；当经过每个拓扑节点的其他虚回路中排除共同虚回路段的全部回路故障时，判定共同虚回路段中的拓扑节点故障。

本发明首先建立所有二次设备通过交换机或光纤进行连接通讯的拓扑网络，并在拓扑网络中设置拓扑节点，然后根据SCD文件将虚回路和经过虚回路的各节点进行关联，当接收到虚回路的断链告警信息时，通过生断链的虚回路经过的所有拓扑节点逐个拓扑节点排除故障，直到定位到发生故障的拓扑节点。

本发明在二次设备虚回路故障时，采用独有的分析方法，判断虚回路的故障点，与传统变电站二次回路可见时进行回路故障点分析判断工作目的类似，只是采用的技术方法不同，本发明能够快速定位大部分二次设备虚回路故障。

本发明在建模时，将虚回路与经过的节点关联，把通信端口节点及两个节点之间的连接线作为研究对象，当虚回路故障时，分别对故障回路的每个节点、及节点之间连接线逐个进行统计分析，方法简单易行，分析效率高，易于结合其它分析方法(比如通过检测节点光口的光强值进行故障判断)，提高分析的准确性。

本发明还提出了一种智能变电站虚回路的故障定位装置，包括以下装置方案：

包括处理器，用于实现以下步骤的指令：

1)根据智能变电站SCD文件，确定所有二次设备之间的虚回路，将虚回路和经过虚回路的节点进行关联。

2)根据虚回路的断链告警信息，确定发生断链的虚回路经过的所有节点，逐个节点进行排查，确定发生断链的虚回路经过的所有节点中经过每个节点的所有虚回路，直到找到发生故障的节点。

上述实施例中所指的故障定位装置，实际上是基于本发明方法流程的一种计算机解决方案，即一种软件构架，可以应用到计算中，上述装置即为与方法流程相对应的处理进程。由于对上述方法的介绍已经足够清楚完整，故不再详细进行描述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，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权利要求范围之内。

Claims (8)

1.一种智能变电站虚回路的故障定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)根据智能变电站SCD文件，确定所有二次设备之间的虚回路，将虚回路和虚回路经过的节点进行关联；

2)根据虚回路的断链告警信息，确定发生断链的虚回路经过的所有节点，逐个节点进行排查，确定所述发生断链的虚回路经过的所有节点中经过每个节点的所有虚回路，直到找到发生故障的节点。

2.根据权利要求1所述的智能变电站虚回路的故障定位方法，其特征在于，还包括以下步骤：

除了所述发生断链的虚回路外，当所述经过每个节点的其他虚回路存在故障，判定当前节点疑似故障；当所述经过每个节点的其他虚回路均工作正常，判定当前节点无故障。

3.根据权利要求2所述的智能变电站虚回路的故障定位方法，其特征在于，还包括以下步骤：

(1)除了所述发生断链的虚回路外，当所述经过每个节点的其他虚回路与所述发生断链的虚回路共有两个以上的节点时，所述两个以上的节点组成的回路为共同虚回路段；

(2)当所述经过每个节点的其他虚回路中排除所述共同虚回路段的回路正常时，判定所述共同虚回路段中的节点无故障；当所述经过每个节点的其他虚回路中排除所述共同虚回路段的部分回路故障时，判定所述共同虚回路段中的节点疑似故障；当所述经过每个节点的其他虚回路中排除所述共同虚回路段的全部回路故障时，判定所述共同虚回路段中的节点故障。

4.根据权利要求1所述的智能变电站虚回路的故障定位方法，其特征在于，所述节点包括二次设备的通讯输出端口、通讯输入端口以及交换机的通信端口。

5.一种智能变电站虚回路的故障定位装置，其特征在于，包括处理器，用于实现以下步骤的指令：

1)根据智能变电站SCD文件，确定所有二次设备之间的虚回路，将虚回路和虚回路经过的节点进行关联；

2)根据虚回路的断链告警信息，确定发生断链的虚回路经过的所有节点，逐个节点进行排查，确定所述发生断链的虚回路经过的所有节点中经过每个节点的所有虚回路，直到找到发生故障的节点。

6.根据权利要求5所述的智能变电站虚回路的故障定位装置，其特征在于，所述处理器还包括用于实现以下步骤的指令：

除了所述发生断链的虚回路外，当所述经过每个节点的其他虚回路存在故障，判定当前节点疑似故障；当所述经过每个节点的其他虚回路均工作正常，判定当前节点无故障。

7.根据权利要求6所述的智能变电站虚回路的故障定位装置，其特征在于，所述处理器还包括用于实现以下步骤的指令：

(1)除了所述发生断链的虚回路外，当所述经过每个节点的其他虚回路与所述发生断链的虚回路共有两个以上的节点时，所述两个以上的节点组成的回路为共同虚回路段；

(2)当所述经过每个节点的其他虚回路中排除所述共同虚回路段的回路正常时，判定所述共同虚回路段中的节点无故障；当所述经过每个节点的其他虚回路中排除所述共同虚回路段的部分回路故障时，判定所述共同虚回路段中的节点疑似故障；当所述经过每个节点的其他虚回路中排除所述共同虚回路段的全部回路故障时，判定所述共同虚回路段中的节点故障。

8.根据权利要求5所述的智能变电站虚回路的故障定位装置，其特征在于，所述节点包括二次设备的通讯输出端口、通讯输入端口以及交换机的通信端口。