CN109378804A - 一种配电网故障试发自愈容错处理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种配电网故障试发自愈容错处理方法，包括：S100)利用配电网的主站判定故障区间信息进行分段试发，确定线路故障是否为瞬时故障，若试发程序执行成功，则排除瞬时故障并结束处理，否则执行步骤S200；S200)根据主站确定的故障区间，执行隔离程序对线路进行分段，分步执行控分或控合试发程序以确定实际故障区间；S300)确定实际故障区域后，对非故障区间执行转供程序。本申请还提出一种相应的配电网故障试发自愈容错处理系统。本发明的有益效果为：通过利用主站采用终端上送信号得出故障定位结果，确定实际故障区域后再对非故障区域进行负荷转供，保证了故障处理速度，并避免负荷转供导致转带线路跳闸的现象发生。

Description

一种配电网故障试发自愈容错处理方法及系统

技术领域

本发明涉及电网维护领域，尤其涉及一种配电网故障试发自愈容错处理方法及系统。

背景技术

近年来，我国配电网自动化技术不断发展和提升，配电自动化覆盖已具备较大规模，配电自动化主站系统作为配电自动化的核心，在保证用户供电可靠性和电能质量上发挥着重要作用。配电网故障处理作为配电自动化主站系统的重要功能，能够快速定位和隔离故障，实现非故障区域恢复供电，大大缩短用户停电时间，保证了用户供电可靠性。配电网主站故障处理需要基于配电终端上送的信号，才能实现配电网故障的集中监控和处理，因此，配电终端信号的准确性直接影响主站故障处理策略的正确性。但是，由于我国配电自动化系统发展起步较晚，配电自动化系统建设与应用中存在以下问题：配电一次设备存在操作回路故障率高、接点信号错误或抖动、与二次设备接口兼性差等问题；配电终端量大面广、地域分散；终端厂家及型号众多、型式繁杂，维护工具与配置方法各不相同；产品标准化程度低、质量差异大，长期运行可靠性低。配电通信网络地域分布广，通信方式多样，光纤通讯易受外力破坏，无线通讯的信号不稳定。以上问题，直接影响配电自动化主站故障处理策略的正确性，导致主站系统判定的故障区间与实际故障区间不一致，线路进行负荷转供后往往导致转带线路向实际故障区域送电，引起线路跳闸及故障受影响用户增加。

随着我国经济水平发展，居民用电的可靠性越来越高，应尽可能的缩短故障停电时间，尽量避免非故障停电的现象发生。因此，配电自动化主站系统故障处理策略要求具备自适应性、容错性，当配电终端上送故障信号存在漏送、误送信号时，能够保证主站故障策略执行后，不进一步扩大停电范围。现有的故障处理机制针对故障信号缺失、误送情况，没有针对性的处理，导致经常发生停电范围扩大和对侧线路跳闸。

然而，目前配电网故障处理机制多采用配电网络分析，通过不同网络拓扑分析算法，找到合适的转供路径，其研究重点还是侧重于算法的可靠性及如何快速实现自愈方面，没有考虑故障信号的不准确性；也有部分故障处理机制提前通过负荷转供分析，结合调度操作习惯，针对每条线路制定故障处理预案，当配电网线路故障时，按照事前制定的预案执行，该故障处理机制，对于多转供路径，能够优先采用常用的转供路径进行转供，降低了转供的风险，但如果主站判断故障区域与实际故障区域不一致，执行故障预案后，依旧可能引起转带线路跳闸；在配电自动化系统实际运行中，部分供电公司为了避免配电终端信号误送而引起停电范围扩大，对部分线路只投入半自动自愈处理方式，故障发生后只进行线路故障区域隔离和故障区域上游区域恢复供电，不再进行故障区域下游区域恢复供电，这种为保证可靠性而不进行线路彻底自愈的方式，也是折中之举；传统的分段试发自愈，由调度员根据经验分段遥控开关试发，这种方式能够确定线路实际故障区域，解决终端信号不准确的问题，但对于网络拓扑复杂线路，其操作时间长，而且需要有经验的调度员操作。

发明内容

本申请的目的是解决现有技术的不足，提供一种配电网故障试发自愈容错处理的方法及系统，将现有的快速故障自愈机制与传统分段试发处理流程相结合，提出利用主站采用终端上送信号得出故障定位结果，对线路进行多段试发，能够获得自动生成策略控制，保证了故障处理速度的效果。

为了实现上述目的，本申请采用以下的技术方案。

首先，本申请提出一种配电网故障试发自愈容错处理的方法。该方法包括以下步骤：

S100)利用配电网的主站判定故障区间信息进行分段试发，确定线路故障是否为瞬时故障，若试发程序执行成功，则排除瞬时故障并结束处理，否则执行步骤S200；

S200)根据主站确定的故障区间，执行隔离程序对线路进行分段，分步执行控分或控合试发程序以确定实际故障区间；

S300)确定实际故障区域后，对非故障区间执行转供程序。

进一步地，在本申请的上述方法中，所述步骤S200还包括以下步骤：对待确定的故障区间内的配网开关执行试发程序，以确定故障区间是位于配电网的第一区段、中间区段或者末段区段。

进一步地，在本申请的上述方法中，当判断故障区间是位于配电网的第一区段时，隔离所述故障区间负荷侧的开关，对变电站出线开关执行控合程序以进行检测。

可替代地，在本申请的上述方法中，当判断故障区间是位于配电网的中间区段时，分别隔离所述故障区间负荷侧和电源侧的开关，对变电站出线开关执行控合程序以进行检测。

可替代地，在本申请的上述方法中，当判断故障区间是位于配电网的末段区段时，隔离所述故障区间电源侧的开关，对变电站出线开关执行控合程序以进行检测。

进一步地，在本申请的上述方法中，隔离时，当所述故障区间的电源侧开关或负荷侧开关拒动，扩大隔离相应侧的开关。

进一步地，在本申请的上述方法中，转供时，当所述故障区间的负荷转供开关拒动，选择配电网中相邻路径的负荷转供开关执行转供。

进一步地，在本申请的上述方法中，在故障处理各阶段实时推送可视化的处理信息，并发出异常中断告警。

其次，本申请还公开了一种配电网故障试发自愈容错处理的系统。该系统包括以下模块：第一模块，用于利用配电网的主站判定故障区间信息进行分段试发，确定线路故障是否为瞬时故障，若试发程序执行成功，则排除瞬时故障并结束处理，否则调用测试模块；第二模块，用于根据主站确定的故障区间，执行隔离程序对线路进行分段，分步执行控分或控合试发程序以确定实际故障区间；第三模块，用于确定实际故障区域后，对非故障区间执行转供程序。

本发明的有益效果为：通过利用主站采用终端上送信号得出故障定位结果，对线路进行分三段试发，这样可以快速确定实际故障区域与主站判定故障区域是否一致，确定实际故障区域后再对非故障区域进行负荷转供，整个过程由主站自动生成策略控制，保证了故障处理速度，并避免负荷转供导致转带线路跳闸的现象发生。

附图说明

图1所示为本申请所公开的配电网故障试发自愈容错处理方法的流程图；

图2所示为电网故障示意图；

图3所示为在本申请的一个实施例中定位故障区间的子方法流程图；

图4所示为在本申请的一个实施例中故障试发自愈处理的子方法流程图；

图5所示为在本申请的另一个实施例中故障试发自愈处理的子方法流程图；

图6所示为在本申请的又一个实施例中故障试发自愈处理的子方法流程图；

图7所示为本申请所公开的配电网故障试发自愈容错处理系统的模块结构图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本申请的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本申请的目的、方案和效果。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。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本申请中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本申请各组成部分的相互位置关系来说的。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。

应当理解，尽管在本申请中可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种元件，但这些元件不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的元件彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一元件也可以被称为第二元件，类似地，第二元件也可以被称为第一元件。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”。同时，为了方便叙述，在说明过程中不会产生歧义的情况下，“对XX执行试发程序”将被简称为“试发XX”，类似地，“对XX执行控分程序”将被简称为“控分XX”。

参照图1所示流程图，在本申请公开了一种配电网故障试发自愈容错处理的方法。该方法包括以下步骤：

S100)利用配电网的主站判定故障区间信息进行分段试发，确定线路故障是否为瞬时故障，若试发程序执行成功，则排除瞬时故障并结束处理，否则执行步骤S200；

S200)根据主站确定的故障区间，执行隔离程序对线路进行分段，分步执行控分或控合试发程序以确定实际故障区间；

S300)确定实际故障区域后，对非故障区间执行转供程序。

上述方法适用于图2所示的电网故障示意图。参照图2故障示意图中F1、F2、F3、F4为变电站出线开关，其余为配网开关。黑色实心代表该开关处于合位的状态，反之空心代表该开关处于分位的状态。现在假定F1开关跳闸，上送保护信号；S1上送故障信号；主站根据故障信息判定故障区域为S1、S2、S3之间。此外，本领域技术人员应理解到，附图中的显示元件的数量和形状仅作为示例性的参考，不作为对本申请的限制。

参照图3所示的子方法流程图，在本申请的一个或多个实施例中，故障试发自愈处理容错机制利用主站判定故障区间信息进行分段试发，确定主站判定故障区间是否判定正确。具体地，对待确定的故障区间内的配网开关执行试发程序，以确定故障区间是位于配电网的第一区段、中间区段或者末段区段。其中，除非特别说明，在本申请的附图中，A代表配电自动化主站系统判定的故障区域，FCB代表变电站出线开关，Sn代表负荷开关。上述判断步骤最终将判断故障区间A实际所在位置的三种可能：接近电源的第一区段、电网的中间区段和接近用户的末端区段。以下将分别针对这三种可能，并参照图2所示的电网故障示意图，具体描述本申请所公开方案的具体实施。

当故障区间A是接近电源的第一区段时，在本申请的一个或多个实施例中，参照图4所示的方法流程图，上述步骤S200将具体执行以下子步骤：对配电网执行试发程序，并对上送保护信号的变电站执行控合程序；检查试发程序的执行结果，若返回成功，则判定故障类型为瞬时故障，若返回失败，则对故障区间内的变电站执行控分程序以隔离故障区间内的变电站。具体地，参照图2，若试发成功，判定为瞬时故障，故障处理结束；若试发失败，则控分S1、S2、S3隔离主站判定故障区域。其中，在本文试发成功代表变电站出线开关重合成功；试发失败，代表变电站出线开关重合失败。

当故障区间A是电网的中间区段时，在本申请的一个或多个实施例中，参照图5所示的方法流程图和图2所示的电网故障示意图，分别隔离所述故障区间负荷侧和电源侧的开关，并在上送保护信号的变电站处，对变电站出线开关执行控合程序以进行检测。具体地，此时将再次执行试发，控合F1。若试发成功，确定F1、S1之间区域非故障区域；否则，若试发失败，确定故障区域为F1、S1之间，控合S2、S3、S8进行S1下游区域负荷转供。接着，再次执行试发，控合S1。若试发成功，确定故障区域为S2下游区域、S3下游区域，故障处理结束；若试发失败，确定故障区域为S1、S2、S3之间，控分S1进行隔离，控合S6、S8进行负荷转供，故障处理结束。

当故障区间A是接近下游变电站的末端区段时，在本申请的一个或多个实施例中，参照图6所示的方法流程图，隔离所述故障区间电源侧的开关，对变电站出线开关执行控合程序以进行检测。

因此上述基于配电自动化主站判断结果进行分段试发具有更强的配电终端信号容错能力，在配电终端信号误送情况下，能够有助于调度员快速定位实际故障区域。同时，由于试发过程在故障区间判定后进行，这样能够更有效避免瞬时故障误判成永久故障，而引起下游变电站跳闸。

进一步地，在本申请的上述一个或多个实施例中，当在配电网中执行隔离程序时，如果所述故障区间的电源侧开关或负荷侧开关拒动，为了使得隔离程序能够顺利执行，则应扩大隔离相应侧的开关。

类似地，在本申请的上述一个或多个实施例中，当在配电网中执行转供程序时，如果所述故障区间的负荷转供开关拒动，则应选择配电网中相邻路径的负荷转供开关执行转供。

可替代地，在本申请的一个或多个实施例中，为了跟踪记录配电网的故障记录以方便日常维护，故障处理各阶段实时推送可视化的处理信息，并发出异常中断告警。

其次，参照图7所示的模块结构图，本申请还公开了一种配电网故障试发自愈容错处理的系统。所述系统可以包括以下模块：第一模块，用于利用配电网的主站判定故障区间信息进行分段试发，确定线路故障是否为瞬时故障，若试发程序执行成功，则排除瞬时故障并结束处理，否则调用测试模块；第二模块，用于对待确定的故障区间执行试发程序，并执行控分和/或控合程序以从配电网隔离待确定的故障区间；第三模块，用于确定真实的故障区间，并根据所述故障区间的位置执行转供程序。

上述系统适用于图2所示的电网故障示意图。类似地，此时上述基于配电自动化主站判断结果进行分段试发具有更强的配电终端信号容错能力，在配电终端信号误送情况下，能够有助于调度员快速定位实际故障区域。同时，由于试发过程在故障区间判定后进行，这样能够更有效避免瞬时故障误判成永久故障，而引起下游变电站跳闸。

应当认识到，本申请的实施例可以由计算机硬件、硬件和软件的组合、或者通过存储在非暂时性计算机可读存储器中的计算机指令来实现或实施。该方法可以使用标准编程技术-包括配置有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质在计算机程序中实现，其中如此配置的存储介质使得计算机以特定和预定义的方式操作——根据在具体实施例中描述的方法和附图。每个程序可以以高级过程或面向对象的编程语言来实现以与计算机系统通信。然而，若需要，该程序可以以汇编或机器语言实现。在任何情况下，该语言可以是编译或解释的语言。此外，为此目的该程序能够在编程的专用集成电路上运行。

进一步地，该方法可以在可操作地连接至合适的任何类型的计算平台中实现，包括但不限于个人电脑、迷你计算机、主框架、工作站、网络或分布式计算环境、单独的或集成的计算机平台、或者与带电粒子工具或其它成像装置通信等等。本申请的各方面可以以存储在非暂时性存储介质或设备上的机器可读代码来实现，无论是可移动的还是集成至计算平台，如硬盘、光学读取和/或写入存储介质、RAM、ROM等，使得其可由可编程计算机读取，当存储介质或设备由计算机读取时可用于配置和操作计算机以执行在此所描述的过程。此外，机器可读代码，或其部分可以通过有线或无线网络传输。当此类媒体包括结合微处理器或其他数据处理器实现上文该步骤的指令或程序时，本文所述的申请包括这些和其他不同类型的非暂时性计算机可读存储介质。当根据本申请所述的方法和技术编程时，本申请还包括计算机本身。

计算机程序能够应用于输入数据以执行本文所述的功能，从而转换输入数据以生成存储至非易失性存储器的输出数据。输出信息还可以应用于一个或多个输出设备如显示器。在本申请优选的实施例中，转换的数据表示物理和有形的对象，包括显示器上产生的物理和有形对象的特定视觉描绘。

其他变型在本申请的精神内。因此，尽管所公开的技术可容许各种修改和替代构造，但在附图中已示出并且在上文中详细描述所示的其某些实施例。然而，应当理解，并不意图将本申请局限于所公开的一种或多种具体形式；相反，其意图涵盖如所附权利要求书中所限定落在本申请的精神和范围内的所有修改、替代构造和等效物。

Claims (10)

1.一种配电网故障试发自愈容错处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100)利用配电网的主站判定故障区间信息进行分段试发，确定线路故障是否为瞬时故障，若试发程序执行成功，则排除瞬时故障并结束处理，否则执行步骤S200；

S200)根据主站确定的故障区间，执行隔离程序对线路进行分段，并分步执行控分或控合程序以确定实际故障区间；

S300)确定实际故障区间后，对非故障区间执行转供程序。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S200还包括以下步骤：

对待确定的故障区间内的配网开关执行试发程序，以确定故障区间是位于配电网的第一区段、中间区段或者末段区段。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当判断故障区间是位于配电网的第一区段时，隔离所述故障区间负荷侧的开关，对变电站出线开关执行控合程序以进行检测。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当判断故障区间是位于配电网的中间区段时，分别隔离所述故障区间负荷侧和电源侧的开关，对变电站出线开关执行控合程序以进行检测。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当判断故障区间是位于配电网的末段区段时，隔离所述故障区间电源侧的开关，对变电站出线开关执行控合程序以进行检测。

6.根据权利要求3-5任一所述的方法，其特征在于，隔离时，当所述故障区间的电源侧开关或负荷侧开关拒动，扩大隔离相应侧的开关。

7.根据权利要求3-5任一所述的方法，其特征在于，转供时，当所述故障区间的负荷转供开关拒动，选择配电网中相邻路径的负荷转供开关执行转供。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在故障处理各阶段实时推送可视化的处理信息，并发出异常中断告警。

9.一种配电网故障试发自愈容错处理系统，其特征在于，包括以下模块：

第一模块，用于利用配电网的主站判定故障区间信息进行分段试发，确定线路故障是否为瞬时故障，若试发程序执行成功，则排除瞬时故障并结束处理，否则调用测试模块；

第二模块，用于根据主站确定的故障区间，执行隔离程序对线路进行分段，并分步执行控分或控合程序以确定实际故障区间；

第三模块，用于确定实际故障区间后，对非故障区间执行转供程序。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于该指令被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。