CN114665472A - 供电线路故障转供方法、线路、系统、装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种供电线路故障转供方法、线路、系统、装置及存储介质，方法包括：获取供电线路历史的故障类型；依据历史的故障类型预设对应的解决方案；获取供电线路当前的故障类型；将供电线路当前的故障类型与预设的解决方案进行匹配，获得最终解决方案。提高了电网事故预案编写工作效率：借助自动化手段辅助分析电网计划工作或事故应急处置情况下的电网风险，对变电站方式调整措施提供合理建议，提高调度方式专业工作效率。

Description

供电线路故障转供方法、线路、系统、装置及存储介质

技术领域

本发明属于电力系统维护技术领域，具体涉及一种供电线路故障转供方法、线路、系统、装置及存储介质。

背景技术

目前在电网风险预案的编制中，主要方式为人工判定，电网结构复杂，方式调整影响因素较多。当发生变电站全停事件后，即使具备完善的调度预案，仍需调度人员按照调度预案故障预想情况，依次核对重点保障设备清单的设备状态，同时计算负荷分析转供策略是否可行。当电网方式调整完毕后，需要人工统计反带线路及反带电源主变负载率情况，并统计无法带出的线路及重要用户影响情况。

以人工判定为主的应急处置方案编写方式重复劳动较多、工作效率低，不利于人力资源的高效利用。目前当变电站事故发生后，以人工判断电网运行状态的应急处置模式，将耗费调控运行人员大量精力与时间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种供电线路故障转供方法、线路、系统、装置及存储介质，已解决现有技术中，以人工判断电网运行状态的应急处置模式，将耗费调控运行人员大量精力与时间的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一个方面，提供了一种供电线路故障转供方法，包括如下步骤：

获取供电线路历史的故障类型；

依据历史的故障类型预设对应的解决方案；

获取供电线路当前的故障类型；

将供电线路当前的故障类型与预设的解决方案进行匹配，获得最终解决方案。

可选的，所述供电线路故障类型包括单条出线故障、单条母线故障、单个变压器故障和整个变电站故障。

可选的，获得最终解决方案包括：

当单条出线故障时，判断故障单条出线通过联络开关连接的联络线路的负荷转供能力，当故障单条出线所需转供负荷小于联络线路的负荷转供能力时，进行负荷转供，否则不提供负荷转供；

当单条母线故障时，分别判断故障的单条母线所带出线各自所连接联络线路的负荷转供能力，如果满足负荷转供要求，则提供负荷转供，否则不提供负荷转供；

当单个变压器故障时，此时故障变压器的母线通过母联开关与正常变压器的母线连接，判断正常变压器母线的转供能力是否能够全部满足故障变压器的母线转供负荷需求，能够满足则提供负荷转供，否则依据正常变压器母线的负荷转供能力，从故障变压器母线所带的出线中挑选出最优的若干出线进行负荷转供；

当整个变电站故障时，变压器出线与母线进线之间断电，相邻母线之间的联络开关断开，此时选取母线所带的一条出线的联络线路进行负荷转供，判断联络线路的负荷转供能力，当联络线路的负荷转供能力大于母线所带其余出线的负荷转供需求总和，则提供全部的负荷转供；当联络线路的负荷转供能力不满足母线所带其余出线的负荷转供需求总和，从母线所带其余出线中选取最优的若干出线进行负荷转供。

可选的，当单个变压器故障和整个变电站故障时，分别计算所有能够提供负荷转供的联络线路的负荷转供能力，选取负荷转供能力最强的联络线路进行负荷转供。

可选的，当整个变电站故障时，联络线路所能够提供的最大负荷转供能力为：I_maxi，I_maxi＝I_mci-I_i–I_i’；其中，I_mci为联络线路最小载流参数，I_i为与联络线路连接出线的负荷，I_i’为联络线路负荷数值。

可选的，当进行负荷转供时，联络线路的电源变压器负载率小于额定载流量的130％。

本发明的第二个方面，提供了一种用于实现上述供电线路故障转供方法的线路，包括若干变压器，每个所述变压器的出线分别连接有各自对应的母线，每条母线均连接有各自所带的出线，所有出线或者部分出线分别通过联络开关连接有联络线路；相邻的两个母线之间通过母联开关相连接。

本发明的第三个方面，提供了一种用于上述供电线路故障转供方法的系统，包括：

第一获取模块，用于获取供电线路历史的故障类型；

预设模块，用于依据历史的故障类型预设对应的解决方案；

第二获取模块，用于获取供电线路当前的故障类型；

匹配模块，用于将供电线路当前的故障类型与预设的解决方案进行匹配，获取最终解决方案。

本发明的第四个方面，提供了一种计算机装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的供电线路故障转供方法。

本发明的第五个方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述的供电线路故障转供方法。

本发明的有益效果如下：

1)本发明实施例提供的供电线路故障转供方法，将供电线路当前的故障类型与预设的解决方案进行匹配，获得最终解决方案。提高电网事故预案编写工作效率：借助自动化手段辅助分析电网计划工作或事故应急处置情况下的电网风险，对变电站方式调整措施提供合理建议，提高调度方式专业工作效率。

2)相较目前人工选路普遍采用粗略计算的情况，本发明实施例提供的供电线路故障转供方法，可使负荷损失减小到最低；相较使用枚举法进行选线，使用上述方法可大幅减少运算次数，提高选线效率。

3)本发明实施例提供的供电线路故障转供方法，能够提高电网突发事故应对能力，通过比对线路负荷转供能力给出母线反带及倒路措施建议，为调控员事故处置提供辅助决策，将人员精力集中在故障处置上，缩短负荷转供所需时间，最大限度缩短事故停电时间。

4)本发明实施例提供的供电线路故障转供方法，能够提高客户供电服务水平：快速、准确提供重点保障设备负载率情况以及用户受影响情况，为调控、安监、运检、营销等相关专业提供数据支撑。

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为本发明实施例提供的供电线路故障转供方法流程示意图。

图2为本发明实施例中单条出线故障示意图。

图3为本发明实施例中单条母线故障示意图。

图4为本发明实施例中单独变压器故障示意图。

图5为本发明实施例中整座变电站全停示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。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。

以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本申请所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。

如图1所示，本发明实施例的第一方面，提供了一种供电线路故障转供方法，包括如下步骤：

S1、获取供电线路历史的故障类型。

本实施例中，供电线路历史的故障类型包括单条出线故障、单条母线故障、单个变压器故障和整个变电站故障。

S2、依据历史的故障类型预设对应的解决方案。

上述的预设解决方案：

S21、假设故障的母线共有N条出线线路，每条出线线路或者部分出线线路通过联络开关连接联络线路，当选择第i条线路(i∈N)进行母线反带的情况下，其余线路负荷总加不大于I_maxi(A)。

设故障的母线中第i条线路出线负荷数值为I_i(A)，联络线路负荷数值为I_i’(A)，最小载流参数I_mci(A)，当选择第i条线路(i∈N)进行母线反带的情况下，可转供最大负荷为I_maxi，可得：I_maxi＝I_mci-I_i–I_i’。

设此时满足负荷转供要求的其余j条线路负荷总加值为I_sumi(A)，可得：

j∈N&j≠i且I_sumi<I_maxi。因此损失负荷I_loosi：I_loosi＝I_maxi–I_sumi。目标为损失负荷I_loosi最小。

S22、建立预设查找表

目前110kV变电站的10kV母线所带出线一般不大于20条，预先建立1到20条出线的全排列表用作查找表(也可增加预存查找表数量)。若10kV母线所带出线数量为N，当选择第i条线路进行母线反带时，待选被负荷转供的出线数量为N-1，将全排列表以“N-1中选取n个元素”进行分类，并分别对所选取元素求和数值大小进行排序。

以待选出线数量为5的情况为例，5条出线都选共有1种可能，选择其中4条和1条有5种可能，选择其中3条和2条有10种可能，共31种可能性。

按选择元素数量分为区块Ⅰ-Ⅴ，并分别在各区块内按照求和值从大到小排序，建立的预设全排列表如表1所示：

表1

S23、查找最优转供线路

将按照负荷大小进行排序并做关系表一一对应。即出线负荷最大线路编号为n，负荷最小线路编号为1。

选取待选线路为N的预设查找表。

分别在选取不同数量元素的区块中查找其余j条线路负荷总加值I_sumi(A)不大于I_maxi的组合方法。

由于已对各出线按照负荷大小进行排序，则每个区块内各种组合的负荷总加值也必定为从大到小排列。因此，在每个区块内首先判断第一行负荷总加是否超过I_maxi，如果负荷总加小于I_maxi，则该组合为最大可转供负荷，不需要再计算其余组合方法负荷总加值；如果负荷总加大于I_maxi，若该区块内最后一行负荷总加大于I_maxi，则该区块内无满足条件的组合，直接进入下一区块；否则在其余组合方法中，按照二分查找法查找到负荷总加值不大于I_maxi的最大组合方法。

比对各区块中找到的最大组合方式负荷总加大小，选择负荷最大的组合即为最优解。

也就是说，通过上述的方法，分别先将各种选线组合需要转供的负荷总加值进行排序，然后从所有的负荷总加值中选取小于联络线路所提供的负荷转供值，并且与联络线路所提供的负荷转供值最为接近的组合作为最优解，最优解所代表的组合就是最优选线。

S24、下面以实际案例解释：

假设某变电站某条10kV母线需要通过10kV出线进行反带，该10kV母线所带出线及联络线路的负荷如表2所示：

表2

以选择211作为反带线路为例，此时可转供最大负荷I_maxi＝550-84-72＝394(A)。首先对其余线路按照负荷大小进行排序，并将212-217排序后分别映射为线路1-5，整理后映射表如表3所示：

表3

调度号	负荷(A)	线路序号
			214	21	1
212	84	2
			215	135	3
216	147	4
			213	170	5

读取预存的待选线路N-1＝5的查找表，并分别查找各区块内满足条件的最大值，查找过程如表2所示。按照上述规则，经过10次计算后，可完成全部计算操作。

表4

经过对比可得，选取4条线路情况下满足条件的最大负荷为387，组合方法为线路1、2、3、4；

选取3条线路情况下满足条件的最大负荷为389，组合方法为线路2、3、5；

选取2条线路情况下满足条件的最大负荷为317，组合方法为线路4、5。

对比发现389>387>317，由此可得，当负荷总加为389即选择线路2、3、5(对应212、215、213)出线时，可以实现转供负荷的最大化。

得出当采用211线路进行母线反带操作时，可以带出212、213、215线路，214、216线路无法实现反带，反带最大负荷为211、212、213、215负荷总加，即84+389＝473。之后继续计算使用其他线路反带可实现的最大负荷，经过对比即可确定最优反带线路。

可以看出，在该情况下使用上述方法仅需要进行10次计算即可找到最优解，而利用枚举法进行选线则需要进行31次计算。而当待选线路数量更多时，计算量差距将进一步扩大。因此采用该方法进行最优选线相较于枚举法，以花费少量预存表内存的代价，明显降低了选线需要的计算量，提高分析效率。

S3、获取供电线路当前的故障类型。本实施例中，当前的供电线路故障类型包括单条出线故障、单条母线故障、单个变压器故障和整个变电站故障。

S4、将供电线路当前的故障类型与预设的解决方案进行匹配，获得最终解决方案。具体方法包括如下：

线路转供负载率：

电源变压器负载率：

如图2所示，当单条出线故障时，判断故障单条出线通过联络开关连接的联络线路的负荷转供能力，具体的，若η_line<100％且η_trs<130％，则可以实现负荷转供。当故障单条出线所需转供负荷小于联络线路的负荷转供能力时，进行负荷转供，否则不提供负荷转供；

如图3所示，当单条母线故障时，分别判断故障的单条母线所带出线各自所连接联络线路的负荷转供能力，具体的，若η_line<100％且η_trs<130％，则可以实现负荷转供。如果满足负荷转供要求，则提供负荷转供，否则不提供负荷转供；

如图4所示，当单个变压器故障时，此时故障变压器的母线通过母联开关与正常变压器的母线连接，判断正常变压器母线的转供能力是否能够全部满足故障变压器的母线转供负荷需求，能够满足则提供负荷转供，否则依据正常变压器母线的负荷转供能力，从故障变压器母线所带的出线中挑选出最优的若干出线进行负荷转供；

如图5所示，当整个变电站故障时，变压器出线与母线进线之间断电，相邻母线之间的联络开关断开，此时选取母线所带的一条出线的联络线路进行负荷转供，判断联络线路的负荷转供能力，当联络线路的负荷转供能力大于母线所带其余出线的负荷转供需求总和，则提供全部的负荷转供；当联络线路的负荷转供能力不满足母线所带其余出线的负荷转供需求总和，从母线所带其余出线中选取最优的若干出线进行负荷转供。

上述的实施例中，选出的最优的若干出线，是在满足线路设备承载力的情况下，尽可能减少损失负荷的方案，也即选出的最优的若干出线转供负荷值总和最为接近联络线路所提供的最大负荷转供值。

在其他的一些实施例中，当单个变压器故障和整个变电站故障时，分别计算所有能够提供负荷转供的联络线路的负荷转供能力，选取负荷转供能力最强的联络线路进行负荷转供。

在其他的一些实施例中，当整个变电站故障时，联络线路所能够提供的最大负荷转供能力为：I_maxi，I_maxi＝I_mci-I_i–I_i’；其中，I_mci为联络线路最小载流参数，I_i为与联络线路连接出线的负荷，I_i’为联络线路负荷数值。

在其他的一些实施例中，当进行负荷转供时，联络线路的电源变压器负载率小于额定载流量的130％。

对于可实现负荷转供线路，输出建议倒路措施及负荷转供后相关设备负载率。对于无法实现负荷转供线路，输出停电影响特级、一级、二级用户以及居民数量。

本发明的第二个方面，提供了一种用于实现上述供电线路故障转供方法的线路，包括若干变压器，每个变压器的出线分别连接有各自对应的母线，每条母线均连接有各自所带的出线，所有出线或者部分出线分别通过联络开关连接有联络线路；相邻的两个母线之间通过母联开关相连接。

本发明的第三个方面，提供了一种用于上述供电线路故障转供方法的系统，包括：

第一获取模块，用于获取供电线路历史的故障类型；

预设模块，用于依据历史的故障类型预设对应的解决方案；

第二获取模块，用于获取供电线路当前的故障类型；

匹配模块，用于将供电线路当前的故障类型与预设的解决方案进行匹配，获取最终解决方案。

本发明的第四个方面，提供了一种计算机装置，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述的供电线路故障转供方法。

本发明的第五个方面，提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现上述的供电线路故障转供方法。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (10)

1.一种供电线路故障转供方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取供电线路历史的故障类型；

依据历史的故障类型预设对应的解决方案；

获取供电线路当前的故障类型；

将供电线路当前的故障类型与预设的解决方案进行匹配，获得最终解决方案。

2.根据权利要求1所述的供电线路故障转供方法，其特征在于，所述供电线路故障类型包括单条出线故障、单条母线故障、单个变压器故障和整个变电站故障。

3.根据权利要求2所述的供电线路故障转供方法，其特征在于，获得最终解决方案包括：

当单条出线故障时，判断故障单条出线通过联络开关连接的联络线路的负荷转供能力，当故障单条出线所需转供负荷小于联络线路的负荷转供能力时，进行负荷转供，否则不提供负荷转供；

当单条母线故障时，分别判断故障的单条母线所带出线各自所连接联络线路的负荷转供能力，如果满足负荷转供要求，则提供负荷转供，否则不提供负荷转供；

当单个变压器故障时，此时故障变压器的母线通过母联开关与正常变压器的母线连接，判断正常变压器母线的转供能力是否能够全部满足故障变压器的母线转供负荷需求，能够满足则提供负荷转供，否则依据正常变压器母线的负荷转供能力，从故障变压器母线所带的出线中挑选出最优的若干出线进行负荷转供；

当整个变电站故障时，变压器出线与母线进线之间断电，相邻母线之间的联络开关断开，此时选取母线所带的一条出线的联络线路进行负荷转供，判断联络线路的负荷转供能力，当联络线路的负荷转供能力大于母线所带其余出线的负荷转供需求总和，则提供全部的负荷转供；当联络线路的负荷转供能力不满足母线所带其余出线的负荷转供需求总和，从母线所带其余出线中选取最优的若干出线进行负荷转供。

4.根据权利要求3所述的供电线路故障转供方法，其特征在于，当单个变压器故障和整个变电站故障时，分别计算所有能够提供负荷转供的联络线路的负荷转供能力，选取负荷转供能力最强的联络线路进行负荷转供。

5.根据权利要求3所述的供电线路故障转供方法，其特征在于，当整个变电站故障时，联络线路所能够提供的最大负荷转供能力为：I_maxi，I_maxi＝I_mci-I_i–I_i’；其中，I_mci为联络线路最小载流参数，I_i为与联络线路连接出线的负荷，I_i’为联络线路负荷数值。

6.根据权利要求3所述的供电线路故障转供方法，其特征在于，当进行负荷转供时，联络线路的电源变压器负载率小于额定载流量的130％。

7.一种用于实现权利要求1所述供电线路故障转供方法的线路，其特征在于，包括若干变压器，每个所述变压器的出线分别连接有各自对应的母线，每条母线均连接有各自所带的出线，所有出线或者部分出线分别通过联络开关连接有联络线路；相邻的两个母线之间通过母联开关相连接。

8.一种用于实现权利要求1所述供电线路故障转供方法的系统，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取供电线路历史的故障类型；

预设模块，用于依据历史的故障类型预设对应的解决方案；

第二获取模块，用于获取供电线路当前的故障类型；

匹配模块，用于将供电线路当前的故障类型与预设的解决方案进行匹配，获取最终解决方案。

9.一种计算机装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的供电线路故障转供方法。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1至7任一项所述的供电线路故障转供方法。

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