本發(fā)明屬于電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種基于自動(dòng)匹配的輸電線路故障原因識別方法。
背景技術(shù)：
：輸電線路跳閘是影響輸變電設(shè)施可靠性的重要原因，而因雷擊所導(dǎo)致跳閘的數(shù)量占110kv及以上電壓等級輸電線路跳閘總數(shù)的65%以上。當(dāng)前各省級電網(wǎng)均已通過雷電定位系統(tǒng)（lightninglocatingsystem，lls）監(jiān)測、存儲區(qū)域范圍內(nèi)的落雷信息，并以此判斷和查找雷擊故障點(diǎn)。輸電線路跳閘直接影響關(guān)乎國計(jì)民生的電力可靠供應(yīng)。此外,輸電線路的雷擊故障主要由雷電流繞擊或反擊造成的，而這兩者發(fā)生的機(jī)理不同，因此防護(hù)措施也不盡相同。一方面，繞擊受雷電流幅值、避雷線保護(hù)角影響較大，反擊受雷電流幅值、雷電流最大陡度及桿塔的接地網(wǎng)電阻影響較大。如無法判定雷擊故障的具體原因類型是繞擊或者反擊，則難以指導(dǎo)輸電線路故障查詢與制定針對性的防雷措施，進(jìn)而也影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。另一方面，雷電定位系統(tǒng)雖已在各省級電網(wǎng)投運(yùn)多年，但僅限于及時(shí)監(jiān)測、存儲區(qū)域范圍內(nèi)的落雷信息，并未突破在智能診斷輸電線路雷擊故障方面的技術(shù)瓶頸。鑒于此，有必要深入挖掘雷電定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)與輸電線路跳閘之間的關(guān)系，從而判定識別雷擊故障的原因。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于自動(dòng)匹配的輸電線路故障原因識別方法，用以解決行業(yè)內(nèi)缺少診斷故障類型和判斷故障位置的應(yīng)用局限，縮短了故障排查和搶修復(fù)電的響應(yīng)時(shí)間，避免了釀成電力安全生產(chǎn)事件的技術(shù)問題。為解決上述問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種基于自動(dòng)匹配的輸電線路故障原因識別方法，包括以下步驟：s1：從保護(hù)與錄波信息系統(tǒng)中調(diào)取并轉(zhuǎn)換跳閘數(shù)據(jù)，從安全生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)中調(diào)取并轉(zhuǎn)換輸電線路臺賬數(shù)據(jù)，所述跳閘數(shù)據(jù)包括跳閘線路名稱、跳閘線路位置和跳閘時(shí)間，所述跳閘線路位置包括故障測距信息和故障位置前后的桿塔號，所述跳閘時(shí)間與變電站內(nèi)gps時(shí)間同步系統(tǒng)一致，所述輸電線路臺賬數(shù)據(jù)包括線路的各級桿塔經(jīng)緯度坐標(biāo)數(shù)據(jù)、電壓等級、運(yùn)維單位和繞、反擊耐雷水平；s2：匹配所述跳閘線路名稱和雷電定位系統(tǒng)中的線路名稱；s3：確定所述跳閘線路的走廊緩沖區(qū)；s4：以所述線路跳閘時(shí)間前后1分鐘為查詢區(qū)間，查詢雷電定位系統(tǒng)中關(guān)于所述跳閘線路的走廊緩沖區(qū)內(nèi)的所有雷電信息；s5：根據(jù)步驟s4的查詢結(jié)果，逐個(gè)計(jì)算所述雷電與每級桿塔之間的距離，若距離小于所述走廊緩沖區(qū)的半徑，則將所述雷電的參數(shù)及其對應(yīng)的桿塔編號輸出，然后根據(jù)每級桿塔以所述走廊緩沖區(qū)的半徑為半徑繪制圓形，并將不同圓形以切線相連，得到輸電線路緩沖區(qū)，再遍歷查詢所述輸電線路緩沖區(qū)內(nèi)的雷電集合，并與桿塔逐級計(jì)算距離，篩選出所有雷電與桿塔的最小距離；s6：將距桿塔小于0.5公里的落雷定義為疑似導(dǎo)致跳閘的落雷，并記錄所述落雷鄰近的桿塔號、與所述輸電線路的垂直距離以及雷電流幅值；s7：比較所述雷電流幅值與相鄰桿塔的繞、反擊耐雷水平，當(dāng)雷電定位系統(tǒng)測得的雷電流幅值i≥反擊耐雷水平i1，那么所述輸電線路的雷擊閃絡(luò)由反擊造成，當(dāng)i在繞擊耐雷水平i2范圍值之內(nèi)，則所述輸電線路的雷擊閃絡(luò)由繞擊造成，否則，無法判定所述輸電線路的雷擊閃絡(luò)原因；s8：將步驟s7的判斷結(jié)果進(jìn)行展示，并保存到雷電定位系統(tǒng)中，同時(shí)推送至監(jiān)測預(yù)警中心。優(yōu)選的，所述步驟s1中跳閘數(shù)據(jù)調(diào)取的具體方法是：先將處于安全ⅱ區(qū)的保護(hù)與錄波信息系統(tǒng)中的跳閘數(shù)據(jù)鏡像推送至位于安全ⅲ區(qū)的綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)內(nèi)的海量準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)平臺數(shù)據(jù)服務(wù)器，最終由所述數(shù)據(jù)服務(wù)器向web應(yīng)用服務(wù)器推送跳閘數(shù)據(jù)。優(yōu)選的，所述安全ⅱ區(qū)與安全ⅲ區(qū)之間部署有橫向正反向隔離裝置。優(yōu)選的，所述步驟s1中的轉(zhuǎn)換是通過建立數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)換組件來實(shí)現(xiàn)的。優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)中心是通過事件觸發(fā)機(jī)制或定時(shí)機(jī)制對數(shù)據(jù)進(jìn)行同步及共享。優(yōu)選的，所述步驟s1中的跳閘時(shí)間精確到毫秒級。優(yōu)選的，所述步驟s2中匹配的具體方法是：通過制定數(shù)據(jù)解析規(guī)則對數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，并在校驗(yàn)后通過設(shè)備編碼進(jìn)行關(guān)聯(lián)。優(yōu)選的，所述校驗(yàn)包括自動(dòng)和手動(dòng)兩種方式。優(yōu)選的，所述關(guān)聯(lián)包括自動(dòng)和手動(dòng)兩種方式。優(yōu)選的，所述步驟s3中走廊緩沖區(qū)的確定方法是：分析跳閘線路走向，統(tǒng)計(jì)線路中桿塔坐標(biāo)東、西、南、北四個(gè)方向的經(jīng)、緯度坐標(biāo)，并分別記為elongitude、wlongitude、slatitude、nlatitude；然后根據(jù)事先預(yù)定的查詢緩沖半徑r，得出一個(gè)查詢緩沖矩形區(qū)域，所述矩形區(qū)域即為走廊緩沖區(qū)，該區(qū)域的西南、東北坐標(biāo)分別為（wlongitude-r，slatitude-r），（elongitude+r，nlatitude+r）。本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明在雷電定位系統(tǒng)基礎(chǔ)上，通過接入、匹配輸電線路的跳閘和臺帳信息實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)鑒別輸電線路雷擊跳閘故障的位置和雷電繞、反擊類型，為查找雷擊故障點(diǎn)和診斷輸電線路的跳閘原因提供技術(shù)支持。該方法的診斷結(jié)果可靠，有利于減少輸電線路因雷擊跳閘導(dǎo)致停運(yùn)的時(shí)間，節(jié)約大量查找故障時(shí)的人、財(cái)、物和時(shí)間成本，提高了供電可靠性。此外，還可為電網(wǎng)企業(yè)內(nèi)異構(gòu)信息系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交互資源共享提供了借鑒參考。附圖說明圖1為本發(fā)明的步驟流程圖。具體實(shí)施方式一種基于自動(dòng)匹配的輸電線路故障原因識別方法，通過web服務(wù)技術(shù)獲取故障數(shù)據(jù)庫中線路跳閘信息或故障測距信息和雷電定位系統(tǒng)中雷電數(shù)據(jù)以及線路臺賬數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行實(shí)時(shí)比對分析，可以及時(shí)得到一條線路跳閘與雷電活動(dòng)相關(guān)性分析結(jié)果，其具體過程如圖1所示，包括以下步驟：s1：從保護(hù)與錄波信息系統(tǒng)中調(diào)取并轉(zhuǎn)換跳閘數(shù)據(jù)，從安全生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)中調(diào)取并轉(zhuǎn)換輸電線路臺賬數(shù)據(jù)，所述跳閘數(shù)據(jù)包括跳閘線路名稱、跳閘線路位置和跳閘時(shí)間，所述跳閘線路位置包括故障測距信息和故障位置前后的桿塔號，所述跳閘時(shí)間與變電站內(nèi)gps時(shí)間同步系統(tǒng)一致，所述輸電線路臺賬數(shù)據(jù)包括線路的各級桿塔經(jīng)緯度坐標(biāo)數(shù)據(jù)、電壓等級、運(yùn)維單位和繞、反擊耐雷水平。線路名稱用于區(qū)別不同線路，雷擊點(diǎn)的空間位置是雷電監(jiān)測獲取的最主要信息之一，輸電線路故障查詢的主要手段就是將雷擊點(diǎn)與線路的空間位置進(jìn)行比對，因此，線路位置信息非常重要，獲取高精度的線路位置信息有利于提高雷電活動(dòng)與線路跳閘故障相關(guān)性分析的可信度，同時(shí)，跳閘時(shí)間也要具有毫秒級的精度。雖經(jīng)多年積累，現(xiàn)有的雷電定位系統(tǒng)基本已錄入110kv及以上輸電線路的坐標(biāo)位置信息，但仍欠缺故障測距、故障位置前后的桿塔號信息。由于保護(hù)與錄波信息系統(tǒng)中的跳閘數(shù)據(jù)位于信息安全ⅱ區(qū)，而雷電定位系統(tǒng)由于位于信息安全ⅲ區(qū)導(dǎo)致其無法直接獲取、應(yīng)用跳閘數(shù)據(jù)，本發(fā)明首先將保護(hù)與錄波信息系統(tǒng)中的跳閘數(shù)據(jù)鏡像推送至位于綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)內(nèi)的海量準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)平臺數(shù)據(jù)服務(wù)器，并在安全ⅱ區(qū)與安全ⅲ區(qū)之間部署橫向正反向隔離裝置，最終通過安全ⅲ區(qū)的數(shù)據(jù)服務(wù)器向web應(yīng)用服務(wù)器推送跳閘數(shù)據(jù)，同時(shí)亦滿足了電力監(jiān)控系統(tǒng)跨區(qū)隔離的安全要求。由于不同的信息系統(tǒng)往往存在數(shù)據(jù)通信的異構(gòu)問題，難以充分體現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)共享的優(yōu)勢。鑒于此，本發(fā)明通過建立數(shù)據(jù)中心即中間數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換組件，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)、保護(hù)與錄波信息系統(tǒng)及雷電定位系統(tǒng)間的編碼映射以及模型轉(zhuǎn)換，并通過事件觸發(fā)機(jī)制或定時(shí)機(jī)制，對數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)進(jìn)行同步及共享。s2：匹配所述跳閘線路名稱和雷電定位系統(tǒng)中的線路名稱。線路名稱用于區(qū)別不同線路，對線路名稱等結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)本身的特性，本發(fā)明通過制定數(shù)據(jù)解析規(guī)則對數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，并在校驗(yàn)后通過設(shè)備編碼進(jìn)行關(guān)聯(lián)，其校驗(yàn)、設(shè)備編碼關(guān)聯(lián)方式包括自動(dòng)和手動(dòng)兩種。s3：確定所述跳閘線路的走廊緩沖區(qū)，其方法是：分析跳閘線路走向，統(tǒng)計(jì)線路中桿塔坐標(biāo)東、西、南、北四個(gè)方向的經(jīng)、緯度坐標(biāo)，并分別記為elongitude、wlongitude、slatitude、nlatitude；然后根據(jù)事先預(yù)定的查詢緩沖半徑r，得出一個(gè)查詢緩沖矩形區(qū)域，所述矩形區(qū)域即為走廊緩沖區(qū)，該區(qū)域的西南（左下）、東北（右上）坐標(biāo)分別為（wlongitude-r，slatitude-r），（elongitude+r，nlatitude+r）。s4：以所述線路跳閘時(shí)間前后1分鐘為查詢區(qū)間，查詢雷電定位系統(tǒng)中關(guān)于所述跳閘線路的走廊緩沖區(qū)內(nèi)的所有雷電信息。s5：根據(jù)步驟s4的查詢結(jié)果，逐個(gè)計(jì)算所述雷電與每級桿塔之間的距離，若距離小于所述走廊緩沖區(qū)的半徑，則將所述雷電的參數(shù)及其對應(yīng)的桿塔編號輸出，然后根據(jù)每級桿塔以所述走廊緩沖區(qū)的半徑為半徑繪制圓形，并將不同圓形以切線相連，得到輸電線路緩沖區(qū)，再遍歷查詢所述輸電線路緩沖區(qū)內(nèi)的雷電集合，并與桿塔逐級計(jì)算距離，篩選出所有雷電與桿塔的最小距離。s6：將距桿塔小于0.5公里的落雷定義為疑似導(dǎo)致跳閘的落雷，并記錄所述落雷鄰近的桿塔號、與所述輸電線路的垂直距離以及雷電流幅值。s7：比較所述雷電流幅值與相鄰桿塔的繞、反擊耐雷水平，當(dāng)雷電定位系統(tǒng)測得的雷電流幅值i≥反擊耐雷水平i1，那么所述輸電線路的雷擊閃絡(luò)由反擊造成，當(dāng)i在繞擊耐雷水平i2范圍值之內(nèi)，則所述輸電線路的雷擊閃絡(luò)由繞擊造成，否則，無法判定所述輸電線路的雷擊閃絡(luò)原因。當(dāng)輸電線路臺帳中缺少耐雷水平參數(shù)時(shí)，系統(tǒng)通過參照默認(rèn)的線路耐雷參數(shù)來識別跳閘故障原因。s8：將步驟s7的判斷結(jié)果進(jìn)行展示，并保存到雷電定位系統(tǒng)中，同時(shí)推送至監(jiān)測預(yù)警中心，依據(jù)顯示線路跳閘診斷結(jié)果，運(yùn)維人員開展巡線及進(jìn)一步的分析。實(shí)施例1以110kv永牽線為例說明如下：首先，調(diào)取跳閘數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)接入跳閘線路名稱和跳閘時(shí)間，并解析信息如下：跳閘線路名：永牽線電壓等級：110kv跳閘時(shí)間：2014-05-3018:06:00。其次，首先調(diào)取雷電定位系統(tǒng)線路信息接口，并匹配跳閘線路如下：編號電壓線路名桿塔數(shù)長度1038110永牽線286865進(jìn)而查詢“永牽線”在“2014-05-3018:06:00”時(shí)間點(diǎn)前后1分鐘，走廊半徑一公里范圍內(nèi)的詳細(xì)落雷信息及耐雷水平，并判定故障點(diǎn)及雷擊類型。最后，診斷結(jié)果，并展示。當(dāng)輸電線路臺帳中缺少耐雷水平參數(shù)時(shí)，系統(tǒng)通過參照默認(rèn)的線路耐雷參數(shù)來識別跳閘故障原因后展示結(jié)果。本發(fā)明的方法首先歸集融合海量雷電監(jiān)測值及線路臺賬信息，并實(shí)時(shí)獲取、匹配線路跳閘信息；然后在比較輸電線路的繞擊、反擊耐雷水平與雷電定位系統(tǒng)監(jiān)測的雷電流幅值基礎(chǔ)上，自動(dòng)鑒別輸電線路跳閘雷擊故障，為雷擊跳閘事故災(zāi)后快速處理的輔助決策提供技術(shù)依據(jù)，攻克了須依賴?yán)讚艄收虾笱簿€查找故障點(diǎn)方能診斷故障類型和判斷故障位置的應(yīng)用局限，大幅縮短了輸電線路故障搶修復(fù)電的時(shí)間。當(dāng)前第1頁12