本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)及其自動化領(lǐng)域，具體而言涉及一種一種基于主站后備的智能分布式FA故障處理方法。

背景技術(shù)：

饋線自動化根據(jù)工作機理的不同分為集中式FA與分布式FA，其中集中式FA過分依賴主站全局信息的準確性，對供電可靠性影響較大；而分布式FA通過相鄰終端的協(xié)調(diào)配合對故障定位、隔離及恢復進行動作，這種方式可以實現(xiàn)故障的迅速隔離及自愈。在目前的智能分布式FA應(yīng)用中，其與配電主站的交互以及協(xié)同處理能力依然存在很大的不足，主要如下：

(1)智能分布式FA的一次設(shè)備自組網(wǎng)能力差：由于其動作的準確性與配電線路拓撲結(jié)構(gòu)息息相關(guān)，當配電線路拓撲結(jié)構(gòu)發(fā)生改變時，尚無對安裝于配電自動化終端內(nèi)的線路拓撲模型進行自動更新的手段和方法，即配電自動化終端無法在配電線路拓撲結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時實現(xiàn)自組網(wǎng)功能；

(2)智能分布式FA與配電自動化主站交互能力差，目前智能分布式FA的應(yīng)用過程中，智能分布式FA與配電自動化主站之間的信息交互及相互配合問題未妥善解決，智能分布式FA與配電自動化主站集中式FA各自獨立運行，缺乏統(tǒng)一協(xié)調(diào)能力。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種基于主站后備的智能分布式FA故障處理方法，定義配電線路的靜態(tài)拓撲與動態(tài)拓撲，并給出了主站系統(tǒng)與分布式FA的交互機制，實現(xiàn)分布式FA與配電主站故障協(xié)同處理。

為達上述目的，本發(fā)明提出一種基于主站后備的智能分布式FA故障處理方法，包括下列步驟：

(1)定義配電線路的靜態(tài)拓撲模型與動態(tài)拓撲模型作為配電線路拓撲變更自適應(yīng)的模型基礎(chǔ)；

(2)通過主站與分布式FA的拓撲模型交互機制完成動態(tài)運行拓撲的生成和下發(fā)；

(3)當配電線路靜態(tài)拓撲發(fā)生變化時，根據(jù)配電線路靜態(tài)拓撲自適應(yīng)算法實現(xiàn)配電線路的靜態(tài)拓撲自適應(yīng)；

(4)當配電線路發(fā)生故障后，分布式FA進入故障隔離程序，同時根據(jù)故障隔離引起配電線路拓撲變更的自適應(yīng)算法完成配電線路拓撲的更新；

(5)當系統(tǒng)進入負荷轉(zhuǎn)供程序后，根據(jù)負荷轉(zhuǎn)供引起配電線路拓撲變更的自適應(yīng)算法完成配電線路拓撲的更新。

進一步，所述步驟(1)中配電線路靜態(tài)拓撲模型儲存在主站系統(tǒng)內(nèi)，模型包含線路具有直接電氣連接的相鄰節(jié)點的對象描述；配電線路動態(tài)拓撲模型在靜態(tài)拓撲模型的基礎(chǔ)上增加了節(jié)點供電電源點、供電路徑以及所對應(yīng)聯(lián)絡(luò)開關(guān)的變化等信息。

進一步，所述步驟(2)中主站與分布式FA的拓撲模型交互機制具體如下：配電終端接入系統(tǒng)后，首先從配電規(guī)劃部門獲取的終端所在配電線路一次接線圖通過主站系統(tǒng)饋線配置工具生成配電線路靜態(tài)拓撲，根據(jù)動態(tài)拓撲的定義，主站接收終端上傳的實時信息，共同生成配電線路的動態(tài)拓撲。接著，動態(tài)拓撲經(jīng)過模型映射器分解轉(zhuǎn)換成配電終端能夠識別的運行拓撲，最后將運行拓撲發(fā)送給相應(yīng)的配電自動化終端；終端拓撲運行模型的交互機制，智能配電終端自身儲存的運行拓撲反映了所監(jiān)測一次設(shè)備的連接關(guān)系，可以通過連接關(guān)系識別相連設(shè)備及相鄰終端，通過IP地址與相鄰終端建立通信連接，可以完成拓撲運行模型的交互。

進一步，所述步驟(3)中配電線路靜態(tài)拓撲自適應(yīng)算法具體如下：當配電線路靜態(tài)拓撲發(fā)生變化，即一次設(shè)備的連接關(guān)系發(fā)生了變化，與主站系統(tǒng)相連的GIS系統(tǒng)通過自身的拓撲分析功能對主站儲存的靜態(tài)拓撲進行修正，完成動態(tài)拓撲的更新，主站系統(tǒng)將修正后的動態(tài)拓撲與配電自動化終端進行交互，實現(xiàn)配電線路的靜態(tài)拓撲自適應(yīng)。

進一步，所述步驟(4)中故障隔離引起配電線路拓撲變更的自適應(yīng)算法具體如下：

當配電線路發(fā)生故障后，分布式FA進入故障隔離程序，配電自動化終端通過協(xié)調(diào)配合確定故障發(fā)生點，繼而命令故障點兩邊相鄰的開關(guān)斷開，將故障有效隔離。如果開關(guān)拒動或者分布式FA出現(xiàn)定位錯誤，故障電流依舊存在，當10s后依舊檢測到故障電流的存在，則主站系統(tǒng)啟動故障隔離程序，充分發(fā)揮主站系統(tǒng)全局信息的準確性，將故障隔離在盡可能小的區(qū)間內(nèi)。故障隔離完成后，主站系統(tǒng)將該區(qū)域拓撲進行更新并將拓撲運行模型進行下發(fā)。

進一步，所述步驟(5)中負荷轉(zhuǎn)供引起配電線路拓撲變更的自適應(yīng)算法具體如下：

當進入負荷轉(zhuǎn)供程序后，相應(yīng)的終端根據(jù)儲存的拓撲運行模型進行電源點追蹤著色，并在主站系統(tǒng)監(jiān)測界面將該負荷開關(guān)原供電路徑點亮。接著，終端自動搜索與該負荷開關(guān)相近的所有分段聯(lián)絡(luò)開關(guān)，并與主站系統(tǒng)進行交互，將可以進行負荷轉(zhuǎn)供的所有配電線路以不同的顏色顯示出來。最后，根據(jù)著色線路自動進行電源負荷容量計算，若電源負荷容量不夠，進入下條線路計算；若電源負荷容量足夠，則將相應(yīng)的分段聯(lián)絡(luò)開關(guān)的狀態(tài)由“分”轉(zhuǎn)變?yōu)椤昂稀?，并結(jié)束拓撲著色，主站側(cè)將更新后的動態(tài)拓撲進行下發(fā)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：通過主站系統(tǒng)與配電自動化終端之間、終端與終端之間的拓撲模型交互機制，實現(xiàn)無論在配電線路連接關(guān)系發(fā)生變化，還是負荷轉(zhuǎn)供、故障隔離、非故障區(qū)恢復供電引起線路拓撲發(fā)生變化的情況下，都能夠快速地進行運行拓撲的更新。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例的基于主站后備的智能分布式FA故障處理方法；

圖2是圖1中步驟S102的主站與分布式FA的拓撲模型交互機制的示意圖；

圖3是圖1中步驟S103中配電線路靜態(tài)拓撲自適應(yīng)算法的流程圖；

圖4是圖1中步驟S104中故障隔離引起配電線路拓撲變更的自適應(yīng)算法的流程圖；

圖5是圖1中步驟S105中負荷轉(zhuǎn)供引起配電線路拓撲變更的自適應(yīng)算法的流程圖。

具體實施方式

為了更了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉具體實施例并配合所附圖式說明如下。

圖1是本發(fā)明實施例的基于主站后備的智能分布式FA故障處理方法。下面對本實施例的基于主站后備的智能分布式FA故障處理方法展開的說明如下：

(1)為了提出對安裝于配電自動化終端內(nèi)的線路拓撲模型進行自動更新的手段和方法，定義了配電線路拓撲在主站系統(tǒng)與終端設(shè)備內(nèi)的模型表達形式。主站系統(tǒng)已經(jīng)形成基于CIM(公共信息模型)的統(tǒng)一建模方法，配電線路拓撲基于CIM的建模方法即運用端點和連接點來表征配網(wǎng)一次設(shè)備的連接關(guān)系。而對于配電終端內(nèi)的線路拓撲模型建模，本發(fā)明采用基于IEC61850標準的建模方法，將該標準運用于變電站內(nèi)IED(智能電子設(shè)備)拓撲模型的建模方式引入到配電終端中，配電終端儲存有基于XML語法的SCL文件來表征所監(jiān)視一次設(shè)備對的連接關(guān)系。其中，配電線路靜態(tài)拓撲模型儲存在主站系統(tǒng)內(nèi)，模型包含線路具有直接電氣連接的相鄰節(jié)點的對象描述；配電線路動態(tài)拓撲模型在靜態(tài)拓撲模型的基礎(chǔ)上增加了節(jié)點供電電源點、供電路徑以及所對應(yīng)聯(lián)絡(luò)開關(guān)的變化等信息，它不僅儲存在主站系統(tǒng)內(nèi)，而且每個配電終端儲存與自身相關(guān)的線路動態(tài)拓撲模型，也叫線路拓撲運行模型。

(2)如圖2所示，配電終端接入系統(tǒng)后，首先從配電規(guī)劃部門獲取的終端所在配電線路一次接線圖通過主站系統(tǒng)饋線配置工具生成配電線路靜態(tài)拓撲，根據(jù)動態(tài)拓撲的定義，主站接收終端上傳的實時信息(開關(guān)狀態(tài)、供電電源等)，共同生成配電線路的動態(tài)拓撲。接著，動態(tài)拓撲經(jīng)過模型映射器分解轉(zhuǎn)換成配電終端能夠識別的運行拓撲，最后將運行拓撲發(fā)送給相應(yīng)的配電自動化終端。終端拓撲運行模型的交互機制，智能配電終端自身儲存的運行拓撲反映了所監(jiān)測一次設(shè)備的連接關(guān)系，可以通過連接關(guān)系識別相連設(shè)備及相鄰終端，通過IP地址與相鄰終端建立通信連接，可以完成拓撲運行模型的交互,。

(3)當配電線路靜態(tài)拓撲發(fā)生變化，即一次設(shè)備的連接關(guān)系發(fā)生了變化，此時與主站系統(tǒng)相連的GIS系統(tǒng)通過自身的拓撲分析功能對主站儲存的靜態(tài)拓撲進行修正，進而完成動態(tài)拓撲的更新，主站系統(tǒng)將修正后的動態(tài)拓撲與配電自動化終端進行交互，從而實現(xiàn)配電線路的靜態(tài)拓撲自適應(yīng)，具體參考圖3。

(4)當配電線路發(fā)生故障后，分布式FA進入故障隔離程序，配電自動化終端通過協(xié)調(diào)配合確定故障發(fā)生點，繼而命令故障點兩邊相鄰的開關(guān)斷開，將故障有效隔離。如果開關(guān)拒動或者分布式FA出現(xiàn)定位錯誤，故障電流依舊存在，當10s后依舊檢測到故障電流的存在，則主站系統(tǒng)啟動故障隔離程序，充分發(fā)揮主站系統(tǒng)全局信息的準確性，將故障隔離在盡可能小的區(qū)間內(nèi)。故障隔離完成后，主站系統(tǒng)將該區(qū)域拓撲進行更新并將拓撲運行模型進行下發(fā)，具體參考圖4。

(5)當進入負荷轉(zhuǎn)供程序后，相應(yīng)的終端根據(jù)儲存的拓撲運行模型進行電源點追蹤著色，并在主站系統(tǒng)監(jiān)測界面將該負荷開關(guān)原供電路徑點亮。接著，終端自動搜索與該負荷開關(guān)相近的所有分段聯(lián)絡(luò)開關(guān)，并與主站系統(tǒng)進行交互，將可以進行負荷轉(zhuǎn)供的所有配電線路以不同的顏色顯示出來。最后，根據(jù)著色線路自動進行電源負荷容量計算，若電源負荷容量不夠，進入下條線路計算；若電源負荷容量足夠，則將相應(yīng)的分段聯(lián)絡(luò)開關(guān)的狀態(tài)由“分”轉(zhuǎn)變?yōu)椤昂稀?，并結(jié)束拓撲著色，主站側(cè)將更新后的動態(tài)拓撲進行下發(fā)，具體參考圖5。

綜上所述，本發(fā)明提出一種基于主站后備的智能分布式FA故障處理方法，通過主站系統(tǒng)與配電自動化終端之間、終端與終端之間的拓撲模型交互機制，實現(xiàn)無論在配電線路連接關(guān)系發(fā)生變化，還是負荷轉(zhuǎn)供、故障隔離、非故障區(qū)恢復供電引起線路拓撲發(fā)生變化的情況下，都能夠快速地進行故障處理以及運行拓撲的更新，實現(xiàn)分布式FA與配電主站故障協(xié)同處理。

雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作各種的更動與潤飾。因此，本發(fā)明的保護范圍當視權(quán)利要求書所界定者為準。