環(huán)網(wǎng)供電條件下的故障定位方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于配電自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)網(wǎng)供電條件下的故障定位方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，配電網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)行已經(jīng)越來越重要。配電網(wǎng)自動(dòng)化是運(yùn)用各種技術(shù)及配電設(shè)備，對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控管理，使配電網(wǎng)處于安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、高效的運(yùn)行狀態(tài)。故障定位是配電自動(dòng)化的關(guān)鍵技術(shù)之一，它要求故障發(fā)生時(shí)能夠快速定位故障點(diǎn)，并及時(shí)通知電力部門檢修人員，為電力部門檢修人員排查故障和恢復(fù)供電節(jié)約時(shí)間。
[0003]環(huán)網(wǎng)供電是指把用于供電的電源或供電變壓器連接成一個(gè)環(huán)網(wǎng)供電網(wǎng)絡(luò)，對(duì)每條線路進(jìn)行分段并設(shè)置控制開關(guān)，線路的連接點(diǎn)設(shè)置聯(lián)絡(luò)開關(guān)，利用設(shè)備的延時(shí)進(jìn)行停電區(qū)間的負(fù)荷轉(zhuǎn)換。當(dāng)供電線路的某一區(qū)發(fā)生故障時(shí)，配電系統(tǒng)具備自動(dòng)隔離故障區(qū)段、自動(dòng)恢復(fù)非故障區(qū)段供電的能力，從而達(dá)到縮小停電范圍和減少用戶停電時(shí)間、提高對(duì)用戶供電可靠性的目的。為了達(dá)到以上目的，環(huán)網(wǎng)供電系統(tǒng)通常會(huì)加裝線路故障指示器和饋線終端等自動(dòng)化設(shè)施。
[0004]為了及時(shí)定位環(huán)網(wǎng)供電系統(tǒng)中的故障位置，故障定位方法目前有基于矩陣計(jì)算法、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法、基于遺傳算法的方法、基于專家系統(tǒng)等多種方法，但由于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，這些算法并不能通用，各種算法適用于不同類型的電網(wǎng)模型，而且這類算法通常計(jì)算量大，處理時(shí)間長(zhǎng)，需要借助大量的終端設(shè)備和復(fù)雜的主站系統(tǒng)來支撐。
[0005]目前有一種依靠故障指示器來進(jìn)行故障定位的方法:為每個(gè)故障指示器建立一個(gè)鏈路表，鏈路表中記錄電流方向前端的故障指示器地址，電流方向中第一級(jí)故障指示器的前端故障指示器地址設(shè)置為空。當(dāng)線路發(fā)生接地或者相間短路時(shí)，在電源點(diǎn)和故障點(diǎn)之間會(huì)構(gòu)成回路，該區(qū)段線路上會(huì)產(chǎn)生故障電流。故障指示器監(jiān)測(cè)到故障電流后將信息上報(bào)給通訊終端，由通訊終端上報(bào)給主站系統(tǒng)。主站系統(tǒng)等待一個(gè)時(shí)間周期讓所有監(jiān)測(cè)到的故障信息的故障指示都上報(bào)完成，等待的時(shí)間周期根據(jù)通訊情況一般設(shè)置為幾十秒到幾分鐘，主站收集該時(shí)間周期內(nèi)所有上報(bào)的故障信息，根據(jù)故障指示器鏈路表查找到上述故障指示器中處于鏈路末端的故障指示器，故障位置即處于末端指示器和該指示器電流后端未檢測(cè)到故障的故障指示器之間，并將故障定位結(jié)果通知電力部門。
[0006]但是，該方法的故障指示器鏈路表在系統(tǒng)建立時(shí)初始化完成以后不再變化，而實(shí)際情況中由于電力需求、現(xiàn)實(shí)環(huán)境等因素，引起環(huán)網(wǎng)供電中開關(guān)的分合，從而導(dǎo)致線路中電流方向變化，此時(shí)仍按照此前的鏈路表進(jìn)行故障定位，會(huì)給檢修人員造成錯(cuò)誤的判斷；故障定位方法相對(duì)簡(jiǎn)單，沒有自我調(diào)整的能力，只適應(yīng)單一供電電源的電網(wǎng)，不具備適應(yīng)性和通用性；鏈路表沒有經(jīng)過重復(fù)驗(yàn)證，故障指示器鏈路表建立時(shí)由于人為失誤等原因存在錄入錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)，一旦鏈路表錄入錯(cuò)誤，后續(xù)定位都將出錯(cuò)，沒有充分利用故障指示器等現(xiàn)有條件去彌補(bǔ)不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于一種能夠自動(dòng)識(shí)別環(huán)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、快速準(zhǔn)確定位環(huán)網(wǎng)故障位置的環(huán)網(wǎng)供電條件下的故障定位方法。
[0008]本發(fā)明提供的這種環(huán)網(wǎng)供電條件下的故障定位方法，包括如下步驟:
51:獲取現(xiàn)有環(huán)形供電網(wǎng)的主站系統(tǒng)在初始化時(shí)建立的環(huán)網(wǎng)線路樹形結(jié)構(gòu)模型；
52:當(dāng)環(huán)形供電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，主站系統(tǒng)利用故障指示器上報(bào)的各線路的負(fù)載電流信號(hào)的大小，判斷環(huán)形供電網(wǎng)各開關(guān)的狀態(tài)，重新修正步驟SI中的環(huán)網(wǎng)線路樹形結(jié)構(gòu)模型；
53:主站系統(tǒng)利用步驟S2中修正后的環(huán)網(wǎng)線路樹形結(jié)構(gòu)模型和故障指示器上報(bào)的故障電流的大小，定位故障點(diǎn)。
[0009]所述的環(huán)網(wǎng)樹形結(jié)構(gòu)模型為以環(huán)網(wǎng)中電源節(jié)點(diǎn)為根節(jié)點(diǎn)、以環(huán)網(wǎng)中所有開關(guān)、故障指示器為普通節(jié)點(diǎn)的樹形結(jié)構(gòu)模型。
[0010]所述步驟S3的定位故障點(diǎn)，包括如下步驟:
1)將故障指示器上報(bào)的故障電流的大小進(jìn)行排序，與步驟S2中修正后的環(huán)網(wǎng)線路樹形結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行對(duì)比；
2)若電流大小符合樹形結(jié)構(gòu)模型，即下一層故障指示器節(jié)點(diǎn)上報(bào)的故障電流比上一層故障指示器節(jié)點(diǎn)上報(bào)的故障電流小，則故障點(diǎn)定位在樹形結(jié)構(gòu)末端的有故障電流信號(hào)的故障指示器處；
3)若電流大小不符合樹形結(jié)構(gòu)模型，即下一層故障指示器節(jié)點(diǎn)上報(bào)的故障電流比上一層故障指示器節(jié)點(diǎn)上報(bào)的故障電流大，則依據(jù)故障指示器上報(bào)的故障電流的大小，將故障定位在電流最小的故障指示器處。
[0011]本發(fā)明提供的這種環(huán)網(wǎng)供電條件下的故障定位方法，由于采用了主站系統(tǒng)在初始化時(shí)建立的環(huán)網(wǎng)線路樹形結(jié)構(gòu)模型，并結(jié)合故障指示器上報(bào)的線路電流，因此能夠自動(dòng)修正環(huán)網(wǎng)供電線路的樹形結(jié)構(gòu)模型，能夠自動(dòng)識(shí)別環(huán)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；由于采用了故障指示器上報(bào)的故障電流和線路電流，因此能夠快速修改并生成故障狀態(tài)下環(huán)網(wǎng)線路樹形結(jié)構(gòu)模型，并據(jù)此快速準(zhǔn)確定位環(huán)網(wǎng)故障位置。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的方法流程圖。
[0013]圖2為本發(fā)明的一種實(shí)施方式的環(huán)網(wǎng)線路結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖3為本發(fā)明的一種實(shí)施方式的環(huán)網(wǎng)線路樹形結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖4為本發(fā)明的一種實(shí)施方式的故障點(diǎn)及故障后環(huán)網(wǎng)線路結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖5為本發(fā)明的一種實(shí)施方式的故障后環(huán)網(wǎng)線路樹形結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的環(huán)網(wǎng)供電條件下的故障定位方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0018]如圖1所示為本發(fā)明的方法流程圖，本發(fā)明提供的環(huán)網(wǎng)供電條件下的故障定位方法，包括如下步驟: S1:獲取現(xiàn)有環(huán)形供電網(wǎng)的主站系統(tǒng)在初始化時(shí)建立的環(huán)網(wǎng)線路樹形結(jié)構(gòu)模型；
此時(shí)獲取的環(huán)形供電網(wǎng)的主站系統(tǒng)在初始化時(shí)建立的環(huán)網(wǎng)線路樹形結(jié)構(gòu)模型，為以環(huán)網(wǎng)中電源節(jié)點(diǎn)為根節(jié)點(diǎn)、以環(huán)網(wǎng)中所有開關(guān)、故障指示器為普通節(jié)點(diǎn)的樹形結(jié)構(gòu)模型；
52:當(dāng)環(huán)形供電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，主站系統(tǒng)利用故障指示器上報(bào)的各線路的負(fù)載電流信號(hào)的大小，判斷環(huán)形供電網(wǎng)各開關(guān)的狀態(tài)，重新修正步驟SI中的環(huán)網(wǎng)線路樹形結(jié)構(gòu)模型；
故障指示器不僅能夠上報(bào)其安裝線路的故障電流，也能上傳其安裝線路的負(fù)載電流。故障指示器如果安裝在開關(guān)附近，則如果開關(guān)是分閘狀態(tài)，那么該開關(guān)附近沒有負(fù)載電流，故障指示器監(jiān)測(cè)到的負(fù)載電流幾乎為O，如果開關(guān)是合閘狀態(tài)，那么開關(guān)有負(fù)載電流通過，故障指示器能夠監(jiān)測(cè)到負(fù)載電流；系統(tǒng)依此來判斷線路中開關(guān)的實(shí)時(shí)狀態(tài)，并根據(jù)環(huán)形供電網(wǎng)各開關(guān)的狀態(tài)，重新修正步驟SI中的環(huán)網(wǎng)線路樹形結(jié)構(gòu)模型；
53:主站系統(tǒng)利用步驟S2中修正后的環(huán)網(wǎng)線路樹形結(jié)構(gòu)模型和故障指示器上報(bào)的故障電流的大小，定位故障點(diǎn)，具體包括如下步驟:
1)將故障指示器上報(bào)的故障電流的大小進(jìn)行排序，與