分布式馈线自动化故障信息交互方法
【专利摘要】本发明提供一种分布式馈线自动化故障信息交互方法，其由具有收发故障信息报文、故障信息应答报文和查询故障信息报文功能的馈线终端实施，包括各馈线终端实时检测故障、检测到故障的馈线终端作为源端向与其相邻的馈线终端周期性发送故障信息报文、相邻馈线终端收到故障信息报文后向源端发送故障信息应答报文、启动故障判断的馈线终端检查相邻馈线终端的故障信息采集完整后进入故障判断算法以确定故障点等步骤。本发明通过增加故障交互报文类型以及多种交互报文相互配合，能够有效解决当前分布式馈线自动化故障信息交互方式中存在的故障隔离时间长、网络流量大等问题。
【专利说明】
分布式馈线自动化故障信息交互方法
技术领域
[0001]本发明涉及电力系统自动化中分布式馈线自动化系统中的一种故障信息交互方法。
【背景技术】
[0002]配网系统的分布式馈线自动化不需要主站与子站参与，根据自身以及相邻故障信息完成故障处理，分布式馈线自动化按故障处理是否需要通信分为无信道分布式馈线自动化和有信道分布式馈线自动化，其中无信道分布式馈线自动化仅利用自身配电终端检测的故障信息进行故障判断;有信道分布式馈线自动化在进行故障处理时利用配电终端之间的相互通信、时序配合完成故障处理，又称为智能分布式馈线自动化(智能分布式FA)。由于智能分布式FA无需开关多次动作且故障处理时间较短，因此在有通信网络的配网区域内大都选择该分布式馈线自动化方式。
[0003]智能分布式FA中，当配电终端检测到故障后与相邻配电终端进行故障信息交互，同时进入FA等待周期，等待配电终端收集故障信息，根据收到的故障信息以及自身故障信息进行分析从而确定故障点。目前的故障信息交互方式有两种，一种为单帧交互方式，检测到故障的配电终端向相邻配电终端仅发送一帧故障信息报文，该方式通信吞吐量小，但是当网络出现短暂性异常时，容易引起故障信息报文丢失从而导致故障点判断错误，为避免出现FA判断错误通常将通信方式改为可靠的tcp通信，采用tcp通信必然带来故障隔离时间的延长。另一种为多帧交互方式，检测到故障的配电终端在FA过程中周期性发送故障信息报文，这种方式可避免信息丢失，但通信吞吐量较大。当网络出现短暂异常时会出现报文延时情况，故障信息有可能在FA判断完成后收到，在以上两种交互方式中通常会将FA等待周期延长，从而导致FA故障隔离时间延长。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是:提供一种分布式馈线自动化故障信息交互方法，其通过增加故障交互报文类型以及多种交互报文相互配合，解决当前分布式馈线自动化故障信息交互方式中存在的故障隔离时间长、网络流量大等问题。
[0005]本发明的技术方案是:本发明的分布式馈线自动化故障信息交互方法，其由分布式馈线自动化中的馈线终端实施，上述的馈线终端为具有收发故障信息报文、故障信息应答报文和查询故障信息报文功能的馈线终端;包括以下步骤:
①分布式馈线自动化系统中各馈线终端实时检测故障；
②馈线终端检测到故障时，该馈线终端作为源端，主动向与其相邻的馈线终端周期性发送故障信息报文；
③相邻馈线终端收到源端的故障信息报文后，向源端发送表示已收到源端当前故障信息的故障信息应答报文;此时源端停止向该相邻馈线终端发送故障信息报文;若源端未接收到该相邻馈线终端的故障信息应答报文，则继续周期性向该相邻馈线终端发送故障信息报文，直至源端接收到该相邻馈线终端发送的故障信息应答报文后，停止向该相邻馈线终端发送故障信息报文；
④启动馈线自动化故障判断的馈线终端检查相邻馈线终端的故障信息是否采集完整，若所有相邻馈线终端的故障信息均已采集，则进入步骤⑥;若尚有相邻馈线终端的故障信息未采集，则进入步骤⑤；
⑤启动馈线自动化故障判断的馈线终端向未采集到故障信息的相邻馈线终端发送查询故障信息报文;收到查询故障信息报文的馈线终端立即将自身当前故障信息以故障信息报文格式发送至查询端；
⑥启动馈线自动化故障判断的馈线终端判定其相邻馈线终端的故障信息采集完整后，立即进入馈线自动化故障判断算法，确定故障点。
[0006]进一步的方案是:上述的馈线终端间的通信方式为udp通信。
[0007]本发明具有积极的效果:(I)本发明的分布式馈线自动化故障信息交互方法，其可适应各种网络通信情况，在网络通信较差时可保证不丢失故障信息内容，不引起馈线自动化误判而导致配电终端误动作;在网络通信正常时可减小馈线自动化故障判断时间；该方法较之于现有技术中的单帧交互方式，馈线自动化故障判断的时间缩短，且未增加网络流量;较之于现有技术中的多帧交互方式，馈线自动化网络流量减小。
【附图说明】
[0008]图1为本发明所采用的馈线终端检测到故障后的故障信息交互流程图；
图2为本发明所采用的馈线终端进入FA故障判断算法前的故障信息采集流程图；
图3为应用本发明的一个实验案例的系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0009]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0010](实施例1)
本实施例的分布式馈线自动化故障信息交互方法，其由分布式馈线自动化中的馈线终端(FTU)实施，馈线终端除具有现有技术中收发故障信息报文(简称FIFM报文)功能外，增加了具有收发故障信息应答报文(简称FACK报文)和查询故障信息报文(简称FQAM报文)功能。
[0011]见图1和图2，本实施例的分布式馈线自动化故障信息交互方法，其主要包括以下步骤:
①分布式馈线自动化系统中各馈线终端实时检测故障；
②馈线终端检测到故障时，该馈线终端作为源端，主动向与其相邻的馈线终端周期性发送FIFM报文；
③相邻馈线终端收到源端的FIFM报文后，向源端发送FACK报文，表示已收到源端当前故障信息;此时源端停止向该相邻馈线终端发送FIFM报文;若源端未接收到该相邻馈线终端的FACK报文，则继续周期性向该相邻馈线终端发送FIFM报文，直至源端接收到该相邻馈线终端发送的FACK报文后，停止向该相邻馈线终端发送FIFM报文；
本实施例中，通过采用故障信息报文(FIFM报文)与故障信息应答报文(FACK报文)相结合的方法可以减少网络流量，在网络良好的情况下检测到故障的馈线终端只需发送一帧故障信息报文即可;而在网络可靠性不高时，又能保证故障信息内容不丢失；
④启动馈线自动化故障判断的馈线终端检查相邻馈线终端的故障信息是否采集完整，若所有相邻馈线终端的故障信息均已采集，则进入步骤⑥;若尚有相邻馈线终端的故障信息未采集，则进入步骤⑤；
⑤启动馈线自动化故障判断的馈线终端向未采集到故障信息的相邻馈线终端发送FQAM报文;收到FQAM报文的馈线终端立即将自身当前故障信息以FIFM报文格式发送至查询端；
⑥启动馈线自动化故障判断的馈线终端判定其相邻馈线终端的故障信息采集完整后，立即进入馈线自动化故障判断算法，确定故障点。
[0012]本实施例中，通过增加故障信息查询报文与馈线自动化故障判断算法相结合，可以保证在网络可靠性不高时，配网终端不会因故障信息的缺失产生误判导致误动作。
[0013]本实施例中，以实验室的馈线终端(FTU)构建的如图3所示的实验系统为例，对本发明的故障信息交互方法进行实验:
图3中，SI和S2为变电站出口保护，Al?AS为配网线路的馈线终端，A3与A4之间发生故障，终端间通信方式为udp(用户数据报协议)通信。
[0014]当A3与A4之间发生故障时，S1、A1、A2、A3检测到故障后向相邻终端周期性发送FIFM报文，时间间隔为20ms; S1、A1、A2、A3、A4接收到相邻终端的FIFM报文后分别向源端发送FACK报文，源端收到FACK报文后停止发送FIFM报文，如图1所示。在udp通信方式下，源端从发送FIFM报文至收到FACK报文的时间在1ms以下，因此通信网络正常情况下，馈线终端只需发送一帧FIFM报文，在通信异常情况下，馈线终端在未收到FACK报文之前每20ms周期性地发送FIFM报文。
[0015]在本实验案例中，参与FA判断的馈线终端S1、A1、A2、A3在进入FA故障分析算法之前需每20ms检查故障信息是否采集完整，S卩Al查看是否已收到SI和A2的故障信息，A2查看是否已收到Al和A3的故障信息，依此类推;若A3发现未收到A4故障信息，则A3向A4发送FQAM报文，A4收到FQAM报文后立即向A3发送当前故障信息的FIFM报文，间隔20ms后当A3发现故障信息已收集完整后进入FA故障分析算法，确定故障点，如图2所示。在通信网络正常情况下，A3、A4判断出故障点的时间在80ms以下。
[0016]以上实施例是对本发明的【具体实施方式】的说明，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本发明的专利保护范围。
【主权项】
1.一种分布式馈线自动化故障信息交互方法，其由分布式馈线自动化中的馈线终端实施，其特征在于:所述的馈线终端为具有收发故障信息报文、故障信息应答报文和查询故障信息报文功能的馈线终端;包括以下步骤: ①分布式馈线自动化系统中各馈线终端实时检测故障； ②馈线终端检测到故障时，该馈线终端作为源端，主动向与其相邻的馈线终端周期性发送故障信息报文； ③相邻馈线终端收到源端的故障信息报文后，向源端发送表示已收到源端当前故障信息的故障信息应答报文;此时源端停止向该相邻馈线终端发送故障信息报文;若源端未接收到该相邻馈线终端的故障信息应答报文，则继续周期性向该相邻馈线终端发送故障信息报文，直至源端接收到该相邻馈线终端发送的故障信息应答报文后，停止向该相邻馈线终端发送故障信息报文； ④启动馈线自动化故障判断的馈线终端检查相邻馈线终端的故障信息是否采集完整，若所有相邻馈线终端的故障信息均已采集，则进入步骤⑥;若尚有相邻馈线终端的故障信息未采集，则进入步骤⑤； ⑤启动馈线自动化故障判断的馈线终端向未采集到故障信息的相邻馈线终端发送查询故障信息报文;收到查询故障信息报文的馈线终端立即将自身当前故障信息以故障信息报文格式发送至查询端； ⑥启动馈线自动化故障判断的馈线终端判定其相邻馈线终端的故障信息采集完整后，立即进入馈线自动化故障判断算法，确定故障点。2.根据权利要求1所述的分布式馈线自动化故障信息交互方法，其特征在于:所述的馈线终端间的通信方式为udp通信。
【文档编号】H04L1/16GK106026394SQ201610438808
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月17日
【发明人】龚冰, 秦勇明, 虞坚阳, 黄亮亮, 温彦军, 黄艳飞
【申请人】国网江苏省电力公司常州供电公司, 国网江苏省电力公司, 国家电网公司, 上海金智晟东电力科技有限公司