一种配电网集中型馈线自动化系统的评价方法与流程

本申请涉及配电网馈线自动化技术领域，尤其涉及一种配电网集中型馈线自动化系统的评价方法。

背景技术：

馈线自动化主要是根据安装在配电线路上的配电终端dtu(datatransferunit，数据传输装置)采集的故障信号，结合配电线路的网络拓扑以及故障前的运行状态，自动实现故障区段的定位、隔离及非故障区域的供电恢复；馈线自动化对提供供电可靠性与供电质量有非常重要的作用。

然而馈线自动化涉及的环节非常多，即与一次系统如开关的运行特性有关，还涉及到配电终端内部的各种配置参数及决策中心的各种参数，这些参数的正确性与相互之间是否能够协同工作，是关系到馈线自动化是否成功的关键因素。

目前，配电网集中型馈线自动化系统已逐步投入使用，为了保证馈线自动化的成功，对配电网集中型馈线自动化系统的性能状态及配电网主站动作过程和动作结果进行评价显得尤为重要。

技术实现要素：

本申请提供了一种配电网集中型馈线自动化系统的评价方法，以对配电网集中型馈线自动化系统的性能状态及配电网主站动作过程和动作结果进行评价保证馈线自动化的成功。

为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：

本申请提供的一种配电网集中型馈线自动化系统的评价方法，所述方法包括：

所述评价包括分别对配电网终端和配电网主站的评价；

所述配电网终端的评价包括：

根据馈线自动化测试仪获取线路的电气量值，所述电气量值包括电流值和电压值；

根据所述电气量值获取线路电气量值的平均值和标准差；

根据所述平均值和标准差获取所述电气量值的合格范围；

根据所述电气量值和所述合格范围判断线路的电气量是否合格，当所述电气量值在所述合格范围内时线路的电气量合格，否则不合格；

所述配电网主站的评价包括：

根据馈线自动化测试仪获取路故障处理过程中区段状态的转变方向；

根据所述区段状态的转变方向判断开关动作过程的合理性；

根据非故障区处理电量恢复率判断开关动作结果的合理性。

优选地，所述根据馈线自动化测试仪获取线路的电气量值包括：

将n台馈线自动化测试仪与n台待测配电网终端dtu分别通信连接；

控制台将仿真数据传递到每台馈线自动化测试仪，馈线自动化测试仪根据所述仿真数据控制输出模块输出电气数据。

优选地，所述根据馈线自动化测试仪获取线路的电气量值还包括：

馈线自动化测试仪通过输入模块接收待测配电网终端dtu发出的遥控信号，同时将所述遥控信号传输至控制台。

优选地，所述电气数据包括模拟量输出数据和数字量输出数据，其中：

所述模拟量输出数据包括三相电流、三相电压、零序电流及零序电压；

所述数字量输出数据包括开关的常闭节点、常开节点、故障指示器信号、零序故障指示器信号、远方就地信号、接地刀信号及闭锁信号。

优选地，所述根据所述电气量值获取线路电气量值的平均值和标准差包括：

根据获取线路电气量值的平均值，其中，k为每台终端dtu测得的电压值或电流值，n为所述线路终端dtu的数量；

根据获取线路电气量值的标准差，其中，k：每台配电网终端dtu测得的电压值或电流值，

所述线路终端dtu测得电压或电流的平均值；n为所述线路终端dtu的数量。

优选地，所述根据所述平均值和标准差获取所述电气量值的合格范围包括：

根据所述平均值和标准差δ获取所述电气量值的合格范围；

所述合格范围为其中μ＝1.6。

优选地，所述根据所述区段状态的转变方向判断开关动作过程的合理性包括：

所述区段状态包括带电态、故障态、停电态及待恢复态；

当故障态转变为停电态时开关动作过程合理；

当待恢复态转变为故障态时开关动作过程合理；

当待恢复态转变为带电态时开关动作过程合理；

当待恢复态转变为停电态时开关动作过程合理；

否则，其余区段状态间转变时开关动作过程均不合理。

优选地，所述根据非故障区处理电量恢复率判断开关动作结果的合理性包括：

根据rfh＝sfh/ast×100％获取非故障区处理电量恢复率，式中：sfh为因故障处理动作被恢复供电的供电量；ast为线路发生故障时理论上非故障区单位时间供电量；rfh为非故障区处理电量恢复率；

根据rfh的数值判断开关动作结果的合理性，其中：

当0＜rfh＜1时表明开关动作结果不合理；当rfh＝1时表明开关动作结果不合理；当1＜rfh时线路存在瞬时性故障。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本发明提出一种配电网集中型馈线自动化系统的评价方法，分别从配电网终端dtu电气量精度、配网主站逻辑进行评价。包括配网终端dtu的采集的线路电压和电流电气量的精度是否满足要求，以及配网主站动作过程和动作结果是否正确合理。利用馈线自动化测试仪对配网终端dtu进行同一变量加额定值，包括三相电流、三相电压以及零序电流和零序电压，然后通过该发明算法进行计算最后比对，各dtu测值在合理范围内即为合格，否则即不合格。对于配网主站在故障发生时，动作过程和动作结果通过非故障区的供电恢复率进行合理性评价，以对配电网集中型馈线自动化系统的性能状态及配电网主站动作过程和动作结果进行评价保证馈线自动化的成功。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的配电网集中型馈线自动化系统的配电网终端的评价方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的配电网集中型馈线自动化系统的配电网主站的评价方法的流程示意图；

图3为本发明实施提供的配电网主站发生故障时状态合理转换的结构示意图；

图4为本发明实施提供的单射型线路发生故障时的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

本申请提供的一种配电网集中型馈线自动化系统的评价方法，所述方法包括：

所述评价包括分别对配电网终端和配电网主站的评价；

所述配电网终端的评价方法具体参考图1，图1为本发明实施例提供的配电网集中型馈线自动化系统的配电网终端的评价方法的流程示意图；如图1所示配电网终端的评价方法包括：

s101：根据馈线自动化测试仪获取线路的电气量值，所述电气量值包括电流值和电压值。

具体地，将n台馈线自动化测试仪与n台待测配电网终端dtu分别通信连接；

控制台将仿真数据传递到每台馈线自动化测试仪，馈线自动化测试仪根据所述仿真数据控制输出模块输出电气数据。所述电气数据包括模拟量输出数据和数字量输出数据，其中：

所述模拟量输出数据包括三相电流、三相电压、零序电流及零序电压；

所述数字量输出数据包括开关的常闭节点、常开节点、故障指示器信号、零序故障指示器信号、远方就地信号、接地刀信号及闭锁信号。

s102：根据所述电气量值获取线路电气量值的平均值和标准差。

具体地，根据获取线路电气量值的平均值，其中，k为每台终端dtu测得的电压值或电流值，n为所述线路终端dtu的数量；

根据获取线路电气量值的标准差，其中，k：每台配电网终端dtu测得的电压值或电流值，

所述线路终端dtu测得电压或电流的平均值；n为所述线路终端dtu的数量。

s103：根据所述平均值和标准差获取所述电气量值的合格范围。

具体地，根据所述平均值和标准差δ获取所述电气量值的合格范围；

所述合格范围为其中μ＝1.6。

s104：根据所述电气量值和所述合格范围判断线路的电气量是否合格，当所述电气量值在所述合格范围内时线路的电气量合格，否则不合格。

进一步地，所述根据馈线自动化测试仪获取线路的电气量值还包括：

馈线自动化测试仪通过输入模块接收待测配电网终端dtu发出的遥控信号，同时将所述遥控信号传输至控制台。

所述配电网主站的评价方法具体参考图2，图2为本发明实施例提供的配电网集中型馈线自动化系统的配电网主站的评价方法的流程示意图；该方法从馈线自动化处理的动作过程和动作结果两个角度对馈线自动化处理效果进行综合评价，评价结果能更准确和全面地解释馈线自动化的处理效果，具体方法如图2所示配电网主站的评价方法包括：

s201：根据馈线自动化测试仪获取路故障处理过程中区段状态的转变方向。

s202：根据所述区段状态的转变方向判断开关动作过程的合理性。合理性判断具体参考图3，图3为本发明实施提供的配电网主站发生故障时状态合理转换的结构示意图，如图3所示：

具体地，所述区段状态包括带电态、故障态、停电态及待恢复态；带电态即初始化所有带电区段状态；故障态即故障区段；待恢复态即故障后，因出口断路器及分布式电源出口保护跳闸导致停电的非故障区域；停电态即非带电区段状态。

如图3所示，图3中的箭头方向才是故障处理过程中区段状态转换的合理方向。

当故障态转变为停电态时开关动作过程合理；

当待恢复态转变为故障态时开关动作过程合理；

当待恢复态转变为带电态时开关动作过程合理；

当待恢复态转变为停电态时开关动作过程合理；

否则，其余区段状态间转变时开关动作过程均不合理。

带电态状态正常情况下转变为其它任何状态，都是不合理的。说明正常区域因为故障处理操作而引起失电，是典型的故障范围扩大的案例。

在故障被排除之前，故障区段不能恢复供电。此时不能转变为带电态与待恢复态，只能转变为停电态。

状态待恢复态的区段，可以转变为任何区段，其本身因为故障原因已经停电。

停电态不能转变为其他任何状态。原因是故障前状态为“停电”的区段，调度人员因为检修或者其他原因将该区段从配电网络中隔离，使该区段处于孤岛状态，故障处理，导致该区段与其他区段相连，将可能导致这些区段重新带电，从而可能引发人身安全或者设备安全问题。

s203：根据非故障区处理电量恢复率判断开关动作结果的合理性。

具体地所述根据非故障区处理电量恢复率判断开关动作结果的合理性包括：

根据rfh＝sfh/ast×100％获取非故障区处理电量恢复率，式中：sfh为因故障处理动作被恢复供电的供电量；ast为线路发生故障时理论上非故障区单位时间供电量；rfh为非故障区处理电量恢复率；

根据rfh的数值判断开关动作结果的合理性，其中：

当0＜rfh＜1时表明开关动作结果不合理；当rfh＝1时表明开关动作结果不合理；当1＜rfh时线路存在瞬时性故障。

本申请中之所以采用供电量作为恢复率的指标，是因为电量是负荷与时间的乘积，能反映最终恢复区段的额定容量大小与速度，所以该指标不仅容纳了供电故障处理率，而且包括了配电线路中的区段负荷量等与经济性相关的指标，同时，一定程度也反应了配电一次网络的可靠性。

本申请中以图4单射型线路为例，图4为本发明实施提供的单射型线路发生故障时的示意图。

如图4所示，假设变电站出口断路器cb与负荷开关fb1之间的负荷为q1，fb1与fb2之间的负荷为q2，fb2与fb3之间的负荷为q3，fb3与fb4之间的负荷为q4，fb4与fb5之间的负荷为q5。各区段负荷大小可在试验时在配网终端dtu、及主站中获取。

正常带电情况下变电站出口总负荷q总＝q1+q2+q3+q4+q5。

当fb3与fb4之间发生故障时，fb3、fb4分断隔离故障点，此时在非故障区恢复供电后，ast＝q总(理论)＝q1+q2+q3。

如果主站定位、隔离、恢复控制策略正确，则sfh＝q总(理论)＝q1+q2+q3，则rfh＝sfh/ast×100％应等于1。

0＜rfh＜1表明故障处理操作过程有非故障区未复电，存在不合理性；rfh＝1表示该fa的故障处理效果正确；1＜rfh表示该故障为瞬时性故障。

本发明提出一种配电网集中型馈线自动化系统的评价方法，分别从配电网终端dtu电气量精度、配网主站逻辑进行评价。包括配网终端dtu的采集的线路电压和电流电气量的精度是否满足要求，以及配网主站动作过程和动作结果是否正确合理。利用馈线自动化测试仪对配网终端dtu进行同一变量加额定值，包括三相电流、三相电压以及零序电流和零序电压，然后通过该发明算法进行计算最后比对，各dtu测值在合理范围内即为合格，否则即不合格。对于配网主站在故障发生时，动作过程和动作结果通过非故障区的供电恢复率进行合理性评价，以对配电网集中型馈线自动化系统的性能状态及配电网主站动作过程和动作结果进行评价保证馈线自动化的成功。

由于以上实施方式均是在其他方式之上引用结合进行说明，不同实施例之间均具有相同的部分，本说明书中各个实施例之间相同、相似的部分互相参见即可。在此不再详细阐述。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求的内容指出。

以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。