一种基于花瓣式电网的馈线自动化测试方法与流程

本发明属于电网馈线测试技术领域，尤其涉及一种基于花瓣式电网馈线自动化测试方法。

背景技术：

配电网花瓣形接线方式作为一种可推广的运行方式和技术方案，为全面开展世界一流配电网建设提供了新的思路和支撑手段。花瓣形电网由同一个变电站的每两回馈线通过中压开闭所手拉手环接成一个“花瓣型”中压环网；不同变电站的“花瓣”形环网彼此相切相互连接，多个“花瓣型”环网构成以变电站为中心的一朵“花”形。正常运行时，花瓣型环形配电网不跨区供电，花瓣之间的联络开关断开，变电站内的联络开关闭合，只是在故障时通过变电站内或变电站间的母线联络进行花瓣间大范围的负荷转供，并且重要负荷由于设置在花瓣之间的联络处，实现了多电源互备，因此极大地提升了供电的灵活性和可靠性。分布式电源装置是指功率为数千瓦至50mw小型模块式的、与环境兼容的独立电源。这些电源由电力部门、电力用户或第3方所有，用以满足电力系统和用户特定的要求。如调峰、为边远用户或商业区和居民区供电，节省输变电投资、提高供电可靠性等等。

馈线自动化是电网进行故障定位、故障隔离以及供电恢复过程中的重要过程，馈线自动化基于馈线测试系统以及测试装置，提高了电网自愈能力，避免了电网故障的扩展。

技术实现要素：

本发明创造的目的在于，提供一种应用于花瓣形电网的馈线自动化测试方法，以便与实现馈线自动化系统的测试，便于检测和调试功能，以可在故障发生前即进行有效测试，推进配线自动化的实施水准，提高供电可靠性。

为实现上述目的，本发明创造采用如下技术方案。

一种基于花瓣式电网馈线自动化测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1.建立待测试线路的拓扑模型，建立交互逻辑；

具体而言，以配电网络实际接线方式为基础建立分布式拓扑模型，建立与一次模型相匹配的通信链路与通信机制，确立信息交互的信息体结构语法、语义以及消息响应的机制；将上述内容应用至交互系统的控制逻辑应用中，实现分布式交互仿真；

步骤2.设置相关参数，建立待测试线路的测试模型；

具体而言，基于网络拓扑数据，对配电网进行接线分析，获取各个节点的正常运行状态潮流分布，基于故障类型和短路电流计算方法，计算各开关节点处的短路电气特征，结合仿真测试软件建立待测试线路的故障模型；设置馈线保护动作时间、故障电流及电压值；绘制单线图模型；

步骤3.统一时间控制

具体而言，基于步骤2的内容确定测试过程中需要响应或者控制的设备，对gps、ieee1588、网络对时进行统一，检测各时钟源的信号以实现对本地时钟的控制，使其满足测试过程中时序控制要求；

步骤4.生成测试用例，形成测试方案

具体而言，根据待测网络模型生成测试用例，形成配网馈线自动化测试方案；所述测试用例包括：网络初始运行状态、故障设定数据、系统干扰数据；

初始运行状态包括：开关、刀闸、远方/就地位置的数字量信号初始状态，典型负荷节点的电流、电压、功率模拟量数据；

故障设定数据，包括：故障类型、故障时间、故障定位信息；

系统干扰数据，包括：开关对遥控的响应方式，即立即响应/拒绝响应/延时响应对应开关设备的正常/拒动/缓动，以及设备通信故障状态数据；

步骤5.生成测试用例断面数据；

具体而言，将导入配电网运行仿真系统的测试用例逐个读取分析，对数据进行分解、整理，记录断面数据，包括：该断面下开关的模拟量和数据量数据；

步骤6.测试报告生成工具

获取各点测试记录，待测配电网拓扑状态以及测试案例，测试时间，测试用例初始值以及开关动作相应数据。

对上述方案的进一步改进或者细化还包括，测试用例断面获取的流程包括，获取各个节点的正常运行状态潮流分布，具体是指在正常运行状态下，根据输入的当前开关分合状态、典型节点的负荷数据以及配电网运行拓扑，形成全网节点的电流、电压和功率数据；根据故障点的定位、故障性质以及系统输入的控制数据，结合电网运行拓扑，形成故障点上游各负荷点的故障电流，同时保持下游负荷数据不变；通过连续的潮流分布计算与故障特性分析，可以形成配电网络运行的一系列典型的运行断面，包括故障前正常运行断面、故障时的运行断面、保护跳闸后的运行断面、重合闸后的运行断面等，这些断面是案例预置测试法的基础数据。

对上述方案的进一步改进或者细化还包括，还包括可选择的执行的步骤，包括：利用网卡驱动程序以及socket层封装方法，以socket层封装作为独立任务，给各通讯模块建立收发socket以便于实现远距离测试以及数据上传下载等传输控制的步骤；维护规约、根据测试需求或者上层控制，建立1041、103、104规约机制与控制逻辑的步骤。

对上述方案的进一步改进或者细化还包括，开关的模拟量和数据量数据至少包括三相电流和电压、零序电流和电压，开关、刀闸状态以及远方和就地状态，开关与自动化装置间的通信状态，开关的遥控响应方式，开关状态的持续时间。

其有益效果在于：

本发明的基于花瓣式电网馈线自动化测试方法，可以应用多种场合的故障逻辑测试方法，通过预置或者在线案例实现多种类型的馈线方案测试，既可以在用于在实验室内验证馈线自动化系统的故障处理逻辑的准确性，也可以应用于现场的馈线自动化系统的逻辑测试，提高馈线系统的测试效率，提高电网的稳定性。

附图说明

图1为本发明的基于花瓣式电网馈线自动化测试方法的流程示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明创造作详细说明。

图1为本发明的基于花瓣式电网馈线自动化测试方法的流程示意图；

步骤1.建立待测试线路的拓扑模型，建立交互逻辑；

具体而言，以配电网络实际接线方式为基础建立分布式拓扑模型，建立与一次模型相匹配的通信链路与通信机制，确立信息交互的信息体结构语法、语义以及消息响应的机制；将上述内容应用至交互系统的控制逻辑应用中，实现分布式交互仿真；

步骤2.设置相关参数，建立待测试线路的测试模型；

具体而言，基于网络拓扑数据，对配电网进行接线分析，获取各个节点的正常运行状态潮流分布，基于故障类型和短路电流计算方法，计算各开关节点处的短路电气特征，结合仿真测试软件建立待测试线路的故障模型；设置馈线保护动作时间、故障电流及电压值；绘制单线图模型；

步骤3.统一时间控制

具体而言，基于步骤2的内容确定测试过程中需要响应或者控制的设备，对gps、ieee1588、网络对时进行统一，检测各时钟源的信号以实现对本地时钟的控制，使其满足测试过程中时序控制要求；

步骤4.生成测试用例，形成测试方案

具体而言，根据待测网络模型生成测试用例，形成配网馈线自动化测试方案；所述测试用例包括：网络初始运行状态、故障设定数据、系统干扰数据；

初始运行状态包括：开关、刀闸、远方/就地位置的数字量信号初始状态，典型负荷节点的电流、电压、功率模拟量数据；

故障设定数据，包括：故障类型、故障时间、故障定位信息；

系统干扰数据，包括：开关对遥控的响应方式，即立即响应/拒绝响应/延时响应对应开关设备的正常/拒动/缓动，以及设备通信故障状态数据；

特别的，

步骤5.生成测试用例断面数据；

具体而言，将导入配电网运行仿真系统的测试用例逐个读取分析，对数据进行分解、整理，记录断面数据，包括：该断面下开关的模拟量和数据量数据；

该断面下开关的模拟量和数据量数据至少包括三相电流和电压、零序电流和电压，开关、刀闸状态以及远方和就地状态，开关与自动化装置间的通信状态，开关的遥控响应方式，开关状态的持续时间；

其中，测试用例断面获取的流程包括，获取各个节点的正常运行状态潮流分布，具体是指在正常运行状态下，根据输入的当前开关分合状态、典型节点的负荷数据以及配电网运行拓扑，形成全网节点的电流、电压和功率数据；根据故障点的定位、故障性质以及系统输入的控制数据，结合电网运行拓扑，形成故障点上游各负荷点的故障电流，同时保持下游负荷数据不变；通过连续的潮流分布计算与故障特性分析，可以形成配电网络运行的一系列典型的运行断面，包括故障前正常运行断面、故障时的运行断面、保护跳闸后的运行断面、重合闸后的运行断面等，这些断面是案例预置测试法的基础数据。

步骤6.测试报告生成工具

获取各点测试记录，待测配电网拓扑状态以及测试案例，测试时间，测试用例初始值以及开关动作相应数据；

对上述方案的进一步优化内容还包括，基于实际电网馈线测试针对的侧重点或者测试数据的需要，可选择的执行以下步骤，包括：

利用网卡驱动程序以及socket层封装方法，以socket层封装作为独立任务，给各通讯模块建立收发socket以便于实现远距离测试以及数据上传下载等传输控制；维护规约，根据测试需求或者上层控制，建立1041、103、104等规约机制与控制逻辑。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明创造的技术方案，而非对本发明创造保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明创造作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明创造的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明创造技术方案的实质和范围。