一种中压母线故障自愈与变电站故障批量转供方法与系统与流程

本发明属于电力系统配电自动化，涉及一种中压母线故障自愈与变电站故障批量转供方法与系统。

背景技术：

1、当前配电网相关的故障隔离与转供复电方法一般都是针对馈线故障这类小范围扰动情况，当出现自然灾害、外力破坏等原因导致的输电线倒塌或检修故障等情况，会出现一条或多条母线失压甚至变电站整站停电，这时可能无法确保全部失压母线或者停电厂站恢复供电，会造成配电网大区域范围长距离以及长时间停电，无法保证配电网运行稳定性，严重影响客户体验。

2、为了保证配电网非故障区域正常运行，需要尽快判定位并隔离故障区域，并且短时间内尽快恢复故障区域供电，然而目前区域性大面积停电仍存在依靠人工发现故障难、应急处置耗时长、精准度直观性差等问题，难以保证配电网大面积停电故障的及时感知及快速复电的时效性要求，应急处置很被动，故障无法实时自动感知、人工处置耗时长、精准度差等问题会导致停电时间过长，对居民来说体验感差，对供电企业来说客户满意度差，对抗停电风险能力低，严重影响配电网的运行安全与稳定。

3、现有技术文件1(cn 117096850a)公开了一种中压母线失压故障自动感知及快速自愈方法与系统，其不足之处在于只针对中压母线失压故障做即时处理，缺乏对于整个变电站故障的预案处理及自愈机制。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的不足，本发明提供一种中压母线故障自愈与变电站故障批量转供方法与系统，可实现针对大片区、大面积母线或变电站停电故障的精准识别、主动感知、应急方案处置及快速复电进而完成故障自愈全过程，可有效防止配电网大范围停电，减少人力、物力投入，极大程度缩短停电时间，将故障处置时间从小时级别减低至分钟级别，极大缩减操作时间，大幅提高供电可靠性，极大提高风险处理效率，减轻配调人员压力，保证电网安全稳定运行。

2、本发明采用如下的技术方案。

3、本发明第一方面提出一种中压母线故障自愈与变电站故障批量转供方法，包括：

4、步骤1：打开变电站故障批量转供人机界面，对目标厂站发送变电站方案生成请求得到生成请求对应的关联负荷信息，基于生成请求对应的关联负荷信息进行实时拓扑分析，得到变电站的转供复电方案；

5、步骤2：对步骤1得到的变电站的转供复电方案采取变电站过滤禁止方案和变电站方案优先级排序后，进行方案数据入库，同时向变电站批量转供人机界面发送处理结束消息；

6、步骤3：在步骤2向变电站批量转供人机界面发送处理结束消息后，对变电站用户登录指令进行责任区权限校验和变电站用户登录权限校验，获取登录用户责任区内的厂站信息，得到责任区内目标厂站的转供方案；

7、步骤4：校验目标厂站操作闭锁权限，权限校验成功后，基于变电站故障批量转供人机界面对步骤3得到的责任区内目标厂站的转供方案的操作指令进行变电站转供方案编辑、变电站转供方案校验、变电站转供方案执行、变电站运行方式恢复和变电站历史查询，构建变电站故障批量转供模型；

8、步骤5：依据中压母线失压故障判据自动感知中压母线失压故障，实时拓扑分析获取中压母线转供方案，基于中压母线人机操作界面调用中压母线转供复电方案，构建中压母线故障自愈模型；

9、步骤6：将步骤5得到的中压母线故障自愈模型，结合步骤4得到的变电站故障批量转供模型，构建配电网故障处理模型，实现中压母线失压故障自愈与变电站故障批量转供。

10、优选地，步骤1中，变电站方案生成请求包含全站方案生成请求、线路方案生成请求和母线方案生成请求，具体包括：

11、全站方案生成请求通过点击人机界面右键菜单触发全站方案生成请求事件，向服务端故障分析处理程序发送全站方案生成请求，故障分析处理程序通过表信息获取全站关联负荷信息；

12、线路方案生成请求通过点击人机界面右键菜单触发线路方案生成请求事件，向服务端故障分析处理程序发送线路方案生成请求，故障分析处理程序直接获取线路关联负荷信息；

13、母线方案生成请求通过点击人机界面右键菜单触发母线方案生成请求事件，向服务端故障分析处理程序发送母线方案生成请求，故障分析处理程序通过表信息获取母线关联负荷信息。

14、优选地，步骤1中，拓扑服务根据关联负荷生成实时拓扑方案，具体包括：

15、根据线路的模型拓扑连接关系，根据开关状态分析当前运行方式下获取的主网负荷节点作为本侧起点，从主网负荷节点出发搜索到对侧供电电源点，并从对侧电源点回溯到搜索的起点，获取本侧至对侧转供路径，形成转供方案，遍历转供方案，分析线路所有转供方案，获取对侧电源点信息，依据电源点所属厂站和所属母线信息，分析待转供线路和对侧电源断点线路是否属于同厂站和同母线，过滤同变电站转供、同母线转供和对侧电压为零的转供方案，完成方案过滤后，得到待转供的所有开关路径，分析每个转供开关两端待转侧和借电侧线路主干路径，并将待转侧站内出线断路器作为控分设备，转供开关作为控合设备，给出线路完整的转供方案。

16、优选地，步骤2中，变电站禁止转供安全校验规则，具体包括：

17、校验转供复电方案的联络开关是否挂有禁止操作属性的标志牌，当转供方案联络开关存在挂牌信息时过滤该方案；

18、校验转供复电方案的转供路径中是否存在异常保护状态，存在异常保护状态时过滤该方案。

19、优选地，步骤2中，若线路存在两个及两个以上的方案，对变电站方案优先级排序原则按优先级从高到低排列，得到变电站方案优先级排序原则的排列结果：

20、联络开关为三遥开关、联络开关气压正常、对侧线路未过载、转供路径无分布式电源、含预设的优先联络开关类型、含多电源用户线路负荷、本侧对侧线路不同厂站、遥控开关数最多和对侧线路负载率最低。

21、优选地，步骤2中，向变电站批量转供人机界面发送处理结束信息，具体包括：

22、将经过禁止转供安全校验与变电站方案优先级排序后的转供方案写入数据库，将停电厂站关联设备信息记录在设备故障事件表，并向变电站批量转供人机界面发送故障方案分析处理结束信息。

23、优选地，步骤3中，对变电站用户登录指令进行责任区权限校验，具体包括：

24、变电站人机界面接收到用户登录指令时，根据预设责任区权限关系，校验变电站人机界面登录用户责任区范围，校验通过后，展示责任区范围内厂站信息，变电站人机界面提供方案编辑、方案执行、运行方式恢复和历史查询界面信息，默认展示方案编辑界面。

25、优选地，步骤4中，变电站厂站操作闭锁权限校验，具体包括：

26、校验操作权限时，若有工作站变电站故障批量转供人机界面已获取操作权限，闭锁所有其他工作站变电站故障批量转供人机界面的操作权限，若不存在工作站变电站故障批量转供人机界面获取操作权限，向当前正在获取操作权限的工作站变电站故障批量转供人机界面开放操作权限；

27、对获取到操作权限的变电站故障批量转供人机界面对转供方案进行操作，通过界面操作指令实现变电站全停故障自愈；

28、所有操作前都校验闭锁逻辑，对界面的每个操作，在点击触发处理事件后都判断是否具有对厂站的操作权限，无权限不能操作。

29、优选地，步骤4中，变电站转供方案编辑界面，具体内容包括：

30、查看目标待转供线路所有方案数、转供方案生成时间、添加的备注信息、各转供方案详细操作步骤和方案优先级排序信息，提供方案生成请求、方案优先级调整、方案一键置顶、方案编辑、方案删除指令和方案导出入口，变电站故障批量转供人机界面打开后默认展开方案编辑界面，在方案编辑界面进行方案编辑操作；

31、根据变电站所属区域对所有变电站进行分类，查看目标厂站的线路转供复电方案和每条转供方案的信息，并提供对方案操作的交互接口，主界面提供右键全站方案生成、线路方案生成、母线方案生成、变电站方案保存功能和方案导出功能；

32、选择变电站所属区域，列出所有属于该区域的变电站，选择变电站，进入该变电站所属的线路方案编制线路选择界面；

33、选择任意母线，查看该厂站下目标母线对应馈线的所有方案线路编辑界面；

34、选择任意线路，查看此条线路的所有操作步骤，包含对侧线路名称、操作设备名称和操作设备状态；

35、选择任意线路，查看此条线路的所有信息，并对弹出的方案进行操作，操作包含方案编辑、方案删除、提升优先级/降低优先级和一键置顶。

36、优选地，变电站方案编辑的右键操作指令包含主界面右键操作指令、方案详情页界面右键操作指令和方案详情页界面右键方案编辑操作指令，具体包括：

37、主界面右键操作指令包含全站方案生成指令、母线方案生成指令、线路方案生成指令、变电站方案保存指令和方案导出指令；

38、方案详情页界面右键操作指令包含提升优先级、降低优先级、方案一键置顶、方案编辑和方案删除；

39、方案详情页界面右键方案编辑操作指令包含上移指令、下移指令、添加指令、保存指令和删除指令。

40、优选地，步骤4中，变电站转供方案校验的变电站人为干预方案校验操作指令包含强制校验通过指令、提升优先级指令、降低优先级指令和弹出单线图指令；

41、变电站转供方案校验原则包含运行方式校核、供电能力校核、运行安全校核、线路安全性校核、图模异动校核、遥控操作安全校核、基础遥控数据校核和拓扑五防校核。

42、优选地，步骤4中，变电站转供方案校验页面，展示执行前转出侧线路负荷、执行前转入侧线路负荷、总负荷、对侧厂站名、控分开关、联络开关、校验状态和失败原因，提供方案校验模式选择、操作模式选择、遥控模式选择、校验入口、校验结果展示和人工介入入口。

43、优选地，校验模式包括冷倒和热倒；

44、操作模式包括先分后合和先合后分，冷倒对应先分后合操作模式，热倒对应先合后分操作模式，默认选择冷倒处理故障。

45、优选地，步骤4中，方案通过校验页面校验成功后，显示在方案执行页面方案列表中，变电站方案执行页面，具体包括：

46、方案的执行前转出侧线路负荷、执行前转入侧线路负荷、执行操作步骤、当前执行状态、执行后转出后线路负荷和执行后转入后线路负荷，执行状态中加入操作人和监护人以及机器节点信息，提供操作人与监护人双重权限校验指令、遥控模式选择、方案执行页面提供预置执行按钮、执行模式选择、执行按钮和执行权限验证的交互途径，实时展示执行操作结果。

47、优选地，变电站执行遥控模式选择包括单步执行遥控模式、顺序执行遥控模式和批量执行遥控模式，具体包括：

48、单步执行遥控模式，根据方案排序，由上至下依次执行，冷倒模式下每个方案的开关分合闸设置有方案执行确认按钮，由执行人确定是否继续执行，前一方案成功与否不影响后一方案执行，热倒模式下，每个方案的开关分合闸、方案与方案之间均有设置有方案执行确认按钮，由执行人确定是否继续执行，前一方案成功与否不影响后一方案执行；

49、顺序执行遥控模式，根据方案排序，由上至下依次顺序执行，直到所有记录执行结束，前一方案成功与否不影响后一方案执行；

50、批量执行遥控模式，执行所有线路转供方案中所有开关的遥控，无需人工干预。

51、优选地，步骤4中，变电站运行方式恢复界面，具体过程包括：

52、在变电站故障排除和母线失压解除后，运行方式恢复界面提供恢复原有最优运行方式的转供方案，提供方案校验、方案执行两个页面，提供人工交互入口，由人工决定是否启动运行方式恢复流程。

53、优选地，步骤4中，变电站历史查询页面，具体包括：

54、记录预案执行和运行方式恢复页面的操作记录，变电站历史查询页面提供全部信息展示、预案执行信息展示和运行方式恢复信息展示三个tab页分别展示对应信息，记录方案执行和运行方式恢复页面的操作记录，提供方案导出按钮，导出当前历史查询页面的界面事件记录。

55、本发明第二方面提供一种中压母线故障自愈与变电站故障批量转供自愈系统，用于实现所述的一种中压母线故障自愈与变电站故障批量转供方法，包括：

56、转供方案获取模块：用于打开变电站故障批量转供人机界面，对目标厂站进行变电站方案发送生成请求得到生成请求对应的关联负荷信息，基于生成请求对应的关联的负荷信息进行实时拓扑分析，得到变电站的转供复电方案；

57、转供方案处理模块：用于对变电站的转供复电方案采取变电站过滤禁止方案和变电站方案优先级排序后，进行方案数据入库，同时向变电站批量转供人机界面发送处理结束消息；

58、转供方案查看模块：用于向变电站批量转供人机界面发送处理结束消息后，对变电站用户登录指令进行责任区权限校验和变电站用户登录权限校验，获取登录用户责任区内的厂站信息，得到责任区内目标厂站的转供方案；

59、变电站批量转供自愈模块：校验目标厂站操作闭锁权限，权限校验成功后，通过变电站故障批量转供人机界面对责任区内目标厂站的转供方案的操作指令进行变电站转供方案编辑、变电站转供方案校验、变电站转供方案执行、变电站运行方式恢复和变电站历史查询，得到变电站故障批量转供模块；

60、中压母线故障自愈模块：用于依据中压母线失压故障判据自动感知中压母线失压故障，实时拓扑分析获取中压母线转供方案，基于中压母线人机操作界面调用中压母线转供复电方案，构建中压母线故障自愈模型；

61、配电网故障处理系统构建模块：用于将中压母线故障自愈模型结合变电站故障批量转供模型，构建配电网故障处理模型，实现中压母线失压故障自愈与变电站故障批量转供。

62、优选地，一种终端，包括处理器及存储介质；

63、所述存储介质用于存储指令；

64、所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行所述一种中压母线故障自愈与变电站故障批量转供方法的步骤。

65、优选地，计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述一种中压母线故障自愈与变电站故障批量转供方法的步骤。

66、本发明的有益效果在于，与现有技术相比：

67、区别于以往针对某条馈线或某个小区域的故障处理，本发明基于已有配电主站系统，融合不同系统模型和数据资源，一方面可实时监视中压母线状态，依据母线失压故障判据实现失压母线故障自动感知，另一方面可应急处置变电站停电故障，既可以调取事先编制应急预案，也可根据当前断面实时请求全站方案生成，感知到失压母线信息或者接收到故障变电站信息后，自动启动故障分析处理程序，实时向拓扑服务请求失压母线或故障变电站的转供复电方案，依据禁止转供安全校验规则与策略优先级排序原则进行无效方案筛除、优先级排序并将排序后的方案写入数据库，对于母线失压故障，故障分析处理程序会发送失压母线消息并弹出母线失压自愈人机界面，提供方案调整、校验、执行操作，可通过顺序遥控、并发遥控等方式实现快速复电，对变电站停电故障，故障分析处理程序会直接向变电站批量转供人机界面发送信息处理结束消息，提供方案调整、校验、执行、运方恢复执行等操作，可通过单步遥控、顺序遥控、批量遥控等方式实现快速复电，两功能复电时间均由小时级降至分钟级，打破了过去依靠人工制定方案、手动遥控转供、逐条校核供电安全、让人工逐条执行的工作模式，通过全过程自动化、远程批量遥控操作，可快速实现多条失电线路负荷转移，极大缩减操作时间，大幅提升供电可靠性，极大程度上减轻了配调人员的压力，有力保障了电网安全稳定运行；对于母线失压故障，同时提供图形界面人工介入启动母线自愈功能来处理人工发现的失压母线故障，同样可实现快速复电；此外，两功能均提供历史查询功能，可实现失压母线自愈事件和变电站故障全停自愈事件的全流程处理可追溯，通过发生的同类历史事件对比分析可为后期的应急预案制定、事件应急处理提供决策和经验支撑，极大提升应对风险能力。本发明可实现针对大面积、多区域范围停电的应用场景，进行故障自动感知、应急处置及快速复电，可有效避免造成配电网的大规模停电事故，极大地减少人力、物力投入，有效缩短停电时间，提升应急复电能力，提升客户用电体验，有助于提升客户满意度，有力保障配电网的稳定安全运行。本发明综合了中压母线失压故障与变电站故障处理自愈方法，除了具备紧急应对电网突发中压母线失压重大故障时实现故障自动感知、方案实时生成及复电快速高效功能外，还提供变电站故障预案处理及自愈功能，为更好降低极端条件下电网局部大规模停电的概率不断加大风险、科学合理安排检修计划，本发明的涉及满足了紧急应对电网突发中压母线失压重大故障的应用需求，也可同时满足电网日常运行检修、变电站故障、区域性大面积停电等应用需求，最大程度上降低检修过程引起的停电故障，奖突发故障影响降至最低，实现快速复电。