一种基于大数据的电力通讯网智慧故障处理方法与流程

1.本发明涉及一种基于大数据的电力通讯网智慧故障处理方法，属于电力通讯系统技术领域。


背景技术：

2.配电网作为从输电网接受电能分配到配电所后再向用户供电的网络，是保证社会发展的重要基础设施。对配电网的主要要求是保证供电的连续可靠性，电能数据质量合格以及运行的经济性。
3.但是，现有配电网调度主要对设备量测数据使用固定周期采集方式，数据采集不完整，忽略了中间状态，同时，配电网设备辅助分析系统建设不健全，对设备运行状态的评价和分析能力有所欠缺，不能及时掌握和诊断设备的现时运行状况以及预测未来可能发生的风险。显然，如能对配电网设备运行数据进行全息采集，并在此基础上对数据进行科学合理地分析和评估，辅助配电网检修人员提高设备检修的针对性，在劣化设备发生故障前及时发现并解决问题从而保证配电系统供电的安全性和可靠性，则能有效提高供电安全的水平。
4.由于配电网运行环境复杂，配电设备出现各种问题的情况比较频繁，配电自动化主站系统在执行fa方案时，大都采用先由调度人员审核fa方案，确认无误后再手动执行的半自动方式，这种方式虽然保证了fa方案的正确性，但因为人工干预，降低了fa方案执行的效率，延长了故障停电时间。为了进一步提高配电网供电可靠性，亟需研究fa方案全自动执行的安全保障方法，在保证配电网安全稳定运行的情况下，减少故障处理过程中的人工干预，缩短故障停电时间。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种基于大数据的电力通讯网智慧故障处理方法，提高资源利用率，提高安全稳定性，提高维护效率。
6.为达到上述发明的目的，一种基于大数据的电力通讯网智慧故障处理方法，包括如下步骤，
7.(1)电力通讯网站系统提供各类操作牌，用以配网调度运维人员在配电设备上进行挂牌、摘牌操作；
8.(2)当电力通讯网发生设备故障、终端通讯中断、设备现场有人检修情况时，调度运维人员在系统中对问题设备进行挂牌操作，问题解决后，进行摘牌操作，通过挂、摘不同类型的操作牌实时标识该设备的状态；
9.(3)当配网馈线发生故障时，配电自动化主站系统在fa分析过程中判断馈线上各设备是否挂牌及挂牌类型，确定该馈线是否需要采取安全保障策略，并在fa方案中体现。
10.具体地，在步骤(3)中，具体安全保障策略为：配电自动化主站系统提供了多种类型的操作牌，当配电网设备出现异常状况时，调度运维人员可以根据实际情况选择相应种
类操作牌挂在问题设备上，当挂牌设备所在馈线发生故障时，系统在进行fa分析时需要考虑挂牌设备的问题情况并采取相应安全保障措施。
11.进一步地，在步骤(3)中，具体安全保障措施包括：调试检修类操作牌此类操作牌的类型包括：检修、开关检修、线路检修、调试、三遥调试正常、故障，其fa处理逻辑为：
12.(a)确定开关末端过流元件时，若元件挂有该类操作牌，则向上推一级进行隔离；
13.(b)从末端过流元件向后确定故障边界时，对于挂有该类操作牌的开关，当做分闸处理；(c)若转供电恢复路径的任意开关上挂有该类操作牌，则此路径不用于恢复供电；
14.隔离类操作牌此类操作牌的类型包括：缺陷、不可控、停役、遥控缺陷、三遥退出、未同步三遥、冷备用，其fa处理逻辑为：
15.(a)确定开关末端过流元件时，若元件挂有该类操作牌，则向上推一级进行隔离；
16.(b)从末端过流元件向后确定故障边界时，对于挂有该类操作牌的开关，则跨过该开关外扩一级进行隔离；
17.(c)查找转供路径时，若转供路径的联络开关上挂有该类操作牌，则该路径不用于恢复供电；普通类型操作牌除上述两类操作牌之外的均为普通类操作牌，fa分析时不对挂牌设备进行特殊处理。
18.进一步地，在步骤(2)中，当电力通讯网发生设备故障、终端通讯中断，需要对其进行在线分析，分析步骤如下，
19.(ⅰ)输电线路故障发生条件定义；
20.(ⅱ)输电线路故障分析数据来源配置；
21.(ⅲ)根据输电线路类型获得步骤(1)中输电线路故障发生条件定义，当监测到满足线路故障发生条件时，根据线路id获得步骤(2)中输电线路故障分析数据来源列表，通过全景数据平台收集输电线路故障分析所需的数据，储存于变电站监控系统数据库；
22.(ⅳ)根据输电线路id获得步骤(2)中输电线路故障分析数据来源配置，读取步骤(3)中变电站监控系统数据库中的数据列表，根据数据可靠性及重要性对故障进行分析计算；(
ⅴ
)根据步骤(4)中故障分析计算结果对输电线路故障的处理给出建议。
23.优选地，所述步骤(ⅰ)中，根据不同的线路而定义不同的接地故障发生条件，接地故障发生条件定义为遥信动作、遥信返回、设定时间内遥测值大于设定值、以及设定时间内遥测值小于设定值中的一种或者几种，当存在多种条件时，各种条件之间通过与、或、非逻辑运算输出定义结果,输电线路故障发生条件按照输电线路类型建立索引并储存于变电站监控系统数据库。
24.进一步地，所述步骤(ⅱ)中，根据不同的输电线路定义不同的故障分析数据来源，在定义时，首先定义数据是来源于变电站监控系统的在线数据还是生产管理系统的离线数据，然后定义数据的重要性及可靠性，数据按照输电线路id建立索引储存于变电站监控系统数据库。
25.更进一步地，所述步骤(
ⅴ
)中，根据故障分析结果对故障处理给出建议，对于重要线路当两套线路主保护动作，且无母线差动、开关失灵，保护动作跳闸线路间隔一、二次设备无影响正常运行的异常告警，跳闸线路开关切除故障次数未达到规定次数，建议直接强送；对于非重要线路或者跳闸线路间隔一次设备有影响正常运行的告警信息，跳闸线路间隔二次设备有影响正常运行的告警信息，建议现场处理故障。
26.本发明的一种基于大数据的电力通讯网智慧故障处理方法，跟现有技术相比具有以下优点：
27.(1)本发明研究了基于电力大数据全息时标量测数据技术的电力故障预测方法，采用相关性筛选技术，得到与故障相关性强的参数，通过神经网络bp梯度下降学习算法、实现了设备状态诊断和预测，能够对设备故障进行评估和预警分析，从而及时发现配电网中的薄弱环节，为保障配电网设备的安全稳定运行提供了有效手段；
28.(2)本发明提出了在配电网发生故障时，fa方案不经人工审核，由系统全自动执行时的安全保障方法，通过实际应用表明，所述方法正确有效，可以适应fa方案全自动执行时的安全需求；
29.(3)可以利用已经建好的配电自动化主站系统的挂、摘操作牌功能，不需要重复建设，可以大大降低投资和维护成本；
30.(4)本发明通过在线采集设备能够实时的获取当前最新状态，及时对当前故障进行报警，提高了故障的处理效率；本发明能够提前预报警可能会出现的故障，然后进行现场检测；可以大大减少故障的发生率，降低经济损失。
附图说明
31.图1为实施例1中的方法流程示意图；
32.图2为实施例1中的三层级分布的配电系统故障处理示意图。
具体实施方式
33.以下结合具体实施例，对本发明做进一步说明。
34.实施例1
35.如图1所示，一种基于大数据的电力通讯网智慧故障处理方法，包括如下步骤，
36.(1)电力通讯网站系统提供各类操作牌，用以配网调度运维人员在配电设备上进行挂牌、摘牌操作；
37.(2)当电力通讯网发生设备故障、终端通讯中断、设备现场有人检修情况时，调度运维人员在系统中对问题设备进行挂牌操作，问题解决后，进行摘牌操作，通过挂、摘不同类型的操作牌实时标识该设备的状态；
38.(3)当配网馈线发生故障时，配电自动化主站系统在fa分析过程中判断馈线上各设备是否挂牌及挂牌类型，确定该馈线是否需要采取安全保障策略，并在fa方案中体现。
39.在本实施例中，在步骤(3)中，具体安全保障策略为：配电自动化主站系统提供了多种类型的操作牌，当配电网设备出现异常状况时，调度运维人员可以根据实际情况选择相应种类操作牌挂在问题设备上，当挂牌设备所在馈线发生故障时，系统在进行fa分析时需要考虑挂牌设备的问题情况并采取相应安全保障措施。
40.进一步地，如图2所示，在步骤(3)中，具体安全保障措施包括：调试检修类操作牌此类操作牌的类型包括：检修、开关检修、线路检修、调试、三遥调试正常、故障，其fa处理逻辑为：
41.(a)确定开关末端过流元件时，若元件挂有该类操作牌，则向上推一级进行隔离；
42.(b)从末端过流元件向后确定故障边界时，对于挂有该类操作牌的开关，当做分闸
处理；(c)若转供电恢复路径的任意开关上挂有该类操作牌，则此路径不用于恢复供电；
43.隔离类操作牌此类操作牌的类型包括：缺陷、不可控、停役、遥控缺陷、三遥退出、未同步三遥、冷备用，其fa处理逻辑为：
44.(a)确定开关末端过流元件时，若元件挂有该类操作牌，则向上推一级进行隔离；
45.(b)从末端过流元件向后确定故障边界时，对于挂有该类操作牌的开关，则跨过该开关外扩一级进行隔离；
46.(c)查找转供路径时，若转供路径的联络开关上挂有该类操作牌，则该路径不用于恢复供电；普通类型操作牌除上述两类操作牌之外的均为普通类操作牌，fa分析时不对挂牌设备进行特殊处理。
47.实施例2。
48.一种基于大数据的电力通讯网智慧故障处理方法，包括如下步骤，
49.(1)电力通讯网站系统提供各类操作牌，用以配网调度运维人员在配电设备上进行挂牌、摘牌操作；
50.(2)当电力通讯网发生设备故障、终端通讯中断、设备现场有人检修情况时，调度运维人员在系统中对问题设备进行挂牌操作，问题解决后，进行摘牌操作，通过挂、摘不同类型的操作牌实时标识该设备的状态；
51.(3)当配网馈线发生故障时，配电自动化主站系统在fa分析过程中判断馈线上各设备是否挂牌及挂牌类型，确定该馈线是否需要采取安全保障策略，并在fa方案中体现。
52.具体地，在步骤(3)中，具体安全保障策略为：配电自动化主站系统提供了多种类型的操作牌，当配电网设备出现异常状况时，调度运维人员可以根据实际情况选择相应种类操作牌挂在问题设备上，当挂牌设备所在馈线发生故障时，系统在进行fa分析时需要考虑挂牌设备的问题情况并采取相应安全保障措施。
53.进一步地，在步骤(3)中，具体安全保障措施包括：调试检修类操作牌此类操作牌的类型包括：检修、开关检修、线路检修、调试、三遥调试正常、故障，其fa处理逻辑为：
54.(a)确定开关末端过流元件时，若元件挂有该类操作牌，则向上推一级进行隔离；
55.(b)从末端过流元件向后确定故障边界时，对于挂有该类操作牌的开关，当做分闸处理；(c)若转供电恢复路径的任意开关上挂有该类操作牌，则此路径不用于恢复供电；
56.隔离类操作牌此类操作牌的类型包括：缺陷、不可控、停役、遥控缺陷、三遥退出、未同步三遥、冷备用，其fa处理逻辑为：
57.(a)确定开关末端过流元件时，若元件挂有该类操作牌，则向上推一级进行隔离；
58.(b)从末端过流元件向后确定故障边界时，对于挂有该类操作牌的开关，则跨过该开关外扩一级进行隔离；
59.(c)查找转供路径时，若转供路径的联络开关上挂有该类操作牌，则该路径不用于恢复供电；普通类型操作牌除上述两类操作牌之外的均为普通类操作牌，fa分析时不对挂牌设备进行特殊处理。
60.进一步地，在步骤(2)中，当电力通讯网发生设备故障、终端通讯中断，需要对其进行在线分析，分析步骤如下，
61.(ⅰ)输电线路故障发生条件定义；
62.(ⅱ)输电线路故障分析数据来源配置；
63.(ⅲ)根据输电线路类型获得步骤(1)中输电线路故障发生条件定义，当监测到满足线路故障发生条件时，根据线路id获得步骤(2)中输电线路故障分析数据来源列表，通过全景数据平台收集输电线路故障分析所需的数据，储存于变电站监控系统数据库；
64.(ⅳ)根据输电线路id获得步骤(2)中输电线路故障分析数据来源配置，读取步骤(3)中变电站监控系统数据库中的数据列表，根据数据可靠性及重要性对故障进行分析计算；(
ⅴ
)根据步骤(4)中故障分析计算结果对输电线路故障的处理给出建议。
65.优选地，所述步骤(ⅰ)中，根据不同的线路而定义不同的接地故障发生条件，接地故障发生条件定义为遥信动作、遥信返回、设定时间内遥测值大于设定值、以及设定时间内遥测值小于设定值中的一种或者几种，当存在多种条件时，各种条件之间通过与、或、非逻辑运算输出定义结果,输电线路故障发生条件按照输电线路类型建立索引并储存于变电站监控系统数据库。
66.进一步地，所述步骤(ⅱ)中，根据不同的输电线路定义不同的故障分析数据来源，在定义时，首先定义数据是来源于变电站监控系统的在线数据还是生产管理系统的离线数据，然后定义数据的重要性及可靠性，数据按照输电线路id建立索引储存于变电站监控系统数据库。
67.更进一步地，所述步骤(
ⅴ
)中，根据故障分析结果对故障处理给出建议，对于重要线路当两套线路主保护动作，且无母线差动、开关失灵，保护动作跳闸线路间隔一、二次设备无影响正常运行的异常告警，跳闸线路开关切除故障次数未达到规定次数，建议直接强送；对于非重要线路或者跳闸线路间隔一次设备有影响正常运行的告警信息，跳闸线路间隔二次设备有影响正常运行的告警信息，建议现场处理故障。
68.虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但实施例并不是用来限定本发明的。在不脱离本发明之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本发明之保护范围。因此本发明的保护范围应当以本技术的权利要求所界定的内容为标准。

技术特征：
1.一种基于大数据的电力通讯网智慧故障处理方法，其特征在于，包括如下步骤，(1)电力通讯网站系统提供各类操作牌，用以配网调度运维人员在配电设备上进行挂牌、摘牌操作；(2)当电力通讯网发生设备故障、终端通讯中断、设备现场有人检修情况时，调度运维人员在系统中对问题设备进行挂牌操作，问题解决后，进行摘牌操作，通过挂、摘不同类型的操作牌实时标识该设备的状态；(3)当配网馈线发生故障时，配电自动化主站系统在fa分析过程中判断馈线上各设备是否挂牌及挂牌类型，确定该馈线是否需要采取安全保障策略，并在fa方案中体现。2.据权利要求1所述的一种基于大数据的电力通讯网智慧故障处理方法，其特征在于，在步骤(3)中，具体安全保障策略为：配电自动化主站系统提供了多种类型的操作牌，当配电网设备出现异常状况时，调度运维人员可以根据实际情况选择相应种类操作牌挂在问题设备上，当挂牌设备所在馈线发生故障时，系统在进行fa分析时需要考虑挂牌设备的问题情况并采取相应安全保障措施。3.据权利要求2所述的一种基于大数据的电力通讯网智慧故障处理方法，其特征在于，在步骤(3)中，具体安全保障措施包括：调试检修类操作牌此类操作牌的类型包括：检修、开关检修、线路检修、调试、三遥调试正常、故障，其fa处理逻辑为：(a)确定开关末端过流元件时，若元件挂有该类操作牌，则向上推一级进行隔离；(b)从末端过流元件向后确定故障边界时，对于挂有该类操作牌的开关，当做分闸处理；(c)若转供电恢复路径的任意开关上挂有该类操作牌，则此路径不用于恢复供电；隔离类操作牌此类操作牌的类型包括：缺陷、不可控、停役、遥控缺陷、三遥退出、未同步三遥、冷备用，其fa处理逻辑为：(a)确定开关末端过流元件时，若元件挂有该类操作牌，则向上推一级进行隔离；(b)从末端过流元件向后确定故障边界时，对于挂有该类操作牌的开关，则跨过该开关外扩一级进行隔离；(c)查找转供路径时，若转供路径的联络开关上挂有该类操作牌，则该路径不用于恢复供电；普通类型操作牌除上述两类操作牌之外的均为普通类操作牌，fa分析时不对挂牌设备进行特殊处理。4.据权利要求1所述的一种基于大数据的电力通讯网智慧故障处理方法，其特征在于，在步骤(2)中，当电力通讯网发生设备故障、终端通讯中断，需要对其进行在线分析，分析步骤如下，(ⅰ)输电线路故障发生条件定义；(ⅱ)输电线路故障分析数据来源配置；(ⅲ)根据输电线路类型获得步骤(1)中输电线路故障发生条件定义，当监测到满足线路故障发生条件时，根据线路id获得步骤(2)中输电线路故障分析数据来源列表，通过全景数据平台收集输电线路故障分析所需的数据，储存于变电站监控系统数据库；(ⅳ)根据输电线路id获得步骤(2)中输电线路故障分析数据来源配置，读取步骤(3)中变电站监控系统数据库中的数据列表，根据数据可靠性及重要性对故障进行分析计算；(
ⅴ
)根据步骤(4)中故障分析计算结果对输电线路故障的处理给出建议。
5.据权利要求4所述的一种基于大数据的电力通讯网智慧故障处理方法，其特征在于，所述步骤(ⅰ)中，根据不同的线路而定义不同的接地故障发生条件，接地故障发生条件定义为遥信动作、遥信返回、设定时间内遥测值大于设定值、以及设定时间内遥测值小于设定值中的一种或者几种，当存在多种条件时，各种条件之间通过与、或、非逻辑运算输出定义结果,输电线路故障发生条件按照输电线路类型建立索引并储存于变电站监控系统数据库。6.据权利要求4所述的一种基于大数据的电力通讯网智慧故障处理方法，其特征在于，所述步骤(ⅱ)中，根据不同的输电线路定义不同的故障分析数据来源，在定义时，首先定义数据是来源于变电站监控系统的在线数据还是生产管理系统的离线数据，然后定义数据的重要性及可靠性，数据按照输电线路id建立索引储存于变电站监控系统数据库。7.据权利要求4所述的一种基于大数据的电力通讯网智慧故障处理方法，其特征在于，所述步骤(
ⅴ
)中，根据故障分析结果对故障处理给出建议，对于重要线路当两套线路主保护动作，且无母线差动、开关失灵，保护动作跳闸线路间隔一、二次设备无影响正常运行的异常告警，跳闸线路开关切除故障次数未达到规定次数，建议直接强送；对于非重要线路或者跳闸线路间隔一次设备有影响正常运行的告警信息，跳闸线路间隔二次设备有影响正常运行的告警信息，建议现场处理故障。

技术总结
本发明涉及一种基于大数据的电力通讯网智慧故障处理方法，种基于大数据的电力通讯网智慧故障处理方法，包括如下步骤，(1)电力通讯网站系统提供各类操作牌，用以配网调度运维人员在配电设备上进行挂牌、摘牌操作；(2)当电力通讯网发生设备故障、终端通讯中断、设备现场有人检修情况时，调度运维人员在系统中对问题设备进行挂牌操作，问题解决后，进行摘牌操作；(3)当配网馈线发生故障时，配电自动化主站系统在FA分析过程中判断馈线上各设备是否挂牌及挂牌类型，确定该馈线是否需要采取安全保障策略，并在FA方案中体现。本发明通过在线采集设备能够实时的获取当前最新状态，及时对当前故障进行报警，提高了故障的处理效率。提高了故障的处理效率。提高了故障的处理效率。


技术研发人员：费孔鹤 李岑 李勇 周兵 宋宜泽 秦翔 戴术倩
受保护的技术使用者：中邮建技术有限公司
技术研发日：2023.06.05
技术公布日：2023/8/13