一種配電自動化分布式fa聯動測試方法及系統的製作方法
2023-07-16 11:41:01 1
專利名稱：一種配電自動化分布式fa聯動測試方法及系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及配電網測試領域，尤其是一種配電自動化分布式FA聯動測試方法及系統。
背景技術：
在配電自動化設備中，終端設備如分布式FA (Feeder Automation-饋線自動化)的測試是一項至關重要、工作量龐大的技術任務。智能分布式FA項目在安裝調試完成之後，需要對FA的故障處理功能進行進一步的測試，目的是為了檢驗配置參數的正確性。當前一般採取的測試方法是將FA供電環路的一次線路停電，用繼電保護裝置加載模擬故障電流到相應的測量點上，加載故障電流時各個點的人員用對講機進行同步。這種傳統方法的優點在於，能夠直接操作開關設備，更加貼近真實工況。但是缺點也顯而易見，測試過程中需要線路停電，加載電流需要靠人工喊話來進行同步，難以保證一次性測試的成功率，也沒有直觀地展現測試過程。
發明內容
本發明的首要目的在於提供一種無需對線路停電，直接向FA設備提供故障模擬信號的配電自動化分布式FA聯動測試方法。
為實現上述目的，本實用新型採用了以下技術方案一種配電自動化分布式FA聯動測試方法，該方法包括下列順序的步驟
(1)主站下發繼保測試儀的配置參數，繼保測試儀發送電壓電流信號至分布式FA終端供其採集；
(2)開始測試，分布式FA終端採集到異常電流負荷變化後，判斷出故障，將遙測遙信值上報至主站；
(3)主站接收到異常遙信遙測值後，控制繼保測試儀發送遙控信號至用於模擬柱上開關的開關1 擬裝置；
(4)開關模擬裝置按照接收到的遙控信號動作後，經分布式FA終端向主站反饋處理後的信息。在測試開始前，首先在主站裡把連接線路的網絡拓撲圖畫出來，給出對應著繼保測試儀所需配置參數的數學模型，根據基爾霍夫電流原理，將饋線電流、負荷電流以及故障電流之間的關聯自動生成出來，確定繼保測試儀的配置參數。所述的主站通過分布式FA終端控制繼保測試儀有序地提供三遙信號，繼保測試儀產生的三遙信號與主站之間利用乙太網通信通道交換數據，完成數據模擬工作。所述的主站提供用於展現線路運行情況、分布式FA終端的處理過程以及控制分布式FA終端功能測試過程的人機互動界面，用戶通過人機互動界面進行確認處理。本發明的另一目的在於提供一種配電自動化分布式FA聯動測試系統,包括多個分布式FA終端，還包括與分布式FA終端的輸入輸出端相連的繼保測試儀，繼保測試儀的輸出端與開關模擬裝置的輸入端相連，開關模擬裝置的輸出端與分布式FA終端的輸入端相連。所述的分布式FA終端通過乙太網與主站通訊。所述的分布式FA終端的個數與繼保測試儀的個數一一對應。還包括用於對時間進行同步的GPS對時模塊，其輸出端與繼保測試儀的輸入端相連。由上述技術方案可知，本發明在分布式FA終端上連接繼保測試儀，通過繼保測試儀模擬配電現場的真實故障的發生，完成故障的上報、下達處理和反饋，將被測的主站、通信設備、分布式FA終端和開關模擬裝置等完整地進行閉環測試，通過此過程檢測各個設備之間的配合以及對故障發生後的邏輯處理的正確性。本發明無需對線路停電，直接向FA設備提供故障模擬信號，避免對配電自動化系統的調試中影響一次設備安全正常的運行，測試過程更加簡明快速。
圖1是本發明中分布式FA終端和主站的組成示意 圖2是本發明中的系統結構示意 圖3是等效拓撲結構意 圖4是本發明的工作流程圖。
具體實施例方式一種配電自動化分布式FA聯動測試方法，該方法包括下列順序的步驟(I)主站下發繼保測試儀的配置參數，繼保測試儀發送電壓電流信號至分布式FA終端供其採集；
(2)開始測試，分布式FA終端採集到異常電流負荷變化後，判斷出故障，將遙測遙信值上報至主站；(3)主站接收到異常遙信遙測值後，控制繼保測試儀發送遙控信號至用於模擬柱上開關的開關模擬裝置；(4)開關模擬裝置按照接收到的遙控信號動作後，經分布式FA終端向主站反饋處理後的信息。如圖2、4所示。如圖4所示，在測試開始前，首先在主站裡把連接線路的網絡拓撲圖畫出來，給出對應著繼保測試儀所需配置參數的數學模型，根據基爾霍夫電流原理，將饋線電流、負荷電流以及故障電流之間的關聯自動生成出來，確定繼保測試儀的配置參數。所述的主站通過分布式FA終端控制繼保測試儀有序地提供三遙信號，繼保測試儀產生的三遙信號與主站之間利用乙太網通信通道交換數據，完成數據模擬工作。所述的主站提供用於展現線路運行情況、分布式FA終端的處理過程以及控制分布式FA終端功能測試過程的人機互動界面，用戶通過人機互動界面進行確認處理。如圖2所示，本系統包括多個分布式FA終端，還包括與分布式FA終端的輸入輸出端相連的繼保測試儀，繼保測試儀的輸出端與開關模擬裝置的輸入端相連，開關模擬裝置的輸出端與分布式FA終端的輸入端相連。所述的分布式FA終端通過乙太網與主站通訊。所述的分布式FA終端的個數與繼保測試儀的個數一一對應。還包括用於對時間進行同步的GPS對時模塊，其輸出端與繼保測試儀的輸入端相連。如圖1所示為配電線路上分布式FA的系統組成，各個分布式FA終端採集相應柱上開關的運行情況，如電流、電壓、功率和開關當前位置、儲能完成情況等，並將上述信息經通信網絡發送至主站。在故障發生時，分布式FA終端根據採集到的故障電流信息、失壓信息和開關狀態，按照駐留的故障處理程序，通過通信網絡向相鄰的分布式FA終端發送分閘閉鎖命令或分閘命令，並接收相鄰分布式FA終端發送的相關命令。各分布式FA終端根據自身的故障信息和接收到的其它分布式FA終端發送的命令獨立判斷出故障區段，就地發操作命令，實現故障定位、隔離及非故障區段恢復供電，這一過程不受任何遠方的配電網自動化控制中心控制，由分布式FA終端獨自完成，此時遠方的配電網自動化控制中心與分布式FA終端之間的通信處於休眠狀態。當配電網的運行方式調整時，先通過人工或計算機計算出電網拓撲結構變化後的各個整定參數值，再由遠方的主站將這些參數下發給分布式FA終端，刷新原有定值。如圖2所示，為了測試分布式配電終端的故障判別以及故障隔離、自愈的能力，需要對電力系統中各個站點的配電終端施加故障電流。由於一次故障電流不易模擬，先擬在每個站點配置一臺繼保測試儀，對配電終端施加故障電流。由於故障判別、隔離和自愈對時間精度的要求很高，即在某一時刻若干臺繼保測試儀需要同時輸出故障電流，因此要求每臺繼保測試儀都配置GPS對時模塊。以下結合圖2、3、4對本發明作進一步的說明。1、一次設備故障模擬過程
在測試開始前，首先在主站裡把拓撲結構圖畫出來，如圖3所示，等效拓撲結構中的負荷點為F1、F2、F3. . . FN。有了系統拓撲圖，就可以給出相應的數學模型，這個數學模型對應著繼保測試儀所需配置的參數，根據基爾霍夫電流原理，將饋線電流、負荷電流以及故障電流之間的關聯自動生成出來。在具體測試時，先將現場運行中的分布式FA終端的三遙接線端子直接拔掉，換上繼保測試儀事先接好線的另一套端子，用繼保測試儀提供的電壓電流信號來替換現場的信號給分布式FA終端進行採集。測試過程中無需對一次設備進行停電操作，直接換端子的方式避免了誤接線等問題的發生，非常安全。2、終端故障判別與報文上送過程
分布式FA終端採集到異常電流負荷變化後，判斷出故障，同時將遙測遙信值上報到主站。主站通過分布式FA終端控制繼保測試儀有序地提供三遙信號。3、主站與人機互動界面處理過程
主站接收到異常遙測和遙信後，配電網分析功能和智能處理功能產生響應畫面或處理流程，經過人機互動界面後獲得技術人員的確認處理，控制繼保測試儀發送遙控信號至用於模擬柱上開關的開關模擬裝置。主站提供全面的人機互動界面，清晰展現線路的運行情況，分布式FA終端的處理過程，以及控制分布式FA終端功能測試的過程。4、信息反饋過程
開關模擬裝置按照接收到的遙控信號動作後，經分布式FA終端向主站反饋處理後的信息，形成完整的事件處理流程。綜上所述，本發明在分布式FA終端上連接繼保測試儀，通過繼保測試儀模擬配電現場的真實故障的發生，完成故障的上報、下達處理和反饋，將被測的主站、通信設備、分布式FA終端和開關模擬裝置等完整地進行閉環測試，通過此過程檢測各個設備之間的配合以及對故障發生後的邏輯處理的正確性。本發明無需對線路停電，直接向FA設備提供故障模擬信號，避免對配電自動化系統的調試中影響一次設備安全正常的運行，測試過程更加簡明快速。
權利要求
1.一種配電自動化分布式FA聯動測試方法，該方法包括下列順序的步驟 (1)主站下發繼保測試儀的配置參數，繼保測試儀發送電壓電流信號至分布式FA終端供其採集； (2)開始測試，分布式FA終端採集到異常電流負荷變化後，判斷出故障，將遙測遙信值上報至主站； (3)主站接收到異常遙信遙測值後，控制繼保測試儀發送遙控信號至用於模擬柱上開關的開關1 擬裝置； (4)開關模擬裝置按照接收到的遙控信號動作後，經分布式FA終端向主站反饋處理後的信息。
2.根據權利要求1所述的配電自動化分布式FA聯動測試方法，其特徵在於在測試開始前，首先在主站裡把連接線路的網絡拓撲圖畫出來，給出對應著繼保測試儀所需配置參數的數學模型，根據基爾霍夫電流原理，將饋線電流、負荷電流以及故障電流之間的關聯自動生成出來，確定繼保測試儀的配置參數。
3.根據權利要求1所述的配電自動化分布式FA聯動測試方法，其特徵在於所述的主站通過分布式FA終端控制繼保測試儀有序地提供三遙信號，繼保測試儀產生的三遙信號與主站之間利用乙太網通信通道交換數據，完成數據模擬工作。
4.根據權利要求1所述的配電自動化分布式FA聯動測試方法，其特徵在於所述的主站提供用於展現線路運行情況、分布式FA終端的處理過程以及控制分布式FA終端功能測試過程的人機互動界面，用戶通過人機互動界面進行確認處理。
5.根據權利要求1至4中任意一項所述的配電自動化分布式FA聯動測試系統，包括多個分布式FA終端，其特徵在於還包括與分布式FA終端的輸入輸出端相連的繼保測試儀，繼保測試儀的輸出端與開關模擬裝置的輸入端相連，開關模擬裝置的輸出端與分布式FA終端的輸入端相連。
6.根據權利要求5所述的配電自動化分布式FA聯動測試系統，其特徵在於所述的分布式FA終端通過乙太網與主站通訊。
7.根據權利要求5所述的配電自動化分布式FA聯動測試系統，其特徵在於所述的分布式FA終端的個數與繼保測試儀的個數一一對應。
8.根據權利要求5所述的配電自動化分布式FA聯動測試系統，其特徵在於還包括用於對時間進行同步的GPS對時模塊，其輸出端與繼保測試儀的輸入端相連。
全文摘要
本發明涉及配電自動化分布式FA聯動測試方法，包括主站下發繼保測試儀的配置參數，繼保測試儀發送電壓電流信號至分布式FA終端供其採集；開始測試，分布式FA終端採集到異常電流負荷變化後，判斷出故障，將遙測遙信值上報至主站；主站接收到異常遙信遙測值後，控制繼保測試儀發送遙控信號至用於模擬柱上開關的開關模擬裝置；開關模擬裝置按照接收到的遙控信號動作後，經分布式FA終端向主站反饋處理後的信息。本發明還公開了一種配電自動化分布式FA聯動測試系統。本發明無需對線路停電，直接向FA設備提供故障模擬信號，避免對配電自動化系統的調試中影響一次設備安全正常的運行，測試過程更加簡明快速。
文檔編號H02J13/00GK103051065SQ20121059057
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月29日 優先權日2012年12月29日
發明者李林, 郭晉楠, 施維楊, 張少雷, 朱小麗 申請人:安徽科大智能電網技術有限公司