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配網故障在線監測平臺

2017-05-18

    ▍ 項目概述

    隨著城鄉居民生活水平的不斷提高,對電力的依賴程度電能質量要求也隨之提升,這就對線路的供電能力和供電質量提出了更高的要求。配電線路是電力系統的終端,是電力系統的重要組成部分,直接面對用戶端,與人們的生活息息相關,因此,配網線路故障更加引起人們的關注。然而,配網線路因點多、面廣、線長,走徑復雜,設備質量參差不齊等原因增加了查找具體故障點的難度10kV線路故障指示器的安裝,能快速確定短路及接地故障區段,縮短停電時間,縮小停電范圍,不僅是提高供電可靠性的重要措施,也是建設智能化電網不可缺少的技術力量。

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    然而,目前故障指示器的通信終端設備與系統主站的通信接口、通信協議、數據格式不統一,各個廠家使用自定義的通信規約,各個系統無法兼容其他家系統,導致主站無法統一集成,終端數據無法統一接入。云南電網現已安裝的故障指示器安裝運行現狀如下:

    1) 各個廠家的設備只能接入到各自的主站中,雖可進行數據整合接入,但是接入工作量大、極復雜,且只能掌握設備有限的數據。

    2) 很多設備運用的是短信模式,只發送故障信息,但當檢測不到故障時就一直不發送信息,無法得知設備是已經壞了,還是正常運行,故完全無法掌握設備運行情況。

    3) 很多設備故障判斷的閥值為出廠閥值,與運行現場不匹配,又不能靈活配置,導致有些故障達不到條件而拒動等情況。

    4) 故障指示器地址與通信主機綁定了,一套設備成本極高,若僅僅是指示器壞了就導致整套設備報廢,致使設備資源不能有效利用。

    為順應電網行業智能電網管理的發展趨勢,為規范故障監測接入標準,研發配網故障在線監測平臺。平臺實現故障監測終端的統一接入、統一管理,實現數據的集中存儲、分析。終端數據統一管理為平臺數據挖掘、線路故障定位提供支持,打造省級的配網故障檢查平臺。

    
    ▍ 功能概述   

    配網故障在線監測平臺主要包含:數據采集、數據分析展示兩部分:

    數據采集接入:

    數據接入方式按照兼容并包、平滑過渡的方式,對于已投運的故障指示器和對應的廠家主站,采用系統數據交互的方式接入數據;對于新裝設備,按照云南電網公司故障指示器標準通訊協議的方式接入數據,即新裝設備直接接入前置機。

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    針對已投運的故障指示器和廠家主站,明確系統數據交互接入方式的具體數據定義和接入方法,采用同步抽取的方式。


    1)數據同步架構


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    采用數據庫接口方式,主要有以下方案:

    方案1:存儲過程,此種效率是最高的,開發的接口可以根據條件只傳輸增量數據,可以是采用數據抽取和數據推送兩種模式。其中數據抽取方式是:廠家開放接口,同步程序定期調用接口抽取數據到中間數據庫;數據推送方式是:中間數據庫開放接口,廠家定期將數據推送到中間數據庫。

    方案2:視圖(虛擬表)同步,廠家開放視圖接口,同步程序訪問視圖實現對數據的抽取。

    方案3:物理表(需要提供數據字典),實現方式可以是同步程序定時從廠家數據庫中抽取,也可以是廠家直接向目標數據庫中推送。


    2)標準規約接入

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    整個配電線路故障在線監測系統簡圖如上圖所示,主要由終端設備層、數據采集處理層、主站展示層組成,而數據采集的核心內容包括協議路由分發、數據解析處理響應、外部接口調用,具體架構即為上圖紅色虛線框中的架構。

    

    前置機采集系統是基于TCP服務構建,核心交互流程:

    1)通過監聽TCP服務的端口,從而接收自終端設備傳輸的報文信息;

    2)調用協議路由分發功能,把相應的信息分發給對應的協議類處理;

    3)協議類實現對報文的校驗、解析、存儲、應答響應的工作;

    同時,采集系統開放接口供外部系統調用,當外部系統調用接口后,接口功能將需要執行的功能存放在任務隊列中依次執行。

    

    數據分析展示(主站系統):

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    主站系統主要實現配電網故障監測系統的數據分析展示部分,主要包含臺賬管理,數據分析統計,終端監控等。其中臺賬管理主要包括:機構管理、變電站管理、線路管理、終端管理、指示器管理、信號源管理、單線圖繪制及管理等,數據統計分析主要包括:故障定位、實時數據展現、歷史數據展現、按機構/線路/廠家/月份等多維度進行設備在線率分析、故障準確分析等;終端接口調用主要提供:總召、校時、心跳周期下發、自檢周期設置、遙測周期設置、服務ip修改、終端指示器配對更換等。


    ▍ 成功案例

在云南電力試驗研究院(集團)有限公司投運,覆蓋包括大理、版納、怒江、德宏、昆明等供電局。

   





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