快速定位輸電線路故障點生成計劃方法范文

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摘要：隨著電網規模不斷擴大和結構日益復雜，其安全穩定運行的壓力日益增大，對電網輸電智能運維系統也提出了更高的要求。然而，作為主要輔助決策工具的輸電智能運維系統并不能完全滿足新環境對電網安全運行決策的要求，其應用范圍和決策的智能化水平都有待提高。因此，對電網輸電智能運維系統的研究具有十分重要的理論和實際意義。首先基于電網調度集控報警事件和保信系統故障信息的多數據源的情況，提出基于完整證據鏈和繼電保護信息模型驅動的雙數據源故障診斷新方法，對輸電線路跳閘故障進行快速定位。同時綜合線路跳閘時刻故障點周圍的雷擊數據、氣象數據、監測終端數據、缺陷和隱患等數據，初步研判線路跳閘故障的原因，自動快速生成故障報告和推薦計劃。通過電網運行的實際算例驗證各算法的有效性。

關鍵詞：綜合決策分析；故障診斷；故障快速定位；推薦計劃；輸電智能運維

隨著電網規模的不斷擴大和結構日益復雜，輸電日常運維工作越發繁重，設備運行異常、事故跳閘情況也日益凸顯。長期以來，電網公司高度重視輸電線路運維技術的研究和應用，并形成了一套較為系統、完善的輸電線路運維技術體系，包括防雷害、防外力破壞、防鳥害、防冰、防污閃、防風害、架空輸電線路檢修及搶修、帶電作業等技術。運維技術的發展和應用保障了輸電線路的正常運行，增強了電網的運維水平。在電網傳統運檢模式下，當電網發生線路故障跳閘時，由調度人員發送線路故障信息給運維班組，運維班組聯系變電站獲取繼電保護信息數據和故障測距，然后再自己查找各系統比如雷電系統、氣象系統、安監系統、視頻圖像系統、九防系統、工器具系統的數據。存在輸電智能運維班組人員調取查找的多個系統數據，定位排查線路故障時間長，生成巡檢計劃慢效率低，影響運維班組人員排除故障等問題，因此亟需引入一種快速定位線路故障點，初步分析故障原因，生成推薦計劃給輸電運維人員，提供技術支撐的方法。因此，如何提供一種高效、可靠的輸電智能運維管理系統，自動快速定位故障點，識別、分類現場缺陷和隱患，生成推薦巡檢計劃，提高運維人員工作效率及運維管理水平，是目前本領域技術人員亟需解決的問題之一。對此，本文在輸電智能運維系統基礎上提出基于實時同步安全生產一區的電力調度數據、安全生產二區的保信主站系統數據以及生產管理系統數據、輸電在線監測數據，綜合多源數據分析線路故障，通過程序化智能分析，迅速定位輸電線路故障點并初步判斷故障原因，生成推薦計劃，提升輸電線路故障排查效率。

1多源數據整合

1．1多源數據選擇

基于快速定位線路故障點自動生成巡視推薦計劃的輸電智能運維管理系統監視分析輸電線路故障流程，如圖1所示。安全隔離裝置將電力調度系統的實時數據和繼電保護故障信息主站數據自動同步到安全生產三區；輸電智能運維管理系統實時監視安全生產三區的電力調度數據和繼電保護故障信息主站數據，當判斷出發生線路跳閘故障時，發出線路跳閘故障告警信號，同時輸電智能運維系統的跳閘管理模塊讀取保護故障信息中的保護故障測距，根據故障測距和桿塔塔距計算出故障點附近的桿塔編號，定位到巡檢桿塔。跳閘管理模塊利用輸電智能運維系統獲取的各專業數據信息，生成各專業分析的結果，確定巡檢所需工器具自動生成推薦計劃給運維班組，運維班組根據推薦計劃制定巡視計劃，對故障線路定位故障點進行巡檢，排除故障。當輸電線路發生故障跳閘時，電力調度系統收到開關故障跳閘信號，繼電保護信息主站系統會第一時間收到繼電保護裝置的故障報告和故障測距等信息。該類數據實時性要求高，因此正常情況下，安全隔離裝置會把電力調度系統和繼電保護信息主站系統的數據實時同步至三區的輸電智能運維系統商用數據庫，輸電智能運維系統的跳閘管理模塊實時監控同步至本地數據庫中的電力調度系統數據和繼電保護信息主站系統的數據，甄別線路跳閘信號。由于造成線路故障跳閘原因有很多，比如雷擊、線路舞動、樹障隱患、外破等等。因此輸電智能運維系統的跳閘管理模塊為分析故障原因，需要輸電智能運維系統同步模塊把生產管理系統中的雷電子系統、環境監測子系統、PMS子系統、安監子系統等系統數據同步至輸電智能運維系統數據庫。

1．2數據同步處理

數據同步處理，如圖2所示。電力調度系統部署在安全生產一區，繼電保護信息系統部署在安全生產二區。安全隔離裝置把電力調度實時告警信號數據和繼電保護信息系統的繼電保護故障信息數據，實時同步到安全生產三區的輸電智能運維系統的商用庫中。同時把生產管理系統的設備臺賬數據、雷電數據（線路附近的雷擊）、氣象數據（線路周邊的氣象信息）、缺陷、隱患數據（線路關聯的缺陷、隱患）、監測終端數據（監測終端拍攝的視頻圖像）、重要區段信息數據（山火覆冰污穢等信息）、工器具系統的工器具信息等數據同步至輸電智能運維系統。輸電智能運維系統根據電力調度系統中的所屬廠站名稱、線路名稱與生產管理系統的線路臺賬名稱進行匹配，匹配成功后重新生成和生產管理系統線路廠站關聯的調度實時數據商用庫存儲表EHV＿EMS＿ANALOG、EHV＿EMS＿BREAKER和繼電保護故障信息存儲表EHV＿EMS＿RELAY。

2綜合分析多專業的重要數據

2．1計算故障點附近桿塔編號

輸電智能運維系統的跳閘管理模塊實時監視電力調度數據存儲表和繼電保護故障信息存儲表的數據更新，當跳閘管理模塊監測到發生線路跳閘故障時，發出線路跳閘故障告警信號。跳閘管理模塊根據繼電保護故障信息主站系統的故障測距，即故障點到線路故障信號發出廠站的距離，作為故障點到廠站的線路長度L。跳閘管理模塊同時獲取該故障線路的所有桿塔臺賬的塔距數據，并以線路故障信號發出廠站起始桿塔作為1＃桿塔，依次為2＃、3＃…n＃桿塔。1＃桿塔至2＃桿塔的塔距為L1，2＃桿塔至3＃桿塔的塔距為L2，依次n＃桿塔至(n＋1)＃桿塔的塔距為Ln。計算故障點附件的兩個桿塔，同時滿足以下兩個條件：L＞L1＋L2＋…＋Ln－1L＜L1＋L2＋…＋Ln!（1）則判斷故障點在第（n－1）＃桿塔和第n＃桿塔之間。輸電智能運維系統的跳閘管理模塊頁面集成GIS地圖并顯示所有桿塔線路分布。在分析出故障點附近桿塔后，定位顯示故障點附近桿塔的視頻圖像終端拍攝的實時視頻或圖片，初步查看現場故障點附近的情況。

2．2分析故障原因并生成推薦計劃

在2．1中跳閘管理模塊分析出線路故障點附近桿塔后。跳閘管理模塊自動查詢獲取與該線路故障點附近桿塔相關聯，并且在故障發生時段的雷電數據，氣象數據（該線路周邊的氣象信息），缺陷、隱患數據（與該線路故障點附件桿塔關聯的缺陷，外破、樹障等隱患），監測終端數據（監測終端拍攝的視頻圖像），重要區段數據（山火、覆冰、污穢等信息），工器具系統的工器具信息（巡視該故障線路所需工器具的狀態是否可用及工器具所在位置信息等）。跳閘管理模塊獲取上述數據信息后，把這些數據分類以列表的形式展現在同一個頁面上，并給出線路跳閘故障的初步判斷比如：故障發生時故障點附近有雷擊發生，附近桿塔缺陷、隱患數為零，山火、覆冰、污穢等正常，初步判斷線路跳閘故障原因是雷電。輸電智能運維系統根據各專業分析的結果，確定巡檢所需工器具自動生成計劃給運維班組，運維班組根據計劃制定巡檢計劃，對故障線路定位故障點進行巡檢，快速排除故障。

3結束語

隨著電網規模不斷擴大，電力線路巡檢工作任務也隨之增加，尤其是在發生線路故障跳閘后，需要快速定位線路故障點，迅速組織人員排除故障，保障電力網絡的安全運行。要不斷完善智能輸電運維系統，使日常的電力線路運維工作更加高效，整個電力網絡的安全性和可靠性更高。本文研究了輸電智能運維系統快速定位輸電線路故障點自動生成推薦計劃的方法，大大縮短了輸電線路發生跳閘故障時，定位故障點和查找故障原因的時間。促進了輸電線路運維工作信息化和智能化，提高了輸電運維工作的效率，保障了電網的安全。

作者：谷峰 解凱 李華 黃鍇 單位：南京南瑞繼保電氣有限公司