一种面向极端天气的电网故障防控系统及方法与流程

本发明涉及scada领域，具体为一种面向极端天气的电网故障防控系统及方法。

背景技术：

1、现有电网scada系统通常采集断路器、隔离开关、线路电流电压及保护装置动作等信息，并根据遥信和遥测数据判断线路运行状态及故障范围。在台风、暴雨、冰雪等极端天气下，架空线路、通信链路及现场终端可能同时受到影响，尤其在强风导致线路故障且通信链路间歇中断的场景中，scada可能同时接收到断路器跳闸、线路失压、开关遥信变化以及测量数据中断等信息。

2、根据单次遥信变化或设备通信状态进行故障判断，难以区分实际开关动作与通信异常造成的状态缺失或遥信抖动。当同一馈线多个终端同时受到极端天气影响时，容易将通信中断误认为多个设备失电或分闸，导致故障范围判断扩大；而故障点附近终端先失去通信时，又可能无法及时识别实际故障，造成故障隔离和后续控制不准确。

3、因此，设计一种提高scada故障状态识别准确性的面向极端天气的电网故障防控系统及方法是很有必要的。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种面向极端天气的电网故障防控系统及方法，具备提高scada故障状态识别准确性的优点，解决了上述背景技术中的问题。

2、为实现上述提高scada故障状态识别准确性的目的，本发明提供如下技术方案：一种面向极端天气的电网故障防控方法，包括以下步骤：

3、采集scada系统中各馈线开关的遥信状态、开关两侧电流、母线电压、保护动作信号及终端通信状态，针对通信中断期间仍保持采样的开关两侧电流，分别读取通信异常发生前后的电流方向及电流转移量，查找电流传输关系发生突变且突变两侧对应开关遥信无法同步确认的位置，将位置确定为馈线电气断点，以电气断点划分实际供电区段与通信异常区段；

4、沿电气断点向馈线两侧读取相邻开关的电流变化，比较各开关动作前后的进出线电流差以及保护动作信号，当相邻开关的电流差随馈线方向连续变化时，确定电气断点对应的故障侧，从故障侧向外剔除仅存在通信中断而未产生电流传输变化的开关状态，得到实际故障区段；

5、针对实际故障区段内无法取得有效遥信的开关，调取通信中断前的保持状态以及恢复通信后的首个有效状态，读取开关两侧在对应期间的电流转移量，利用开关状态变化前后电流通路是否发生切换确定通信中断期间的分合状态，以确定结果替换scada中无法确认的原始遥信状态，形成故障期间的可用馈线拓扑；

6、依据可用馈线拓扑确定故障区段两侧的可隔离开关，读取各候选开关下游的失压状态、上游电流及联络开关潮流，按照执行开关后预期产生的电流转移方向筛选控制对象，生成故障隔离顺序，执行首个开关动作后重新采集开关两侧电流和母线电压，以实际电流转移位置校验开关是否完成预期隔离；

7、当电流转移位置与预期隔离位置不一致时，保留已完成的开关动作，撤销尚未执行的后续控制，根据新的电气断点重新划分故障区段，当电流转移位置与预期隔离位置一致时，继续执行剩余控制顺序，将最终确认的开关状态、故障区段及通信异常位置写入scada故障记录。

8、一种面向极端天气的电网故障防控系统，包括：

9、断点提取模块：采集馈线开关遥信、电流、电压、保护动作及通信状态，根据通信异常前后的电流方向和转移量确定馈线电气断点；

10、故障定位模块：沿电气断点分析馈线两侧相邻开关的电流差和保护动作情况，剔除仅受通信中断影响的开关状态并确定实际故障区段；

11、状态复原模块：结合开关通信中断前后的保持状态及两侧电流转移情况，恢复通信异常期间的实际分合状态并形成可用馈线拓扑；

12、隔离决策模块：依据恢复后的馈线拓扑、失压状态、电流及联络开关潮流确定可隔离开关，生成故障隔离顺序；

13、动作校核模块：根据开关动作后的电流转移位置和母线电压变化校验隔离结果，在实际结果异常时重新确定电气断点及后续控制顺序。

14、与现有技术相比，本发明提供一种面向极端天气的电网故障防控系统及方法，具备以下有益效果：

15、本发明通过将极端天气期间容易失真的终端通信状态与实际馈线电气响应进行分离处理，利用通信中断期间仍可获得的开关两侧电流方向、电流转移量、母线电压及保护动作信号确定实际电气断点，避免将通信中断造成的遥信缺失、延迟或异常变化直接作为故障状态使用；沿电气断点向故障侧追踪连续电流变化，剔除仅存在通信异常而未产生实际电流传输变化的开关状态，利用通信中断前后的开关状态与电流通路切换结果恢复无法上传的实际分合状态，从而在通信异常条件下重构与真实供电状态相匹配的馈线拓扑；根据故障区段两侧的失压状态、上游电流及联络开关潮流筛选实际可操作的隔离开关，通过开关动作后的实际电流转移位置验证隔离效果，在发现电流未按预期转移时及时停止后续控制并重新确定电气断点，避免因scada遥信失真造成错误开关操作和故障范围扩大。针对台风、暴雨、冰雪等极端天气造成的线路故障与通信异常同时发生、多个终端连续失联以及遥信状态无法及时确认等复杂工况，提高scada对实际故障区段、开关分合状态和供电拓扑的识别准确性，降低误判通信故障为电网故障、漏判实际故障以及错误执行隔离操作的风险，增强故障处置过程中的状态可追溯性，提高极端天气下电网故障防控的可靠性。

1.一种面向极端天气的电网故障防控方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种面向极端天气的电网故障防控方法，其特征在于，将位置确定为馈线电气断点，以电气断点划分实际供电区段与通信异常区段的过程为：

3.根据权利要求1所述的一种面向极端天气的电网故障防控方法，其特征在于，确定电气断点对应的故障侧的过程为：

4.根据权利要求1所述的一种面向极端天气的电网故障防控方法，其特征在于，得到实际故障区段的过程为：

5.根据权利要求1所述的一种面向极端天气的电网故障防控方法，其特征在于，利用开关状态变化前后电流通路是否发生切换确定通信中断期间的分合状态的过程为：

6.根据权利要求1所述的一种面向极端天气的电网故障防控方法，其特征在于，形成故障期间的可用馈线拓扑的过程为：

7.根据权利要求1所述的一种面向极端天气的电网故障防控方法，其特征在于，生成故障隔离顺序的过程为：

8.根据权利要求1所述的一种面向极端天气的电网故障防控方法，其特征在于，以实际电流转移位置校验开关是否完成预期隔离的过程为：

9.根据权利要求1所述的一种面向极端天气的电网故障防控方法，其特征在于，将最终确认的开关状态、故障区段及通信异常位置写入scada故障记录的过程为：

10.一种面向极端天气的电网故障防控系统，应用于如权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，包括：