一種面向配電自動化終端的拓撲生成方法及其系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)及其自動化領域的拓撲生成方法及其系統(tǒng)，具體講涉及一種面向配電自動化終端的拓撲生成方法及其系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]配電終端即指遠程配電自動化終端(Remote terminal unit of distribut1nautomat1n)，是安裝于中壓配電網(wǎng)現(xiàn)場的各種遠程監(jiān)測、控制單元的總稱，主要包括饋線終端、站所終端、配變終端等。其功能包括但不限于以下幾點:
[0003]籲數(shù)據(jù)采集:終端采集線路電壓、電流、有功功率和無功功率等模擬量數(shù)據(jù)，通常稱為遙測功能；應能采集開關的當前位置，儲能完成情況，終端狀態(tài)等狀態(tài)量，通常稱為遙信功能。
[0004]籲控制功能:終端應能接受遠方的命令，控制開關合閘和跳閘，以及啟動儲能過程等，通稱為遙控功能。
[0005]?數(shù)據(jù)傳輸功能:終端能通過通信口將測量的數(shù)據(jù)上傳至遠方的配網(wǎng)主站或子站，接受配網(wǎng)主站的各種命令，并能通過RS-232或RS-485接口和周邊各種通信設備進行通信，完成數(shù)據(jù)轉發(fā)功能。
[0006]?維護功能:終端具備當?shù)?、遠程參數(shù)配置，程序遠程下載，設備自診斷、自恢復等。
[0007]?其他功能:終端還應具備對時，事件順序記錄(SOE)，饋線故障診斷，單相接地檢測，一次重合閘等功能。
[0008]饋線自動化是配電網(wǎng)自動化的重要組成部分，快速可靠的饋線自動化需要配電自動化建設的支持，例如:
[0009]籲合理的配電網(wǎng)結構，具備環(huán)網(wǎng)供電的條件；
[0010]籲各類型開關具有遠方操作功能；
[0011]籲具備可靠的開關操作電源和供電終端、通信設備用的工作電源；
[0012]籲具備可靠的、不受外界環(huán)境影響的通信系統(tǒng)。
[0013]安裝在配電線路上的配電終端在饋線自動化中所起的主要作用:
[0014]籲在正常狀態(tài)下，實時監(jiān)視饋線分段開關與聯(lián)絡開關的狀態(tài)和饋線電流、電壓情況，實現(xiàn)線路開關的遠方或就地合閘和分閘操作；
[0015]籲在故障時獲得故障記錄，并能自動判別和隔離饋線故障區(qū)段，配合自動化主站系統(tǒng)迅速對非故障區(qū)域恢復供電。其中故障定位、隔離和自動恢復供電對縮短非故障區(qū)的停電時間，提高供電的可靠性有重要意義，這也是饋電自動化的一項主要功能。
[0016]饋線自動化的最佳實現(xiàn)思路是集中控制與分布控制相結合的網(wǎng)絡重構方法:采用分布式控制以提高反應速度，一般用于處理暫時性、局部性和可恢復的短路故障；由主站系統(tǒng)實現(xiàn)的集中式控制用于處理范圍較大、復雜性較高、持續(xù)時間較長的故障隔離與處理。
[0017]配電主站有更強大的計算能力，掌握電網(wǎng)的拓撲結構，能夠在線路發(fā)生永久性故障時規(guī)劃和設計新的運行方式，隔離故障點，使停電范圍最小化。為了解放主站的計算能力，提高故障反應與處理速度，需要加強終端就地處理故障能力方面的水平。為了實現(xiàn)這個目標，分布式終端應當具備所在區(qū)域的電網(wǎng)拓撲和相鄰終端拓撲關系的能力，在終端群體智能的支持下，能夠在不需要主站支持的情況下，快速隔離故障，改變電網(wǎng)運行拓撲結構并實現(xiàn)轉供。由于終端在配電自動化所處的地位，決定了它只能具備改變局部電網(wǎng)運行方式的能力和權限，因此它所需要的也僅是和它鄰近的電網(wǎng)拓撲信息。
[0018]目前，大部分配電網(wǎng)企業(yè)使用IEC61968所定義的配電網(wǎng)通用信息模型(Distribut1n Common Informat1n Model，以下簡稱CIM模型)，描述配電網(wǎng)的主要對象，尤其是和電網(wǎng)運行有關的數(shù)據(jù)。
[0019]目前的CM模型一般不包括終端信息，而且也不包含開關運行狀態(tài)，而這些信息是終端判斷電網(wǎng)運行狀態(tài)所必需的。另外，考慮到終端在處理饋線故障時只關心開關狀態(tài)及開關控制，所以設計面向終端的相關拓撲結構信息時，僅涉及開關設備。
[0020]配電網(wǎng)的終端是配電自動化的必要設備。將其接入配電自動化的專屬通信網(wǎng)絡后，可以實現(xiàn)饋線自動化。饋線自動化是配電網(wǎng)自動化的重要組成部分，其功能是實時監(jiān)視饋線分段開關與聯(lián)絡開關的狀態(tài)和饋線電流、電壓情況，實現(xiàn)線路開關的遠方或就地合閘和分閘操作。在故障時獲得故障記錄，并能自動判別和隔離饋線故障區(qū)段，迅速對非故障區(qū)域恢復供電。其中故障定位、隔離和自動恢復對提高供電的可靠性和縮短非故障區(qū)的停電時間有重要意義。因此需要提供一種配電自動化終端的拓撲生成方法來滿足現(xiàn)有技術的需要。
【發(fā)明內容】
[0021]為解決上述現(xiàn)有技術中的不足，本發(fā)明的目的是提供一種面向配電自動化終端的拓撲生成方法及其系統(tǒng)，本發(fā)明提高饋線發(fā)現(xiàn)與隔離永久性故障的性能，降低配電自動化的實施難度及實施成本，推進配電自動化的建設，提高配電自動化工作效率和正確性，從而提高配電網(wǎng)自動化運行水平，減少停電損失。
[0022]為了對披露的實施例的一些方面有一個基本的理解，下面給出了簡單的概括。該概括部分不是泛泛評述，也不是要確定關鍵/重要組成元素或描繪這些實施例的保護范圍。其唯一目的是用簡單的形式呈現(xiàn)一些概念，以此作為后面的詳細說明的序言。
[0023]本發(fā)明的目的是采用下述技術方案實現(xiàn)的:
[0024]本發(fā)明提供一種面向配電自動化終端的拓撲生成方法，其改進之處在于，所述方法包括下述步驟:
[0025](I)配電自動化系統(tǒng)主站從配電網(wǎng)GIS系統(tǒng)中獲取配電網(wǎng)的CM模型；
[0026](2)配電自動化系統(tǒng)主站通過對CIM模型的解析，獲得當前配電網(wǎng)的電氣設備靜態(tài)連接關系；
[0027](3)通過配電自動化系統(tǒng)所屬的配電終端獲取當前配電網(wǎng)的實時測量數(shù)據(jù)，獲得各個電氣開關的開合位置；
[0028](4)依據(jù)電氣設備靜態(tài)連接關系和各個電氣開關的位置生成具備終端信息的動態(tài)拓撲；
[0029](5)依據(jù)動態(tài)拓撲判斷每個終端鄰接的終端，并針對每個終端將鄰接關系生成終端拓撲文檔；
[0030](6)將所述終端拓撲文檔終端拓撲文檔通過Web Service方式下發(fā)至終端；
[0031](7)通過定時監(jiān)測實時數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)有開關變位發(fā)生時，重復步驟(4)-(6)。
[0032]進一步地，所述步驟(5)中，終端拓撲文檔的內容包括:終端和其鄰接的終端、以終端和其鄰接的終端組成的邊界以及終端實時的開關狀態(tài)；
[0033]進一步地，所述步驟(5)中，生成終端拓撲文檔包括下述步驟:
[0034]①將終端連接的開關設備，寫入終端拓撲文檔，其節(jié)點是具備終端裝置的開關FTUSwitch,并設置開關的名稱，識別碼，電壓等級，開斷能力等屬性
[0035]②在所述節(jié)點下添加開關設備的電氣連接端，并根據(jù)終端的實時測量數(shù)據(jù)，設置其電流方向；
[0036]③對每個電氣連接端，執(zhí)行以下操作:
[0037]A、查找和終端拓撲文檔內設備直接連接的電氣設備，包括饋線段、變壓器、母線段和開關
[0038]B、重復此查找過程，直至遇到如下情況停止查找過程:
[0039]所找到的設備都是已經(jīng)找到的；
[0040]所找到的設備是開關設備，且有終端與其連接，并且終端有遠程控制所述開關設備功能；
[0041]所找到的設備是變電站的出線開關；
[0042]C、將有終端的開關，以及變電站的出線開關，生成具備終端裝置的開關FTUSwitch節(jié)點，成為此電氣連接端下面的子節(jié)點，并設置開關的名稱，識別碼，電壓等級，開