[发明专利]一种配电自动化终端单元离线故障快速自愈控制方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统配电自动化技术领域，特别是涉及一种配电自动化终端单元离线故障快速自愈控制方法，并可显著提高配电自动化终端单元在线率。

背景技术

配电自动化是实现智能电网的关键技术手段，而且对提高电网供电可靠性具有投资少、见效快等显著优势。它将计算机技术、通信技术和控制技术高度融合于现代化设备中，能够实时对配网设备运行状况进行监测，电网故障时通过故障的自动定位，减少了故障查找时间；通过遥控操作，减少了故障隔离操作时间；通过标准化抢修，减少了故障修复时间，是实现供电可靠性从99.9%至99.999%提升的必要手段。自国网公司开展配电自动化建设以来，第一批试点单位利用配电自动化系统共减少停电16402.15时户，平均倒闸操作时间由26.92分钟降至3.94分钟，非故障区域恢复供电时间由50.8分钟降至10.9分钟（以上数据来自国网运检部），配电网的供电可靠性得到了显著提高。所以时刻保证配电自动化系统安全、稳定、在线运行显得尤为重要，主站、通信网络、终端单元任何一个环节出现问题，都将直接导致整个配电自动化系统瘫痪。

配电自动化终端单元按应用对象不同可分为三类：a.站所终端单元(Distribution Terminal Unit,DTU)，主要布置在配电室、前置环网装置、开闭站以及箱式变电站等一次设备上；b.馈线终端单元(Feeder Terminal Unit,FTU)，安装在架空馈线单元上，对柱上断路器和柱上负荷开关进行数据采集和监控；c.配变终端单元(Transformer Terminal Unit,TTU)，主要采集配电变压器信息；为叙述方便，下文将站所终端单元和馈线终端单元统称为终端单元。终端单元是整个配电自动化系统中最为基础的控制单元，但也是最脆弱的一环。据各网省公司统计分析，终端单元离线故障是导致配电自动化系统不可用的最主要因素。试想，如果在终端单元离线情况下发生一次电网故障，则将直接影响故障的切除时间和非故障区域恢复供电时间，不仅使得供电企业产生巨额售电损失，也会带来不良的社会影响，这也是为何国网公司将终端单元在线率作为配网自动化验收时的关键考核指标。

但是，现有终端单元离线故障处理模式至少存在以下的缺点和不足：

1.目前，终端单元一旦发生离线故障，只能依靠人工现场处理，自身并不具备自诊断和自修复功能。

2.由于配电终端单元分布具有点多面广、环境恶劣的特点，所以人工处理必须要考虑到交通因素和现场环境的限制。特别是大中型城市，交通拥堵，致使故障处理时间无法得到保障；另外人工处理需要携带电脑、继保仪、线车等体积较笨重的辅助设备，但往往现场空间相对狭小，并不具备安置此类设备的条件，尤其是安装于杆上的FTU距离地面2-3米高，不仅无法架设设备，而且需要维护人员登杆操作。

3.安全是生产企业永恒的话题。首先是交通安全，尤其是风沙雨雪天气（往往是自动化终端单元故障高发期），道路泥泞湿滑，致使交通事故率也升高。另外，由于部分配电终端单元安装于配电室和杆上，和现场的一次高压设备缺少直接的物理隔离，很容易造成维护人员误入危险区域、勿碰带电设备，从而造成触电事故。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种配电自动化终端单元离线故障快速自愈控制方法，使得终端单元在不需人工干预的前提下，用最短的时间完成离线故障的自诊断和自修复，并显著提高终端单元的在线率。

为了达到上述目的，本发明提供的配电自动化终端单元离线故障快速自愈控制方法包括按顺序执行的下列步骤：

步骤一、离线故障自检测阶段：为了实现终端单元离线故障的自检测，需要对终端单元与主站的通信状态进行实时监听，一旦监听到异常，则执行步骤二；

步骤二、异常报文处理阶段：如果网络通信处于异常状态，则前一时刻终端单元与主站的通信报文是最能反映异常情况的，通过分析结果初次判断步骤一监听到的异常是否属实，如果报文分析结果为正常，则退出本流程，否则进入下一步骤；

步骤三、数据传输测试阶段：对通信通道进行数据传输的再次测试，并将测试结果作为终端单元通信状况的最终判别依据，如果数据传输测试没有出现丢包或者超时延迟状况，则说明网络通信处于正常，退出本流程；否则进入下一步骤；

步骤四、终端单元系统程序、网卡程序重置阶段：若步骤三测试结果为通道异常，则需要对终端单元的系统程序和网卡程序进行重置，并等待终端单元进行重新网络注册，然后进入下一步骤；