基于DMS系统的配网自动化终端遥测异常分析系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于DMS系统的配网自动化终端遥测异常分析系统及方法，包括电流异常监测模块和电压异常监测模块，电流异常监测模块和电压异常监测模块分别与DMS系统、配网生产系统相连，电流异常监测模块将DMS系统的三相电流的实时遥测数据分别和其历史遥测数据、DMS系统中馈线开关电流进行比较，判断配网自动化终端遥测电流是否异常以便向配网生产系统发出遥测异常工单；电压异常监测模块将DMS系统的电源侧相间电压和负荷侧相间电压的实时遥测数据分别和历史遥测数据、限定电压进行比较，判断配网自动化终端遥测电压是否异常以便向配网生产系统发出遥测异常工单。本发明省时省力、效率高、可自动监测配网自动化终端遥测异常。

说明书

技术领域

本发明属于配网自动化终端遥测异常分析技术，尤其涉及一种基于DMS系统 的配网自动化终端遥测异常分析系统，还涉及该分析系统的分析方法。

背景技术

随着配电网自动化的不断发展，配网自动化终端在各区域配电网的应用日 益普及。配网自动化终端是指用于配电网馈线回路的各种馈线远方终端、配电 变压器远方终端及中压监控单元(配电子站)等设备的总称。分析、统计一个 区域的配网自动化终端遥测信息是否正确，测量数据是否可用，判断一台配网 自动化终端是否正常运行等都是各级电力部门常见的统计项目。

目前，配网自动化终端的遥测异常是采用传统人工分析方法来发现的，但 是，由于每个区域的配网自动化终端的数量较多，采用人工分析手段必然带来 巨大的工作量。以佛山地区为例，目前在运的配网自动化终端是13000台，每 台配网自动化终端的遥测数据量为9个，因此，总的遥测数据量大概是12万左 右。当人工分析这些数据时，需要根据这些数据的实时变化发现个别遥测是否 发生突变、是否超出限值等异常情况，从而发起异常处理工作单，不仅工作异 常繁重，效率较低，而且由于存在人工疏忽情况，很可能出现遥测异常没有被 发现的现象，造成因为没有及时对配网自动化终端进行排障整改而影响配网终端 的运行质量。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种省时省力、效率高、能够自动监测配网自 动化终端遥测异常的基于DMS系统的配网自动化终端遥测异常分析系统。

本发明的第二个目的在于提供一种上述基于DMS系统的配网自动化终端遥 测异常分析系统的分析方法。

本发明的第一个目的通过以下的技术措施来实现：一种基于DMS系统的配网 自动化终端遥测异常分析系统，其特征在于：它包括电流异常监测模块和电压异 常监测模块，所述电流异常监测模块和电压异常监测模块分别与DMS系统、配网 生产系统相连，所述电流异常监测模块将DMS系统的电流的实时遥测数据分别和 其历史遥测数据、DMS系统中馈线开关电流进行比较，判断配网自动化终端遥测 电流是否异常以便向配网生产系统发出遥测异常工单；且所述电压异常监测模块 将DMS系统的电源侧相间电压和负荷侧相间电压的实时遥测数据分别和历史遥测 数据、限定电压进行比较，判断配网自动化终端遥测电压是否异常以便向配网生 产系统发出遥测异常工单。

本发明一方面通过将DMS系统存储的配网自动化终端的历史遥测数据与实时 遥测数据进行比较，判断配网自动化终端遥测是否刷新变化，另一方面考虑了配 网线路的运行情况，贴合实际运行环境的制定了配网自动化终端遥测异常的判断 方法，比较准确地定位存在遥测异常问题的配网自动化终端，并自动生成遥测异 常工单，供主站人员进行处理。省时省力、效率高、能够自动监测配网自动化终 端遥测异常。本发明将在系统界面中向业务单位展示配网终端遥测异常的情况清 单，不仅让业务人员能够对各个区域设备运行情况进行评估，还能及时对故障的 配网终端进行发现，组织相关排障消缺工作，提高了配网终端设备的运行质量与 电网的可靠性。

本发明所述电流的实时遥测数据和其历史遥测数据包括三相电流的实时遥测 数据和历史遥测数据。

本发明所述电流的实时遥测数据还包括零序电流的实时遥测数据，将零序电 流的实时遥测数据与30A进行比较，判断配网自动化终端遥测电流是否异常以便在 判定为异常时向配网生产系统发出自动化异常工单。

本发明的第二个目的通过以下的技术措施来实现：一种上述基于DMS系统的 配网自动化终端遥测异常分析系统的分析方法，其特征在于包括以下步骤：

S1，电流异常监测模块和电压异常监测模块读取配网自动化终端的实时遥测 数据和历史遥测数据，其中，电流异常监测模块读取的遥测数据包括三相电流值I_a、 I_b和I_c，电压异常监测模块读取的遥测数据是电源侧相间电压U_ab和负荷侧相间电 压U_bc；

其中，I_a表示配网自动化终端采集的a相电流；

I_b表示配网自动化终端采集的b相电流；

I_c表示配网自动化终端采集的c相电流；

U_ab表示配网自动化终端采集的电源侧ab相间电压；

U_bc表示配网自动化终端采集的负荷侧bc相间电压；

S2，电流异常监测模块比较I_a、I_b、I_c的实时遥测数据和其历史遥测数据：

a.若均无变化，则判定该配网自动化终端存在电流遥测值不变化异常，转 入步骤S7；

b.若其中一相电流变化，则判定该配网自动化终端不存在电流遥测值不变 化异常，不做处理；

S3，电流异常监测模块比较I_a、I_b、I_c的实时遥测数据和DMS系统中馈线开关 电流：

a.若其中一相电流的实时遥测数据大于DMS系统中馈线开关电流的1.2倍，则 判定该配网自动化终端存在电流大于出线电流异常，转入步骤S7；

b.若三相电流的实时遥测数据均小于或者等于DMS系统中馈线开关电流的 1.2倍，则判定该配网自动化终端不存在电流大于出线电流异常，不做处理；

S4，a.若三相电流的实时遥测数据分别与平均电流I_avg之差均大于平均电流I_avg的20％，则判定该配网自动化终端存在三相电流不平衡异常，转入步骤S7；

b.若其中一相电流的实时遥测数据与平均电流I_avg之差小于或等于平均 电流I_avg的20％，则判定该配网自动化终端不存在三相电流不平衡异常，不做处理；

其中，平均电流为I_a、I_b、I_c的算术平均值，即I_avg＝(I_a+I_b+I_c)÷3。

S5，电压异常监测模块比较U_ab、U_bc的实时遥测数据和U_ab、U_bc的历史遥测 数据：

a.若均无变化，则判定该配网自动化终端存在电压遥测值不变化异常，转入 步骤S7；

b.若其中一侧电压变化，则判定该配网自动化终端不存在电压遥测值不变 化异常，不做处理；

S6，a.若U_ab和U_bc的实时遥测数据之一不在限定电压范围内，则判定该配网 自动化终端存在电压值异常，转入步骤S7；

b.若U_ab和U_bc的实时遥测数据均在限定电压范围内，则判定该配网自动化终 端不存在电压值异常，不做处理；

S7，向配网生产系统发出遥测异常工单。

本发明在所述步骤S1中，每隔15分钟，读取一次配网自动化终端的实时遥测 数据；每隔一个小时读取配网自动化终端前6个小时的历史遥测数据。

本发明所述电流异常监测模块读取的遥测数据还包括配网自动化终端采集的 零序电流I₀，若I₀的实时遥测数据大于30A，则判定该配网自动化终端“I₀异常”， 转入步骤S7；若I₀的实时遥测数据小于或者等于30A，则判定该配网自动化终端“I₀ 无异常”，不做处理。

本发明所述限定电压范围为小于9.0kV或大于11.0kV。

本发明在所述步骤S1中，每隔15分钟，读取一次配网自动化终端的实时遥 测数据；每隔一个小时读取配网自动化终端前6个小时的历史遥测数据。

本发明在所述步骤S1中，电流异常监测模块和电压异常监测模块根据配网自 动化终端信息列表，通过配网自动化终端IP地址匹配访问DMS系统的三区数据 库，以便读取配网自动化终端的实时遥测数据和历史遥测数据。

本发明配网生产系统综合各配网终端遥测异常情况，自动生成配网自动化终 端遥测异常工单，并形成工单列表，在配网生产系统的显示器上展示每张工单所 涉及的终端台账信息、遥测异常类型以及工单发布状态等情况，供业务人员对 工单进行处理。

与现有技术相比，本发明具有如下显著的效果：

⑴本发明提出了基于DMS系统的配网终端遥测异常统计方法，一方面根据 DMS系统存储的配网终端遥测历史数据与最新采集遥测数据的比较，判断配网终 端遥测是否刷新变化，另一方面考虑了配网线路的运行情况，贴合实际运行环境 的制定了配网终端遥测异常的判断方法，比较准确地定位存在遥测异常问题的配 网终端，并自动生成遥测异常工单，供主站人员进行处理，省时省力、效率高、 能够自动监测配网自动化终端遥测异常。

⑵本发明将在系统界面中向业务单位展示配网终端遥测异常的情况清单，不 仅让业务人员能够对各个区域设备运行情况进行评估，还能及时对故障的配网终 端进行发现，组织相关排障消缺工作，提高了配网终端设备的运行质量与电网的 可靠性。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明系统的组成结构示意图；

图2是本发明分析方法的流程框图；

图3是本发明配网终端遥测异常工单的明细展示图；

图4是本发明配网终端遥测异常工单的列表展示图之一；

图5是本发明配网终端遥测异常工单的列表展示图之二。

具体实施方式

如图1所示，一种基于DMS系统的配网自动化终端遥测异常分析系统，它包 括电流异常监测模块和电压异常监测模块，电流异常监测模块和电压异常监测模 块分别与DMS系统、配网生产系统相连，电流异常监测模块将DMS系统的三相电 流的实时遥测数据分别和三相电流的历史遥测数据、DMS系统中馈线开关电流进 行比较，判断配网自动化终端遥测电流是否异常以便向配网生产系统发出遥测异 常工单；而电压异常监测模块将DMS系统的电源侧相间电压和负荷侧相间电压的 实时遥测数据分别和历史遥测数据、限定电压进行比较，判断配网自动化终端遥 测电压是否异常以便向配网生产系统发出遥测异常工单。

电流的实时遥测数据还包括零序电流的实时遥测数据，将零序电流的实时遥 测数据与30A进行比较，判断配网自动化终端遥测电流是否异常以便在判定为异常 时向配网生产系统发出自动化异常工单。

如图2～5所示，一种上述基于DMS系统的配网自动化终端遥测异常分析系统的 分析方法，包括以下步骤：

1)通过DMS系统历史数据库数据接口，每15分钟读取配网自动化终端的遥测 数据，因为DMS系统每15分钟会在数据库记录一次各个配网自动化终端的遥测值， 所以只能选择每15分钟进行遥测数据读取，每1小时读取配网自动化终端前6个小 时的遥测历史数据，因为系统每15分钟从DMS系统中读取终端遥测数据，每个小 时进行运算时，与前6个小时的遥测值对比实质上是用该运算点的遥测值与前24个 采集点的遥测值进行比较(如早上9点进行运算，则将9点所采集的遥测值与3点， 3点15分，3点30分……8点45分共24个采集点的遥测进行比较)，此处考虑到配网 自动化终端遥测实时性要求不高，且比较的时间区间如果短可能会产生较多的重 复异常工单问题。

例如：在DMS系统中对配网自动化终端IP为16.16.102.30进行遥测数据获取， 通过查找三区数据库获取其最近的遥测数据为：I_a＝30.4A、I_b＝29.0A、I_c＝27.6A、 I₀＝0A、U_ab＝10.7kV、U_bc＝10.7kV，并通过三区数据库对该配网自动化终端前6小时 每15分钟的遥测值进行获取：

其中：I_a在前6小时每15分钟的值为：35.5A、35.5A、35.5A、35.5A、35.5A、 35.5A、35.4A、35.4A、35.4A、35.4A、36.2A、36.2A、39.2A、37.4A、38.4A、38.4A、 40.3A、39.2A、40.6A、36.4A、36.4A、34.0A、34.0A、31.6A；

I_b在前6小时每15分钟的值为：33.6A、33.6A、34.8A、34.8A、34.8A、36.2A、 36.2A、34.8A、34.8A、34.8A、35.1A、35.1A、37.6A、39.0A、39.0A、39.9A、 38.7A、38.7A、38.7A、36.8A、36.8A、34.0A、35.5A、31.6A；

I_c在前6小时每15分钟的值为：33.9A、36.3A、35.2A、36.4A、35.1A、35.1A、 37.4A、37.4A、35.4A、36.9A、36.9A、36.9A、38.8A、38.8A、38.8A、37.3A、 36.3A、36.3A、36.3A、36.3A、34.9A、34.9A、34.0A、27.6A；

U_ab在前6小时每15分钟的值为：10.7kV、10.7kV、10.7kV、10.7kV、10.7kV、 10.7kV、10.7kV、10.7kV、10.7kV、10.7kV、10.7kV、10.7kV、10.7kV、10.7kV、 10.7kV、10.7kV、10.7kV、10.7kV、10.7kV、10.7kV、10.7kV、10.7kV、10.7kV、 10.7kV；

U_bc在前6小时每15分钟的值为：10.7kV、10.7kV、10.7kV、10.7kV、10.7kV、 10.7kV、10.7kV、10.7kV、10.7kV、10.7kV、10.7kV、10.7kV、10.7kV、10.7kV、 10.7kV、10.7kV、10.7kV、10.7kV、10.7kV、10.7kV、10.7kV、10.7kV、10.7kV、 10.7kV；

2)判断配网自动化终端的三相电流是否变化：对于IP为16.16.102.30的配网自 动化终端，最后采集上送的I_a＝30.4A、I_b＝29.0A、I_c＝27.6A，与之前6个小时每15分 钟一个数据点的I_a、I_b、I_c进行比较，可知在这6个小时中三相电流有变化，不存在 电流遥测值不变化异常，转入步骤8)；反之，若其中一相电流变化，则判定该配 网自动化终端不存在电流遥测值不变化异常，不做处理。

3)判断配网自动化终端的三相电流是否大于出线电流异常：获取当前DMS系 统中该配网自动化终端所属馈线出线电流值。例如：对于IP为16.16.102.30的配网 自动化终端，该终端为三水局西南供电所河口变电站710木棉线干线#1塔1T1断路 器，系统获取当前710木棉线出线开关采集的电流值为38.321A，将出线电流值与 终端最新采集三相电流遥测值进行比较，得出I_a、I_b、I_c均小于馈线出线电流值，因 此，该终端不存在电流大于出线电流异常。

I_a、I_b、I_c为每个小时的计算点从DMS系统读取的终端采集的遥测数值，将I_a、 I_b、I_c分别与DMS系统中终端所属线路的变电站出线开关电流值进行比较，在正 常情况下，出线电流大于终端采集电流，但考虑到终端采集装置精度小于变电站 采集的精度，因此设定20％的误差范围，即：若其中一相电流的实时遥测数据大 于DMS系统中馈线开关电流的1.2倍，则判定该配网自动化终端电流大于出线电 流异常，转入步骤8)；反之，若三相电流的实时遥测数据均小于或者等于DMS 系统中馈线开关电流的1.2倍，则判定该配网自动化终端不存在电流大于出线电流 异常，不做处理。

4)判断配网自动化终端采集的零序电流I₀是否异常：对于IP为16.16.102.30 的配网自动化终端，最新采集的I₀＝0A，小于30A，不存在I₀异常，不做处理；反 之，若I₀的实时遥测数据大于30A，则判定该配网自动化终端存在“I₀异常”，转 入步骤8)。

5)判断配网自动化终端三相电流是否三相不平衡异常：对于IP为16.16.102.30 的配网自动化终端，最新采集的I_a＝30.4A、I_b＝29.0A、I_c＝27.6A，可以算出三相电 流平均值为I_avg＝(30.4+29.0+27.6)÷3＝29A，经比较，三相电流值均没有超出平均电 流值的20％(即三相电流的实时遥测数据均小于或者等于DMS系统中馈线开关电 流的1.2倍)，因此不存在三相电流不平衡异常，不做处理；反之，若其中一相电流 的实时遥测数据大于DMS系统中馈线开关电流的1.2倍，则判定该配网自动化终端 存在电流大于出线电流异常，转入步骤8)。

6)判断配网自动化终端电压是否变化：对于IP为16.16.102.30的配网自动化 终端，最新采集的电压遥测值U_ab＝10.7kV、U_bc＝10.7kV，与前6小时每15分钟一个 数据点共24个电压遥测值均相等，都是10.7kV，因此判定该配网自动化终端存在 电压遥测值不变化异常，转入步骤8)；反之，若其中一侧电压变化，则判定该配 网自动化终端不存在“电压遥测值不变化异常”，不做处理；

7)判断配网自动化终端电压值是否异常：对于IP为16.16.102.30的配网自动 化终端，最新采集的电压遥测值U_ab＝10.7kV、U_bc＝10.7kV，与电压阈值进行比较， 电压遥测值均处于9.0kV与11.0kV之间，因此该终端不存在电压值异常，不做处 理；反之，若U_ab和U_bc的实时遥测数据之一不在限定电压范围内，则判定该配网 自动化终端存在电压值异常，转入步骤8)。

8)综合配网终端遥测异常判断结果，生成遥测异常工单，并展示于系统界面 中。综合对IP为16.16.102.30的配网终端的遥测异常评估结果，可得出该终端存 在“遥测电压值不变化异常”情况，系统将针对该问题形成配网终端遥测异常工 单，遥测异常工单格式如图3所示，系统根据存在异常的终端台账，列明该工单 所要派发到的供电所、班组，并根据终端的异常情况在工单中自动填写终端遥测 数据的异常表现供业务人员进行参考。另一方面，在配网终端遥测异常诊断功能 首页界面，亦将形成遥测异常工单的处理情况，工单中涉及的终端台账信息，遥 测异常情况以列表形式向业务人员进行展示，同时，系统亦提供查询功能，方便 业务人员对终端的异常情况进行筛选、查询与统计，如图4、5所示。

本发明的实施方式不限于此，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技 术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做 出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。