基于PI的自动判断线路事故跳闸的方法

陈军军，陈昊

（国网浙江省电力公司湖州供电公司，浙江湖州313000）

基于PI的自动判断线路事故跳闸的方法

陈军军，陈昊

（国网浙江省电力公司湖州供电公司，浙江湖州313000）

介绍一种利用PI数据库实现自动判断线路事故跳闸的方法，通过在PI数据库中获取线路的实时运行状态，并对线路运行状态的变化情况进行分析，自动判断线路事故跳闸情况，并将事故跳闸信息实时发送给相关人员，这有助于电网运行人员实时掌握电网运行状况，减轻配电网调控工作量。

PI数据库；事故跳闸；跳闸判定

随着经济的持续增长，电力系统的网络规模越来越大，结构更趋复杂，为及时了解电气设备的运行状态，需及时录入可靠性数据，更需实时掌握110 kV以及上开关的事故跳闸信息，这对安全生产、对减少停电损失具有十分重要的作用。

当前，PI数据库在电力系统中运用日趋成熟，PI数据库采集并存储了变电站内大量的电气设备运行实时状态信息，其中就包括了开关、隔离开关等的位置信息、遥测数据、保护动作信息等，可通过软件实时分析信息，判断线路开关是否存在事故跳闸的情况，并将事故跳闸信息及时发送给相关人员。

1 系统结构

自动判断系统采用C/S架构，即客户端/服务器端架构，数据库涉及了Access数据库、短信服务器、PI数据库，其中Access数据库用于保存线路一、二次设备的TAG信息和跳闸记录，短信服务器用于接收电网的事故跳闸信息，并将事故跳闸信息发送至对应手机，PI数据库为系统提供分析判断所需要的线路实时运行状态信息。

客户端程序采用MFC的多框架/视图结构，实现了线路运行状态周期扫描、事故跳闸判定、跳闸信息推送、跳闸记录管理、线路TAG标签管理、用户管理等基本功能。

开发环境：Microsoft Visual Studio 2005集成开发环境；开发语言：C++；数据库：Microsoft Access，PI数据库、ORACLE数据库；开发环境运行平台：Windows XP。

2 设计思路

2.1 系统流程

程序每隔5 min进行一次线路运行状态扫描，从PI数据库中获取线路开关、隔离开关位置信息以及保护、重合闸动作信息，并与上一次（5 min前）获取的数据相比较，判断该线路是否发生跳闸，一旦判定为事故跳闸，将跳闸信息发送给指定人员。图1所示为系统流程。

2.2 事故跳闸判定

事故跳闸判定步骤：

图1 系统流程

（1）对比最近2次获取的数据，如果数据不一致，则开关有事故跳闸的可能，需要进一步做出判断。

（2）判断保护或重合闸是否动作，这是判明开关事故跳闸的必要条件，如果动作则转至下一步再判断。

（3）判断开关两侧闸刀是否在合闸位置，如果在合闸位置，则表明该设备在投运状态，排除了检修试验时的分合闸。

（4）判断开关变位情况，如果开关最终在合闸位置，则表明开关重合成功，否则根据重合闸动作情况进行再判断。

判定流程见图2。

3 创建本地数据库及系统设置

创建名为“TzDxFs.Mdb”的Access数据库，该数据库包含线路开关TAG信息表、跳闸记录表、接收短信用户表。

创建线路开关TAG信息表PILineTable，其中的开关、正副母隔离开关、线路隔离开关、重合闸、第一套保护、第二套保护字段保存对应的PI数据库TAG标签，见图3。

创建跳闸记录表PITripReport，该表保存经系统判定的跳闸记录，见图4。

创建用户表PIUserTable，该表保存接收跳闸短信的手机号码以及用户登录密码等信息，如图5所示。

图2 事故跳闸判定流程

图3 线路TAG信息表

图4 跳闸记录表

图5 用户表

当程序在运行过程中出现异常时，向系统管理员发送异常信息，便于管理员掌握软件运行状况，并及时对程序进行修正。

在扫描过程中发生异常时，退出当前扫描，并延迟若干扫描周期后，重新连接PI服务器并继续扫描，目前设置延迟2个扫描周期。扫描频率设置为每隔5 min一次，与PI数据采样时间间隔一致。

4 应用实例

程序运行初期，经常发生异常退出的情况，为查找原因，在可能导致异常的代码段加上异常捕获处理机制，最终通过排查，发现在获取PI数据时发生异常。通过在读取PI数据及连接PI服务器的过程中设置异常处理机制，当程序捕捉到异常时，退出本次扫描。经过适当的延迟后，在系统设置对话框中进行设置（见图6），重新连接PI服务器，连接成功后继续对线路状态进行循环扫描。在异常处理过程中，系统会将异常情况通过短信服务器发送至系统管理人员。图7为异常处理流程。

图6 系统设置

图7 异常处理流程

某日3∶10收到1条跳闸短信：“20XX－11－12 03∶05∶00，XX变XX线，保护动作，开关跳闸，重合失败”。通过查看跳闸记录表，显示跳闸时间为03∶05，这是线路状态数据在PI数据库的采样入库时间。通过查询短信服务器，显示03∶08∶53短信服务器接收跳闸信息，03∶08∶55发送跳闸短信。由于PI数据库采样时间间隔和扫描时间间隔的存在，以及服务器、工作站时钟存在不同步的情况，导致线路实际跳闸至收到短信之间存在较长时间延迟。

5 结语

通过PI数据库实现线路事故跳闸的自动判断，以及跳闸短信的发送，有助于班组管理人员及其他相关人员实时掌握电网运行状况，提高可靠性管理工作效率。在目前的调度自动化技术支持系统中，通过分析实时告警信号，并辅以实时遥测数据，实现自动判定事故跳闸，具有准确性、实时性特点，有助于在台风、雷雨等恶劣天气情况下发生大量事故跳闸时，辅助监控员整理统计跳闸信息，减轻监控员工作量、提高电网供电可靠性。

[1]宋坤，李伟明，刘锐宁.Visual C++数据库系统开发案例精选[M].北京：人民邮电出版社，2006.

（本文编辑：杨勇）

Research on Automatic Judgment of Line Accident Trip Based on Plant Information Database

CHEN Junjun，CHEN Hao
（State Grid Power Supply Company Huzhou，Huzhou Zhejiang 313000，China）

This paper introduces a method which can determine line trip automatically based on PI（plant information database）.By obtaining real-time operational status of line from plant information database and analyzing changes of the operational status of line，the method judges line accident trip automatically and sends the accident trip information to the relevant personnel in real time，helping grid operation personnel learn grid operation status in real time and reduce work load of distribution network dispatching and control.

plant information database；accident trip；trip judgment

TM855+.2

：B

：1007-1881（2016）04-0032-03

2015-11-25

陈军军（1982），男，工程师，从事电力调度自动化系统运行维护工作。