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一种分布式FA在线运维诊断系统及方法pdf
发布时间：2025-01-18 11:15:36 来源：老牌国际利来
本发明公开了一种分布式FA在线运维诊断系统及方法，该系统包括PC端、光纤、间隔单元和路由交换机，其中，PC端部署FA运维系统，用于对与之建立连接的间隔单元进行诊断，以及进行仿真实验；FA运维系统与间隔单元通过路由交换机建立连接；一个开关柜配置一个路由交换机，同一开关柜内的间隔单元均连接至该路由交换机；不同开关柜的路由交换机之间通过光纤连接；FA运维系统与任意一个路由交换机连接。本发明系统利用goose通信机制，能快速的和每个间隔单元建立通信机制；在网架结构修改的情况下，能自适应快速建模，生成全网
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 113379079 A (43)申请公布日 2021.09.10 (21)申请号 2.7 (22)申请日 2021.06.25 (71)申请人 江苏大烨智能电气股份有限公司 地址 211106 江苏省南京市江宁区将军大 道223号 (72)发明人 邢志兵周子杰 (74)专利代理机构 南京纵横知识产权代理有限 公司 32224 代理人 张赏 (51)Int.Cl. G06Q 10/00 (2012.01) G06Q 50/06 (2012.01) G06F 30/20 (2020.01) 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 (54)发明名称 一种分布式FA在线运维诊断系统及方法 (57)摘要 本发明公开了一种分布式FA在线运维诊断 系统及方法，该系统包括PC端、光纤、间隔单元和 路由交换机，其中，PC端部署FA运维系统，用于对 与之建立连接的间隔单元进行诊断，以及进行仿 真实验；FA运维系统与间隔单元通过路由交换机 建立连接；一个开关柜配置一个路由交换机，同 一开关柜内的间隔单元均连接至该路由交换机； 不同开关柜的路由交换机之间通过光纤连接；FA 运维系统与任意一个路由交换机连接。本发明系 统利用goose通信机制，能快速的和每个间隔单 元建立通信机制；在网架结构修改的情况下，能 自适应快速建模，生成全网FA拓扑信息。 A 9 7 0 9 7 3 3 1 1 N C CN 113379079 A 权利要求书 1/2页 1.一种分布式FA在线运维诊断系统，其特征是，包括PC端、光纤、间隔单元和路由交 换机；所述PC端部署FA运维系统； 所述FA运维系统用于对与之建立连接的间隔单元进行诊断，以及进行仿真实验； 所述FA运维系统与间隔单元通过路由交换机建立连接； 一个开关柜配置一个路由交换机，同一开关柜内的间隔单元均连接至该路由交换机； 不同开关柜的路由交换机之间通过光纤连接； 所述PC端与任意一个路由交换机连接。 2.一种分布式FA在线运维诊断方法，其特征是，包括： 选取一个间隔单元进行初始化配置； 基于初始化配置的间隔单元建立FA运维系统与所有间隔单元之间的通信连接； 基于各间隔单元之间的连接关系建立当前运维模型； 对当前运维模型进行诊断。 3.依据权利要求2所述的一种分布式FA在线运维诊断方法，其特征是，所述选取一个 间隔单元进行初始化配置包括： 将FA运维系统与任意一个开关柜内的路由交换机A建立连接； 选取当前已连接到路由交换机A的任意一个间隔单元进行配置，配置内容有：本节点 的配置信息，M侧节点数目，M侧节点配置信息，N侧节点数目和N侧节点配置信息；其中，每个 节点的配置信息包括：ID信息，mac地址，数据集，数据表引用信息，节点开关属性，节点拓扑 属性和节点所属开关站名称；所述节点指间隔单元。 4.依据权利要求3所述的一种分布式FA在线运维诊断方法，其特征是，所述基于初始 化配置的间隔单元建立FA运维系统与所有间隔单元之间的通信连接，包括： FA运维系统向当前初始化配置的间隔单元发送在线FA诊断指令； 当前间隔单元返回与之连接的M侧、N侧间隔单元的信息至FA运维系统，并向与之连接 的M侧、N侧间隔单元广播所接收到的在线FA诊断指令； M侧、N侧间隔单元分别向与之连接的M侧、N侧间隔单元广播在线FA诊断指令，并将与之 连接的M侧、N侧间隔单元信息通过当前间隔单元返回至FA运维系统；直至FA运维系统收到 所有间隔单元信息，与所有间隔单元建立连接。 5.依据权利要求4所述的一种分布式FA在线运维诊断方法，其特征是，各间隔单元之 间通信基于goose对等通信。 6.依据权利要求4所述的一种分布式FA在线运维诊断方法，其特征是，所述基于各间 隔单元之间的连接关系建立当前运维模型，包括： 根据获取到的各间隔单元和与之连接的M侧、N侧间隔单元之间的连接关系，形成当前 工程运维模型。 7.依据权利要求6所述的一种分布式FA在线运维诊断方法，其特征是，所述对当前运 维模型进行诊断，包括： 根据获取到的各间隔单元信息，对当前间隔单元运作时的状态进行诊断； 以及， 诊断间隔单元配置信息的正确性，并根据诊断结果下发各间隔单元配置信息。 8.依据权利要求7所述的一种分布式FA在线运维诊断方法，其特征是，所述根据获取 2 2 CN 113379079 A 权利要求书 2/2页 到的各间隔单元信息，对当前间隔单元运作时的状态进行诊断，包括： 获取当前间隔单元的所有配置信息，获取当前间隔采集的实时电压、电流和开关位信 息，以及获取当前间隔单元处理的过程信息； 根据获取的信息判断当前电力网络的通信状况，对建立好的拓扑进行动态通信着色， 以及，通过采集的实时数据，进行电力潮流计算。 9.依据权利要求7所述的一种分布式FA在线运维诊断方法，其特征是，所述诊断间隔 单元配置信息的正确性，包括： 通过获取当前间隔单元信息以及M侧、N侧间隔单元信息，进行比对，判断当前间隔单元 数据的合法性；以及， 将潮流计算结果和当前间隔单元采集的数据来进行比对，判断是否在误差范围以内。 10.根据权利要求2所述的一种分布式FA在线运维诊断方法，其特征是，还包括： 通过FA运维系统向间隔单元下发故障模拟指令； 间隔单元根据故障模拟指令给出处理动作； FA运维系统将间隔单元处理动作与自身推算的处理方案进行比对。 3 3 CN 113379079 A 说明书 1/5页 一种分布式FA在线运维诊断系统及方法 技术领域 [0001] 本发明涉及一种分布式FA在线运维诊断系统及方法，属于配电网运维管理技术领 域。 背景技术 [0002] 随着城市用户对供电可靠性和电能质量的要求逐步的提升，供电部门对配电网馈线 自动化的重视程度慢慢的升高。智能分布式馈线自动化（简称分布式 FA），由具备分布式馈线 自动化功能的配电终端及相应的通信设施组成，通过配电终端之间相互通信自动实现馈线 的故障定位、隔离和非故障区域恢复供电的功能，并将处理过程及结果上报配电自动化主 站。目前城市配电系统中部署大量的智能分布式配电终端，一旦自动化装置出现一些明显的异常问题，维护 人员就要进入开关柜，调试装置，若需要一个一个间隔单元进行诊断、排查，耗时耗力，投资 成本高。同时，由于在现场因分布式间隔单元数量多，分布广导致运维工作量大、配置繁杂， 容易出错等；后期电力系统改造，网架结构修改，需要手动人工修改模型，对运维人员的专 业素质提高要求。另外，现场部署间隔单元厂家较多，各家接口不一致，无法统一运维管理。 发明内容 [0003] 本发明的目的是提供一种分布式FA在线运维诊断系统及方法，采用的技术方案 如下： 一种分布式FA在线运维诊断系统，包括PC端、光纤、间隔单元和路由交换机；所述 PC端部署FA运维系统； 所述FA运维系统用于对与之建立连接的间隔单元进行诊断，以及进行仿真实验； 所述FA运维系统与间隔单元通过路由交换机建立连接； 一个开关柜配置一个路由交换机，同一开关柜内的间隔单元均连接至该路由交换 机； 不同开关柜的路由交换机之间通过光纤连接； 所述PC端与任意一个路由交换机连接。 [0004] 一种分布式FA在线运维诊断方法，包括： 选取一个间隔单元进行初始化配置； 基于初始化配置的间隔单元建立FA运维系统与所有间隔单元之间的通信连接； 基于各间隔单元之间的连接关系建立当前运维模型； 对当前运维模型进行诊断。 [0005] 进一步的，所述选取一个间隔单元进行初始化配置包括： 将FA运维系统与任意一个开关柜内的路由交换机A建立连接； 选取当前已连接到路由交换机A的任意一个间隔单元进行配置，配置内容有：本 节点的配置信息，M侧节点数目，M侧节点配置信息，N侧节点数目和N侧节点配置信息；其中， 每个节点的配置信息包括：ID信息，mac地址，数据集，数据表引用信息，节点开关属性，节点 4 4 CN 113379079 A 说明书 2/5页 拓扑属性和节点所属开关站名称；所述节点指间隔单元。 [0006] 进一步的，所述基于初始化配置的间隔单元建立FA运维系统与所有间隔单元之间 的通信连接，包括： FA运维系统向当前初始化配置的间隔单元发送在线FA诊断指令； 当前间隔单元返回与之连接的M侧、N侧间隔单元的信息至FA运维系统，并向与之 连接的M侧、N侧间隔单元广播所接收到的在线FA诊断指令； M侧、N侧间隔单元分别向与之连接的M侧、N侧间隔单元广播在线FA诊断指令，并将 与之连接的M侧、N侧间隔单元信息通过当前间隔单元返回至FA运维系统；直至FA运维系统 收到所有间隔单元信息，与所有间隔单元建立连接。 [0007] 进一步的，各间隔单元之间通信基于goose对等通信。 [0008] 进一步的，所述基于各间隔单元之间的连接关系建立当前运维模型，包括： 根据获取到的各间隔单元和与之连接的M侧、N侧间隔单元之间的连接关系，形成 当前工程运维模型。 [0009] 进一步的，所述对当前运维模型进行诊断，包括： 根据获取到的各间隔单元信息，对当前间隔单元运作时的状态进行诊断； 以及， 诊断间隔单元配置信息的正确性，并根据诊断结果下发各间隔单元配置信息。 [0010] 进一步的，所述根据获取到的各间隔单元信息，对当前间隔单元运作时的状态进行诊 断，包括： 获取当前间隔单元的所有配置信息，获取当前间隔采集的实时电压、电流和开关 位信息，以及获取当前间隔单元处理的过程信息； 根据获取的信息判断当前电力网络的通信状况，对建立好的拓扑进行动态通信着 色，以及，通过采集的实时数据，进行电力潮流计算。 [0011] 进一步的，所述诊断间隔单元配置信息的正确性，包括： 通过获取当前间隔单元信息以及M侧、N侧间隔单元信息，进行比对，判断当前间隔 单元数据的合法性；以及， 将潮流计算结果和当前间隔单元采集的数据来进行比对，判断是否在误差范围之 内。 [0012] 进一步的，还包括： 通过FA运维系统向间隔单元下发故障模拟指令； 间隔单元根据故障模拟指令给出处理动作； FA运维系统将间隔单元处理动作与自身推算的处理方案进行比对。 [0013] 本发明所达到的有益效果： 本发明系统利用goose通信机制，能快速的和每个间隔单元建立通信机制； 本发明系统在网架结构修改的情况下，能自适应快速建模，生成全网FA拓扑信息； 本发明系统可进行故障仿真试验，对当前各节点模拟故障，判断其他节点对故障 的反馈是否及时、正确、稳定。 5 5 CN 113379079 A 说明书 3/5页 附图说明 [0014] 图1 为本发明实施例中分布式FA在线运维诊断系统结构框图。 [0015] 图2为本发明实施例中分布式FA在线运维诊断方法流程图。 [0016] 图3为本发明实施例中间隔单元M侧、N侧示例。 具体实施方式 [0017] 下面对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方 案，而不能以此来限制本发明的保护范围。 [0018] 本发明提供一种分布式FA在线，由PC端、网络光纤、分布式 间隔单元和路由交换机构成。 [0019] 具体的，PC端安装FA运维系统，用于对与之连接的间隔单元进行诊断，以及进行仿 线] FA运维系统与间隔单元通过路由交换机连接。 [0021] 一个开关柜配置一个路由交换机，同一开关柜内的间隔单元均连接至该路由交换 机。 [0022] 不同开关柜的路由交换机之间通过光纤连接。 [0023] PC端与任意一个路由交换机连接。 [0024] 基于此，本发明另一个实施例提供一种分布式FA在线，包 括： 选取一个间隔单元进行初始化配置； 基于初始化配置的间隔单元建立PC端与所有间隔单元之间的通信连接； 基于各间隔单元之间的连接关系建立当前运维模型； 对当前运维模型进行诊断。 [0025] 本发明实施例中，选取一个间隔单元进行初始化配置包括： 将PC端连接至任意一个路由交换机A； 选取当前已连接到路由交换机A的任意一个间隔单元进行配置。 [0026] 配置内容包括：本节点的配置信息，M侧节点数目，M侧节点拓扑配置信息，N侧节点 数目，N侧节点拓扑配置信息；其中，每个节点的配置信息包括：ID信息（AppID），mac地址 （addr），数据集（dataset），数据表引用信息（GoCBRef），节点开关属性，节点拓扑属性和节 点所属开关站名称。节点指间隔单元。 [0027] 本发明实施例中，基于初始化配置的间隔单元建立PC端与所有间隔单元之间的通 信连接，包括： PC端向当前初始化配置的间隔单元发送在线FA诊断指令； 当前间隔单元返回与之连接的M侧、N侧间隔单元的信息至FA运维系统，并向与之 连接的M侧、N侧间隔单元广播所接收到的在线FA诊断指令； M侧、N侧定义参见图3。 [0028] M侧、N侧间隔单元分别向与之连接的M侧、N侧间隔单元广播在线FA诊断指令，并将 与之连接的M侧、N侧间隔单元信息通过当前间隔单元返回至PC端； 在线FA诊断指令在间隔单元中逐级转发，直至PC端收到所有间隔单元信息，与所 有间隔单元建立连接。 6 6 CN 113379079 A 说明书 4/5页 [0029] 本发明实施例中，各间隔单元之间通信基于goose对等通信。 [0030] 本发明实施例中，基于各间隔单元之间的连接关系建立当前运维模型，包括： 根据获取到的各间隔单元和与之连接的M侧、N侧间隔单元之间的连接关系，形成 当前工程现场运维模型。 [0031] 本发明实施例中，对当前运维模型进行诊断，包括： 根据获取到的各间隔单元信息，对当前间隔单元运行状态进行诊断； 以及， 诊断间隔单元配置信息的正确性，并根据诊断结果下发各间隔单元配置信息。 [0032] 具体的，根据获取到的各间隔单元信息，对当前间隔单元运行状态进行诊断，包 括： 获取当前节点的所有配置信息，获取当前间隔采集的实时电压、电流、开关位信 息，以及获取当前间隔单元处理的过程信息（是否故障，本节点如何处理；临近MN是否发生 故障，MN如何处理（切除、隔离、闭锁）；当前节点的充放电状态以及其他处理信息）； 根据获取的信息可以判断当前电力网络的通信状况（goose通信是否异常），对建 立好的拓扑进行动态通信着色，以及，可以通过采集的实时数据，进行电力潮流计算。 [0033] 可以一对一诊断当前间隔单元，根据其运行信息判断当前运行状态进行诊断，也 可以对当前所有间隔组成的电力网进行诊断。 [0034] 具体的，诊断间隔单元配置信息的正确性包括： 判断获取数据的合法性：通过获取当前间隔信息以及临近间隔信息，相互比对，判 断当前间隔数据的合法性；以及， 通过潮流计算等方法推导数据，和当前间隔采集的数据进行比差，判断是否在误 差范围以内，判断其运行状况。 [0035] 具体的，根据诊断结果下发各间隔单元配置信息，包括： 对单个间隔而言： （a）临侧节点属性匹配原则：当前间隔单元配置的开关属性需要和本身状态匹配 （比如当前是FA的首开关，则只能配置N侧节点，当前是末开关，只能配置M侧节点，当前是分 段开关，MN侧都需要配置信息等）。 [0036] （b）本身节点运行属性匹配原则：当前开关是首开关，需要投入”首开关失压保护 功能“；当前开关是”联络开关“，需要投入”恢复供电功能“；当前开关是”馈线开关“，需要投 入”过流闭锁功能“等。 [0037] （c）故障整定原则，需要配置过流以及零序电流过流判断，需要设定过流定值以及 定值时限。 [0038] 多间隔匹配原则：多联络开关情况下，需要根据开关优先级设定“恢复供电“时限， 根据当前多间隔单元采集的信息形成的全网拓扑图，可以计算当前开关下负载大小，判断 优先级和时限是否合理。 [0039] 下发的配置信息包括：节点属性配置信息（包含 M侧、N侧配置信息），以及，运行定 值信息（开关属性、保护功能等）。 [0040] 作为本发明的另一个实施例，还包括进行仿真实验，具体为， 通过FA运维系统下发故障模拟指令； 7 7 CN 113379079 A 说明书 5/5页 间隔单元根据故障模拟指令给出处理方法； FA运维系统接收故障后其他间隔单元的运作时的状态信息。 [0041] 其中，故障模拟指令需指明，哪几个间隔单元出现故障状态，装置在模拟态下给出 合理的处理方法，当前FA诊断系统会推算出一套或者多套解决办法，将装置返回的解决方 法和系统给出的方法比对，判断其处理是否更合理，满足现场需求。 [0042] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还能做出若干改进和变形，这些改进和变形 也应视为本发明的保护范围。 8 8 CN 113379079 A 说明书附图 1/3页 图1 9 9 CN 113379079 A 说明书附图 2/3页 图2 10 10 CN 113379079 A 说明书附图 3/3页 图3 11 11
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