一种具有逻辑关系电力开关量的智能边缘处理方法

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，具体涉及一种具有逻辑关系电力开关量的智能边缘处理方法。

背景技术

如今的电力系统中存在有大量的隔离开关、断路器等开关设备，这类开关设备的实时状态能直接反映电力系统的运行状态，当前多采用二进制（二进制“1”表述该开关处于”合位“位置，二进制”0“表述该开关处于”开位“位置）。当系统中开关发生变位时，电力自动化系统需要能够实时识别开关变位状态，并进行电力系统拓扑更新，以方便潮流计算和状态分析等用途。其次，部分开关存在着同位或反位的逻辑要求，电力自动化系统需要对具有逻辑关系的开关量进行位置相关性的识别，发现状态出错时及时预警。当前，如图1所示，开关位置由智能电子设备采集后，经过通信网络送至汇集器，再等待所有开关状态都采集完成后将数据传送至远方后台。

电力系统汇总所有开关状态后，当前电力系统已较多采用软件编程等方式，进行自动的开关状态识别。对于开关状态逻辑的判断，多基于电力系统拓扑来进行全局判断。

现如今电力开关量的数据采集技术，电力系统中需等待智能电子设备采集完所有开关的位置状态后，才通过通信网络来传送给后台电力自动化系统。对于这些开关状态的监控，识别等早前是由人工方法来进行，工作量大且易出现过失纰漏。现随着电力系统的智能化水平不断发展，对于开关状态识别监控采用了软件编程等方式，但由于其所需采集所有开关状态的数据，分析处理之后又需将处理命令传回所对应的开关，算法复杂，数据流大，传输速率低，存在延时性，且占据了较大的网络带宽。现有技术的核心是在于远方的后台，一旦远方后台网络等因素出现故障，造成的负面影响范围广，检修强度大，故障后维护成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有逻辑关系电力开关量的智能边缘处理方法；从而提高电力开关的处理效率和减少网络带宽。

为达到上述目的，一种具有逻辑关系电力开关量的智能边缘处理方法，包括配电网拓扑，所述配电网拓扑包括一个以上的开关组，每个开关组包括一个以上的开关，每个开关组分别连接有智能电子设备，其特征在于：具体步骤包括：

S1将从智能电子设备采集的信号与高电平信号输入到与门电路中进行与门计算，将与门计算的结果经与门电路的输出端存进网关内存，作为开关的当前数据；

存入网关内存的开关的当前数据的集合表示如下：

A

表达式（1）中， A

x组开关组对应的存入网关的开关的当前数据的集合按序形成一个“0”、“1”组成的长数组集合作为逻辑门电路的输入信号；

S2以预设的采集频率采集当前所有开关的数据至逻辑门电路；进入到逻辑门电路的数据集合为：

A'

表达式（2）中， A'

x组开关组对应的进入到逻辑门电路的数据集合按序形成一个“0”、“1”组成的采集长数组集合；

S3 将长数组集合输入到逻辑门电路中与采集长数组集合进行异或运算；

若S

若S

进一步的，从开关组中选定一个特定开关S

{T

同时还存在有j个反位开关，其数据集合表达式为：

{F

进一步的，若特定开关S

若S

以及S

则说明此开关符合逻辑关系，将开关数据反馈至网关内存；

若S

以及S

则说明此开关不符合逻辑关系，将预警信息传递给远方后台，及时处理分析此开关故障。

进一步的，若特定开关S

若T

F

则说明书此开关符合逻辑关系，将开关输送反馈至网关内存；其中；

若T

F

则说明此开关不符合逻辑关系，将预警信息传递给远方后台，及时处理分析此开关故障；

其中，T'

进一步的，智能电子设备为IED智能电子设备。

进一步的，同位开关是指所有与单个开关状态逻辑相同的开关，反位开关是指所有与单个开关状态逻辑相反的开关或断路器。

进一步的，开关状态是指开关的闭合或断开状态。

进一步的，预设的采集频率通过计时器实现。

上述结构的方法，通过识别开关的变位情况，将有变位的开关实时传送到远方后台，对于没有变位的开关，只记录最新时刻的开关状态信息，以减少电力智能网关的内存空间，并以更低的频率周期性的发送当前开关状态到远方后台，节省带宽；采用关系集合组的开关逻辑关系判别方法，基于整个配电网系统的拓扑结构，通过将具有逻辑关系的开关按“同位”与“反位”分成两个逻辑组，根据这两个逻辑组，将采集到的开关状态进行一次性逻辑判断，若出现逻辑关系不相符时，实时将预警信息传递给远方后台。

说明书附图

图1为现有技术电力开关量的状态处理流程图。

图2为本发明智能电力开关量的状态处理流程图。

图3为电力开关状态的三元逻辑图。

图4为智能网关识别开关变位框图。

图5为开关逻辑关系判别框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

如图2至图4所示，一种具有逻辑关系电力开关量的智能边缘处理方法，包括配电网拓扑，所述配电网拓扑包括一个以上的开关组，每个开关组包括一个以上的开关，每个开关组分别连接有智能电子设备，智能电子设备为IED智能电子设备。具体步骤包括。

S1如图4所示，智能电子设备从开关组采集的信号与高电平信号输入到与门电路中进行与门计算，将与门计算的结果经与门电路的输出端存进网关内存，作为开关的当前数据。

存入网关内存的开关的当前数据的集合表示如下：

A

表达式（1）中， A

x组开关组对应的存入网关的开关的当前数据的集合按序形成一个“0”、“1”组成的长数组集合作为逻辑门电路的输入信号；与门电路的逻辑表达式如下：

Y=AB

表1

在上述步骤S1中，智能电子设备分别采集对应开关组的信号。

S2以预设的采集频率采集当前所有开关的数据至逻辑门电路；即：另引一条支路1将智能电子设备与计时器连接作为当前所有开关状态的输入信号，，设定计时器计时时间即设定开关采集识别的频率；计时器设定好频率后，每一个周期输出其所相连开关组的开关状态信号经支路2输入给逻辑门电路中。进入到逻辑门电路的数据集合为：

A'

表达式（2）中， A'

x组开关组对应的进入到逻辑门电路的数据集合按序形成一个“0”、“1”组成的采集长数组集合。

S3 经支路3将长数组集合输入到逻辑门电路中与采集长数组集合进行异或运算。

异或门电路的逻辑表达式如下：

Y=A⊕B。

表2

若S

若S

例如：设置了一组开关组，每组开关组包含4个开关，其中第一、第二个开关为闭合状态，第三和第四个开关为断开状态，那么，通过智能电子设备采集并输出的信号应当为“1”、“1”、“0”、“0”，当其与一高电平信号通过与门计算后则得到：

A

然后通过计时器控制采集频率直接将智能电子设备采集的当前所有开关的数据“1”、“1”、“0”、“0”输送至逻辑门电路中。

在逻辑门电路中将存入网关内存的“1”、“1”、“0”、“0”长数组集合与所有开关的数据“1”、“1”、“0”、“0”进行异或运算，按照上面的举例通过异或运算得到的结果为“0”、“0”、“0”、“0”，这说明四个开关均没有发生变位。

如通过计时器经智能电子设备采集的当前所有开关的数据为“1”、“1”、“0”、“1”，则存入网关内存的“1”、“1”、“0”、“0”长数组集合与所有开关的数据“1”、“1”、“0”、“0”进行异或运算的结果为“0”、“0”、“0”、“1”，这说明第四个开关发生了变位。以此类推。

另外，在本发明中，从开关组中选定一个特定开关S

{T

同时还存在有j个反位开关，其数据集合表达式为：

{F

其中，同位开关是指所有与单个开关状态逻辑相同的开关，反位开关是指所有与单个开关状态逻辑相反的开关或断路器。开关状态是指开关的闭合或断开状态。

如图5所示，若特定开关S

若S

以及S

则说明此开关符合逻辑关系，将开关数据反馈至网关内存。

若S

以及S

则说明此开关不符合逻辑关系，将预警信息传递给远方后台，及时处理分析此开关故障。

若特定开关S

若T

F

则说明书此开关符合逻辑关系，将开关输送反馈至网关内存；其中。

若T

F

则说明此开关不符合逻辑关系，将预警信息传递给远方后台，及时处理分析此开关故障；

其中，T'

上述结构的方法，通过识别开关的变位情况，将有变位的开关实时传送到远方后台，对于没有变位的开关，只记录最新时刻的开关状态信息，以减少电力智能网关的内存空间，并以更低的频率周期性的发送当前开关状态到远方后台，节省带宽；采用关系集合组的开关逻辑关系判别方法，基于整个配电网系统的拓扑结构，通过将具有逻辑关系的开关按“同位”与“反位”分成两个逻辑组，根据这两个逻辑组，将采集到的开关状态进行一次性逻辑判断，若出现逻辑关系不相符时，实时将预警信息传递给远方后台。