CN103516055B - 智能变电站合并单元状态的监测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能变电站合并单元状态的监测方法，其通过故障录波装置来监测合并单元的运行状态及同步状态，包括如下步骤：步骤S1，故障录波装置接收合并单元在每一单位时间内发送的采样值报文量、合并单元发送采样值报文的信号；并将采样值报文量形成第一录波数据，将合并单元发送采样值报文的信号形成第二录波数据；步骤S2，第一录波数据及第二录波数据通过分析处理后分别形成第一波形图及第二波形图，并通过第一波形图判断合并单元运行是否正常，通过第二波形图判断合并单元发送采样值报文的信号是否同步，从而对合并单元的运行状态和同步状态进行了前面监视，可及时了解合并单元的状况，避免了运行、维护、调试和事故检修的盲区。

Description

智能变电站合并单元状态的监测方法
技术领域
本发明涉及一种智能变电站的相关领域，特别涉及一种智能变电站合并单元状态的监测方法。
背景技术
智能电网是电力系统发展的趋势，智能变电站是智能电网组成的基础。智能变电站是建立在DL/T860标准基础上，具有一次设备智能化、全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化等特点，能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。
DL/T860是基于网络通信平台的变电站自动化系统的行业标准。变电站通信协议系统DL/T86将变电站通信体系分为三层：变电站层、间隔层、过程层。在变电站层和间隔层之间的网络采用抽象通信服务接口映射到制造报文规范(MMS，Manufacturing Message Specification)、传输控制协议/网际协议(TCP/IP)以太网。在间隔层和过程层之间的网络采用抽象信息服务接口映射到传输采样值(SV,Sampled Value)和面向对象的变电站事件（GOOSE，Generic Object Oriented Substation Event）以广播形式单向传输以太网。
智能变电站内的智能电子设备（合并单元、保护设备、测量控制设备等）均采用统一的协议，且相互之间通过网络进行信息交换。具体地，智能变电站采用电子式或光电式互感器实现一次侧电气量采集，并在二次侧直接输出数字信号通过光纤网络传输至合并单元；合并单元按DL/T8609-2协议完成多路一次电气量采样值打包，再经光纤以太网对变电站智能设备进行广播式传输。
智能变电站要稳定运行，需要对智能电气设备进行有效而长期的监视、记录和诊断。目前，常用的记录系统异常，分析系统故障方法是：通过故障录波装置接收合并单元发送的DL/8609-2采样值报文，且解析采样值报文并同时筛选采样控制块内的采样值信息，实现记录电力系统模拟采样值信号。最后，根据采集的原始数据，运用离线分析软件将数据还原为故障波形，以便为智能变电站事故处理提供真实可信的参考依据。然而，现有的方法在记录电力系统故障文件时，只记录了电气量的变化过程。而在智能变电站中，合并单元作为全站电气采样的提供者，并没有进行相应记录，给运行、维护、调试和事故检修带来盲区。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种智能变电站合并单元状态的监测方法，以避免现有技术中合并单元没有进行记录造成运行、维护、调试和事故检修的盲区。所述技术方案如下：
为了解决现有技术的问题，本发明提出如下技术方案：
一种智能变电站合并单元状态的监测方法，其通过故障录波装置来监测智能变电站的合并单元的运行状态及同步状态；所述智能变电站合并单元状态的监测方法包括如下步骤：步骤S1，故障录波装置接收合并单元在每一单位时间内发送的采样值报文量、合并单元发送采样值报文的信号；并将所述采样值报文量形成第一录波数据，将所述合并单元发送采样值报文的信号形成第二录波数据；步骤S2，所述第一录波数据及所述第二录波数据通过分析处理后分别形成第一波形图及第二波形图，并通过所述第一波形图判断所述合并单元运行是否正常，通过所述第二波形图判断所述合并单元发送采样值报文的信号是否同步。
优选地，所述步骤S1包括：S11，每一所述单位时间内，所述合并单元每发送一帧采样值报文，采样计数的数值加1；且所述采样计数的数值映射到所述故障录波装置的模拟通道，以形成所述第一录波数据。
优选地，所述步骤S1还包括：每一单位时间完成后，所述采样计数自动清零，且当所述合并单元运行异常时，所述采样计数的数值会保持不变直到所述合并单元运行恢复正常。
优选地，所述单位时间为1秒，所述合并单元以每秒4000帧的速度发送所述采样值报文。
优选地，所述合并单元发送采样值报文的信号映射到所述故障录波装置的开关通道，以形成所述第二录波数据。
优选地，所述故障录波装置接收所述合并单元发送的每一采样值报文时均形成了精确的时间印记，且时间印记随着所述采样值报文分别映射到了所述模拟通道和所述开关通道。
优选地，所述故障录波装置形成时间印记的速度与所述合并单元发送采样值报文的速度同步。
优选地，当所述合并单元发送采样值报文的信号同步时，映射至所述开关通道后显示为“1”；当所述合并单元发送采样值报文的信号不同步时，映射至所述开关通道后显示为“0”。
本发明的智能变电站合并单元状态的监测方法，通过故障录波装置记录模拟量通道的方法来记录合并单元每次所发送采样值报文的采样计数，以形成第一波形图来监视合并单元发送采样值报文的运行状态；通过故障录波装置记录开关量通道的方法来记录采样值报文的同步状态，以形成第二波形图来监视合并单元的同步状态。这样，对合并单元的运行状态和同步状态进行了前面监视，可及时了解合并单元的状况，避免了运行、维护、调试和事故检修的盲区。
附图说明
图1是本发明智能变电站合并单元状态的监测方法流程图；
图2是图1中更为具体的流程图；
图3是合并单元正常运行时的第一波形图；
图4是合并单元运行异常时的第一波形图；
图5是合并单元处于同步状态的第二波形图；
图6是合并单元处于不同步状态的第二波形图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明施例提供了一种智能变电站合并单元状态的监测方法，其用于监测智能变电站的合并单元的运行状态及同步状态。该智能变电站合并单元状态的监测方法通过故障录波装置来实现。故障录波装置用于发电厂、220KV及以上变电所和110KV重要变电所，便于分析电力系统故障及继电保护和安全自动装置在事故过程中的动作情况，以迅速判断线路故障的位置。一般来说，现有的故障录波装置包括前置机及后置机，且故障录波装置的功能主要是由前置机来完成。前置机包括数据采集模块、判断启动模块及记录分析模块。前置机根据采集的数据进行分析并形成记录数据或波形。后置机及时将前置机的记录数据或波形显示出来，并根据记录数据或波形可以推算出一次电流、电压数值，由此计算出故障点位置，使巡线范围大大缩小，省时、省力，对迅速恢复供电具有重要的作用。
请参照图1，本发明智能变电站合并单元状态的监测方法包括如下几个步骤：
步骤S1：故障录波装置接收合并单元在每一单位时间内发送的采样值报文量、合并单元发送采样值报文的信号；并将采样值报文量及合并单元发送采样值报文的信号形成录波数据。
步骤S1具体包括如下步骤S11和步骤S13。
请结合参照图2，具体地，步骤S11：在一个单位时间内，合并单元每发送一帧采样值报文，采样计数的数值加1；且采样计数的数值映射到故障录波装置的模拟通道，以形成第一录波数据。
步骤S11中，每一单位时间内，合并单元每发送一帧采样值报文，采样计数的数值加1；每一单位时间完成后，采样计数自动清零。而当合并单元运行异常不发送采样值报文时，采样计数的数值会保持不变直到合并单元运行恢复正常。
本发明的实施例中，单位时间为1秒，合并单元以每秒4000帧的速度，通过以太网将采样值报文进行传输。因此，每1秒时间内，采样计数的数值都从0开始以每0.25毫秒加1的速率递增至3999；当每个1秒结束时计数的数值归0。需要说明的是，本发明的实施例中，单位时间不限于设置为1秒，可根据实际操作的需要来设定单位时间的大小。
具体地，步骤S13：合并单元发送采样值报文的信号映射到故障录波装置的开关通道，以形成第二录波数据。当合并单元发送采样值报文的信号同步时，映射至开关通道后显示为“1”；当合并单元发送采样值报文的信号不同步时，映射至开关通道后显示为“0”。
为了方便地结合智能变电站的其他运行参数来故障排除，故障录波装置接收合并单元发送的每一采样值报文时均形成精确的时间印记，该时间印记随着采样值报文分别映射到了模拟通道和开关通道。且上述形成时间印记的速度与合并单元发送采样值报文的速度同步。因此，第一录波数据及第二录波数据均同时包含时间印记及数据值。需要说明的是，本发明实施例中，故障录波装置记录的文件为IEEE（Institute ofElectrical and Electronics Engineers的简称，其中文译名是电气和电子工程师协会）标准规定下的电力系统瞬态数据交换标准通用格式(简称COMTRADE格式)的文件，因此，第一录波数据及第二录波数据通过形成COMTRADE格式文件而将时间印记及数据值记载下来。
步骤S3：第一录波数据及第二录波数据通过分析处理后分别形成第一波形图及第二波形图，以从第一波形图及第二波形图中得到合并单元的运行状态及合并单元发送采样值报文的信号的同步状态。
具体地，根据上述步骤S11及步骤S3的描述，当合并单元正常运行时，采样计数在一个单位时间内数值连续加1，采样计数的数值映射处理后形成的第一波形图如图3所示，第一波形图在每一个单位时间内为倾斜直线。当合并单元异常运行时，采样计数的数值映射处理后的第一波形图如图4所示。图4中的第一波形图中出现有水平直线段，即说明采样计数没有采集到合并单元发送的采样值报文，从而表示合并单元处于异常状态。
根据上述步骤二S13及第二步S3可知：“1”为合并单元处于同步状态，“0”为合并单元处于失步状态。当合并单元处于同步状态时，第二波形图如图5所示，为Y值等于“1”的直线。当合并单元出现不同步状态时，第二波形图如图6所示，不在是Y值等于“1”的直线，而是中间有一段Y值等于“0”的直线段。这样，Y值等于“0”的直线段表示这段时间合并单元的同步状态为0，由此反应出Y值等于“0”的这段时间内合并单元处于失步状态。
本发明的智能变电站合并单元状态的监测方法，通过故障录波装置记录模拟量通道的方法来记录合并单元每次所发送采样值报文的采样计数，以形成第一波形图来监视合并单元发送采样值报文的运行状态；通过故障录波装置记录开关量通道的方法来记录采样值报文的同步状态，以形成第二波形图来监视合并单元的同步状态。这样，对合并单元的运行状态和同步状态进行了前面监视，可及时了解合并单元的状况，避免了运行、维护、调试和事故检修的盲区。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智能变电站合并单元状态的监测方法，其通过故障录波装置来监测智能变电站的合并单元的运行状态及同步状态；
其特征在于，所述智能变电站合并单元状态的监测方法包括如下步骤：
步骤S1，故障录波装置接收合并单元在每一单位时间内发送的采样值报文量、合并单元发送采样值报文的信号；并将所述采样值报文量形成第一录波数据，将所述合并单元发送采样值报文的信号形成第二录波数据；
步骤S2，所述第一录波数据及所述第二录波数据通过分析处理后分别形成第一波形图及第二波形图，并通过所述第一波形图判断所述合并单元运行是否正常，通过所述第二波形图判断所述合并单元发送采样值报文的信号是否同步。
2.根据权利要求1所述的智能变电站合并单元状态的监测方法，其特征在于，所述步骤S1包括：
S11，每一所述单位时间内，所述合并单元每发送一帧采样值报文，采样计数的数值加1；且所述采样计数的数值映射到所述故障录波装置的模拟通道，以形成所述第一录波数据。
3.根据权利要求2所述的智能变电站合并单元状态的监测方法，其特征在于，所述步骤S1还包括：
每一单位时间完成后，所述采样计数自动清零，且当所述合并单元运行异常时，所述采样计数的数值会保持不变直到所述合并单元运行恢复正常。
4.根据权利要求3所述的智能变电站合并单元状态的监测方法，其特征在于，所述单位时间为1秒，所述合并单元以每秒4000帧的速度发送所述采样值报文。
5.根据权利要求2所述的智能变电站合并单元状态的监测方法，其特征在于，所述合并单元发送采样值报文的信号映射到所述故障录波装置的开关通道，以形成所述第二录波数据。
6.根据权利要求5所述的智能变电站合并单元状态的监测方法，其特征在于，所述故障录波装置接收所述合并单元发送的每一采样值报文时均形成了精确的时间印记，且时间印记随着所述采样值报文分别映射到了所述模拟通道和所述开关通道。
7.根据权利要求6所述的智能变电站合并单元状态的监测方法，其特征在于，所述故障录波装置形成时间印记的速度与所述合并单元发送采样值报文的速度同步。
8.根据权利要求5所述的智能变电站合并单元状态的监测方法，其特征在于，当所述合并单元发送采样值报文的信号同步时，映射至所述开关通道后显示为“1”；当所述合并单元发送采样值报文的信号不同步时，映射至所述开关通道后显示为“0”。
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