CN103595137A - 一种变电站拓扑网络遥信数据辨识实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种变电站拓扑网络遥信数据辨识实现方法，属于电力技术领域。本发明利用一体化监控系统中不同的网络节点遥测遥信数据的逻辑关系，采用三个级别逻辑判断法则对拓扑网络中的遥信状态进行辨识。本发明具有可以剔除不良遥测遥信，保证拓扑分析中的遥信数据准确无误，减低不良数据对变电站各种业务应用的干扰的显著优点及特性。能够有效利用变电站内高度冗余的多源量测信息，提高坏数据的识别率，增强系统的抗干扰能力。

Description

一种变电站拓扑网络遥信数据辨识实现方法
技术领域
本发明涉及一种变电站拓扑网络遥信数据辨识实现方法，属于电力技术领域。
背景技术
在变电站电力系统分析中，一些重要节点的量测数据，比如网络中的电压、电流、功率、遥信等等，通常在自身所处的系统中或者其它系统中都有冗余。
发明内容
为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供一种变电站拓扑网络遥信数据辨识实现方法。其目的是解决现有技术在变电站电力系统分析中，一些重要节点的量测数据在自身所处的系统中或其它系统中都有冗余的问题。
 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
  一种变电站拓扑网络遥信数据辨识实现方法，是：
  步骤1、根据变电站内部所包含的电压等级，把变电站划分为不同电压等级的网络，这些网络通常以变压器绕组为终点，以母线为中心形成星形网络；
  步骤2、每个网络中把间隔看做一个整体，这些间隔整体作为挂接在母线上的拓扑节点，形成拓扑网络；
  步骤3、对这种特殊的拓扑网络采用三个级别的逻辑分析，辨识不良遥信数据；
  步骤4、这三个级别的逻辑分析是：间隔内部单设备的逻辑分析，间隔内部的设备之间的逻辑分析，间隔之间的逻辑分析，最终排除不良遥信。
    所述的步骤1，首先对变电站内部的电网根据变压器的绕组电压等级，以绕组为出发点，进行分类；分为高压网络、中压网络、低压网络；这三种网络已母线为中心，以不同母线上连接的不同间隔的组成一个逻辑体，形成一个星型拓扑网络。根据母线不同的类型，形成不同的星形网络：3/2网络，双母线网络，单母线网络，双母线带旁路网络；共有一个母联间隔、3个进线间隔、3个出线间隔，每个间隔中有断路器、串联刀闸、接地刀闸，这些设备的遥信状态和设备之间的连接关系构成间隔内部的拓扑连接关系。
    所述的步骤2，间隔内部的这些开关设备的遥信信号由于各种原因，采集到监控后台可能出现不正确的状态，剔除不良的遥信数据本方案采用三级判断法则：第一级，采用各设备内部遥信的相互关系和遥信与设备有关的量测量的关系，判断设备的遥信的正确与否；第二级，采用间隔内部设备之间的遥信状态存在的逻辑联系，对遥信进行判断剔除在第一级无法确定的遥信；第三级，挂接在同一母线的不同间隔中的设备有着许多统一的状态和一致的联系，利用这些关系进一步对第二级中尚未确定的遥信进行判断，确定遥信状态。
    所述的采用各设备内部遥信的相互关系和遥信与设备有关的量测量包括：流过设备的电压、电流、功率。
    所述的步骤3，第一级逻辑判断规则主要有三条，a、对于短路器和刀闸状态，它们有两个遥信，开遥信和闭遥信，开遥信为1闭遥信为0，状态为打开，开遥信为0闭遥信为1则状态是1，否则状态不确定；b、对断路器，还有总遥信和三相遥信，如果总遥信为开，三相遥信也为开，则断路器为开状态，如果都为闭，则状态为闭；如果总遥信为闭，三相遥信两个是闭，另一个是开，则开的是坏遥信，如果三相一个闭两个开，则不确定；如果总遥信是开，三相遥信两个是开的判断也类似；如果总遥信是开，三相遥信是闭，则总遥信是坏数据；对总遥信是闭，三相遥信是开也类似；c、对断路器，还有三相电流功率模拟量，对于断路器遥信，如果存在电流并且也有功率，不管遥信状态如何，都判断遥信是闭合；如果没有电流也没用功率，则遥信是打开；如果有电流没有功率，则模拟量可能错误，如果仅凭遥信无法判断遥信状态，则遥信处于不定状态。
    所述的步骤3，第二级间隔内部设备之间的逻辑规则：间隔内部一般有一个串联刀闸、一个断路器、两个并列接近母线的刀闸，还可有侧边隔离刀闸；当第一级不能确定设备的状态时，可利用设备之间的关系，对不确定的设备状态进行判断；a、对于可疑的并联刀闸，如果有一个刀闸可疑，可疑状态是闭，而另一个是闭，则可疑闭应是坏数据，一般并列开关不可能同时闭；如果不能确定，则看断路器，如果是闭，则可疑刀闸消去可疑；如果断路器是开，则可疑刀闸是坏数据；如果断路器不确定，则可疑刀闸仍不确定；b、如果断路器是可疑的，则看并列刀闸，如果没有闭合的，则断路器可疑状态；如果并列刀闸有闭合，则看串联刀闸，如果串联刀闸闭合，则断路器应闭合，否则处于可疑状态；c、如果串联刀闸可疑，则看断路器是否闭合，如果闭合切有电流功率，则刀闸闭合，否则仍然可疑。d、接地刀如果可疑，则看断路器如果闭合且有电流功率，则地刀打开，否则仍然可疑。
    所述的步骤3，第三级间隔之间的有逻辑联系，如果某个间隔仍然处于可以状态，可以进一步排除可疑：a、对于母联间隔，如果双母之间没有电压差，则母联及串联开关闭合，若存在电压差，则母联及串联开关这条支路处于断开状态；b、如果双侧串联开关闭合，则断路器也应该闭合。
    所述的步骤4，基于这三条原则，建立起一系列的规则；每当开关状态发生变化，或者一些依赖的量测量发生变化，如果满足启动分析条件，分析引擎按照规则自动分析，甄别拓扑状态剔除错误的遥信状态，完成遥信辨识。
  本发明的优点及有益效果是： 
  本发明是变电站电力系统电网拓扑分析中多源数据融合辨识的一种方法，该方法利用一体化监控系统中不同的网络节点遥测遥信数据的逻辑关系，采用三个级别逻辑判断法则对拓扑网络中的遥信状态进行辨识，剔除不良遥测遥信，保证拓扑分析中的遥信数据准确无误，减低不良数据对变电站各种业务应用的干扰。能够有效利用变电站内高度冗余的多源量测信息，提高坏数据的识别率，增强系统的抗干扰能力。
附图说明
 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
 图1是本发明变电站高压系统接线图；
 图2是本发明间隔拓扑图。
具体实施方式
  本发明是一种变电站拓扑网络遥信数据辨识实现方法，包括：
  步骤1、根据变电站内部所包含的电压等级，把变电站划分为不同电压等级的网络，这些网络通常以变压器绕组为终点，以母线为中心形成星形网络；
  步骤2、每个网络中把间隔看做一个整体，这些间隔整体作为挂接在母线上的拓扑节点，形成拓扑网络；
  步骤3、对这种特殊的拓扑网络采用三个级别的逻辑分析，辨识不良遥信数据；
  步骤4、这三个级别的逻辑分析是：间隔内部单设备的逻辑分析，间隔内部的设备之间的逻辑分析，间隔之间的逻辑分析，最终排除不良遥信。
具体实施时，本发明一种变电站拓扑网络遥信数据辨识实现方法，即一种变电站基于量测数据的电网遥信正确状态辨识的实现方法，包括下列步骤： 
步骤1，首先对变电站内部的电网根据变压器的绕组电压等级，以绕组为出发点，进行分类；分为高压网络、中压网络、低压网络。这三种网络已母线为中心，以不同母线上连接的不同间隔的组成一个逻辑体，形成一个星型拓扑网络。根据母线不同的类型，形成不同的星形网络：3/2网络，双母线网络，单母线网络，双母线带旁路网络；如图1所示，是比较有代表性的双母线网络，本文以它为说明对象。共有一个母联间隔、3个进线间隔、3个出线间隔，每个间隔中有断路器、串联刀闸、接地刀闸，这些设备的遥信状态和设备之间的连接关系构成间隔内部的拓扑连接关系。如图1所示的变电站的高压系统接线图，图2简化的间隔拓扑图所示。
步骤2，间隔内部的这些开关设备的遥信信号由于各种原因，采集到监控后台可能出现不正确的状态，剔除不良的遥信数据本方案采用三级判断法则：第一级，采用各设备内部遥信的相互关系和遥信与设备有关的量测量，比如流过设备的电压、电流、功率的关系，判断设备的遥信的正确与否；第二级，采用间隔内部设备之间的遥信状态存在的逻辑联系，对遥信进行判断剔除在第一级无法确定的遥信；第三级，挂接在同一母线的不同间隔中的设备有着许多统一的状态和一致的联系，利用这些关系进一步对第二级中尚未确定的遥信进行判断，确定遥信状态。
步骤3 ，第一级逻辑判断规则主要有三条，a、对于短路器和刀闸状态，它们有两个遥信，开遥信和闭遥信，开遥信为1闭遥信为0，状态为打开，开遥信为0闭遥信为1则状态是1，否则状态不确定；b、对断路器，还有总遥信和三相遥信，如果总遥信为开，三相遥信也为开，则断路器为开状态，如果都为闭，则状态为闭；如果总遥信为闭，三相遥信两个是闭，另一个是开，则开的是坏遥信，如果三相一个闭两个开，则不确定；如果总遥信是开，三相遥信两个是开的判断也类似；如果总遥信是开，三相遥信是闭，则总遥信是坏数据；对总遥信是闭，三相遥信是开也类似；c、对断路器，还有三相电流功率模拟量，对于断路器遥信，如果存在电流并且也有功率，不管遥信状态如何，都判断遥信是闭合；如果没有电流也没用功率，则遥信是打开；如果有电流没有功率，则模拟量可能错误，如果仅凭遥信无法判断遥信状态，则遥信处于不定状态。
步骤4，第二级间隔内部设备之间的逻辑规则：如图1变电站高压系统接线图中的双母线间隔图，间隔内部一般有一个串联刀闸、一个断路器、两个并列接近母线的刀闸，还可能有侧边隔离刀闸；当第一级不能确定设备的状态时，可以利用设备之间的关系，对不确定的设备状态进行判断。a、对于可疑的并联刀闸，如果有一个刀闸可疑，可疑状态是闭，而另一个是闭，则可疑闭应是坏数据，一般并列开关不可能同时闭；如果不能确定，则看断路器，如果是闭，则可疑刀闸消去可疑；如果断路器是开，则可疑刀闸是坏数据；如果断路器不确定，则可疑刀闸仍不确定。b、如果断路器是可疑的，则看并列刀闸，如果没有闭合的，则断路器可疑状态；如果并列刀闸有闭合，则看串联刀闸，如果串联刀闸闭合，则断路器应闭合，否则处于可疑状态。c、如果串联刀闸可疑，则看断路器是否闭合，如果闭合切有电流功率，则刀闸闭合，否则仍然可疑。d、接地刀如果可疑，则看断路器如果闭合且有电流功率，则地刀打开，否则仍然可疑。
步骤5，第三级间隔之间的有逻辑联系，如果某个间隔仍然处于可以状态，可以进一步排除可疑：a、对于母联间隔，如果双母之间没有电压差，则母联及串联开关闭合，若存在电压差，则母联及串联开关这条支路处于断开状态；b、如果双侧串联开关闭合，则断路器也应该闭合；
基于这三条原则，建立起一系列的规则。每当开关状态发生变化，或者一些依赖的量测量发生变化，如果满足启动分析条件，分析引擎按照规则自动分析，甄别拓扑状态剔除错误的遥信状态，完成遥信辨识。

Claims (8)

1.一种变电站拓扑网络遥信数据辨识实现方法，其特征是：
  步骤1、根据变电站内部所包含的电压等级，把变电站划分为不同电压等级的网络，这些网络通常以变压器绕组为终点，以母线为中心形成星形网络；
  步骤2、每个网络中把间隔看做一个整体，这些间隔整体作为挂接在母线上的拓扑节点，形成拓扑网络；
  步骤3、对这种特殊的拓扑网络采用三个级别的逻辑分析，辨识不良遥信数据；
  步骤4、这三个级别的逻辑分析是：间隔内部单设备的逻辑分析，间隔内部的设备之间的逻辑分析，间隔之间的逻辑分析，最终排除不良遥信。
2.根据权利要求1所述的一种变电站拓扑网络遥信数据辨识实现方法，其特征是：所述的步骤1，首先对变电站内部的电网根据变压器的绕组电压等级，以绕组为出发点，进行分类；分为高压网络、中压网络、低压网络；这三种网络已母线为中心，以不同母线上连接的不同间隔的组成一个逻辑体，形成一个星型拓扑网络；根据母线不同的类型，形成不同的星形网络：3/2网络，双母线网络，单母线网络，双母线带旁路网络；共有一个母联间隔、3个进线间隔、3个出线间隔，每个间隔中有断路器、串联刀闸、接地刀闸，这些设备的遥信状态和设备之间的连接关系构成间隔内部的拓扑连接关系。
3.根据权利要求1所述的一种变电站拓扑网络遥信数据辨识实现方法，其特征是：所述的步骤2，间隔内部的这些开关设备的遥信信号由于各种原因，采集到监控后台可能出现不正确的状态，剔除不良的遥信数据本方案采用三级判断法则：第一级，采用各设备内部遥信的相互关系和遥信与设备有关的量测量的关系，判断设备的遥信的正确与否；第二级，采用间隔内部设备之间的遥信状态存在的逻辑联系，对遥信进行判断剔除在第一级无法确定的遥信；第三级，挂接在同一母线的不同间隔中的设备有着许多统一的状态和一致的联系，利用这些关系进一步对第二级中尚未确定的遥信进行判断，确定遥信状态。
4.根据权利要求3所述的一种变电站拓扑网络遥信数据辨识实现方法，其特征是：所述的采用各设备内部遥信的相互关系和遥信与设备有关的量测量包括：流过设备的电压、电流、功率。
5.根据权利要求1所述的一种变电站拓扑网络遥信数据辨识实现方法，其特征是：所述的步骤3，第一级逻辑判断规则主要有三条，a、对于短路器和刀闸状态，它们有两个遥信，开遥信和闭遥信，开遥信为1闭遥信为0，状态为打开，开遥信为0闭遥信为1则状态是1，否则状态不确定；b、对断路器，还有总遥信和三相遥信，如果总遥信为开，三相遥信也为开，则断路器为开状态，如果都为闭，则状态为闭；如果总遥信为闭，三相遥信两个是闭，另一个是开，则开的是坏遥信，如果三相一个闭两个开，则不确定；如果总遥信是开，三相遥信两个是开的判断也类似；如果总遥信是开，三相遥信是闭，则总遥信是坏数据；对总遥信是闭，三相遥信是开也类似；c、对断路器，还有三相电流功率模拟量，对于断路器遥信，如果存在电流并且也有功率，不管遥信状态如何，都判断遥信是闭合；如果没有电流也没用功率，则遥信是打开；如果有电流没有功率，则模拟量可能错误，如果仅凭遥信无法判断遥信状态，则遥信处于不定状态。
6.根据权利要求1所述的一种变电站拓扑网络遥信数据辨识实现方法，其特征是： 所述的步骤3，第二级间隔内部设备之间的逻辑规则：间隔内部一般有一个串联刀闸、一个断路器、两个并列接近母线的刀闸，还可有侧边隔离刀闸；当第一级不能确定设备的状态时，可利用设备之间的关系，对不确定的设备状态进行判断；a、对于可疑的并联刀闸，如果有一个刀闸可疑，可疑状态是闭，而另一个是闭，则可疑闭应是坏数据，一般并列开关不可能同时闭；如果不能确定，则看断路器，如果是闭，则可疑刀闸消去可疑；如果断路器是开，则可疑刀闸是坏数据；如果断路器不确定，则可疑刀闸仍不确定；b、如果断路器是可疑的，则看并列刀闸，如果没有闭合的，则断路器可疑状态；如果并列刀闸有闭合，则看串联刀闸，如果串联刀闸闭合，则断路器应闭合，否则处于可疑状态；c、如果串联刀闸可疑，则看断路器是否闭合，如果闭合切有电流功率，则刀闸闭合，否则仍然可疑；d、接地刀如果可疑，则看断路器如果闭合且有电流功率，则地刀打开，否则仍然可疑。
7.根据权利要求1所述的一种变电站拓扑网络遥信数据辨识实现方法，其特征是： 所述的步骤3，第三级间隔之间的有逻辑联系，如果某个间隔仍然处于可以状态，可以进一步排除可疑：a、对于母联间隔，如果双母之间没有电压差，则母联及串联开关闭合，若存在电压差，则母联及串联开关这条支路处于断开状态；b、如果双侧串联开关闭合，则断路器也应该闭合。
8.根据权利要求1所述的一种变电站拓扑网络遥信数据辨识实现方法，其特征是： 所述的步骤4，基于这三条原则，建立起一系列的规则；每当开关状态发生变化，或者一些依赖的量测量发生变化，如果满足启动分析条件，分析引擎按照规则自动分析，甄别拓扑状态剔除错误的遥信状态，完成遥信辨识。
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