CN103679554A - 电网事故分闸辅助分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电网事故分闸辅助分析方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：从多个数据源采集事故分闸原始数据，构建事故分闸数据库，所述数据源包括EMS数据库、PMS数据库和地市故障上报数据库；步骤二：对所述事故分闸数据库中的事故分闸原始数据进行预处理，得到事故分闸数据；步骤三：对所述事故分闸数据以设备为中心进行集成展示。本发明的电网事故分闸辅助分析方法建立了完善的电网事故分闸辅助分析体系，能够快速地定位发生跳闸故障的电网设备并根据辅助信息进行结果的准确研判。

Description

电网事故分闸辅助分析方法

技术领域

本发明涉及一种电网事故分闸辅助分析方法，具体涉及一种多数据源的电网事故分闸辅助分析方法，本发明属于电力系统的电网故障分析领域。

背景技术

电网事故分闸指的是在电网运行过程中断路器等设备发生的非正常跳闸动作，它不仅会危害电网的生产运营，而且可能会影响社会的正常用电秩序。快速准确地获取电网事故分闸信息是及时了解电网设备运行状态、深度掌握设备运维水平、全面提升供电可靠性的重要支撑手段。

目前对电网事故分闸的分析步骤一般如下：1）从能量管理系统（EMS）中导出事故跳闸事件列表，并逐条进行分析；2）对于每条事故分闸记录，搜索遥信分位、遥测、遥控等辅助数据，这些数据往往分布在不同的数据表中，甚至在不同的系统中；3）根据辅助信息综合分析，推断出故障的性质；4）将所有故障分析结果逐级汇总统计并形成报表。整个过程极为繁琐，需要大量的人工操作，效率低下，而且容易造成错判或误判。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种电网事故分闸辅助分析方法。 

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

电网事故分闸辅助分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：从多个数据源采集事故分闸原始数据，构建事故分闸数据库，所述数据源包括EMS数据库、PMS数据库和地市故障上报数据库；

步骤二：对所述事故分闸数据库中的事故分闸原始数据进行预处理，得到事故分闸数据；

步骤三：对所述事故分闸数据以设备为中心进行集成展示。

前述的电网事故分闸辅助分析方法，其特征在于，从EMS数据库获取的事故分闸原始数据包括断路器跳闸数据、事件顺序记录集、遥信分位数据、遥测和遥控数据；

从PMS数据库获取的事故分闸原始数据包括工作票数据、操作票数据和事故跳闸统计数据；从地市故障上报数据库获取的事故分闸原始数据包括各地市供电公司上报的故障信息。

前述的电网事故分闸辅助分析方法，其特征在于，所述步骤一包括：

步骤1a：从EMS数据库的断路器跳闸数据、事件顺序记录集中获取事故分闸事件列表； 

步骤1b：对于每一条事故分闸事件，获知该事故分闸事件所对应的事故分闸设备，分别抓取事故分闸设备在第一设定时间范围内的第一类辅助数据，所述第一类辅助数据包括遥信分位数据、保护数据、遥测采样数据、遥信SOE数据、遥控数据；

步骤1c：将步骤1a和步骤1b获取的数据存入事故分闸数据库；

步骤1d：在完成步骤1c后，获取全部的遥信分位数据，过滤掉在步骤1b中已经出现的遥信分位数据； 

步骤1e：对于剩余的每一条遥信分位数据，分别抓取与所述遥信分位数据对应的保护数据和遥信SOE数据，只有当保护数据和遥信SOE数据这两者中至少有一个含有给定规则的字符串时，所述遥信分位数据才存入事故分闸数据库，同时抓取与所述遥信分位数据对应的第二设定时间范围内的第二类辅助数据，将所述第二类辅助数据存入事故分闸数据库，所述第二类辅助数据包括保护数据、遥测采样数据、遥信SOE数据、遥控数据。

前述的电网事故分闸辅助分析方法，其特征在于，所述第一设定时间范围是指事故分闸设备在分闸发生前后N个小时内；所述第二设定时间范围是指与遥信分位数据对应的前后N个小时内。

前述的电网事故分闸辅助分析方法，其特征在于，所述步骤二包括：对于每一条事故分闸事件，以相对应的所述事故分闸设备和第一设定时间范围为条件，先查询PMS数据库的工作票、操作票和事故跳闸统计数据，再查询地市故障上报数据库中各地市供电公司上报的故障信息，再对查询结果进行关联操作，得到事故分闸数据。

前述的电网事故分闸辅助分析方法，其特征在于，所述步骤二包括：对于线路类的事故分闸事件，综合遥信分位数据、遥测采样数据的发生时序以及遥测采样值掉零突变情况进行分析。

前述的电网事故分闸辅助分析方法，其特征在于，所述步骤三包括：

步骤3a：使用者根据筛选条件在事故分闸数据中定位事故分闸事件；

步骤3b：根据定位的事故分闸事件集成展示与事故分闸事件对应的关联信息。

前述的电网事故分闸辅助分析方法，其特征在于，所述筛选条件包括树形结构、时间范围、断路器类型、电压等级、短路器名称、数据来源、疑为检修逻辑与/或、母线/主变故障逻辑与/或、厂站名称、智能标记；所述关联信息包括遥信分位数据、保护数据、二次遥信数据、遥信SOE数据、遥测采样数据、遥控操作数据、PMS故障分闸数据、PMS工作票数据、PMS操作票数据。

前述的电网事故分闸辅助分析方法，其特征在于，所述步骤三包括：

步骤3c：对事故分闸事件进行处理，得到处理结果。

前述的电网事故分闸辅助分析方法，其特征在于，所述处理结果包括事故确认情况、断路器类型、重合闸情况。

本发明的有益之处在于：本发明的电网事故分闸辅助分析方法建立了完善的电网事故分闸辅助分析体系，能够快速地定位发生跳闸故障的电网设备并根据辅助信息进行结果的准确研判。

附图说明

图1是本发明电网事故分闸辅助分析方法的优选实施流程图；

图2是应用本发明电网事故分闸辅助分析方法的系统的优选结构图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

参照图1所示，本发明电网事故分闸辅助分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：从多个数据源采集事故分闸原始数据，构建事故分闸数据库，数据源包括EMS数据库、PMS数据库和地市故障上报数据库；

步骤二：对事故分闸数据库中的事故分闸原始数据进行预处理，得到事故分闸数据；

步骤三：对事故分闸数据以设备为中心进行集成展示。

事故分闸原始数据在依次经过上述三个步骤后，数据的成熟度和可用性逐层加强，能够快速地定位发生跳闸故障的电网设备并根据辅助信息进行结果的准确研判，克服现有电网事故分闸人工统计的不足，提供一种创新的、便捷易用的电网事故分闸辅助分析方法，能够极大地提高电网事故分闸分析的效率和准确度。

实际运行时，如图2所示，可以构建一种创新的、便捷易用的电网事故分闸辅助分析系统，用来优选实施上述方法，该系统包括数据采集子系统、智能分析子系统和事故处理子系统，数据采集子系统连接智能分析子系统，智能分析子系统连接事故处理子系统。其中，数据采集子系统用于从多个数据源采集事故分闸原始数据，构建事故分闸数据库；智能分析子系统用于对事故分闸数据库中的事故分闸原始数据进行预处理，得到事故分闸数据；事故处理子系统用于对事故分闸数据以设备为中心进行集成展示。事故分闸原始数据在依次自底向上经过数据采集子系统、智能分析子系统和事故处理子系统后，数据的成熟度和可用性逐层加强。当然，本发明也不限制采用其他的形式来实现本发明的电网事故分闸辅助分析方法。

此外，本发明也不限制数据源包括其他类型的数据库类型，也不限制EMS数据库、PMS数据库和地市故障上报数据库的数量和分布的区域，比如，在图2中，EMS数据库可以位于不同的城市1和城市2。

这样，对应于电网事故分闸辅助分析系统，从EMS数据库获取断路器跳闸、事件顺序记录集（SOE）、遥信分位、遥测和遥控等数据，EMS事故数据以下又称为事故分闸主数据；从PMS数据库获取工作票、操作票和事故跳闸统计数据；从地市故障上报数据库获取各地市供电公司上报的故障信息，将上述获取的事故分闸原始数据全部存入事故分闸数据库。

进一步的，本发明优选从EMS数据库获取的事故分闸原始数据包括断路器跳闸数据、事件顺序记录集、遥信分位数据、遥测和遥控数据；优选从PMS数据库获取的事故分闸原始数据包括工作票数据、操作票数据和事故跳闸统计数据；优选从地市故障上报数据库获取的事故分闸原始数据包括各地市供电公司上报的故障信息。这样，步骤一中，采用信息化手段整合多数据源，为电网事故分闸提供辅助分析功能。

下面详细描述步骤一执行的具体过程，其可以分为以下步骤：

步骤1a：从EMS数据库的断路器跳闸数据、事件顺序记录集中获取事故分闸事件列表； 

步骤1b：对于每一条事故分闸事件，获知该事故分闸事件所对应的事故分闸设备，分别抓取事故分闸设备在第一设定时间范围内的第一类辅助数据，第一类辅助数据包括遥信分位数据、保护数据、遥测采样数据、遥信SOE数据、遥控数据；

步骤1c：将步骤1a和步骤1b获取的数据存入事故分闸数据库；

步骤1d：在完成步骤1c后，获取全部的遥信分位数据，过滤掉在步骤1b中已经出现的遥信分位数据； 

步骤1e：对于剩余的每一条遥信分位数据，分别抓取与遥信分位数据对应的保护数据和遥信SOE数据，只有当保护数据和遥信SOE数据这两者中至少有一个含有给定规则的字符串时，遥信分位数据才存入事故分闸数据库，同时抓取与遥信分位数据对应的第二设定时间范围内的第二类辅助数据，将第二类辅助数据存入事故分闸数据库，第二类辅助数据包括保护数据、遥测采样数据、遥信SOE数据、遥控数据。

上述步骤1a、1b、1c获取的数据可以称作为事故分闸主数据，上述步骤1d、1e获取的数据可以称作为遥信分位主索引数据，上述步骤1a至步骤1e的优点在于，以事故分闸主数据为主、以遥信分位主索引数据为辅来获取电网故障主数据，确保基础数据的全面性，有效避免因EMS系统中当故障发生时因合成事故总信号失败而导致故障信息遗漏。

进一步，本发明优选限定第一设定时间范围是指事故分闸设备在分闸发生前后N个小时内；第二设定时间范围是指与遥信分位数据对应的前后N个小时内。这里的N可以是正整数。实际中，N的值可以进行人工选择，从而可以根据实际选择合适的值，调整数据的分析时间。

下面详细描述步骤二执行的具体过程，其可以分为以下步骤：

对于每一条事故分闸事件，以相对应的事故分闸设备和第一设定时间范围为条件，先查询PMS数据库的工作票、操作票和事故跳闸统计数据，再查询地市故障上报数据库中各地市供电公司上报的故障信息，再对查询结果进行关联操作，得到事故分闸数据。这里的步骤由智能分析子系统进行处理，其目的是将各个不同数据库的数据进行关联，也就是进行对多数据源的故障数据进行有机整合，形成了一定的冗余度，提高了故障处理的可靠性。这里的关联指的是对EMS数据库、PMS数据库和地市故障上报数据库的数据以事故分闸事件为中心进行相应的整合关联。实际中可以采用数据库中的关联操作进行。

作为进一步的优选，在步骤二中，也就是相应地在智能分析子系统中，对于线路类的事故分闸事件，综合遥信分位数据、遥测采样数据的发生时序以及遥测采样值掉零突变情况进行分析。这样就通过可配置的智能规则对故障给出初步的分析结论，进一步方便了后续处理操作。本发明不限制智能规则的具体类型，实际的智能规则的配置可以根据现有的实际不同情况进行。

下面详细描述步骤三执行的具体过程，其可以分为以下步骤：

步骤3a：使用者根据筛选条件在事故分闸数据中定位事故分闸事件；

步骤3b：根据定位的事故分闸事件集成展示与事故分闸事件对应的关联信息。

这里，优选筛选条件包括树形结构、时间范围、断路器类型、电压等级、短路器名称、数据来源、疑为检修逻辑与/或、母线/主变故障逻辑与/或、厂站名称、智能标记，给定这些优选的筛选条件后，可以定位所有事故分闸事件。同样，优选关联信息包括遥信分位数据、保护数据、二次遥信数据、遥信SOE数据、遥测采样数据、遥控操作数据、PMS故障分闸数据、PMS工作票数据、PMS操作票数据。实际中，在选中一条事故分闸时间后，页面下方通过多个TAB页集成展示其对应的遥信分位、保护、二次遥信、遥信SOE、遥测采样数据、遥控操作、PMS故障分闸、PMS两票等关联信息，并可对该事件进行处理。此外，还提供了一次接线图查看、重复检查等实用功能。

进一步，本发明的步骤三还可以包括步骤3c：对事故分闸事件进行处理，得到处理结果。本发明不限制对事故分闸事件进行处理，得到处理结果中处理结果类型，优选包括事故确认情况、断路器类型、重合闸情况。

步骤3相对于现有技术来说，其优点在于，以电网设备为中心，集成展示了该设备故障时对应的多项辅助和关联数据。整体界面布局紧凑，信息量大，专业人员进行故障处理时一目了然，便捷高效。

这里的步骤3实际中可以通过构建事故处理子系统来实现，其负责将事故分闸数据以设备为中心集成展示，供专业人员分析处理，是系统与用户交互的主要途径，包含事故处理模块、PMS事件模块、遥信分位模块、地市上报模块、报表导出模块和电容器专题模块，如图2所示。

事故处理模块，提供了市->县->电压等级树形结构，以及时间范围、断路器类型、电压等级、厂站名称、短路器名称、数据来源、疑为检修逻辑与/或、母线/主变故障逻辑与/或、智能标记等筛选条件，可以定位给定范围的所有事故分闸事件。在选中一条事故分闸时间后，页面下方通过多个TAB页集成展示其对应的遥信分位、二次遥信、遥信SOE、遥测采样数据、遥控操作、PMS故障分闸、PMS两票等关联信息，并可对该事件进行处理。处理结果包含：1）确认结果，可供选择的结果有确认为事故分闸、确认为非事故分闸、暂不确定；2）断路器类型，可供选择的结果有主变、线路、母联/分段/旁路、电容、电抗；3）重合闸情况，可供选择的结果有重合成功、重合不成、NULL（其中，针对线路类断路器可选重合成功或不成，其它类选择NULL）；4）备注；5）数据完整性（供程序后续完善开发参考）。此外，还提供了一次接线图查看、重复检查等功能。一次接线图展示了变电站的一次设备接线图，可以辅助评估事故分闸的影响范围，重复检查可以对短时间内一个设备多次重复跳闸情况进行提示，避免一个故障重复上报。

PMS事件模块，展示了从PMS获取的事故分闸信息以及对应的EMS故障关联信息。对于未进行关联的PMS事故分闸事件，可以手动插入到事故分闸主数据中。

遥信分位模块，以遥信分位事件作为主索引，展示相应的遥信分位、保护、二次遥信、遥信SOE、遥测采样数据、遥控操作、PMS故障分闸、PMS两票等关联信息，并提供了与事故处理模块一致的处理功能。处理完毕的遥信分位事件自动插入到事故分闸主数据中。

地市上报模块，展示从地市故障上报数据库获取的故障信息及其与EMS事故的关联情况。对于未关联的地市上报故障信息，可以手动插入到事故分闸主数据中。

报表导出模块，支持给定组合查询条件下（区域范围、电压等级、时间范围、数据来源、确认结果、断路器类型等）的所有事故分闸事件的预览及excel/word格式导出。

电容器专题模块，专门针对电容器类型断路器的事故分闸事件进行展示，并提供相应的处理界面。

在开发过程上，实际中可以优选如下：

数据采集子系统基于Java进行开发，通过任务计划定时触发调用，到各个地市EMS数据库、省公司PMS数据库以及地市故障上报数据库抓取故障数据。

对于EMS数据，分为事故分闸主数据采集和遥信分位主索引数据采集两个环节。其中，以事故分闸事件为主，以遥信分位数据为辅来，确保基础数据的全面性，有效避免因EMS系统中当故障发生时因合成事故总信号失败而导致故障信息遗漏。具体来说：

1）事故分闸主数据采集：首先获取事故分闸事件列表，对于每一条事故分闸，分别抓取该设备在故障发生前后N个小时内的遥信分位、保护、遥测采样、遥信SOE、遥控等辅助数据。

2）遥信分位主索引数据采集：在事故分闸主数据采集结束后，启动遥信分位主索引数据采集。首先获取所有的遥信分位数据，并过滤掉在事故分闸主数据中已经出现的记录。随后对于剩余的每一条遥信分位数据，分别去抓取其对应的保护和遥信SOE数据，只有当二者中至少一个含有给定规则的字符串时，方将该遥信分位入库，并抓取其对应的前后N个小时内的遥测采样、保护、遥信SOE、遥控等辅助数据。

对于PMS数据，获取PMS事故分闸、工作票和操作票数据；对于地市故障上报数据，获取所有的故障信息。

所述智能分析子系统以Java后台任务形式开发实现，定期运行，主要由事故智能关联模块和线路智能判断两个模块组成。事故智能关联模块将多个数据源的信息被有序横向整合，形成的冗余信息提高了后期专业人员判断的可靠性；线路智能判断根据保护、遥信SOE等数据的时间序列以及遥测采样值的掉零突变情况，给出线路类断路器重合成功与否的预判，为专业人员后期处理提供了参考。

所述事故处理子系统采用J2EE技术，基于Spring+Flex技术框架进行开发，并使用Weblogic进行部署。事故处理子系统提供了设备故障处理的多个实用功能，高度集成的信息和智能判断结果为专业人员提供了极大地便利。

由此，本发明通过EMS、PMS和地市上报故障信息等多数据源的综合运用，建立了较为完善的电网事故分闸辅助分析体系。同时，利用智能关联和预判技术，能够快速地定位发生跳闸故障的电网设备并根据辅助信息进行结果的准确研判。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1. 电网事故分闸辅助分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：从多个数据源采集事故分闸原始数据，构建事故分闸数据库，所述数据源包括EMS数据库、PMS数据库和地市故障上报数据库；

步骤二：对所述事故分闸数据库中的事故分闸原始数据进行预处理，得到事故分闸数据；

步骤三：对所述事故分闸数据以设备为中心进行集成展示。

2. 根据权利要求1所述的电网事故分闸辅助分析方法，其特征在于，从EMS数据库获取的事故分闸原始数据包括断路器跳闸数据、事件顺序记录集、遥信分位数据、遥测和遥控数据；

从PMS数据库获取的事故分闸原始数据包括工作票数据、操作票数据和事故跳闸统计数据；从地市故障上报数据库获取的事故分闸原始数据包括各地市供电公司上报的故障信息。

3. 根据权利要求2所述的电网事故分闸辅助分析方法，其特征在于，所述步骤一包括：

步骤1a：从EMS数据库的断路器跳闸数据、事件顺序记录集中获取事故分闸事件列表； 

步骤1b：对于每一条事故分闸事件，获知该事故分闸事件所对应的事故分闸设备，分别抓取事故分闸设备在第一设定时间范围内的第一类辅助数据，所述第一类辅助数据包括遥信分位数据、保护数据、遥测采样数据、遥信SOE数据、遥控数据；

步骤1c：将步骤1a和步骤1b获取的数据存入事故分闸数据库；

步骤1d：在完成步骤1c后，获取全部的遥信分位数据，过滤掉在步骤1b中已经出现的遥信分位数据； 

步骤1e：对于剩余的每一条遥信分位数据，分别抓取与所述遥信分位数据对应的保护数据和遥信SOE数据，只有当保护数据和遥信SOE数据这两者中至少有一个含有给定规则的字符串时，所述遥信分位数据才存入事故分闸数据库，同时抓取与所述遥信分位数据对应的第二设定时间范围内的第二类辅助数据，将所述第二类辅助数据存入事故分闸数据库，所述第二类辅助数据包括保护数据、遥测采样数据、遥信SOE数据、遥控数据。

4. 根据权利要求3所述的电网事故分闸辅助分析方法，其特征在于，所述第一设定时间范围是指事故分闸设备在分闸发生前后N个小时内；所述第二设定时间范围是指与遥信分位数据对应的前后N个小时内。

5. 根据权利要求4所述的电网事故分闸辅助分析方法，其特征在于，所述步骤二包括：对于每一条事故分闸事件，以相对应的所述事故分闸设备和第一设定时间范围为条件，先查询PMS数据库的工作票、操作票和事故跳闸统计数据，再查询地市故障上报数据库中各地市供电公司上报的故障信息，再对查询结果进行关联操作，得到事故分闸数据。

6. 根据权利要求5所述的电网事故分闸辅助分析方法，其特征在于，所述步骤二包括：对于线路类的事故分闸事件，综合遥信分位数据、遥测采样数据的发生时序以及遥测采样值掉零突变情况进行分析。

7. 根据权利要求1至6任一项所述的电网事故分闸辅助分析方法，其特征在于，所述步骤三包括：

步骤3a：使用者根据筛选条件在事故分闸数据中定位事故分闸事件；

步骤3b：根据定位的事故分闸事件集成展示与事故分闸事件对应的关联信息。

8. 根据权利要求7所述的电网事故分闸辅助分析方法，其特征在于，所述筛选条件包括树形结构、时间范围、断路器类型、电压等级、短路器名称、数据来源、疑为检修逻辑与/或、母线/主变故障逻辑与/或、厂站名称、智能标记；所述关联信息包括遥信分位数据、保护数据、二次遥信数据、遥信SOE数据、遥测采样数据、遥控操作数据、PMS故障分闸数据、PMS工作票数据、PMS操作票数据。

9. 根据权利要求8所述的电网事故分闸辅助分析方法，其特征在于，所述步骤三包括：

步骤3c：对事故分闸事件进行处理，得到处理结果。

10. 根据权利要求9所述的电网事故分闸辅助分析方法，其特征在于，所述处理结果包括事故确认情况、断路器类型、重合闸情况。

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