CN103872773A - 一种基于一次设备间隔的录波器组网故障分析系统 - Google Patents

Abstract

一种基于一次设备间隔的录波器组网故障分析系统，包括：与工作站通信模块，用于与工作站进行通信；录波器通信模块，用于与录波器进行通信；工作站模块，用于对录波器组网故障进行分析；数据库，用于对录波器数据进行存储；其中，录波器数据包括：录波器与一次设备关系表，用于描述一次设备与录波器的关系和录波器波形文件中各个通道的定义，该系统只对调度人员展现该一次设备的波形，并且能够根据该一次设备参数，自动分析故障相别，计算故障距离，画出故障轨迹，已达到帮助调度人员快速调取故障波形，准确进行故障分析，迅速恢复故障以保证电力系统安全稳定运行的目的。

Description

一种基于一次设备间隔的录波器组网故障分析系统

技术领域

本发明涉及电网故障分析领域，尤其涉及一种基于一次设备间隔的录波器组网故障分析系统。

背景技术

目前大多数的省市局电网调度中心都有一套录波器组网系统，该系统能够完成该区域内所有录波器的接入，该系统能够正确调取故障录波器里的故障波形，并采用通用的波形分析工具查看波形。

但是该系统是以录波器为元件的，目前的录波器都能够实现64路模拟量和128路开关量的接入，更有甚者能够接入128路模拟量和256路开关量，因此变电站内的一台录波器往往接入了多个一次设备间隔的模拟量和开关量，其中开关量更为复杂，每一个一次设备的开关量包括两套保护的开关量以及相关的断路器保护的开关量。

当电网发生故障时，往往是某一条线路故障，调度人员首先要知道该线路是接入到站内的哪台录波器里的，然后通过录波器组网系统找到该录波器，调取故障录波文件，而文件中包含了该录波器所接入的所有模拟量和开关量，与该线路无关的量也在其中，调度人员采用波形分析工具打开此故障波形时，还需要通过人工选择相关的模拟量和开关量，才能进行人工故障分析。如果调度人员不知道一次设备与故障录波器的对应关系，还需要查找相关的资料，或者把变电站内所有录波器的故障文件都调取一遍，通过人工筛选出相关的录波器。在打开的故障波形里，还需要从上百个通道里选出与该次故障相关的通道，才能进行故障分析，无形中给调度人员增加了工作量，同时也延长了故障处理时间。

为解决上述问题，本发明提供一种基于一次设备间隔的录波器组网故障分析系统，以一次设备为操作对象，调取其关联的录波器波形，并过滤掉与该一次设备无关的模拟量和开关量通道，只对调度人员展现该一次设备的波形，并且能够根据该一次设备参数，自动分析故障相别，计算故障距离，画出故障轨迹，已达到帮助调度人员快速调取故障波形，准确进行故障分析，迅速恢复故障以保证电力系统安全稳定运行的目的。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于一次设备间隔的录波器组网故障分析系统，能够帮助调度人员快速调取故障波形，准确进行故障分析，迅速恢复故障以保证电力系统安全稳定运行。

一种基于一次设备间隔的录波器组网故障分析系统，包括：

与工作站通信模块，用于与工作站进行通信；

录波器通信模块，用于与录波器进行通信；

工作站模块，用于对录波器组网故障进行分析；

数据库，用于对录波器数据进行存储；

其中，录波器数据包括：录波器与一次设备关系表，用于描述一次设备与录波器的关系和录波器波形文件中各个通道的定义。

其中，所述与工作站通信模块与工作站的通信包括：

接收来自工作站模块的命令，包括召唤指定时间段内的故障文件列表、调取指定故障文件中的至少一种；

当录波器通信状态发生改变时，通知工作站模块；

当录波器有新的故障文件产生时，通知工作站模块；

读取数据库中录波器的信息，发送给各个录波器通信模块；

当录波器通信状态改变后，将改变后的状态记录到数据库中；

将调取的故障文件，存入到数据库中。

其中，所述录波器通信模块与录波器进行通信包括：

与录波器进行通信，调取录波器的故障数据；

当与录波器通信的状态发生改变，录波器有新的录波文件产生时，将所述录波文件发送给与工作站通信模块。

其中，所述工作站模块包括：

SVG画图单元：用于创建和维护变电站一次接线的SVG图形；

模型配置单元：用于创建和维护一次设备与录波器波形文件中通道的对应关系；

模型导入单元：用于将SVG文件和模型文件导入数据库中；

数据库维护单元：用于对数据库中的基础数据进行录入与维护；

主控单元：根据用户的操作对所述基于一次设备间隔的录波器组网故障分析系统进行控制；

故障波形分析单元：用于分析录波器的故障波形文件，自动按一次设备进行故障分析，根据线路参数计算故障测距、画出故障轨迹。

其中，所述数据库中包括：

地区表：存储所管辖的各个地局信息；

变电站表：存储各个地局的变电站信息，包括变电站的一次接线图；

录波器表：存储各个变电站内的录波器信息，包括型号、规约、IP地址、通信端口、当前通信状态中的至少一种；

一次设备表：存储各个变电站内的一次设备信息；

录波器与一次设备关系表：描述一次设备与录波器的关系，包括录波器波形文件中各个通道的定义。

其中，所述变电站的一次接线图是SVG图形。

其中，所述一次设备包括：交流线路，变压器，母线中的至少一种。

其中，所述系统至少包括一个录波器通信模块。

其中，所述与工作站通信模块和所述录波器通信模块基于红帽操作系统；所述数据库是甲骨文数据库。

基于权利要求1所述的系统的录波器组网故障分析方法，包括步骤：

步骤S1，通过工作站模块向与工作站通信模块发送调取录波文件命令；

步骤S2，与工作站通信模块将所述命令转发给录波器通信模块；

步骤S3，录波器通信模块接收到所述命令后，通过规约转换，转发给相关的录波器；

步骤S4，录波器通信模块接收录波器对所述命令的回复数据，并将所述回复数据发送给与工作站通信模块；

步骤S5，与工作站通信模块对所述回复数据进行处理并将处理结果写入数据库中；

步骤S6，与工作站通信模块将处理结果发送给工作站模块；

步骤S7，工作站模块接收到所述处理结果后，在数据库中获取相应的数据，并进行故障分析。

 

本发明提供本发明提供一种基于一次设备间隔的录波器组网故障分析系统，以一次设备为操作对象，调取其关联的录波器波形，并过滤掉与该一次设备无关的模拟量和开关量通道，只对调度人员展现该一次设备的波形，并且能够根据该一次设备参数，自动分析故障相别，计算故障距离，画出故障轨迹，已达到帮助调度人员快速调取故障波形，准确进行故障分析，迅速恢复故障以保证电力系统安全稳定运行的目的。

 

附图说明

图1是本发明的一种基于一次设备间隔的录波器组网故障分析系统的结构示意图；

图2是本发明的录波器组网故障分析方法的处理流程图。

 

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明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

图1是本发明的一种基于一次设备间隔的录波器组网故障分析系统的结构示意图。

根据图1所示，一种基于一次设备间隔的录波器组网故障分析系统，包括：

与工作站通信模块101，用于与工作站进行通信。

录波器通信模块102，用于与录波器进行通信，根据具体组网的需要，录波器通信模块102可以有多个。

工作站模块103，用于对录波器组网故障进行分析。

数据库104，用于对录波器数据进行存储。

其中，录波器数据包括：录波器与一次设备关系表，用于描述一次设备与录波器的关系和录波器波形文件中各个通道的定义。

其中，与工作站通信模块101和录波器通信模块102是基于红帽（Red Hat）操作系统的，数据库是甲骨文（Oracle）数据库。

与工作站通信模块101与工作站的通信包括：

接收来自工作站模块103的命令，包括召唤指定时间段内的故障文件列表、调取指定故障文件等。

当录波器通信状态发生改变时，通知工作站模块103。

当录波器有新的故障文件产生时，通知工作站模块103。

读取数据库104中录波器的信息，发送给各个录波器通信模块102。

当录波器通信状态改变后，将改变后的状态记录到数据库104中。

将调取的故障文件，存入到数据库104中。

录波器通信模块102与录波器进行通信包括：

与录波器进行通信，调取录波器的故障数据；

当与录波器通信的状态发生改变，录波器有新的录波文件产生时，将录波文件发送给与工作站通信模块101。

工作站模块103包括：

SVG画图单元：用于创建和维护变电站一次接线的SVG图形。

模型配置单元：用于创建和维护一次设备与录波器波形文件中通道的对应关系。

模型导入单元：用于将SVG文件和模型文件导入数据库中。

数据库维护单元：用于对数据库104中的基础数据进行录入与维护，例如操作员信息、服务器信息等。

主控单元：根据用户的操作对所述基于一次设备间隔的录波器组网故障分析系统进行控制。

故障波形分析单元：用于分析录波器的故障波形文件，自动按一次设备进行故障分析，根据线路参数计算故障测距、画出故障轨迹。

数据库104中包括：

地区表：存储所管辖的各个地局信息。

变电站表：存储各个地局的变电站信息，包括变电站的一次接线图，该电站的一次接线图是SVG图形。

录波器表：存储各个变电站内的录波器信息，包括型号、规约、IP地址、通信端口、当前通信状态中的至少一种。

一次设备表：存储各个变电站内的一次设备信息，一次设备包括：交流线路，变压器，母线。

录波器与一次设备关系表：描述一次设备与录波器的关系，包括录波器波形文件中各个通道的定义。

图2是本发明的录波器组网故障分析方法的处理流程图。

根据图2所示，基于本发明的一种基于一次设备间隔的录波器组网故障分析系统的录波器组网故障分析方法，包括步骤：

步骤S1，通过工作站模块向与工作站通信模块发送调取录波文件命令。

步骤S2，与工作站通信模块将所述命令转发给录波器通信模块。

步骤S3，录波器通信模块接收到所述命令后，通过规约转换，转发给相关的录波器。

步骤S4，录波器通信模块接收录波器对所述命令的回复数据，并将所述回复数据发送给与工作站通信模块。

步骤S5，与工作站通信模块对所述回复数据进行处理并将处理结果写入数据库中。

步骤S6，与工作站通信模块将处理结果发送给工作站模块。

步骤S7，工作站模块接收到所述处理结果后，在数据库中获取相应的数据，并进行故障分析，自动分析故障相别，计算故障距离，画出故障轨迹。

实施例1

当一次设备是交流线路时，其模拟量包括ABCN相的电压与电流共8个模拟量通道；开关量包括两套线路保护的"跳A"，"跳B"，"跳C"，"差动动作"，"距离动作"，"远跳收信"，"远跳发信"，"高频收信"，"高频发信"，"其它开关量"；两套开关保护的"跳A"，"跳B"，"跳C"，"总跳闸"，"失灵动作"，"重合闸动作"，"其它开关量"；以及两套开关的三相辅节点，其模型文件格式如下：

     <间隔 name="5305" type="交流线路">

        <参数>

          <线路编号>5305</线路编号>

          <电压一次额定值 单位="V">500000</电压一次额定值>

          <电压二次额定值 单位="V">100</电压二次额定值>

          <电流一次额定值 单位="A">4000</电流一次额定值>

          <电流二次额定值 单位="A">1</电流二次额定值>

          <线路长度 单位="km">129.74</线路长度>

          <正序电阻 单位="欧">3.205</正序电阻>

          <零序电阻 单位="欧">17.74</零序电阻>

          <正序电抗 单位="欧">121.87</正序电抗>

          <零序电抗 单位="欧">36.59</零序电抗>

          <正序电容 单位="法">1.118</正序电容>

          <零序电容 单位="法">1.764</零序电容>

        </参数>

        <通道配置>

          <录波器 name="ZH-6">

             <A相电压>5</A相电压>

             <B相电压>6</B相电压>

             <C相电压>7</C相电压>

             <零序电压>8</零序电压>

             <A相电流>13</A相电流>

             <B相电流>14</B相电流>

             <C相电流>15</C相电流>

             <零序电流>16</零序电流>

             <第一套线路保护跳A>65</第一套线路保护跳A>

             <第一套线路保护跳B>66</第一套线路保护跳B>

             <第一套线路保护跳C>67</第一套线路保护跳C>

             <第一套线路保护差动动作/>

             <第一套线路保护距离动作/>

             <第一套线路保护远跳收信>71</第一套线路保护远跳收信>

             <第一套线路保护远跳发信>72</第一套线路保护远跳发信>

             <第一套线路保护高频收信/>

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             <第一套线路保护其它开关量>68-70,73</第一套线路保护其它开关量>

             <第二套线路保护跳A>75</第二套线路保护跳A>

             <第二套线路保护跳B>76</第二套线路保护跳B>

             <第二套线路保护跳C>77</第二套线路保护跳C>

             <第二套线路保护差动动作/>

             <第二套线路保护距离动作/>

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             <第二套线路保护其它开关量>78-86</第二套线路保护其它开关量>

             <边开关保护跳A>106</边开关保护跳A>

             <边开关保护跳B>107</边开关保护跳B>

             <边开关保护跳C>108</边开关保护跳C>

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             <中开关保护跳B>98</中开关保护跳B>

             <中开关保护跳C>99</中开关保护跳C>

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             <边开关A相辅节点>111</边开关A相辅节点>

             <边开关B相辅节点>112</边开关B相辅节点>

             <边开关C相辅节点>113</边开关C相辅节点>

             <中开关A相辅节点>102</中开关A相辅节点>

             <中开关B相辅节点>103</中开关B相辅节点>

             <中开关C相辅节点>104</中开关C相辅节点>

          </录波器>

        </通道配置>

     </间隔>

上述一次设备的模型文件是最大化的配置，实际运行的录波器中，不一定包括了所有的通道，有些通道可能没接入到录波器中，对于此类通道，在模型文件中可以不配置，其与录波器通道的对应关系采用数字序号的方式对应录波器故障波形文件中的通道序号。

 

实施例2

当一次设备室变压器时，其模拟量主要包括高中低三侧的电压电流以及中性的三相电流，开关量包括两套主变保护的“动作”，“高压侧距离动作”，“中压侧距离动作”，“低压侧过流动作”，“中性点零流动作”，“重瓦斯动作”，“压力释放动作”，“其它开关量”；高中低三侧开关保护的“跳A”，“跳B”，“跳C”，“总跳闸”，“失灵动作”，“其它开关量”；高中低三侧的三相开关辅节点。其模型文件格式如下：

               <间隔 name="3#主变" type="变压器">

               <通道配置>

              <录波器 name="WFBL-1">

             <高压侧A相电压>9</高压侧A相电压>

             <高压侧B相电压>10</高压侧B相电压>

             <高压侧C相电压>11</高压侧C相电压>

             <高压侧零序电压>12</高压侧零序电压>

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             <高压侧C相电流>27</高压侧C相电流>

             <高压侧零序电流>28</高压侧零序电流>

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             <其他开关量>50</其他开关量>

             </录波器>

             </通道配置>

             </间隔>

上述一次设备的模型文件是最大化的配置，实际运行的录波器中，不一定包括了所有的通道，有些通道可能没接入到录波器中，对于此类通道，在模型文件中可以不配置，其与录波器通道的对应关系采用数字序号的方式对应录波器故障波形文件中的通道序号。

 

实施例3

当一次设备是母线时，其模拟量包括ABCN相电压以及各串的电流，开关量包括两套母线保护的三相跳闸信号，“母差动作信号”，“母差失灵联跳” ，“其他信号”，各串开关保护的“跳A”，“跳B”，“跳C”，“总跳闸”，“失灵动作”，“其他信号”，以及各串开关的辅节点信号，其模型文件格式如下：

            <间隔 name="II母线" type="母线">

            <通道配置>

           <录波器 name="WDGL-1">

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              </间隔>

上述一次设备的模型文件是最大化的配置，实际运行的录波器中，不一定包括了所有的通道，有些通道可能没接入到录波器中，对于此类通道，在模型文件中可以不配置，其与录波器通道的对应关系采用数字序号的方式对应录波器故障波形文件中的通道序号。

 

本发明旨在保护一种基于一次设备间隔的录波器组网故障分析系统，以一次设备为操作对象，调取其关联的录波器波形，并过滤掉与该一次设备无关的模拟量和开关量通道，只对调度人员展现该一次设备的波形，并且能够根据该一次设备参数，自动分析故障相别，计算故障距离，画出故障轨迹，已达到帮助调度人员快速调取故障波形，准确进行故障分析，迅速恢复故障以保证电力系统安全稳定运行的目的。

 

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种基于一次设备间隔的录波器组网故障分析系统，其特征在于，包括：

与工作站通信模块，用于与工作站进行通信；

录波器通信模块，用于与录波器进行通信；

工作站模块，用于对录波器组网故障进行分析；

数据库，用于对录波器数据进行存储；

其中，录波器数据包括：录波器与一次设备关系表，用于描述一次设备与录波器的关系和录波器波形文件中各个通道的定义。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述与工作站通信模块与工作站的通信包括：

接收来自工作站模块的命令，包括召唤指定时间段内的故障文件列表、调取指定故障文件中的至少一种；

当录波器通信状态发生改变时，通知工作站模块；

当录波器有新的故障文件产生时，通知工作站模块；

读取数据库中录波器的信息，发送给各个录波器通信模块；

当录波器通信状态改变后，将改变后的状态记录到数据库中；

将调取的故障文件，存入到数据库中。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述录波器通信模块与录波器进行通信包括：

与录波器进行通信，调取录波器的故障数据；

当与录波器通信的状态发生改变，录波器有新的录波文件产生时，将所述录波文件发送给与工作站通信模块。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述工作站模块包括：

SVG画图单元：用于创建和维护变电站一次接线的SVG图形；

模型配置单元：用于创建和维护一次设备与录波器波形文件中通道的对应关系；

     模型导入单元：用于将SVG文件和模型文件导入数据库中；

     数据库维护单元：用于对数据库中的基础数据进行录入与维护；

     主控单元：根据用户的操作对所述基于一次设备间隔的录波器组网故障分析系统进行控制；

故障波形分析单元：用于分析录波器的故障波形文件，自动按一次设备进行故障分析，根据线路参数计算故障测距、画出故障轨迹。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据库中包括：

     地区表：存储所管辖的各个地局信息；

     变电站表：存储各个地局的变电站信息，包括变电站的一次接线图；

     录波器表：存储各个变电站内的录波器信息，包括型号、规约、IP地址、通信端口、当前通信状态中的至少一种；

     一次设备表：存储各个变电站内的一次设备信息；

     录波器与一次设备关系表：描述一次设备与录波器的关系，包括录波器波形文件中各个通道的定义。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述变电站的一次接线图是SVG图形。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的系统，其特征在于，所述一次设备包括：交流线路，变压器，母线中的至少一种。

8.根据权利要求1至6任意一项所述的系统，其特征在于，所述系统至少包括一个录波器通信模块。

9.根据权利要求1至6任意一项所述的系统，其特征在于，所述与工作站通信模块和所述录波器通信模块基于红帽操作系统；所述数据库是甲骨文数据库。

10.基于权利要求1所述的系统的录波器组网故障分析方法，其特征在于，包括步骤：

步骤S1，通过工作站模块向与工作站通信模块发送调取录波文件命令；

步骤S2，与工作站通信模块将所述命令转发给录波器通信模块；

步骤S3，录波器通信模块接收到所述命令后，通过规约转换，转发给相关的录波器；

步骤S4，录波器通信模块接收录波器对所述命令的回复数据，并将所述回复数据发送给与工作站通信模块。

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