CN103997126B - 一种基于开关量状态的故障诊断分级方法及系统 - Google Patents

一种基于开关量状态的故障诊断分级方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电力系统录波联网故障诊断领域，本发明提出一种新的故障诊断分级系统，通过统计录波文件中的开关量动作数目，结合对模拟量的分析，将故障分3级上送给D5000调度自动化系统，让调度人员了解电力系统运行时的故障、扰动、异常状态，根据分析报告的严重程度采取不同的处理方案，从而快速恢复电力系统的正常运行。同时，在没有配置子站INF文件的情况下也能有效上送不同程度的故障信息。按照这种实现方案，利用录波文件里的开关量动作数进行故障诊断分级上送，不仅让调度人员能够更详细地了解系统运行状况，同时解决了传统故障诊断系统在没有INF文件时不能有效分析故障的问题。让调度人员能够及时采取措施快速恢复电力系统的正常运行。

Description

一种基于开关量状态的故障诊断分级方法及系统
技术领域
本发明涉及电力系统录波联网故障诊断系统，具体涉及一种基于开关量状态的故障诊断分级方法及系统。
背景技术
故障录波联网在电力系统各级电网得到广泛推广和应用，通过建立地调小主站,以组建的专用网络为载体,使辖区故障录波器故障数据实现远程网络通讯，并充分利用数据网络资源将变电站所有故障录波装置联网,实现测距设备线路故障数据的预处理及远程调取。在录波主站建立故障录波信息管理系统，对各个故障录波装置进行在线健康检测和监视，为故障录波信息提供了一个可靠的平台，故障诊断系统能利用这些信息迅速查找出故障点，帮助调度端以及变电快速做出事故的处理方案，排除电力系统故障。
通过录波联网系统，可以从区域内各个变电站召唤录波文件，包括波形、遥测和开关量状态，大部分子站在录波主站都配置了描述故障分析模型的INF文件，实现开关量和电网拓扑结构的关联。得到故障录波文件后，通过调用分析库，结合INF文件，对模拟量和一些重要的开关量进行综合分析，将故障分析报告上送给D5000调度自动化系统。
录波文件中的开关量信息包括被保护动作信号和各种故障、变位、异常、报警信号。有些报警信号不影响系统的正常运行，可以自行恢复，不需要上送到调度系统。当有一系列开关量变位时，往往预示着某种异常的发生。上述传统的故障诊断系统只针对保护动作信号及模拟量故障进行响应，对其他开关量变位不做处理，导致调度无法快速了解这些开关量变位引起的异常信息，而且在没有配置INF文件的情况下也无法将有效的故障分析报告上送给D5000调度自动化系统。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种基于开关量状态的故障诊断分级方法及系统，通过统计录波文件中的开关量动作数目，结合对模拟量的分析，生成的故障诊断报告发送给调度系统。此外，本发明还能够按故障或异常的严重程度向调度发送三个等级的报告，让调度人员能够了解发生的所有故障或异常，并针对不同等级的故障采取不同的对策，快速排除故障，同时可以有效地解决没有INF文件时的故障分析上送问题。
本发明提供的一种基于开关量状态的故障诊断分析方法，包括：
步骤1：获取子站的录波文件，并判断所述子站是否存在INF文件；
步骤2：基于步骤1的判断结果，获取录波文件的开关量动作数，然后根据开关量动作数生成故障诊断报告；
步骤3：将生成的故障诊断报告发送给调度系统。
所述步骤2包括：
步骤2.1：当所述子站存在INF文件时，调用故障分析库，然后进入步骤2.2；当所述子站不存在INF文件时，获取录波文件的开关量动作数，然后进入步骤2.4；
步骤2.2：获取录波文件的模拟量状态，当模拟量无故障时，获取开关量动作数，并根据开关量动作数判断是否存在故障，然后进入步骤2.3；当模拟量有故障时，获取开关量状态，若开关量无故障时，获取开关量动作数，并根据开关量动作数判断是否存在故障，然后进入步骤2.3；若开关量有故障时确定故障等级，生成相应的故障诊断报告；
步骤2.3：若存在故障，则确定故障等级，生成相应的故障诊断报告；若不存在故障，则不生成故障诊断报告，直接结束本方法；
步骤2.4：根据开关量动作数判断是否存在故障，若存在故障，则调用故障分析库，然后进入步骤2.5；若不存在故障，则不生成故障诊断报告，直接结束本方法；
步骤2.5：获取模拟量状态，并根据模拟量的状态确定故障等级，生成相应的故障诊断报告。
对于存在INF文件的子站，在模拟量无故障的情况下，当所述开关量动作数小于第一设定值时，判断不存在故障，否则判断存在3级故障；在模拟量有故障且开关量无故障的情况下，当所述开关量动作数小于第二设定值时，判断不存在故障，否则判断存在2级故障；在模拟量有故障且开关量也有故障的情况下，判断存在1级故障；
对于不存在INF文件的子站，当所述开关量动作数小于第三设定值时，判断不存在故障；否则，在模拟量有故障时判断存在2级故障，在模拟量无故障时判断存在3级故障。
本发明还提出一种基于开关量状态的故障诊断分析系统，所述系统包括获取分类模块、故障诊断模块以及发送模块，其中，
所述获取分类模块用于获取子站的录波文件，并判断所述子站是否存在INF文件；
所述故障诊断模块用于基于所述获取分类模块的分类结果，提取录波文件中的开关量动作数，然后根据开关量动作数生成故障诊断报告；
所述发送模块用于将所述故障诊断模块生成的故障诊断报告发送给调度系统。
所述故障诊断模块包括第一故障诊断模块和第二故障诊断模块，其中，
所述第一故障诊断模块用于诊断存在INF文件的子站是否存在故障；
所述第二故障诊断模块用于诊断不存在INF文件的子站是否存在故障。
所述第一故障诊断模块包括调取子模块、状态判断子模块、开关量动作数统计子模块以及故障分级和报告生成子模块，其中，
所述调取子模块用于调用故障分析库；
所述状态判断子模块用于判断所述录波文件中的模拟量和开关量是否存在故障；
所述开关量动作数统计子模块用于统计所述录波文件中的开关量动作数；
所述故障分级和报告生成子模块用于基于所述状态判断子模块的判断结果和所述开关量动作数统计子模块的统计结果确定是否存在故障以及故障等级，并基于故障等级生成故障诊断报告。
所述第二故障诊断模块包括调取子模块、状态判断子模块、开关量动作数统计子模块以及故障分级和报告生成子模块，其中，
所述开关量动作数统计子模块用于统计所述录波文件中的开关量动作数；并根据所述开关量动作数确定是否触发所述调取子模块；
所述调取子模块用于调用故障分析库；
所述状态判断子模块用于判断所述录波文件中的模拟量是否存在故障；
所述故障分级和报告生成子模块用于基于所述状态判断子模块的判断结果确定故障等级，并基于故障等级生成故障诊断报告。
综上所述，本发明建立了一种新的故障诊断分级方法和系统，通过统计录波文件中的开关量动作数目，结合对模拟量的分析，对故障进行分级并上送给调度，让调度人员了解电力系统运行时的故障、扰动、异常状态，根据分析报告的严重程度采取不同的处理方案，从而快速恢复电力系统的正常运行。同时，在没有配置子站INF文件的情况下也能有效上送不同程度的故障信息，解决了传统故障诊断系统在没有INF文件时不能有效分析故障的问题。
附图说明
参照如下附图将更加易于理解本发明：
图1为本发明给出的一种基于开关量状态的故障诊断分级方法的流程示意图；
图2为本发明给出的一种基于开关量状态的故障诊断分级系统的应用示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供的一种基于开关量状态的故障诊断分析方法，包括：
步骤1：获取子站的录波文件，并判断所述子站是否存在INF文件；
步骤2：基于步骤1的判断结果，获取录波文件的开关量动作数，然后根据开关量动作数生成故障诊断报告；
所述步骤2包括：
步骤2.1：当所述子站存在INF文件时，调用故障分析库，然后进入步骤2.2；当所述子站不存在INF文件时，获取录波文件的开关量动作数，然后进入步骤2.4；
步骤2.2：获取录波文件的模拟量状态，当模拟量无故障时，获取开关量动作数，并根据开关量动作数判断是否存在故障，然后进入步骤2.3；当模拟量有故障时，获取开关量状态，若开关量无故障时，获取开关量动作数，并根据开关量动作数判断是否存在故障，然后进入步骤2.3；若开关量有故障时确定故障等级，生成相应的故障诊断报告；
步骤2.3：若存在故障，则确定故障等级，生成相应的故障诊断报告；若不存在故障，则不生成故障诊断报告，直接结束本方法；
步骤2.4：根据开关量动作数判断是否存在故障，若存在故障，则调用故障分析库，然后进入步骤2.5；若不存在故障，则不生成故障诊断报告，直接结束本方法；
步骤2.5：获取模拟量状态，并根据模拟量的状态确定故障等级，生成相应的故障诊断报告。
步骤3：将生成的故障诊断报告发送给调度系统。
对于存在INF文件的子站，在模拟量无故障的情况下，当所述开关量动作数小于第一设定值(可以设置为5)时，判断不存在故障，否则判断存在3级故障；在模拟量有故障且开关量无故障的情况下，当所述开关量动作数小于第二设定值(可以设置为3)时，判断不存在故障，否则判断存在2级故障；在模拟量有故障且开关量也有故障的情况下，判断存在1级故障；
对于不存在INF文件的子站，当所述开关量动作数小于第三设定值(可以设定为5)时，判断不存在故障；否则，在模拟量有故障时判断存在2级故障，在模拟量无故障时判断存在3级故障。
本发明还提出一种基于开关量状态的故障诊断分析系统，所述系统包括获取分类模块、故障诊断模块以及发送模块，其中，
所述获取分类模块用于获取子站的录波文件，并判断所述子站是否存在INF文件；
所述故障诊断模块用于基于所述获取分类模块的分类结果，提取录波文件中的开关量动作数，然后根据开关量动作数生成故障诊断报告；
所述发送模块用于将所述故障诊断模块生成的故障诊断报告发送给调度系统。
所述故障诊断模块包括第一故障诊断模块和第二故障诊断模块，其中，
所述第一故障诊断模块用于诊断存在INF文件的子站是否存在故障；
所述第二故障诊断模块用于诊断不存在INF文件的子站是否存在故障。
所述第一故障诊断模块包括调取子模块、状态判断子模块、开关量动作数统计子模块以及故障分级和报告生成子模块，其中，
所述调取子模块用于调用故障分析库；
所述状态判断子模块用于判断所述录波文件中的模拟量和开关量是否存在故障；
所述开关量动作数统计子模块用于统计所述录波文件中的开关量动作数；
所述故障分级和报告生成子模块用于基于所述状态判断子模块的判断结果和所述开关量动作数统计子模块的统计结果确定是否存在故障以及故障等级，并基于故障等级生成故障诊断报告。
所述第二故障诊断模块包括调取子模块、状态判断子模块、开关量动作数统计子模块以及故障分级和报告生成子模块，其中，
所述开关量动作数统计子模块用于统计所述录波文件中的开关量动作数；并根据所述开关量动作数确定是否触发所述调取子模块；
所述调取子模块用于调用故障分析库；
所述状态判断子模块用于判断所述录波文件中的模拟量是否存在故障；
所述故障分级和报告生成子模块用于基于所述状态判断子模块的判断结果确定故障等级，并基于故障等级生成故障诊断报告。
如图2所示，本发明的基于开关量状态的故障诊断分析系统通过光纤通信采集各个子站(图2中的变电站录波装置)的故障录波，基于故障录波生成各级故障诊断报告，然后将得到的分级的故障诊断报告发送给调度系统(图2中的D5000调度自动化系统)。
综上所述，本发明建立了一种新的故障诊断分级方法和系统，通过统计录波文件中的开关量动作数目，结合对模拟量的分析，对故障进行分级并上送给调度，让调度人员了解电力系统运行时的故障、扰动、异常状态，根据分析报告的严重程度采取不同的处理方案，从而快速恢复电力系统的正常运行。同时，在没有配置子站INF文件的情况下也能有效上送不同程度的故障信息，解决了传统故障诊断系统在没有INF文件时不能有效分析故障的问题。

Claims (4)

1.一种基于开关量状态的故障诊断分析方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤1：获取子站的录波文件，并判断所述子站是否存在INF文件；
步骤2：基于步骤1的判断结果，获取录波文件的开关量动作数，然后根据开关量动作数生成故障诊断报告；具体步骤为：
步骤2.1：当所述子站存在INF文件时，调用故障分析库，然后进入步骤2.2；当所述子站不存在INF文件时，获取录波文件的开关量动作数，然后进入步骤2.4；步骤2.2：获取录波文件的模拟量状态，当模拟量无故障时，获取开关量动作数，并根据开关量动作数判断是否存在故障，然后进入步骤2.3；当模拟量有故障时，获取开关量状态，若开关量无故障时，获取开关量动作数，并根据开关量动作数判断是否存在故障，然后进入步骤2.3；若开关量有故障时确定故障等级，生成相应的故障诊断报告；步骤2.3：若存在故障，则确定故障等级，生成相应的故障诊断报告；若不存在故障，则不生成故障诊断报告，直接结束本方法；步骤2.4：根据开关量动作数判断是否存在故障，若存在故障，则调用故障分析库，然后进入步骤2.5；若不存在故障，则不生成故障诊断报告，直接结束本方法；步骤2.5：获取模拟量状态，并根据模拟量的状态确定故障等级，生成相应的故障诊断报告；
步骤3：将生成的故障诊断报告发送给调度系统。
2.根据权利要求1所述的一种基于开关量状态的故障诊断分析方法，其特征在于，对于存在INF文件的子站，在模拟量无故障的情况下，当所述开关量动作数小于第一设定值时，判断不存在故障，否则判断存在3级故障；在模拟量有故障且开关量无故障的情况下，当所述开关量动作数小于第二设定值时，判断不存在故障，否则判断存在2级故障；在模拟量有故障且开关量也有故障的情况下，判断存在1级故障；
对于不存在INF文件的子站，当所述开关量动作数小于第三设定值时，判断不存在故障；否则，在模拟量有故障时判断存在2级故障，在模拟量无故障时判断存在3级故障。
3.一种基于开关量状态的故障诊断分析系统，其特征在于，所述系统包括获取分类模块、故障诊断模块以及发送模块，其中，
所述获取分类模块用于获取子站的录波文件，并判断所述子站是否存在INF文件；
所述故障诊断模块用于基于所述获取分类模块的分类结果，提取录波文件中的开关量动作数，然后根据开关量动作数生成故障诊断报告；所述故障诊断模块包括第一故障诊断模块和第二故障诊断模块，所述第一故障诊断模块用于诊断存在INF文件的子站是否存在故障，所述第一故障诊断模块包括调取子模块、状态判断子模块、开关量动作数统计子模块以及故障分级和报告生成子模块，其中，所述调取子模块用于调用故障分析库；所述状态判断子模块用于判断所述录波文件中的模拟量和开关量是否存在故障；所述开关量动作数统计子模块用于统计所述录波文件中的开关量动作数；所述故障分级和报告生成子模块用于基于所述状态判断子模块的判断结果和所述开关量动作数统计子模块的统计结果确定是否存在故障以及故障等级，并基于故障等级生成故障诊断报告；所述第二故障诊断模块用于诊断不存在INF文件的子站是否存在故障；
所述发送模块用于将所述故障诊断模块生成的故障诊断报告发送给调度系统。
4.根据权利要求3所述的一种基于开关量状态的故障诊断分析系统，其特征在于，所述第二故障诊断模块包括调取子模块、状态判断子模块、开关量动作数统计子模块以及故障分级和报告生成子模块，其中，
所述开关量动作数统计子模块用于统计所述录波文件中的开关量动作数；并根据所述开关量动作数确定是否触发所述调取子模块；
所述调取子模块用于调用故障分析库；
所述状态判断子模块用于判断所述录波文件中的模拟量是否存在故障；
所述故障分级和报告生成子模块用于基于所述状态判断子模块的判断结果确定故障等级，并基于故障等级生成故障诊断报告。
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