CN104463707B - 一种基于故障录波的保护动作信息分析方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及基于故障录波的保护动作信息分析方法，包括：建立配置模型：以一次设备为基础，建立该一次设备及其相关二次设备与保护装置相关联的配置模型；确定一次设备及其相关二次设备的保护装置的保护动作行为状态和时序关系，并将保护装置的保护动作行为状态以时间为轴线进行描述；基于一次设备及其相关二次设备的保护装置的保护动作行为状态和时序关系，结合其实际过程中的保护动作行为逻辑以及相关的定值信息，对保护装置的保护动作行为进行评判，并对故障过程进行反演；综合分析结果，形成保护动作报告。该方法从故障录波获取数据，为电网中保护动作分析提供了一种新手段和新方法，并为事故后的保护动作行为判定提供了参考依据。

Description

一种基于故障录波的保护动作信息分析方法
技术领域
本发明属于电网故障监测技术领域，涉及一种保护装置的保护动作信息分析方法，尤其涉及一种基于故障录波的保护动作信息分析方法。
背景技术
在电网发生故障之后，往往需要对电网中的一次设备和二次设备的保护装置的保护动作行为进行分析，以确定故障所在；同时，也便于找出故障原因；并且，有助于预防相同故障的再次发生。但是，现有的保护装置的保护动作行为分析方法多以保护装置自身为出发点，找出保护装置的故障，并对保护装置进行替换。因此，难以从整体上对保护装置的保护动作进行有效的分析。
故障录波装置记录了变电站内所接入的保护设备的动作信息和开关位置信息，信息量丰富。而故障录波主站系统则收集了主站所管辖的多个变电站的故障录波信息，在故障时，故障录波主站获取所相关的变电站的录波数据，通过解析标准的COMTRADE故障录波文件，可以获取开关量的变位信息。
因此，如果能够基于故障录波装置记录的故障录波文件来对保护动作信息进行分析，不失为一种有效且可靠的分析方法。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的不足，提供一种基于故障录波的保护动作信息分析方法，该方法从故障录波获取数据，为电网中保护动作分析提供了一种新手段和新方法，并为事故后的保护动作行为判定提供了参考依据。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于故障录波的保护动作信息分析方法，其包括以下步骤：(1)建立配置模型：以一次设备为基础，建立该一次设备及其相关二次设备与保护装置相关联的配置模型；(2)确定所述一次设备及其相关二次设备的保护装置的保护动作行为状态和时序关系，并将所述保护装置的保护动作行为状态以时间为轴线进行描述；(3)基于所述一次设备及其相关二次设备的保护装置的保护动作行为状态和时序关系，结合所述一次设备及其相关二次设备的保护装置实际过程中的保护动作行为逻辑以及相关的定值信息，对所述保护装置的保护动作行为进行评判，并对故障过程进行反演；(4)综合分析结果，形成保护动作报告。
进一步地，其中，所述步骤(1)中建立配置模型的具体方法为：(1.1)读取故障录波文件中的数据，从所述故障录波文件的通道名称中获取一次设备和二次设备的名称，并根据一次接线图，建立所述一次设备和二次设备的关联关系；(1.2)读取故障录波文件中的数据，从所述故障录波文件中获取所述一次设备的保护装置的保护动作，并基于所述一次设备和二次设备的关联关系建立起所述二次设备与所述保护装置的保护动作的关联关系。
更进一步地，其中，所述步骤(1.2)中，建立所述二次设备与所述保护装置的保护动作的关联关系包括为所述二次设备配置所述保护装置的保护动作的开关量的信号类型和通道标记。
再进一步地，其中，所述步骤(2)具体为：读取故障录波文件中的数据，提取与所述一次设备及其相关二次设备相关联的保护装置的保护动作的变位信息，基于所述保护动作的变位信息确定所述保护装置的保护动作的动作行为状态和时序关系，并将该保护装置的动作行为状态以时间为轴线进行描述；同时，依据所建立的配置模型，确定所述一次设备及其相关二次设备的保护装置的保护动作行为状态和时序关系，并将所述一次设备及其相关二次设备的保护装置的保护动作行为状态以时间为轴线进行描述。
本发明的基于故障录波的保护动作信息分析方法通过获取故障录波文件中的保护动作信息，并根据保护装置当前的配置情况和定值信息，当电网发生故障时，分析录波文件中的开关量的变化情况和时序关系，结合保护的动作逻辑，给出故障时保护的动作行为，并依此分析保护动作的正确性和可靠性。按照这种实现方案，实现了基于故障录波的保护动作信息分析，从故障录波获取数据，为电网中保护动作分析提供了一种新的手段和方法，同时为事故后的保护动作行为判定提供了参考依据。
附图说明
图1是本发明的基于故障录波的保护动作信息分析方法的流程图。
图2是本发明的建立配置模型的示意图。
图3是一个示例性的保护动作行为状态以时间为轴线进行的描述。
图4是对保护装置的保护动作进行判断逻辑以及报告输出的流程图。
具体实施方式
下面结合附图详细描述本发明的具体实施方式，具体实施方式的内容不作为对本发明的保护范围的限定。
本发明涉及一种基于故障录波的保护动作信息分析方法，该方法从故障录波获取数据，为电网中保护动作分析提供了一种新手段和新方法，并为事故后的保护动作行为判定提供了参考依据。
图1示出了本发明的基于故障录波的保护动作信息分析方法的流程图。如图1所示，本发明所述的基于故障录波的保护动作信息分析方法，首先是建立配置模型，即，以一次设备为基础，建立该一次设备及其相关二次设备与保护装置相关联的配置模型。
图2示出了本发明的建立配置模型的示意图。如图2所示，在建立配置模型时，首先要读取故障录波文件中的数据，从所述故障录波文件的通道名称中获取一次设备和二次设备的名称，并根据一次接线图，建立所述一次设备和二次设备的关联关系。其中，电站′＞变电站的一次接线用规定的设备文字和图形符号按工作顺序排列，详细地表示电气设备或成套装置(GIS)的全部组成和连接关系的单线接线图，称为电站′＞变电站的一次接线图，也可认为是模拟图。所述一次接线图中描述了一次设备及其相关二次设备之间的关联关系，通过该一次接线图，就能够建立起电网的一次设备及其相关二次设备的关联关系。其次，读取故障录波文件中的数据，从所述故障录波文件中获取所述一次设备的保护装置的保护动作，并基于所述一次设备和二次设备的关联关系建立起所述二次设备与所述保护装置的保护动作的关联关系。其中，为了更好地建立配置模型，在本发明中，将所述配置模型根据线路、母线、变压器等一次设备进行划分，建立起不同的一次设备的配置模型。同时，建立所述二次设备与所述保护装置的保护动作的关联关系包括为所述二次设备配置所述保护装置的保护动作的开关量的信号类型和通道标记。所述保护装置的保护动作的开关量的信号类型分为告警、动作和位置等。
继续参考图1，在本发明的基于故障录波的保护动过信息分析方法中，接下来要确定所述一次设备及其相关二次设备的保护装置的保护动作行为状态和时序关系，并将所述保护装置的保护动作行为状态以时间为轴线进行描述。具体地，读取故障录波文件中的数据，提取与所述一次设备及其相关二次设备相关联的保护装置的保护动作的变位信息，所述变位信息是保护动作在何时由某种动作行为状态变化为另一种动作行为状态的信息。因此，可以基于所述保护动作的变位信息确定所述保护装置的保护动作的动作行为状态和时序关系，并将该保护装置的动作行为状态以时间为轴线进行描述。同时，由于配置模型中包括所述一次设备及其相关二次设备与保护装置的保护动作之间的关联关系，因此，依据所建立的配置模型，能够确定所述一次设备及其相关二次设备的保护装置的保护动作行为状态和时序关系，并将所述一次设备及其相关二次设备的保护装置的保护动作行为状态以时间为轴线进行描述。其中，图3示出了一个示例性的保护动作行为状态以时间为轴线进行的描述。通过图3，可以看出在某次故障中，所述一次设备及其相关二次设备的保护装置的保护动作行为状态及出现所述保护动作行为时的时间。
再参考图1，在本发明的基于故障录波的保护动过信息分析方法中，然后，基于所述一次设备及其相关二次设备的保护装置的保护动作行为状态和时序关系，结合所述一次设备及其相关二次设备的保护装置实际过程中的保护动作行为逻辑以及相关的定值信息，对所述保护装置的保护动作行为进行评判，并对故障过程进行反演。为了给所述一次设备及其相关二次设备提供更好的保护，在理想和实际过程中，对其保护装置的保护动作行为逻辑以及相关的定值信息会有相关的要求和规定。这样，通过比较录波文件中真实的保护装置的保护动作行为状态及其变化时间与现实过程中理想的保护装置的保护动作行为状态及其变化时间，就可以对所述保护装置的保护动作行为进行评判。具体判断过程如图4所示。
同时，可以对故障过程进行反演。其中，正常状态下，逻辑顺序为：XX保护→跳闸信息→重合闸→重合成功。而异常状态下的逻辑顺序为：XX保护→跳闸信息→重合闸→重合失败→永跳；和逻辑顺序为：XX保护→跳闸信息→拒动(异常)。
在本发明的基于故障录波的保护动作信息分析方法中，最后要对上一步的对比结果进行综合分析，形成保护动作报告。通常情况下，所述保护动作报告的形式为以时间为轴线展示以下信息：XX线路，XX保护，跳闸信息，是否重合，重合是否成功，后续跳闸信息。
本发明是基于故障录波数据进行故障分析。故障录波装置记录了变电站内所接入的保护设备动作信息和开关位置信息，信息量丰富。而故障录波主站系统则收集了主站所管辖的多个变电站的故障录波信息，在故障时，故障录波主站获取所相关的变电站的录波数据，通过解析标准的COMTRADE故障录波文件，可以获取开关量的变位信息。本发明通过获取变电站中的故障录波装置的数据，进行保护动作信息分析，为电力系统事故后分析提供参考依据。
具体实施方式的内容是为了便于本领域技术人员理解和使用本发明而描述的，并不构成对本发明保护内容的限定。本领域技术人员在阅读了本发明的内容之后，可以对本发明进行合适的修改。本发明的保护内容以权利要求的内容为准。在不脱离权利要求的实质内容和保护范围的情况下，对本发明进行的各种修改、变更和替换等都在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种基于故障录波的保护动作信息分析方法，其包括以下步骤：
(1)建立配置模型：以一次设备为基础，建立该一次设备及其相关二次设备与保护装置相关联的配置模型；其中，建立配置模型的具体方法为：
(1.1)读取故障录波文件中的数据，从所述故障录波文件的通道名称中获取一次设备和二次设备的名称，并根据一次接线图，建立所述一次设备和二次设备的关联关系；
(1.2)读取故障录波文件中的数据，从所述故障录波文件中获取所述一次设备的保护装置的保护动作，并基于所述一次设备和二次设备的关联关系建立起所述二次设备与所述保护装置的保护动作的关联关系，并且，其中，建立所述二次设备与所述保护装置的保护动作的关联关系包括为所述二次设备配置所述保护装置的保护动作的开关量的信号类型和通道标记；
(2)确定所述一次设备及其相关二次设备的保护装置的保护动作行为状态和时序关系，并将所述保护装置的保护动作行为状态以时间为轴线进行描述；
具体为：读取故障录波文件中的数据，提取与所述一次设备及其相关二次设备相关联的保护装置的保护动作的变位信息，基于所述保护动作的变位信息确定所述保护装置的保护动作的动作行为状态和时序关系，并将该保护装置的动作行为状态以时间为轴线进行描述；同时，依据所建立的配置模型，确定所述一次设备及其相关二次设备的保护装置的保护动作行为状态和时序关系，并将所述一次设备及其相关二次设备的保护装置的保护动作行为状态以时间为轴线进行描述；
(3)基于所述一次设备及其相关二次设备的保护装置的保护动作行为状态和时序关系，结合所述一次设备及其相关二次设备的保护装置实际过程中的保护动作行为逻辑以及相关的定值信息，对所述保护装置的保护动作行为进行评判，并对故障过程进行反演；
(4)综合分析结果，形成保护动作报告。
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