CN104535893B - 一种基于细粒度模型的电网故障处理装置及其处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明所述的一种基于细粒度模型的电网故障处理装置及其处理方法，包括用于获取变电站内各种设备信息的设备信息采集模块，用于处理设备信息并将该设备信息中最小数据单元与全站核心采样节点建立关联的细粒度数据处理与故障识别模块，以及用于对设备信息进行跟踪处理以形成完善故障报告的故障报告生成模块。本发明所述的电网故障处理装置及其处理方法，通过构建变电站一次设备采样信息与二次设备输出信息之间的关联关系，在电网产生故障后，自动在故障报告增加一次设备相关状态采样信息，增加了的电网故障过程中一次设备状态变化过程的有效内容，提高了报告的完整性和准确性。
Description
技术领域
本发明属于电力系统领域，具体涉及一种基于细粒度模型的电网故障处理装置及其处理方法。
背景技术
在电力系统中，电网故障信息处理系统运行在调度端，通过调度数据网络实时获取区域内变电站二次设备的运行信息和电网故障时的输出信息。随着输电网络的不断扩大，区域变电站内二次设备信息量的明显增加，不同信息处理系统势必会产生大量的并发上送运行信息。这样如何有效识别电网故障信息并对相关设备信息进行智能化识别与处理，将成为数据处理的核心内容。现有电网故障信息处理方法均依靠相对单一的设备信息作为故障识别与分析的基础，例如保护信息系统仅处理继电保护相关上送的信息、故障录波组网仅处理故障录波器相关上送的文件信息 、行波测距仅处理故障线路测距相关信息。此类电网故障信息处理方法的优点是流程清晰，便于实现，但也存在如下缺点：1、如原有信息处理过程中更多依靠某一种类型设备的信息，没有考虑其他设备，尤其是故障录波器文件中包含的一次设备相关信息。2、原有信息处理过程仅仅能够统计出电网发生故障后的二次设备动作行为，但不清楚产生电网故障的真正原因。3、原有信息处理过程未能够将电力系统的一次设备如变压器、开关、线路等设备状态变化信息作为故障诊断的依据，而此类信息是电网故障过程分析与后续故障处理的重要依据。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于细粒度模型的多维度电网故障信息处理装置及其处理方法，通过一次设备相关状态定义构建一次设备与二次设备之间的关联关系，从而有效的将一次设备的采样状态变化信息与二次设备动作行为信息进行关联，实现了电网故障信息诊断的自动化处理。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种基于细粒度模型的电网故障处理装置，包括用于获取变电站内各种设备信息的设备信息采集模块，用于处理设备信息并将该设备信息中最小数据单元与全站核心采样节点建立关联的细粒度数据处理与故障识别模块，以及用于对设备信息进行跟踪处理以形成完善故障报告的故障报告生成模块；所述设备信息采集模块、细粒度数据处理与故障识别模块和故障报告生成模块通过数据网络实现相互调度。
所述细粒度数据处理与故障识别模块包括用于接收并存储设备信息的循环存储器，对接收到的设备信息就行打散处理的细粒度模型，对打散的信息进行规整处理的设备信息数据处理模型，以及设备故障进行识别的故障识别模型。
所述故障报告生成模块包括用于对接收到的故障信息进行汇总的故障数据整理与计算机模块，以及用于对汇总信息进行储存显示的故障信息归档模块。
一种基于细粒度模型的电网故障处理的方法，包括如下步骤：
（1）设备信息采集模块采集和记录多个变电站内的继电保护、故障录波器、行波测距设备上传的信息；
（2）细粒度数据处理与故障识别模块根据变电站内实际一次设备配置情况构建核心采样节点，使之与二次设备开入、开出、采样通道建立关联关系；
（3）当系统接收到故障录波器或继电保护上送有新的录波文件时，则加载录波文件对应细粒度模型，并进行下一步；若无新的录波文件信息时，则清理超时缓存数据，返回上步继续等侍处理下一个录波文件。
（4）统计录波文件中的变位通道汇总信息；
（5）确认变位通道是否符合故障模型定义的通道，若符合则发出故障通知；若不符合，则清理超时缓存数据，返回步骤（1）等侍处理下一个录波文件。
（6）故障报告生成模块收到故障通知后，根据录波文件中相关通道变位时间进行相关的故障数据信息的整理与分析，并生成故障报告。
所述步骤（4）中变位通道汇总信息是通过加载相应的细粒度模型对录波文件涉及的开入、开出、采样通道数据进行细粒化处理得到。
所述变位通道汇总信息是通过模拟采样通道、数字采样通道的近似计算得到。
所述步骤（6）中整理的信息包括继电保护事件信息、录波文件信息、行波测距信息。
所述步骤（6）中故障报告生成模块在收到故障报告生成指令后60S生成首份故障报告。
所述步骤（6）中故障报告生成模块在600S的时间周期内以200S作为间隔周期性、以增量方式将后续的故障信息补充至原有的故障报告，并进行相应的数据综合分析与处理。
本发明的有益效果是：本发明所述的电网故障处理装置及其处理方法，通过构建变电站一次设备采样信息与二次设备输出信息之间的关联关系，在电网产生故障后，自动在故障报告增加一次设备相关状态采样信息，增加了的电网故障过程中一次设备状态变化过程的有效内容，提高了报告的完整性和准确性。当电网发生故障时，能迅速判定本次故障是日常设备定检还是实际电网故障信息，极大提高了故障信息系统数据的有效性与正确性，增强了一、二次设备运行期间定检工作的针对性。并通过自动判断出电网故障涉及的故障类型、故障特征信息以及一、二次设备动作行为是否一致，以全站信息综合展现方式对现场处理故障的技术人员提供的技术保障。
附图说明
图1本发明的变电站设备信息采集与故障处理模块构成框图；
图2本发明的基于细粒度模型的故障信息处理流程图；
图3本发明的电网故障报告的数据统计流程图；
图4本发明的总体流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
本实施例由设备信息采集模块1、细粒度数据处理与故障识别模块2、故障分析模块3三部分组成，如图1所示，各模块的组成及功能说明如下：
设备信息采集模块通过继电保护故障信息系统获取变电站内继电保护设备输出信息、通过故障录波主站系统获取变电站内故障录波器录波文件信息、通过行波测距主站系统获取变电站内行波测距装置测距信息，并对不同类型设备信息进行分类缓存。
细粒度数据处理与故障识别模块2由循环存储器、细粒度模型、设备信息数据处理模型，和故障识别模型组成。细粒度数据处理与故障识别模块2一方面根据变电站内一次设备相关核心采样节点构建全站一次系统信息模型与故障节点模型，通过将继电保护、故障录波器、行波测距相关输出信息进行细粒化精细处理，将设备信息中最小的数据单元与全站核心采样节点建立关联关系；构建的关联关系主要包括保护开入、开出信息与一次设备核心采样节点之间的关联关系、故障录波器开入信息、采样通道与一次设备核心采样节点之间的关联关系、行波测距装置与一次设备核心采样节点之间的关联关系。另一方面该模块实时处理变电站上送的设备运行信息，主要包括保护录波文件信息、故障录波文件信息、行波测距信息、保护事件等基础信息，系统实时检测故障录波文件中开入量、采样通信相关变化信息，并将相关状态变化信息映射到全站一次设备核心采样节点，从而快速判断出变电站内一次设备的核心采样节点状态是否变化、保护动作行为与实现变电站核心采样节点状态变化是否一致，并最终形成故障通知。具体流程如图2所示。
故障报告生成模块3由故障数据整理与计算机模块和故障信息归档模块组成。故障报告生成模块3在接收到故障通知后，根据系统接收到继电保护、故障录波、行波测距相关信息进行综合处理，形成完善的故障报告。考虑到继电保护故障信息系统、故障录波主站系统及行波测距系统信息上送不同步的问题，故障报告生成方式采用了增量模式对数据进行叠加处理。具体流程如图3所示。
本发明所公开的基于细粒度模型的电网故障处理装置及其处理方法，主要应用于电网故障综合处理系统。其作用是进行变电站故障后的设备信息采集和故障分析处理。如图4所示，其工作过程可描述如下：
S1：设备信息采集模块1可以同时采集和记录超过256个变电站的继电保护、故障录波器、行波测距等设备上传的信息；
S2:细粒度数据处理与故障识别模块2根据变电站内实际一次设备配置情况构建核心采样节点与二次设备开入、开出、采样通道的关联关系。
S3:当系统接收到故障录波器或继电保护上送的录波文件时，则自动根据相应的细粒度模型进行相关录波文件的细粒化处理；若无新的录波文件信息时，则清理超时缓存数据，返回上步侍处理下一个录波文件。
S4:通过加载相应的细粒度模型对录波文件涉及的开入、开出、采样通道数据进行细粒化处理，其中主要包括模拟采样通道、数字采样通道的近似计算，以得到变位通道汇总信息。
S5:将汇总后通道变位状态映射到全站一次设备核心采样节点，如果通道变位状态包含变电站故障模型内部所定义的核心采样节点，则触发系统内故障报告生成模块。如果该录波文件经过细粒化处理后得到的通道变位情况未涉及到变电站故障模型内部所定义的核心采样节点，则继续等侍处理下一个录波文件。
S6：故障报告生成模块收到故障报告生成指令后，根据录波文件中相关通道变位时间进行相关的故障数据的整理与分析；整理的信息主要包括继电保护事件信息、录波文件信息、行波测距信息。
S7:故障报告生成模块在收到故障报告生成指令后60S生成首份故障报告。
S8:故障报告生成模块在600S的时间周期内以200S作为间隔周期性以增量方式将后续的故障信息补充至原有的故障报告并进行相应的数据综合分析与处理。
本发明所述的电网故障处理装置及其处理方法，通过构建变电站一次设备采样信息与二次设备输出信息之间的关联关系，在电网产生故障后，自动在故障报告增加一次设备相关状态采样信息，增加了的电网故障过程中一次设备状态变化过程的有效内容，提高了报告的完整性和准确性。当电网发生故障时，能迅速判定本次故障是日常设备定检还是实际电网故障信息，极大提高了故障信息系统数据的有效性与正确性，增强了一、二次设备运行期间定检工作的针对性。并通过自动判断出电网故障涉及的故障类型、故障特征信息以及一、二次设备动作行为是否一致，以全站信息综合展现方式对现场处理故障的技术人员提供的技术保障。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。
Claims (6)
1.一种基于细粒度模型的电网故障处理的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）设备信息采集模块采集和记录多个变电站内的继电保护、故障录波器、行波测距设备上传的信息；
（2）细粒度数据处理与故障识别模块根据变电站内实际一次设备配置情况构建核心采样节点，使之与二次设备开入、开出、采样通道建立关联关系；
（3）当系统接收到故障录波器或继电保护上送有新的录波文件时，则加载录波文件对应细粒度模型，并进行下一步；若无新的录波文件信息时，则清理超时缓存数据，返回上步继续等侍处理下一个录波文件；
（4）统计录波文件中的变位通道汇总信息；
（5）确认变位通道是否符合故障模型定义的通道，若符合则发出故障通知；若不符合，则清理超时缓存数据，返回步骤（1）等待处理下一个录波文件；
（6）故障报告生成模块收到故障通知后，根据录波文件中相关通道变位时间进行相关的故障数据信息的整理与分析，并生成故障报告。
2.根据权利要求1所述的一种基于细粒度模型的电网故障处理的方法，其特征在于：所述步骤（4）中变位通道汇总信息是通过加载相应的细粒度模型对录波文件涉及的开入、开出、采样通道数据进行细粒化处理得到。
3.根据权利要求1所述的一种基于细粒度模型的电网故障处理的方法，其特征在于：所述变位通道汇总信息是通过模拟采样通道、数字采样通道的近似计算得到。
4.根据权利要求1所述的一种基于细粒度模型的电网故障处理的方法，其特征在于：所述步骤（6）中整理的信息包括继电保护事件信息、录波文件信息、行波测距信息。
5.根据权利要求1所述的一种基于细粒度模型的电网故障处理的方法，其特征在于：所述步骤（6）中故障报告生成模块在收到故障报告生成指令后60S生成首份故障报告。
6.根据权利要求1所述的一种基于细粒度模型的电网故障处理的方法，其特征在于：所述步骤（6）中故障报告生成模块在600S的时间周期内以200S作为间隔周期性、以增量方式将后续的故障信息补充至原有的故障报告，并进行相应的数据综合分析与处理。
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