CN104636990B - 基于n-1准则的电网设备停运原因实时排查及预警方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及基于N‑1准则的电网设备停运原因实时排查及预警方法，包括以下步骤：构建基础数据、统计电网设备联通链路数、排查电网停运设备、分析设备停运原因、N‑1扫描分析和实时预警通知，本发明提供的基于N‑1准则的电网设备停运原因实时排查及预警方法步骤简洁明了，有效解决电网检修作业过程中或设备故障发生时无法做到实时排查停运设备并及时对电网进行分析预警的缺陷，保障电网运行的稳定，还能保证用户得到符合质量要求的连续供电，在实际操作中，能够排查出因故障跳闸造成停运设备，而且能够分析预警以及快速响应，使得电网运行分析人员能够第一时间从全局角度把控，对电网设备停运对电网整体安全运行不会产生较大影响。
Description
技术领域
本发明涉及电网技术领域，尤其涉及一种基于N-1准则的电网设备停运原因实时排查及预警方法。
背景技术
电网N-1准则是用来判定电网安全运行的指标，主要包含两层含义，一是保证电网的稳定，二是保证用户得到符合质量要求的连续供电。当电网中有设备处于检修状态时,电网自然处于"N-1"甚至更严重状态。随着电网的不断壮大，时刻都有设备在检修，所以对实时运行电网进行N-1分析可有效排查出电网运行中安全隐患和薄弱环节。
电网运行设备停运原因主要包括停电检修和故障跳闸两类。其中因故障跳闸造成停运设备不易于排查，需对电网设备遥信、遥测数据和二次保护设备动作等信息进行综合分析。电网运行与管理工作中更多关注电网事前预控、事后快速响应及恢复，对电网安全运行做到实时预警和把控。因此，对实时运行电网如何自动排查出停运设备、基于N-1准则实时对电网进行分析预警以及快速响应就显得特别重要。
设备停电检修工作在电力系统中已形成规范化、标准化、系统化操作流程，检修计划收集、填报、平衡优化、审批等各个环节都已经实现电子化信息归档。但是，设备实际检修工作开完工时间往往由于环境等其他原因造成设备检修批准时间和实际开完工时间往往不吻合，使得电网运行分析人员无法第一时间从全局角度把控电网设备停运对电网整体安全运行产生影响。所以，对于列入停电计划的停运设备同样需要进行实时排查及分析。
发明内容
本发明的目的是本发明的目的是为了解决电网检修作业过程中或设备故障发生时无法做到实时排查停运设备并及时对电网进行分析预警的缺陷，提供一种基于N-1准则的电网设备停运原因实时排查及预警方法来解决上述问题。
所述基于N-1准则的电网设备停运原因实时排查及预警方法，包括以下步骤：
步骤一：构建基础数据；
从电力在线EMS或D5000系统中获取电网设备的遥测、遥信、电网元件拓扑关系以及基础属性数据和二次保护设备的遥信变位、二次遥信告警数据，从电力OMS系统中获取未来一周或一日批准开工的检修计划工作票数据；
步骤二：统计电网设备联通链路数；
基于电网一次设备的遥信、拓扑关系和基础属性数据构建电网联通图，通过计算机图论遍历算法从电网主设备开始遍历相连设备，进而统计出电网设备相连联通链路数；
步骤三：排查电网停运设备；
电网停运设备主要是指电网主设备，分为母线、发电机、主变、线路四种，遍历规则为以某一主设备开始，其他主设备终止，遇到开关、刀闸设备则以其遥信状态为闭合作为继续遍历条件，否则终止；
提取电网设备联通链路数为“0”的电网设备构建为电网停运设备集合，记作“W停运设备”，结合一次设备的遥测数据，对集合中停运设备逐个判断，排查出遥测数据大于某一设定限值的停运设备，从“W停运设备”集合中去除此部分停运设备，构建为可疑停运设备集合，记作“W可疑停运设备”；
步骤四：分析设备停运原因；
从检修工作票数据中按批准开工时间解析出近期将检修电网设备集合，记作“W设备检修”，将二次保护设备动作信息按发生时间进行筛选归类，综合考虑各种保护跳闸动作、分闸、合闸变位数据，实时分析出故障跳闸停运设备集合，记作“W故障跳闸”；在此基础上，对已排查出电网停运设备集合和可疑停运设备集合进行综合判断，得出设备停运原因是故障跳闸、设备检修、数据异常；
综合判断设备停运原因分析及结果：
若设备在“W停运设备”中，且在“W设备检修”中，设备停运原因是设备检修；
若设备在“W停运设备”中，不在“W设备检修”中，且在“W故障跳闸”中，设备停运原因是故障跳闸；
若设备在“W可疑停运设备”中，且在“W设备检修”中，设备停运原因同样是设备检修；
若设备在“W可疑停运设备”中，不在“W设备检修”中，且在“W故障跳闸”中，设备停运原因是故障跳闸；
若设备在“W停运设备”或“W可疑停运设备”中，不在“W设备检修”中，也不在“W故障跳闸”中，设备停运原因为数据异常；
步骤五：N-1扫描分析；
设定N-1扫描故障集合，在步骤二中构建出电网联通图基础上，进行设备开断模拟，通过联通子图求解算法，求解出设备开断造成孤立子图，结合设备联通链路和遥测数据，统计出孤立子图中母线设备下挂负荷大小，依据《国家电网公司安全事故调查规程》规定负荷损失情况，对扫描结果评估定级；
步骤六：实时预警通知；
汇总排查出停运设备、设备停运原因以及实时N-1扫描分析评估定级结果，实时以邮件或短信通知方式告知相关指定人员，以便于及时发现电网运行设备存在潜在风险。
本发明提供的基于N-1准则的电网设备停运原因实时排查及预警方法步骤简洁明了，有效解决电网检修作业过程中或设备故障发生时无法做到实时排查停运设备并及时对电网进行分析预警的缺陷，本发明不仅能够保障电网运行的稳定，还能保证用户得到符合质量要求的连续供电，在实际操作中，本发明能够排查出因故障跳闸造成停运设备，而且能够分析预警以及快速响应，使得电网运行分析人员能够第一时间从全局角度把控，对电网设备停运对电网整体安全运行不会产生较大影响，提高了排查及预警的效率。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
所述基于N-1准则的电网设备停运原因实时排查及预警方法，包括以下步骤：
步骤一：构建基础数据；
从电力在线EMS或D5000系统中获取电网设备的遥测、遥信、电网元件拓扑关系以及基础属性数据和二次保护设备的遥信变位、二次遥信告警数据，从电力OMS系统中获取未来一周或一日批准开工的检修计划工作票数据；
步骤二：统计电网设备联通链路数；
基于电网一次设备的遥信、拓扑关系和基础属性数据构建电网联通图，通过计算机图论遍历算法从电网主设备开始遍历相连设备，进而统计出电网设备相连联通链路数；
步骤三：排查电网停运设备；
电网停运设备主要是指电网主设备，分为母线、发电机、主变、线路四种，遍历规则为以某一主设备开始，其他主设备终止，遇到开关、刀闸设备则以其遥信状态为闭合作为继续遍历条件，否则终止；
提取电网设备联通链路数为“0”的电网设备构建为电网停运设备集合，记作“W停运设备”，结合一次设备的遥测数据，对集合中停运设备逐个判断，排查出遥测数据大于某一设定限值的停运设备，从“W停运设备”集合中去除此部分停运设备，构建为可疑停运设备集合，记作“W可疑停运设备”；
步骤四：分析设备停运原因；
从检修工作票数据中按批准开工时间解析出近期将检修电网设备集合，记作“W设备检修”，将二次保护设备动作信息(如遥信变位、二次遥信告警、SOE等数据、备自投动作)按发生时间进行筛选归类，综合考虑各种保护跳闸动作、分闸、合闸变位数据，实时分析出故障跳闸停运设备集合，记作“W故障跳闸”；在此基础上，对已排查出电网停运设备集合和可疑停运设备集合进行综合判断，得出设备停运原因是故障跳闸、设备检修、数据异常；
综合判断设备停运原因分析及结果：
若设备在“W停运设备”中，且在“W设备检修”中，设备停运原因是设备检修；
若设备在“W停运设备”中，不在“W设备检修”中，且在“W故障跳闸”中，设备停运原因是故障跳闸；
若设备在“W可疑停运设备”中，且在“W设备检修”中，设备停运原因同样是设备检修；
若设备在“W可疑停运设备”中，不在“W设备检修”中，且在“W故障跳闸”中，设备停运原因是故障跳闸；
若设备在“W停运设备”或“W可疑停运设备”中，不在“W设备检修”中，也不在“W故障跳闸”中，设备停运原因为数据异常；
步骤五：N-1扫描分析；
设定N-1扫描故障集合，在步骤二中构建出电网联通图基础上，进行设备开断模拟，通过联通子图求解算法，求解出设备开断造成孤立子图，结合设备联通链路和遥测数据，统计出孤立子图中母线设备下挂负荷大小，依据《国家电网公司安全事故调查规程》规定负荷损失情况，对扫描结果评估定级；
步骤六：实时预警通知；
汇总排查出停运设备、设备停运原因以及实时N-1扫描分析评估定级结果，实时以邮件或短信通知方式告知相关指定人员，以便于及时发现电网运行设备存在潜在风险。
本发明提供的基于N-1准则的电网设备停运原因实时排查及预警方法步骤简洁明了，有效解决电网检修作业过程中或设备故障发生时无法做到实时排查停运设备并及时对电网进行分析预警的缺陷，本发明不仅能够保障电网运行的稳定，还能保证用户得到符合质量要求的连续供电，在实际操作中，本发明能够排查出因故障跳闸造成停运设备，而且能够分析预警以及快速响应，使得电网运行分析人员能够第一时间从全局角度把控，对电网设备停运对电网整体安全运行不会产生较大影响，提高了排查及预警的效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.基于N-1准则的电网设备停运原因实时排查及预警方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：构建基础数据；
从电力在线EMS或D5000系统中获取电网设备的遥测、遥信、电网元件拓扑关系以及基础属性数据和二次保护设备的遥信变位、二次遥信告警数据，从电力OMS系统中获取未来一周或一日批准开工的检修计划工作票数据；
步骤二：统计电网设备联通链路数；
基于电网一次设备的遥信、拓扑关系和基础属性数据构建电网联通图，通过计算机图论遍历算法从电网主设备开始遍历相连设备，进而统计出电网设备相连联通链路数；
步骤三：排查电网停运设备；
电网停运设备主要是指电网主设备，分为母线、发电机、主变、线路四种，遍历规则为以某一主设备开始，其他主设备终止，遇到开关、刀闸设备则以其遥信状态为闭合作为继续遍历条件，否则终止；
提取电网设备联通链路数为“0”的电网设备构建为电网停运设备集合，记作“W停运设备”，结合一次设备的遥测数据，对集合中停运设备逐个判断，排查出遥测数据大于某一设定限值的停运设备，从“W停运设备”集合中去除此部分停运设备，构建为可疑停运设备集合，记作“W可疑停运设备”；
步骤四：分析设备停运原因；
从检修工作票数据中按批准开工时间解析出近期将检修电网设备集合，记作“W设备检修”，将二次保护设备动作信息按发生时间进行筛选归类，综合考虑各种保护跳闸动作、分闸、合闸变位数据，实时分析出故障跳闸停运设备集合，记作“W故障跳闸”；在此基础上，对已排查出电网停运设备集合和可疑停运设备集合进行综合判断，得出设备停运原因是故障跳闸、设备检修、数据异常；
综合判断设备停运原因分析及结果：
若设备在“W停运设备”中，且在“W设备检修”中，设备停运原因是设备检修；
若设备在“W停运设备”中，不在“W设备检修”中，且在“W故障跳闸”中，设备停运原因是故障跳闸；
若设备在“W可疑停运设备”中，且在“W设备检修”中，设备停运原因同样是设备检修；
若设备在“W可疑停运设备”中，不在“W设备检修”中，且在“W故障跳闸”中，设备停运原因是故障跳闸；
若设备在“W停运设备”或“W可疑停运设备”中，不在“W设备检修”中，也不在“W故障跳闸”中，设备停运原因为数据异常；
步骤五：N-1扫描分析；
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Granted publication date: 20181002 Termination date: 20200217 |