CN105353753A - 基于多源录波文件的保护动作行为智能分析方法 - Google Patents

基于多源录波文件的保护动作行为智能分析方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于多录波文件的保护动作行为智能分析方法。该方法在电网发生故障后，从多个源头获取录波文件，既有本保护的录波文件，也有集中录波文件及后备保护的录波文件，同时召唤本保护的定值，然后根据各个录波文件计算电气特征量，对本保护按照动作逻辑进行分析，由此可以得到该故障发生时，其动作行为是否正确，是否有拒动、误动情况，最后综合汇总各录波文件的分析数据，得到该保护装置的动作行为正确率，并将其分析结果推送至邮箱、手机及工作站界面。本发明将分析结果直观地展示给调度人员，加快了对故障情况的准确判断时间，提高了处理事故的能力，同时能够对不同保护装置的性能有更加清楚的了解，为日后选择高可靠性二次设备提供了参考依据。

Description

基于多源录波文件的保护动作行为智能分析方法
技术领域
本发明属于电力系统计算领域，特别涉及一种保护动作行为的分析方法。
背景技术
当电网发生故障或者断路器、继电保护装置存在误动、拒动等异常时，故障信息系统虽然能够很快的将各子站的就地信息上传到主站，但是上传的信息很多，主站调度人员需要综合所有的就地信息进行判断，才可以有效的判断系统的运行状态。该工作模式，不但容易遗漏信息，影响做出判断的时效性，而且要求调度人员有丰富的工作经验，对实际工作带来很大的压力。此外，常规的人工判断，只能对保护装置的动作行为的正确性有粗略的感性认识，没有实际的统计数据对其进行分析，不利于日后甄选出高可靠性的二次产品。
本申请提出的方法，利用故障信息系统作为平台，通过从集中录波器、后备保护录波装置和本保护录波装置三个源头获取录波文件，本保护是指实际发生动作的保护，并自动解析录波文件中的电气量，通过保护动作逻辑对保护的启动、动作、测距、动作相辨识、重合闸等保护行为的正确性做出综合判断，并将统计结果反馈给调度人员，帮助其对保护的动作情况做出快速判断。该方法利用多录波文件，避免了由于单一录波装置本身故障造成的录波数据错误，从而影响对动作行为正确性的判断。同时，该方法对线路保护、变压器保护及母线保护均有分析，且分析项涉及了启动、动作、测距、动作相辨识、重合闸，能够对保护动作行为进行全面的数据判断，解决了现场人工判断依赖专业经验，容易考虑不全面的问题。
发明内容
为了解决常规故障信息系统在电网故障时，上传数据信息量大，人工判断容易遗漏信息，大量信息没有经过二次整合，调度人员获取的数据不直观，并且缺乏对日常二次设备的动作性能的量化统计的问题。本申请提出了基于多源录波文件的保护动作行为的智能分析方法。
本发明具体采用以下技术方案：
一种基于多录波文件的保护动作行为智能分析方法，该方法在电网发生故障后，获取多个录波文件，既有本保护的录波文件，也有集中录波文件及后备保护的录波文件，其中，本保护是指实际发生动作的保护，同时召唤本保护的定值。然后根据各个录波文件计算特征电气量，对相关的保护行为按照保护动作逻辑进行分析，由此可以得到该故障时，本保护动作行为是否正确，是否有拒动、误动情况。最后综合汇总各录波文件的分析数据，得到某一装置的动作行为正确率及多个装置某一动作行为的正确率。
一种基于多录波文件的保护动作行为智能分析方法，所述分析方法包括以下步骤：
步骤1：利用消息总线的机制获取前置机发送的电网故障相关的事件信息及多源录波，包括本保护、集中录波器及后备保护的录波文件，其中，本保护是指实际发生动作的保护；
步骤2：召唤本保护装置的相关定值，包括启动定值、分相差动定值、纵联距离定值、零序差动定值。
步骤3：遍历录波文件，根据录波文件计算电气特征量，包括A、B、C相电压及电流，通过相电流计算出相应的零序分量，及对应的相间测量阻抗及接地测量阻抗的值。参与分析的保护功能包括线路分相差动、零序差动、距离保护，变压器差动、母线差动；
步骤4：以步骤3计算的电气量及步骤2中召唤的定值为基础，按照保护动作逻辑判断动作行为(包括启动、动作、测距、动作相别辨识、重合闸)是否正确；其中，只要有一个录波文件的动作行为分析结果为不正确或者不确定，则本保护动作行为为不正确；
步骤5：根据多个录波文件的分析结果，统计出本保护装置的动作正确率，并将分析结果存入数据库，方便检索查询；
步骤6：将动作行为的分析结果推送到调度员工作站界面上，邮箱、短信中。
进一步地，在步骤5中，正确率的计算方法如下：
1)保护总的动作行为正确率＝(启动是否正确*启动参与标志*启动权重+动作是否正确*动作参与标志*动作权重+动作相是否正确*动作相辨识参与标志*动作相辨识权重+重合闸是否正确*重合闸参与标志*重合闸权重+测距是否正确*测距参与标志*测距权重)/(启动参与标志*启动权重+动作参与标志*动作权重+动作相辨识参与标志*动作相辨识权重+重合闸参与标志*重合闸权重+测距参与标志*测距权重)
2)多录波综合正确率＝(集中录波正确率*集中录波参与标志*集中录波权重+后备保护录波正确率*后备保护录波参与标志*后备保护权重+本保护录波正确率*本保护录波参与标志*本保护权重)/(集中录波参与标志*集中录波权重+后备保护录波参与标志*后备保护权重+本保护录波参与标志*本保护权重)
其中，“启动是否正确”、“动作是否正确”、“动作相是否正确”、“重合闸是否正确”、“测距是否正确”，正确时为1，不正确为0；“启动参与标志”、“动作参与标志”、“动作相辨识参与标志”、“重合闸参与标志”、“测距参与标志”表示该项动作行为是否参与了评价，参与为1，不参与为0，由于缺失数据、结果不确定、或者其他原因用户强制设定不对某些动作行为进行评价，则其参与标志为0，集中录波参与标志、后备保护录波参与标志、本保护录波参与标志，参与时为1，不参与为0。
本申请进一步优选以下方案：
在步骤1中，优先选取集中录波文件和后备保护录波文件进行分析，在集中录波文件和后备保护录波文件中优先选取集中录波文件。
在步骤2中，召唤上来的定值通过数据库中配置的CODE进行快速区分是哪种定值，突变量启动定值的CODE为SET_ST_I，分相差动定值的CODE为SET_DIFF，零序差动定值的CODE为SET_DIFF_0，纵联距离定值的CODE为SET_DUAL_Z。
上述方法，利用故障信息系统作为平台，通过从本保护的录波文件、集中录波文件及后备保护的录波文件三个源头获取录波文件，并自动解析录波文件中的电气量，通过保护动作逻辑对保护行为的正确性做出综合判断，并将统计结果反馈给调度人员，帮助其对保护的动作情况做出快速判断。
附图说明
图1是依据本发明的基于多录波文件的保护动作行为智能分析方法流程图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细介绍。
如图1所示为基于多录波文件的保护动作行为智能分析方法流程图。依据本发明所提出的基于多录波文件的保护动作行为智能分析模块运行于电力调度控制中心的SCADA/FIS平台。当电网发生故障或者断路器、保护装置发生误动、拒动的异常行为时，保护动作行为智能分析模块将自动获取故障事件信息、录波信息、定值信息，并按照保护动作逻辑分析保护装置的动作是否正确。该算法为运行在linux系统上的后台程序，其具体实施步骤如下：
步骤1：发生电网故障或者断路器、保护装置拒动、误动的事件，保护动作行为分析算法收取若干时间内(默认60S，可人工配置)的故障信息后，则开始获取本保护、集中录波器及后备保护的录波文件。录波的多源性，可以排除本身装置问题对保护动作行为分析带来的干扰，使得分析结果更准确。
步骤2：召唤本保护装置的相关定值。一个保护装置的定值条数很多，一次查询返回结果可能超过查询接口的缓冲区允许数目，因此利用临时表保存ID作为查询条件，分批获取所有定值。然后根据CODE定义筛选出所需要的启动定值、分相差动定值、纵联距离定值、零序差动定值。
步骤3：遍历录波文件，根据录波文件计算电气特征量，包括A、B、C相电压及电流，通过相电流计算出相应的零序分量，及对应的相间测量阻抗及接地测量阻抗的值。参与分析的保护功能包括线路分相差动、零序差动、距离保护，变压器差动、母线差动。
步骤4：以步骤3计算的电气量及步骤2中召唤的定值为基础，按照保护动作逻辑判断动作行为(包括启动、动作、测距、动作相别辨识、重合闸)是否正确；其中，只要有一个录波文件的动作行为分析结果为不正确或者不确定，则本保护动作行为为不正确。
步骤5：根据多个录波文件的分析结果，按照保护总的动作行为正确率及多录波综合正确率计算公式进行统计。并将正确率分析结果存入数据库，方便检索查询。其中，正确率的计算方法如下：
1)保护总的动作行为正确率＝(启动是否正确*启动参与标志*启动权重+动作是否正确*动作参与标志*动作权重+动作相是否正确*动作相辨识参与标志*动作相辨识权重+重合闸是否正确*重合闸参与标志*重合闸权重+测距是否正确*测距参与标志*测距权重)/(启动参与标志*启动权重+动作参与标志*动作权重+动作相辨识参与标志*动作相辨识权重+重合闸参与标志*重合闸权重+测距参与标志*测距权重)
2)多录波综合正确率＝(集中录波正确率*集中录波参与标志*集中录波权重+后备保护录波正确率*后备保护录波参与标志*后备保护权重+本保护录波正确率*本保护录波参与标志*本保护权重)/(集中录波参与标志*集中录波权重+后备保护录波参与标志*后备保护权重+本保护录波参与标志*本保护权重)
其中，“启动是否正确”、“动作是否正确”、“动作相是否正确”、“重合闸是否正确”、“测距是否正确”，正确时为1，不正确为0；“启动参与标志”、“动作参与标志”、“动作相辨识参与标志”、“重合闸参与标志”、“测距参与标志”表示该项动作行为是否参与了评价，参与为1，不参与为0，由于缺失数据、结果不确定、或者其他原因用户强制设定不对某些动作行为进行评价，则其参与标志为0，集中录波参与标志、后备保护录波参与标志、本保护录波参与标志，参与时为1，不参与为0。
步骤6：将动作行为的分析结果推送到调度员工作站界面、邮箱、短信中。
其中，在步骤1中，为保证分析结果的客观性，优先选取其他装置(集中录波器、后备保护装置)的录波文件进行分析，其他装置的文件中优先选取集中录波文件。实现了数据源的多样性，防止本保护录波故障影响动作行为分析的正确性，达到了相互校验的目的。
在步骤2中，召唤上来的定值通过数据库中配置的CODE进行快速区分是哪种定值，突变量启动定值的CODE为SET_ST_I，分相差动定值的CODE为SET_DIFF，零序差动定值的CODE为SET_DIFF_0，纵联距离定值的CODE为SET_DUAL_Z。
申请人结合说明书附图对本发明的实施例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于多录波文件的保护动作行为智能分析方法，其特征在于：
该方法在电网发生故障后，从多个源头获取录波文件，既有本保护的录波文件，也有集中录波文件及后备保护的录波文件，其中，本保护是指实际发生动作的保护，同时召唤本保护的定值，然后根据各个录波文件计算特征电气量，对本保护按照动作逻辑进行分析，由此可以得到该故障发生时，其动作行为是否正确，是否有拒动、误动情况，最后综合汇总各录波文件的分析数据，得到该保护装置的动作行为正确率，并将其分析结果推送至邮箱、手机及工作站界面。
2.一种基于多录波文件的保护动作行为智能分析方法，其特征在于，所述分析方法
包括以下步骤：
步骤1：利用消息总线的机制获取前置机发送的电网故障相关的事件信息及多源录波，包括本保护、集中录波器及后备保护的录波文件，其中，本保护是指实际发生动作的保护；
步骤2：召唤本保护装置的相关定值，包括启动定值、分相差动定值、纵联距离定值、零序差动定值；
步骤3：遍历录波文件，根据录波文件计算电气特征量，包括A、B、C相电压及电流，通过相电流计算出相应的零序分量，及对应的相间测量阻抗及接地测量阻抗的值，参与分析的保护功能包括线路分相差动、零序差动、距离保护、变压器差动、母线差动；
步骤4：以步骤3计算的电气特征量及步骤2中召唤的定值为基础，按照保护动作逻辑判断动作行为是否正确，动作行为包括启动、动作、测距、动作相别辨识、重合闸；其中，只要有一个录波文件的动作行为分析结果为不正确或者不确定，则本保护动作行为为不正确；
步骤5：根据多个录波文件的分析结果，统计出本保护装置的动作正确率，并将分析结果存入数据库，方便检索查询；
步骤6：将动作行为的分析结果推送到调度员工作站界面、邮箱、短信中。
3.根据权利要求2所述的基于多录波文件的保护动作行为智能分析方法，其特征在于：
在步骤1中，优先选取集中录波文件和后备保护录波文件进行分析，在集中录波文件和后备保护录波文件中优先选取集中录波文件。
4.根据权利要求2所述的基于多录波文件的保护动作行为智能分析方法，其特征在于：
在步骤2中，召唤上来的定值通过数据库中配置的CODE进行快速区分是哪种定值，突变量启动定值的CODE为SET_ST_I，分相差动定值的CODE为SET_DIFF，零序差动定值的CODE为SET_DIFF_0，纵联距离定值的CODE为SET_DUAL_Z。
5.根据权利要求2所述的基于多录波文件的保护动作行为智能分析方法，其特征在于：
在步骤5中，动作正确率的计算方法如下：
1)保护总的动作行为正确率＝(启动是否正确*启动参与标志*启动权重+动作是否正确*动作参与标志*动作权重+动作相是否正确*动作相辨识参与标志*动作相辨识权重+重合闸是否正确*重合闸参与标志*重合闸权重+测距是否正确*测距参与标志*测距权重)/(启动参与标志*启动权重+动作参与标志*动作权重+动作相辨识参与标志*动作相辨识权重+重合闸参与标志*重合闸权重+测距参与标志*测距权重)
2)多录波综合正确率＝(集中录波正确率*集中录波参与标志*集中录波权重+后备保护录波正确率*后备保护录波参与标志*后备保护权重+本保护录波正确率*本保护录波参与标志*本保护权重)/(集中录波参与标志*集中录波权重+后备保护录波参与标志*后备保护权重+本保护录波参与标志*本保护权重)
其中，“启动是否正确”、“动作是否正确”、“动作相是否正确”、“重合闸是否正确”、“测距是否正确”，正确时为1，不正确为0；“启动参与标志”、“动作参与标志”、“动作相辨识参与标志”、“重合闸参与标志”、“测距参与标志”表示该项动作行为是否参与了评价，参与为1，不参与为0，由于缺失数据、结果不确定或者其他原因用户强制设定不对某些动作行为进行评价，则其参与标志为0，集中录波参与标志、后备保护录波参与标志、本保护录波参与标志，参与时为1，不参与为0。
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