CN105721195B - 一种基于二次系统状态估计的变电站智能诊断方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于二次系统状态估计的变电站智能诊断方法，基于二次系统状态估计的变电站智能诊断系统，整合现有变电站各分散专业系统多协议异构数据源，将各专业系统数据信息冗余关联，建立体现变电站二次系统设备连接关系、状态量物理约束、一二次故障关联、时序配合逻辑的变电站二次系统状态估计方法，同时提出建立基于二次系统状态估计的变电站智能诊断系统架构与判断逻辑，对变电站二次系统信息内容形成有效的监测与分析，为电网事故分析与故障诊断提供高效的手段。
Description
技术领域
本发明涉及变电站二次系统状态监测的技术领域，尤其是指一种基于二次系统状态估计的变电站智能诊断方法。
背景技术
变电站二次系统是保障电网安全稳定运行的基础。目前，变电站二次系统的状态缺乏有效的监测手段，由于设备缺陷、二次回路故障、时钟失步、定值及逻辑错误等造成变电站二次系统异常时有发生，给电网的安全稳定带来极大风险。另一方面，电网一次系统的事故分析往往需要多个二次专业系统的协同工作。而目前各二次专业系统是按照特定的功能设计的，数据采集独立、功能单一。为了综合运用各系统的数据信息，经常需要大量人工参与和实际经验，费时费力，效率低下，严重限制了电网事故处理能力和恢复速度。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提供一种基于二次系统状态估计的变电站智能诊断方法，为电网事故分析与故障诊断提供高效的手段。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种基于二次系统状态估计的变电站智能诊断方法，基于二次系统状态估计的变电站智能诊断系统，整合现有变电站各分散专业系统多协议异构数据源，将各专业系统数据信息冗余关联，建立体现变电站二次系统设备连接关系、状态量物理约束、一二次故障关联、时序配合逻辑的变电站二次系统状态估计方法，同时提出建立基于二次系统状态估计的变电站智能诊断系统架构与判断逻辑，对变电站二次系统信息内容形成有效的监测与分析；其包括以下步骤：
1)初始化基于二次系统状态估计的变电站智能诊断系统，配置采集对象及冗余数据表，进一步启动实施信息采集与配置信息采集模块，实时采集变电站一次、变电站二次系统相关信息内容，并对所得信息按上文所建数据表模型存储管理；
2)启动变电站二次系统状态估计方法配置模块，对所得信息进行信息源冗余对比，如果比对信息内容相同或小于阀值，则判断变电站二次系统运行正常，输出判定状态后继续对变电站二次系统进行信息采集，否则进入下一步骤；
3)对不满足信息源冗余对比的信息进行冗余内容对比，如果信息内容相同，则判定变电站二次系统存在信息源传感设备故障，输出判定状态后继续进行实时信息采集，否则进入下一步骤；
4)对不满足冗余内容判定的信息进行协议冗余对比，对同一信源、同一信道的重发报文进行对比，如果信息突发变化后持续不变，则判定为变电站二次系统传输通道永久性故障，输出判定状态后继续进行实时信息采集，否则进入下一步骤；
5)如果经过协议冗余对比发现仅有部分信息突发变化，且很快恢复，则判断为传输通道突发性故障，输出判定状态后继续进行实时信息采集。
在步骤1)中，进行变电站各类状态信息采集，将各类实时采集与配置文件读取信息由模型转化接口转化为变电站一二次系统标准模型，存入系统数据管理中心，而变电站二次系统所采集的信息对象主要包括硬件运行、基础软件、业务系统、机房环境、网络报文监视五大类。
本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：
本发明整合现有变电站各分散专业系统多协议异构数据源，将各专业系统数据信息冗余关联，建立体现变电站二次系统设备连接关系、状态量物理约束、一二次故障关联、时序配合逻辑的变电站二次系统状态估计方法，同时基于二次系统状态估计提出二次设备故障控制或消除的调整、维修、治理等措施，构建电力二次在线智能诊断系统，为电网事故分析与故障诊断提供高效的手段。
附图说明
图1为本发明的变电站智能诊断方法流程图。
图2为数据表建立途径示意图。
图3为数据表间连接关系示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
本实施例所述的变电站智能诊断方法，基于二次系统状态估计的智能诊断系统，整合现有变电站各分散专业系统多协议异构数据源，将各专业系统数据信息冗余关联，建立体现变电站二次系统设备连接关系、状态量物理约束、一二次故障关联、时序配合逻辑的变电站二次系统状态估计方法，同时提出建立基于二次系统状态估计的变电站智能诊断系统架构与判断逻辑，对变电站二次系统信息内容形成有效的监测与分析。如图1所示，所述的变电站智能诊断方法，包括以下步骤：
1)初始化基于二次系统状态估计的变电站智能诊断系统，配置采集对象及冗余数据表，进一步启动实施信息采集与配置信息采集模块，实时采集变电站一次、变电站二次系统相关信息内容，并对所得信息按上文所建数据表模型存储管理；
2)启动变电站二次系统状态估计方法配置模块，对所得信息进行信息源冗余对比，如果比对信息内容相同或小于阀值(阀值由传感设备精度整定)，则判断变电站二次系统运行正常，输出判定状态后继续对变电站二次系统进行信息采集，否则进入下一步骤；
3)对不满足信息源冗余对比的信息进行冗余内容对比，如果信息内容相同，则判定变电站二次系统存在信息源传感设备故障，输出判定状态后继续进行实时信息采集，否则进入下一步骤；
4)对不满足冗余内容判定的信息进行协议冗余对比，对同一信源、同一信道的重发报文进行对比，如果信息突发变化后持续不变，则判定为变电站二次系统传输通道永久性故障，输出判定状态后继续进行实时信息采集，否则进入下一步骤；
5)如果经过协议冗余对比发现仅有部分信息突发变化，且很快恢复，则判断为传输通道突发性故障，输出判定状态后继续进行实时信息采集。
变电站各类状态信息采集是二次系统状态估计和智能诊断的基础，将各类实时采集与配置文件读取信息由模型转化接口转化为变电站一二次系统标准模型，存入系统数据管理中心。变电站二次系统所采集的信息对象主要包括硬件运行、基础软件、业务系统、机房环境、网络报文监视五大类，如下表1所示，详细列出各项采集对象所对应的采集类型与采集内容。
表1变电站二次系统采集对象及采集内容
为将所得采集内容进行标准化、模型化存储与应用，本发明通过建立多类数据表模型对变电站一二次系统进行描述。所建模型主要有以下优势：1)模型唯一描述变电站一二次系统，模型内容与实际设备与运行状态是一一对应的，二者能够做到相互转化；2)模型有效理清变电站一二次系统各类设备、运行状态间耦合关系，梳理变电站一二次系统在时间维度上的事件时序逻辑和空间维度上的信息冗余关系；3)模型面向功能建立形态迥异又相互连接的数据表模型，模型针对性强又易于取用，为变电站二次系统状态估计方法建立奠定基础。如下表2所示，本项目建立包括变电站一二次系统资产数据包、运行状态数据表在内共13张表，表2列出数据管理中心中各类数据表表项并对各数据表进行功能描述。
表2数据管理中心数据表及功能描述
各数据表内容反映变电站一、二次系统不同角度的配置和运行情况，其数据表建立主要包括配置文件解析、运行数据实时测量、规划阶段整定三个途径。如图2所示，详细阐述了各类数据表建立方法和途径。其中，工程师配置指的是通过变电站设计和运维人员在变电站投运前通过手动梳理和配置的方式建立的数据模型，这类模型包括变电站一次系统冗余关系表、变电站二次系统冗余信息表、变电站二次系统事件时序逻辑表和变电站一二次系统模型映射表四类；文件配置指的是通过解析智能变电站已形成的配置文件(包括SCD文件、ICD文件、CID文件和SSD文件等)所形成的数据表，这类模型包括变电站一二次系统设备资产表、物理连接表、变电站二次系统设备逻辑连接表等；实时采集指的是通过分配装配的传感和采集装置等，将所需信息传递给数据表，这类模型包括变电站一二次系统设备状态表和变电站一二次系统运行状态表。
本发明提出建立的变电站采集数据表通过不同途径建立，然而数据表间相互存在转化关系，各类数据间相互转化、相互检测、相互印证，给变电站二次系统状态估计方法建立提供数据基础与理论基础。例如，变电站一次系统运行状态是由实时采集装置获取，而其部分状态(例如电压、电流等)可根据不同位置的采集装置相互推导，变电站二次系统运行状态表内容与变电站二次系统设备状态存在耦合关系。为有效梳理并利用系统内的冗余信息，本发明建立如图3所示的数据表连接关系。
如图3所示，将变电站一次系统各数据表间关系通过系统冗余关系表进行描述与对接，完整描述变电站一次系统各类数据表间关系，将所得关系通过变电站一二次系统模型映射表传递至变电站二次系统各类数据表中，以有效获取变电站二次系统冗余信息表，其核心的冗余关系如下表3所示。
表3一二次系统冗余信息表
应用变电站一二次系统中各类信息冗余关系，能够对变电站二次系统信息内容进行有效甄别。
以上所述之实施例子只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (2)
1.一种基于二次系统状态估计的变电站智能诊断方法，其特征在于：基于二次系统状态估计的变电站智能诊断系统，整合现有变电站各分散专业系统多协议异构数据源，将各专业系统数据信息冗余关联，建立体现变电站二次系统设备连接关系、状态量物理约束、一二次故障关联、时序配合逻辑的变电站二次系统状态估计方法，同时提出建立基于二次系统状态估计的变电站智能诊断系统架构与判断逻辑，对变电站二次系统信息内容形成有效的监测与分析；其包括以下步骤：
1)初始化基于二次系统状态估计的变电站智能诊断系统，配置采集对象及冗余数据表，进一步启动实施信息采集与配置信息采集模块，实时采集变电站一次、变电站二次系统相关信息内容，并对所得信息按数据表模型存储管理；
2)启动变电站二次系统状态估计方法配置模块，对所得信息进行信息源冗余对比，如果比对信息内容相同或小于阀值，则判断变电站二次系统运行正常，输出判定状态后继续对变电站二次系统进行信息采集，否则进入下一步骤；
3)对不满足信息源冗余对比的信息进行冗余内容对比，如果信息内容相同，则判定变电站二次系统存在信息源传感设备故障，输出判定状态后继续进行实时信息采集，否则进入下一步骤；
4)对不满足冗余内容判定的信息进行协议冗余对比，对同一信源、同一信道的重发报文进行对比，如果信息突发变化后持续不变，则判定为变电站二次系统传输通道永久性故障，输出判定状态后继续进行实时信息采集，否则进入下一步骤；
5)如果经过协议冗余对比发现仅有部分信息突发变化，且很快恢复，则判断为传输通道突发性故障，输出判定状态后继续进行实时信息采集。
2.根据权利要求1所述的一种基于二次系统状态估计的变电站智能诊断方法，其特征在于：在步骤1)中，进行变电站各类状态信息采集，将各类实时采集与配置文件读取信息由模型转化接口转化为变电站一二次系统标准模型，存入系统数据管理中心，而变电站二次系统所采集的信息对象主要包括硬件运行、基础软件、业务系统、机房环境、网络报文监视五大类。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |