CN106647703A - 一种电力故障智能分析与反演系统及方法 - Google Patents

一种电力故障智能分析与反演系统及方法 Download PDF

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冯义
张承模
徐长宝
田恩勇
胡星
曾青毅
王亮
毛强
陈闽俊
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Abstract

本发明提供一种电力故障智能分析与反演系统及方法，从时间轴上将这些故障信息进行有序排列和图形化显示，还原整个故障系统的信息，文件生成模块将还原的信息形成CFG文件、DAT文件、DMF文件和HDR文件，进而形成COMTRADE文件，文件生成模块、故障智能分析模块、事故反演模块、故障定位模块、时序逻辑模块和人机交互模块依次相连，根据文件生成模块生成的文件依次进行故障智能分析、事故反演、故障定位和时序编辑，并由人机交互模块将故障诊断结果输出至运行人员。以解决目前用于继电保护故障分析的数据分散在不同的、相对较独立的系统中，还没有一套完整系统来整合这些独立系统的采集数据的现状。本发明属于电力系统领域。

Description

一种电力故障智能分析与反演系统及方法
技术领域
本发明涉及一种分析与反演系统及方法，属于电力故障分析领域。
背景技术
随着电网自动化技术的快速发展，电网自动化系统的功能和性能不断完善，电力运行管理工作的自动化程度达到了很高的水平。变电站内各种微机继电保护、故障录波器等设备及安全自动装置能实时记录并上传各种继电保护信息，为电网的故障分析提供所需要的数据。相应的，这些装置产生的大量信息却缺乏统一有效的管理，继电保护信息的监控、系统故障及保护动作行为的分析和管理的自动化水平显得相对滞后。
目前，电网已经建立了一批基础的继电保护故障信息采集和分析系统，主要表现形式为SCADA系统、故障录波管理系统或者保护及故障录波信息管理系统。SCADA系统可获取保护、开关两层信息用于故障诊断，但是由于保护、开关在某些情况下存在误动、拒动以及因信道干扰发生信息丢失等诸多不确定因素，加上SCADA系统收集的信息量有限，很难准确诊断故障。而保护及故障录波信息管理系统记录了电网的原始的电气量信息，因此可以准确地诊断各种复杂类型的故障。该系统由厂站端继保工作系统和调度端的主站系统组成，子站安装在变电站内，解决站内设备的数据接入、数据汇总、预处理、数据转发工作；主站端主要实现对调度范围内的故障信息的查询和管理，具有数据完整、准实时性和完全性等特点，并且具有故障分析功能，可作为调度事故判断与处理的依据。
鉴于目前用于继电保护故障分析的数据分散在不同的、相对较独立的系统中，还没有一套完整系统来整合这些独立系统的采集数据的现状，本发明提出了一种电力故障智能分析与反演方法。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种电力故障智能分析与反演系统及方法，以解决目前用于继电保护故障分析的数据分散在不同的、相对较独立的系统中，还没有一套完整系统来整合这些独立系统的采集数据的现状。
为解决上述问题，拟采用这样一种电力故障智能分析与反演系统，包括时标识别模块、同步模块、集成模块、文件生成模块、故障智能分析模块、事故反演模块、故障定位模块、时序逻辑模块和人机交互模块，全景信息平台上传的故障及录波信息依次经时标识别模块、同步模块和集成模块，从时间轴上将这些故障信息进行有序排列和图形化显示，还原整个故障系统的信息，文件生成模块将还原的信息形成CFG文件、DAT文件、DMF文件和HDR文件，进而形成COMTRADE文件，文件生成模块、故障智能分析模块、事故反演模块、故障定位模块、时序逻辑模块和人机交互模块依次相连，根据文件生成模块生成的文件依次进行故障智能分析、事故反演、故障定位和时序编辑，并由人机交互模块将故障诊断结果输出至运行人员；
前述系统中，文件生成模块包括CFG文件自动生成模块、DAT文件文件自动生成模块、DMF文件文件自动生成模块、HDR文件文件自动生成模块和COMTRADE文件文件自动生成模块；
前述系统中，全景信息平台包括录波器、过程层网络分析仪、站控层报文和远动系统。
利用上述系统的分析及反演方法，包括如下步骤：
首先对反演系统进行初始化，配置订阅关系和订阅内容；
出现馈线故障后，全景信息平台上传故障及录波信息，全景信息平台包括录波器、过程层网络分析仪、站控层报文和远动系统。
故障相关设备识别，故障相关设备识别的内容就是根据故障一次设备id获取与故障设备相关的断路器设备，根据保护配置的原则，一般情况下，和故障一次设备连接的两级断路器为故障相关设备；
故障信息整合，寻找多个系统消息的共有特征作为整合依据；
对采集信息进行综合分析，从时间轴上将这些故障信息进行有序排列和图形化显示，还原整个故障系统的信息；
自动生成CFG文件、DAT文件、DMF文件和HDR文件，进而自动生成COMTRADE文件；
对录波文件进行故障智能分析和事故反演，实现故障测距、故障信息源可靠性和保护动作正确性判断；
故障报告展示。
前述方法中，故障信息整合基于以下三个条件：故障时间区间；故障设备及相关设备；故障厂站。
与现有技术相比，该系统可接入已有的录波器、过程层网络分析仪、站控层报文及远动系统等，可有效解决数据不全的问题；该系统可对采集信息进行综合分析，从时间轴上将这些故障信息进行有序排列和图形化显示，还原整个故障系统的信息，为继电保护和故障分析提供依据；基于该系统的数据，还可开发故障信息综合分析系统的高级分析功能，实现故障测距、故障信息源可靠性和保护动作正确性判断。本发明可实现全景数据的综合分析，按时间序列精确展示故障的过程，能大大提高系统故障处理的效率，提高电力系统的运维水平，节约运维成本。系统能够最大限度地发挥数据的有效作用，在不增加硬件投资的情况下，提高现有设备的应用价值。
附图说明
图1是本发明的原理图；
图2是电力故障智能分析与反演系统实现流程。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将通过附图对发明作进一步地详细描述。
实施例：
参照图1和图2，本实施例提供一种电力故障智能分析与反演系统，包括：时标识别模块1、同步模块2、集成模块3、文件生成模块、故障智能分析模块5、事故反演模块6、故障定位模块7、时序逻辑模块8和人机交互模块9。
全景信息平台包括录波器、过程层网络分析仪、站控层报文和远动系统，全景信息平台上传的故障及录波信息依次经时标识别模块1、同步模块2和集成模块3，从时间轴上将这些故障信息进行有序排列和图形化显示，还原整个故障系统的信息。
文件生成模块包括CFG文件自动生成模块41、DAT文件文件自动生成模块42、DMF文件文件自动生成模块43、HDR文件文件自动生成模块44和COMTRADE文件文件自动生成模块45。文件生成模块将还原的信息形成CFG文件、DAT文件、DMF文件和HDR文件，进而形成COMTRADE文件，文件生成模块、故障智能分析模块5、事故反演模块6、故障定位模块7、时序逻辑模块8和人机交互模块9依次相连，根据文件生成模块生成的文件依次进行故障智能分析、事故反演、故障定位和时序编辑，并由人机交互模块9将故障诊断结果输出至运行人员。
分析与反演方法如下：
首先对反演系统进行初始化，配置订阅关系和订阅内容；
出现馈线故障后，全景信息平台上传故障及录波信息，全景信息平台包括录波器、过程层网络分析仪、站控层报文和远动系统。
故障相关设备识别，故障相关设备识别的内容就是根据故障一次设备id获取与故障设备相关的断路器设备，根据保护配置的原则，一般情况下，和故障一次设备连接的两级断路器为故障相关设备；
故障信息整合，寻找多个系统消息的共有特征作为整合依据，本系统中，故障信息整合基于以下三个条件：（1）故障时间区间；（2）故障设备及相关设备；（3）故障厂站；
对采集信息进行综合分析，从时间轴上将这些故障信息进行有序排列和图形化显示，还原整个故障系统的信息；
自动生成CFG文件、DAT文件、DMF文件和HDR文件，进而自动生成COMTRADE文件；
对录波文件进行故障智能分析和事故反演，实现故障测距、故障信息源可靠性和保护动作正确性判断；
故障报告展示。

Claims (6)

1.一种电力故障智能分析与反演系统，其特征在于：包括时标识别模块（1）、同步模块（2）、集成模块（3）、文件生成模块、故障智能分析模块（5）、事故反演模块（6）、故障定位模块（7）、时序逻辑模块（8）和人机交互模块（9），全景信息平台上传的故障及录波信息依次经时标识别模块（1）、同步模块（2）和集成模块（3），从时间轴上将这些故障信息进行有序排列和图形化显示，还原整个故障系统的信息，文件生成模块将还原的信息形成CFG文件、DAT文件、DMF文件和HDR文件，进而形成COMTRADE文件，文件生成模块、故障智能分析模块（5）、事故反演模块（6）、故障定位模块（7）、时序逻辑模块（8）和人机交互模块（9）依次相连，根据文件生成模块生成的文件依次进行故障智能分析、事故反演、故障定位和时序编辑，并由人机交互模块（9）将故障诊断结果输出至运行人员。
2.根据权利要求1所述一种电力故障智能分析与反演系统，其特征在于：文件生成模块包括CFG文件自动生成模块（41）、DAT文件文件自动生成模块（42）、DMF文件文件自动生成模块（43）、HDR文件文件自动生成模块（44）和COMTRADE文件文件自动生成模块（45）。
3.根据权利要求1所述一种电力故障智能分析与反演系统，其特征在于：全景信息平台包括录波器、过程层网络分析仪、站控层报文和远动系统。
4.利用权利要求1-3中任一权利要求所述系统进行故障分析与反演的方法，包括如下步骤：
首先对反演系统进行初始化，配置订阅关系和订阅内容；
出现馈线故障后，全景信息平台上传故障及录波信息，全景信息平台包括录波器、过程层网络分析仪、站控层报文和远动系统。
5.故障相关设备识别，故障相关设备识别的内容就是根据故障一次设备id获取与故障设备相关的断路器设备，和故障一次设备连接的两级断路器为故障相关设备；
故障信息整合，寻找多个系统消息的共有特征作为整合依据；
对采集信息进行综合分析，从时间轴上将这些故障信息进行有序排列和图形化显示，还原整个故障系统的信息；
自动生成CFG文件、DAT文件、DMF文件和HDR文件，进而自动生成COMTRADE文件；
对录波文件进行故障智能分析和事故反演，实现故障测距、故障信息源可靠性和保护动作正确性判断；
故障报告展示。
6.根据权利要求4所述方法，其特征在于：故障信息整合基于以下三个条件：故障时间区间、故障设备及相关设备和故障厂站。
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