CN107168197A - 智能电网二次设备远程管控方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能电网二次设备远程管控方法，解决了现有技术的不足，技术方案为：常规信息监视步骤：展示变电站接线图，监控变电站一次设备与二次设备的关联关系，监控二次设备和保护信息子站、故障信息系统主站的通信状态，召唤保护定值，监视和查询保护动作、告警和遥信变位信息；对电网电流进行录波并保护录波文件；台账管理步骤：获取变电站的二次设备台账并导入至故障信息系统中，并与故障信息系统中原有的二次设备模型通过厂站名称、一次设备名称、一次设备电压等级、二次设备名称和生产厂家信息进行智能匹配，成为符合过滤条件查询的二次设备台账。

Description

智能电网二次设备远程管控方法

技术领域

本发明涉及一种电力系统调度自动化技术领域，，特别涉及一种智能电网二次设备远程管控方法。

背景技术

伴随着我国国民经济的稳步发展，人民生活水平的逐年提高，全社会对电力的需求也日益增长。浙江省是全国经济最发达的地区之一，2012年浙江省生产总值34606亿元，比上年增长8%；人口约5442万，人均生产总值63266元，首次突破1万美元，全社会用电量累计达49591亿千瓦时，同比增长5.5%，其中：第一产业1013亿千瓦时，第二产业36669亿千瓦时，第三产业5690亿千瓦时，城乡居民生活6219亿千瓦时。电网作为连接电厂和用户的传输载体,在满足电力送出、输送和供应发挥了重要作用。近二十年来，电力、热力行业建设保持年均20.4%的高速增长速度，其中电网建设所占的比例逐年增加，占电力行业建设总额的45~50%左右，电网建设的重要性日益彰显。电网规模有步骤地不断扩大，2010年底跃居世界第一。“十一五”期间仅国家电网公司供电范围内完成的电网投资就累计超过了1.2万亿元，“十二五”期间为实现到“2020年全面建成统一的坚强智能电网，初步实现建设世界一流电网”的发展战略目标，国家电网公司规划的电网投资更达到了空前的1.7万亿元之巨。

目前，涉及二次设备信息和管理的平台包括故障信息系统、生产管理系统等，故障信息系统中包括二次设备的运行状态监视等模块，生产管理系统中包括二次设备台账、缺陷管理等模块，而二次设备巡检运维中心缺乏信息化集成平台支持，各个系统相对独立，处于信息孤岛状态，缺乏协同，班组人员难以适应和正确运用各系统提供的信息和服务，导致各信息系统不但没有提高运维效率，还增加了运维人员的工作量，提高了运维成本。迫切需要研究开发统筹各信息系统的二次设备管控方法，集成多维信息，促进业务协同，提供综合服务，达到提高巡维效率，提高设备全生命周期收益，支撑变电运行精益化管理和运维。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术各个系统相对独立，处于信息孤岛状态，缺乏协同，班组人员难以适应和正确运用各系统提供的信息和服务，导致各信息系统不但没有提高运维效率，还增加了运维人员的工作量，提高了运维成本的问题，提供了一种智能电网二次设备远程管控方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种智能电网二次设备远程管控方法，与现有故障信息系统相配合，保护信息子站通过智能电网与主站通信连接，包括以下步骤，

数据获取步骤：故障信息系统对开关量的周期自动召唤，保护信息子站将二次设备的开关量变位信息上传到主站，所有开关量实时数据主站直接从故障信息系统中获取；

同时执行以下同步进行的步骤：

常规信息监视步骤：展示变电站接线图，监控变电站一次设备与二次设备的关联关系，监控二次设备和保护信息子站、故障信息系统主站的通信状态，召唤保护定值，监视和查询保护动作、告警和遥信变位信息；对电网电流进行录波并保护录波文件；

台账管理步骤：获取变电站的二次设备台账并导入至故障信息系统中，并与故障信息系统中原有的二次设备模型通过厂站名称、一次设备名称、一次设备电压等级、二次设备名称和生产厂家信息进行智能匹配，成为符合过滤条件查询的二次设备台账；

故障诊断步骤：将继电保护装置上送的异常告警信息进行分类，做出故障诊断；

网络诊断步骤：对于通讯断开的通道进行定时诊断，自动进行ping和telnet测试，判断当前网络状态和保护信息子站端口状态，并生成网络状态异常报表；

自动巡检步骤：对所有变电站的保护设备，设定自动召唤时间、召唤内容和校核内容。

本发明中，常规信息监视：包括，（1）通过变电站主接线图，直观地展示变电站一次设备和二次设备关联关系，以及二次设备与保信子站、故障信息系统主站的通讯状态；（2）保护动作、告警、遥信变位信息监视和查询功能；（3）召唤保护定值、保护录波文件、故障录波器录波文件等功能；（4）故障报告自动整理、查询功能；（5）录波分析功能。

故障诊断：将继电保护装置上送的异常告警信息进行分类，并建立装置故障诊断专家系统库，针对可能出现的保护告警，做出故障诊断，同时提供处理建议。

网络诊断：系统通过保信子站通道、录波通道（下文简称保信通道）与变电站进行通讯。保信通道的连接与中断，直接影响到了二次设备相关数据是否能成功上送，因此系统需要即时发现保信通道的断开情况，并尽可能快地进行通讯恢复。

保护信息子站和录波装置均与主站通信连接，整合生产管理系统中的二次设备信息，研究二次设备状态管理相关理论，开展业务间的协同作业，实现常规信息监视功能、台账管理功能、缺陷功能、备品备件功能、技术资料功能、故障诊断功能、网络诊断功能、自动巡检功能，为设备监测和运维管理提供一站式支撑。

作为优选，还同步执行的以下步骤，

备品备件管理模块步骤：将备品和备件以表格形式导入，表格中提供图片的路径，导入时自动导入图片；

出库后系统自动变更备品备件情况，形成统一的打印清单及的条形码号；

按厂家、装置型号和插件型号进行备品或备件的信息查询；

同时，针对库存的备品备件，按数量或者时间进行预警。

当二次设备运行过程中，出现故障或异常时，巡检运维人员需要带上相关插件，去现场进行插件更换。备品备件库中是否有对应型号、满足条件的插件，就需要查询备品备件情况。备品备件管理主要就是对备品备件进行入库管理、出库管理和查询管理。

入库管理：能快速的将备品、件以Excel表格形式导入，方便管理；有图片的录入功能，可在Excel表格中提供图片的路径，导入时自动导入图片。

出库管理：出库后系统能自动变更相关设备情况，并能形成统一的打印清单及相关的条形码号。

查询管理：能够按厂家—装置型号—插件型号进行备品、备件的信息查询。

同时，系统针对库存的备品备件，能按数量或者时间进行预警。比如保护设备或缺陷较少的，可设2个插件为预警量，保护设备缺陷较多的，可设4个插件为预警量。当库存量不足时，能弹出预警窗口。

作为优选，还同步执行的以下步骤，

技术资料管理步骤，技术资料以文件树形列表的形式进行展示，以各种条件进行的筛选报表导出，将现场二次设备模块中的设备能与备品及技术资料进行链接化查询。

作为优选，故障诊断步骤中将保护告警信息设定为三类，严重告警为立即影响正常保护功能或危及保护自身健康的告警；重要告警为导致保护性能下降，长时间运行会导致保护功能或保护健康受到影响的告警；一般告警：其余的告警；当系统前置收到保护装置上送的严重告警和重要告警时，向系统发出装置异常告警，包括台账信息、家族缺陷信息和备品备件信息供运维人员参考。将继电保护装置上送的异常告警信息进行分类，并建立装置故障诊断专家系统库，针对可能出现的保护告警，做出故障诊断，同时提供处理建议。保护告警信息按严重等级分为三类：(1) 严重告警：出现该类告警，会立即影响正常保护功能或危及保护自身健康的告警；(2) 重要告警：出现该类告警，会导致保护性能下降，长时间运行会导致保护功能或保护健康受到影响；(3)一般告警：除严重告警、重要告警外的告警。当系统前置收到保护装置上送的严重告警和重要告警时，向系统发出装置异常告警，并给出装置故障诊断报告，包括针对该异常提供的处理方案，以及该保护装置相关的台账信息、家族缺陷信息、备品备件信息，供运维人员参考。

作为优选，所述自动巡检步骤包括定值自动校核子步骤：

定值自动校核子步骤一：执行在线定值比对，对全网的保护装置定值进行定期召唤，

定值自动校核子步骤二：自动与标准定值进行比对，在发现差异时，给用户发出告警，

定值自动校核子步骤二：告知用户定值差异的数据，并将差异数据存储到供用户查询的历史库中。

自动巡检：为了及时发现二次设备可能存在的问题，在系统中增加定期自动巡检功能。对所有变电站的保护设备，设定自动召唤时间、召唤内容、校核内容。巡检项目包括定值自动校核、开关量自动校核、录波列表和录波文件自动召唤。包括，定值自动校核：保护装置定值的正确性关系到电网的安全稳定运行。传统的就地屏柜检查、手工召唤查看等核查比对方式，一方面由于保护装置数量激增带来巨大的工作量，同时也由于人工比对、实时性差等原因导致比对容易出错，无法准确掌握保护当前定值的真实状况。针对上述问题，在系统中增加在线定值比对模块，该模块实现对全网的保护装置定值进行定期召唤，并自动与标准定值进行比对，在发现差异时，给用户发出告警，告知定值差异的详细内容，并将差异信息存储到历史库中供用户查询。和开关量自动校核：开关量自动校核方法与定值自动校核类似。开关量标准值可以通过两种方式获取：由用户进行手工录入到标准开关量值库；通过故障信息系统的IED开关量召唤获取，经用户修改确认后，批量录入到标准定值库。

作为优选，所述自动巡检步骤包括开关量自动校核子步骤：

开关量自动校核子步骤一：由用户录入到标准开关量值库或通过故障信息系统的IED开关量召唤获取，经用户修改确认后，批量录入到标准定值库；

定值自动校核子步骤二：自动与标准定值进行比对，在发现差异时，给用户发出告警，

定值自动校核子步骤二：告知用户定值差异的数据，并将差异数据存储到供用户查询的历史库中。

作为优选，针对库存的备品备件，按数量或者时间进行预警，保护设备或缺陷少于等于预设值的备品备件，设2个插件为预警量，保护设备或缺陷大于预设值的备品备件，设4个插件为预警量；当库存量不足时，进行预警。

作为优选，数据获取步骤中开关量变位告警为基于保护自身或保护信息子站自身发出的开关量变位信息进行的告警。

作为优选，主站记录二次设备投产后的运行过程中，出现过的故障和异常，以及运维人员的处理措施，统计存在的家族缺陷，并导入至故障信息系统中。

作为优选，保护信息子站电连接有若干个保护装置，保护信息子站的通信端通过交换机与智能电网连接，所述交换机的输入端还通过录波网与若干个录波装置电连接。

本发明的实质性效果是：保护信息子站和录波装置均与主站通信连接，整合生产管理系统中的二次设备信息，研究二次设备状态管理相关理论，开展业务间的协同作业，实现常规信息监视功能、台账管理功能、缺陷功能、备品备件功能、技术资料功能、故障诊断功能、网络诊断功能、自动巡检功能，为设备监测和运维管理提供一站式支撑。

具体实施方式

下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。

实施例：

一种智能电网二次设备远程管控方法，与现有故障信息系统相配合，保护信息子站通过智能电网与主站通信连接，保护信息子站电连接有若干个保护装置，保护信息子站的通信端通过交换机与智能电网连接，所述交换机的输入端还通过录波网与若干个录波装置电连接。

包括以下步骤，

数据获取步骤：故障信息系统对开关量的周期自动召唤，保护信息子站将二次设备的开关量变位信息上传到主站，所有开关量实时数据主站直接从故障信息系统中获取；

同时执行以下同步进行的步骤：

常规信息监视步骤：展示变电站接线图，监控变电站一次设备与二次设备的关联关系，监控二次设备和保护信息子站、故障信息系统主站的通信状态，召唤保护定值，监视和查询保护动作、告警和遥信变位信息；对电网电流进行录波并保护录波文件；

台账管理步骤：获取变电站的二次设备台账并导入至故障信息系统中，并与故障信息系统中原有的二次设备模型通过厂站名称、一次设备名称、一次设备电压等级、二次设备名称和生产厂家信息进行智能匹配，成为符合过滤条件查询的二次设备台账；

故障诊断步骤：将继电保护装置上送的异常告警信息进行分类，做出故障诊断；

网络诊断步骤：对于通讯断开的通道进行定时诊断，自动进行ping和telnet测试，判断当前网络状态和保护信息子站端口状态，并生成网络状态异常报表；

自动巡检步骤：对所有变电站的保护设备，设定自动召唤时间、召唤内容和校核内容。

本发明中，常规信息监视：包括，（1）通过变电站主接线图，直观地展示变电站一次设备和二次设备关联关系，以及二次设备与保信子站、故障信息系统主站的通讯状态；（2）保护动作、告警、遥信变位信息监视和查询功能；（3）召唤保护定值、保护录波文件、故障录波器录波文件等功能；（4）故障报告自动整理、查询功能；（5）录波分析功能。

故障诊断：将继电保护装置上送的异常告警信息进行分类，并建立装置故障诊断专家系统库，针对可能出现的保护告警，做出故障诊断，同时提供处理建议。

网络诊断：系统通过保信子站通道、录波通道（下文简称保信通道）与变电站进行通讯。保信通道的连接与中断，直接影响到了二次设备相关数据是否能成功上送，因此系统需要即时发现保信通道的断开情况，并尽可能快地进行通讯恢复。

保护信息子站和录波装置均与主站通信连接，整合生产管理系统中的二次设备信息，研究二次设备状态管理相关理论，开展业务间的协同作业，实现常规信息监视功能、台账管理功能、缺陷功能、备品备件功能、技术资料功能、故障诊断功能、网络诊断功能、自动巡检功能，为设备监测和运维管理提供一站式支撑。

还同步执行的以下步骤，

备品备件管理模块步骤：将备品和备件以表格形式导入，表格中提供图片的路径，导入时自动导入图片；

出库后系统自动变更备品备件情况，形成统一的打印清单及的条形码号；

按厂家、装置型号和插件型号进行备品或备件的信息查询；

同时，针对库存的备品备件，按数量或者时间进行预警。

当二次设备运行过程中，出现故障或异常时，巡检运维人员需要带上相关插件，去现场进行插件更换。备品备件库中是否有对应型号、满足条件的插件，就需要查询备品备件情况。备品备件管理主要就是对备品备件进行入库管理、出库管理和查询管理。

入库管理：能快速的将备品、件以Excel表格形式导入，方便管理；有图片的录入功能，可在Excel表格中提供图片的路径，导入时自动导入图片。

出库管理：出库后系统能自动变更相关设备情况，并能形成统一的打印清单及相关的条形码号。

查询管理：能够按厂家—装置型号—插件型号进行备品、备件的信息查询。

同时，系统针对库存的备品备件，能按数量或者时间进行预警。比如保护设备或缺陷较少的，可设2个插件为预警量，保护设备缺陷较多的，可设4个插件为预警量。当库存量不足时，能弹出预警窗口。

还同步执行的以下步骤，

技术资料管理步骤，技术资料以文件树形列表的形式进行展示，以各种条件进行的筛选报表导出，将现场二次设备模块中的设备能与备品及技术资料进行链接化查询。

故障诊断步骤中将保护告警信息设定为三类，严重告警为立即影响正常保护功能或危及保护自身健康的告警；重要告警为导致保护性能下降，长时间运行会导致保护功能或保护健康受到影响的告警；一般告警：其余的告警；当系统前置收到保护装置上送的严重告警和重要告警时，向系统发出装置异常告警，包括台账信息、家族缺陷信息和备品备件信息供运维人员参考。将继电保护装置上送的异常告警信息进行分类，并建立装置故障诊断专家系统库，针对可能出现的保护告警，做出故障诊断，同时提供处理建议。保护告警信息按严重等级分为三类：(1) 严重告警：出现该类告警，会立即影响正常保护功能或危及保护自身健康的告警；(2) 重要告警：出现该类告警，会导致保护性能下降，长时间运行会导致保护功能或保护健康受到影响；(3)一般告警：除严重告警、重要告警外的告警。当系统前置收到保护装置上送的严重告警和重要告警时，向系统发出装置异常告警，并给出装置故障诊断报告，包括针对该异常提供的处理方案，以及该保护装置相关的台账信息、家族缺陷信息、备品备件信息，供运维人员参考。

所述自动巡检步骤包括定值自动校核子步骤：

定值自动校核子步骤一：执行在线定值比对，对全网的保护装置定值进行定期召唤，

定值自动校核子步骤二：自动与标准定值进行比对，在发现差异时，给用户发出告警，

定值自动校核子步骤二：告知用户定值差异的数据，并将差异数据存储到供用户查询的历史库中。

自动巡检：为了及时发现二次设备可能存在的问题，在系统中增加定期自动巡检功能。对所有变电站的保护设备，设定自动召唤时间、召唤内容、校核内容。巡检项目包括定值自动校核、开关量自动校核、录波列表和录波文件自动召唤。包括，定值自动校核：保护装置定值的正确性关系到电网的安全稳定运行。传统的就地屏柜检查、手工召唤查看等核查比对方式，一方面由于保护装置数量激增带来巨大的工作量，同时也由于人工比对、实时性差等原因导致比对容易出错，无法准确掌握保护当前定值的真实状况。针对上述问题，在系统中增加在线定值比对模块，该模块实现对全网的保护装置定值进行定期召唤，并自动与标准定值进行比对，在发现差异时，给用户发出告警，告知定值差异的详细内容，并将差异信息存储到历史库中供用户查询。和开关量自动校核：开关量自动校核方法与定值自动校核类似。开关量标准值可以通过两种方式获取：由用户进行手工录入到标准开关量值库；通过故障信息系统的IED开关量召唤获取，经用户修改确认后，批量录入到标准定值库。

所述自动巡检步骤包括开关量自动校核子步骤：

开关量自动校核子步骤一：由用户录入到标准开关量值库或通过故障信息系统的IED开关量召唤获取，经用户修改确认后，批量录入到标准定值库；

定值自动校核子步骤二：自动与标准定值进行比对，在发现差异时，给用户发出告警，

定值自动校核子步骤二：告知用户定值差异的数据，并将差异数据存储到供用户查询的历史库中。

针对库存的备品备件，按数量或者时间进行预警，保护设备或缺陷少于等于预设值的备品备件，设2个插件为预警量，保护设备或缺陷大于预设值的备品备件，设4个插件为预警量；当库存量不足时，进行预警。

数据获取步骤中开关量变位告警为基于保护自身或保护信息子站自身发出的开关量变位信息进行的告警。

主站记录二次设备投产后的运行过程中，出现过的故障和异常，以及运维人员的处理措施，统计存在的家族缺陷，并导入至故障信息系统中。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种智能电网二次设备远程管控方法，与现有故障信息系统相配合，保护信息子站通过智能电网与主站通信连接，其特征在于：包括以下步骤，

数据获取步骤：故障信息系统对开关量的周期自动召唤，保护信息子站将二次设备的开关量变位信息上传到主站，所有开关量实时数据主站直接从故障信息系统中获取；

同时执行以下同步进行的步骤：

常规信息监视步骤：展示变电站接线图，监控变电站一次设备与二次设备的关联关系，监控二次设备和保护信息子站、故障信息系统主站的通信状态，召唤保护定值，监视和查询保护动作、告警和遥信变位信息；对电网电流进行录波并保护录波文件；

台账管理步骤：获取变电站的二次设备台账并导入至故障信息系统中，并与故障信息系统中原有的二次设备模型通过厂站名称、一次设备名称、一次设备电压等级、二次设备名称和生产厂家信息进行智能匹配，成为符合过滤条件查询的二次设备台账；

故障诊断步骤：将继电保护装置上送的异常告警信息进行分类，做出故障诊断；

网络诊断步骤：对于通讯断开的通道进行定时诊断，自动进行ping和telnet测试，判断当前网络状态和保护信息子站端口状态，并生成网络状态异常报表；

自动巡检步骤：对所有变电站的保护设备，设定自动召唤时间、召唤内容和校核内容。

2.根据权利要求1所述的智能电网二次设备远程管控方法，其特征在于：还同步执行的以下步骤，

备品备件管理模块步骤：将备品和备件以表格形式导入，表格中提供图片的路径，导入时自动导入图片；

出库后系统自动变更备品备件情况，形成统一的打印清单及的条形码号；

按厂家、装置型号和插件型号进行备品或备件的信息查询；

同时，针对库存的备品备件，按数量或者时间进行预警。

3.根据权利要求1所述的智能电网二次设备远程管控方法，其特征在于：还同步执行的以下步骤，

技术资料管理步骤，技术资料以文件树形列表的形式进行展示，以各种条件进行的筛选报表导出，将现场二次设备模块中的设备能与备品及技术资料进行链接化查询。

4.根据权利要求1所述的智能电网二次设备远程管控方法，其特征在于：故障诊断步骤中将保护告警信息设定为三类，严重告警为立即影响正常保护功能或危及保护自身健康的告警；重要告警为导致保护性能下降，长时间运行会导致保护功能或保护健康受到影响的告警；一般告警：其余的告警；当系统前置收到保护装置上送的严重告警和重要告警时，向系统发出装置异常告警，包括台账信息、家族缺陷信息和备品备件信息供运维人员参考。

5.根据权利要求1所述的智能电网二次设备远程管控方法，其特征在于：

所述自动巡检步骤包括定值自动校核子步骤：

定值自动校核子步骤一：执行在线定值比对，对全网的保护装置定值进行定期召唤，

定值自动校核子步骤二：自动与标准定值进行比对，在发现差异时，给用户发出告警，

定值自动校核子步骤二：告知用户定值差异的数据，并将差异数据存储到供用户查询的历史库中。

6.根据权利要求5所述的智能电网二次设备远程管控方法，其特征在于：所述自动巡检步骤包括开关量自动校核子步骤：

开关量自动校核子步骤一：由用户录入到标准开关量值库或通过故障信息系统的IED开关量召唤获取，经用户修改确认后，批量录入到标准定值库；

定值自动校核子步骤二：自动与标准定值进行比对，在发现差异时，给用户发出告警，

定值自动校核子步骤二：告知用户定值差异的数据，并将差异数据存储到供用户查询的历史库中。

7.根据权利要求2所述的智能电网二次设备远程管控方法，其特征在于：

针对库存的备品备件，按数量或者时间进行预警，保护设备或缺陷少于等于预设值的备品备件，设2个插件为预警量，保护设备或缺陷大于预设值的备品备件，设4个插件为预警量；当库存量不足时，进行预警。

8.根据权利要求2所述的智能电网二次设备远程管控方法，其特征在于：数据获取步骤中开关量变位告警为基于保护自身或保护信息子站自身发出的开关量变位信息进行的告警。

9.根据权利要求4所述的智能电网二次设备远程管控方法，其特征在于：主站记录二次设备投产后的运行过程中，出现过的故障和异常，以及运维人员的处理措施，统计存在的家族缺陷，并导入至故障信息系统中。

10.根据权利要求4所述的智能电网二次设备远程管控方法，其特征在于：保护信息子站电连接有若干个保护装置，保护信息子站的通信端通过交换机与智能电网连接，所述交换机的输入端还通过录波网与若干个录波装置电连接。