CN108320072A - 一种保护信号自动划分间隔的方法及建模工具 - Google Patents

一种保护信号自动划分间隔的方法及建模工具 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电力系统的信息管理方法的技术领域，更具体地，涉及一种保护信号自动划分间隔的方法及建模工具；本发明相应的参数准备工作，在进行保护信号与间隔的匹配之前尽可能保证间隔范围和间隔类型的准确，保证更好的匹配效果；对保护信号的命名检测，可以检测出不符合电网统一命名规范的保护信号，提高保护信号间隔匹配的准确度和效率；依据智能匹配间隔的规则库进行保护信号与间隔的匹配，提高了保护信号划分间隔的准确性及可靠性；匹配结果存储于数据库，便于保护信号与间隔的配置关系的随时调取；另外，本发明可对保护信号与间隔进行一键匹配或手动匹配，能够减少人工维护的工作量，提高专业人员的工作效率及电网运维水平。

Description

一种保护信号自动划分间隔的方法及建模工具
技术领域
本发明涉及电力系统的信息管理方法的技术领域，更具体地，涉及一种保护信号自动划分间隔的方法及建模工具。
背景技术
随着电力系统自动化水平的不断提高,调度自动化系统接入了各种类型的保护信号,这些信号数量非常庞大,相应的维护工作也十分繁重。目前，这些种类繁多、数量庞大的二次设备的保护信号大量上传至电力调度自动化系统，主站端通过工具将其参数导入到系统中。这些保护信号并不能与调度自动化系统的模型相对应，因此这些对应操作需要自动化维护人员进行手动完成。对于单个变电站而言，少则几十上百、多则几百上千个保护信号，而对于一个地级调度系统而言，少则几十、多则几百个变电站。
然而，在传统的电力系统中，电网与变电站通常是分开建模，模型管理、维护和使用都非常困难，并且由于建模工作量大，又缺少高效的建模手段，往往只对个别变电站进行一、二次设备的详细建模，无法满足构建调控一体化的需求。另外，在传统的模型维护工具中，仍然存在很大一部分的工作由人工完成的情况，这必然阻碍子站信息模型管理的自动化、规范化、标准化的实现；现有的一二次设备的关联关系还不能满足防误闭锁、智能告警等高级应用对模型的要求，为了这些应用能够正常使用，通常需要自动化运行维护人员对现有的应用分析模型进行二次配置。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够智能识别信号类型、自动完成保护信号与间隔的连接和配置工作的保护信号自动划分间隔的方法及建模工具。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
提供一种保护信号自动划分间隔的方法，包括以下步骤：
S10. 准备参数的步骤，所述参数包括间隔范围和间隔类型；
S20. 以厂站为单位，对保护信号的命名进行检测，检测出不符合电网统一命名规范的保护信号，并将其筛选出来进行提示；
S30. 将步骤S20中检测的保护信号显示在显示界面上，显示界面的左侧部分显示当前厂站的间隔列表，包括间隔的描述和间隔类型；中间部分显示在左侧列表中选中的间隔范围内的所有保护信号；右侧部分显示未分配所属间隔的保护信号或者已经分配所述间隔但还未保存的保护信号；
S40. 基于EMS电网模型数据，形成一套智能匹配间隔的规则库，用于存放保护信号匹配间隔处理规则；步骤S30中未分配所属间隔的保护信号依据该处理规则进行自动间隔匹配；
S50. 步骤S40的匹配结果显示在步骤S30中的显示界面的右侧部分；对于步骤S40中未匹配成功的保护信号，通过手动匹配的方式完成；完成保护信号与间隔的连接和配置工作，并将匹配结果存储至数据库。
本发明的保护信号自动划分间隔的方法，相应的参数准备工作，在进行保护信号与间隔的匹配之前尽可能保证间隔范围和间隔类型的准确，以保证更好的匹配效果；对保护信号的命名检测，可以检测出不符合电网统一命名规范的保护信号，将记录筛选出来进行提示，规范的命名有利于提高保护信号间隔匹配的准确度和效率；依据智能匹配间隔的规则库进行保护信号与间隔的匹配，提高了保护信号划分间隔的准确性及可靠性，同时有效提高了自动化的工作效率及运维水平；匹配结果存储于数据库，便于保护信号与间隔的配置关系的随时调取；减少了日常电网运行数据人工维护的工作量，提高了自动化专业人员的工作效率及电网运维水平。
进一步地，步骤S10中的参数准备工作按以下步骤进行：
S11. 图形检查，检查电网一次接线图的绘制是否规范与准确；
S12. 依据步骤S11中检查后的电网一次接线图生成拓扑关系；
S13. 依据现有的电网的拓扑关系，重新划分间隔范围，以及判断间隔类型。
为了达到更好的匹配效果，在进行保护信号与间隔的匹配之前需要尽可能保证间隔范围和间隔类型的准确。为此，需要做相应的参数准备工作，主要分为三步：第一步，图形检查，以确保电网一次接线图绘制的规范、正确。第二步，生成拓扑关系，生成电网最新的网络拓扑关系。第三步，根据现有电网的拓扑关系，重新划分间隔范围、判断间隔的类型，从而避免人工划分间隔导致的标准不统一、命名不规范等问题。
进一步地，步骤S40中所述的保护信号匹配间隔处理规则包括如下规则：
规则1：保护信号关于设备参数描述需要写在前面，例如，坳仔站10kV#2电容器5134开关，如果写为“坳仔站#2电容器5134 10kV开关”，或者“坳仔站10kV电容器#2 5134 开关”自动匹配将会失败。最好将xx站（厂）、xxkV 、#xx、 xxM、xx段的描述在最前面写。如果有，顺序依次为 xx站（厂）、xxkV、#xx、xxM、xx段、xxxx（其他描述）。
规则2：不同间隔类型有不同的关键字，如果保护信号没有该间隔类型的关键字，将会匹配失败。
规则3：未提到有明确关键字的间隔，将在设备描述完全一致的间隔中，寻找相似度最高的间隔。如果找不到，则不自动匹配。
规则4：对于所有无法自动匹配的间隔，都可以手动添加到指定间隔内。
规则5：对于任一间隔内的保护信号都可以手动移出，手动添加到其他间隔内。
规则6：对于保护信号列表内的已经匹配过的保护信号，不再执行自动匹配。
本发明的保护信号自动划分间隔的方法建立了智能化匹配机制，提高了保护信号划分间隔的准确性及可靠性，同时提高了自动化的工作效率及运维水平。
进一步地，步骤S40中所述的自动间隔匹配的方法为：根据间隔类型在保护信号的描述中寻找相应的关键字；若保护信号的描述中存在对应的关键字，则通过对比保护信号和间隔的描述，计算能够与当前保护信号匹配的所有间隔的匹配度，并比较分析匹配度的大小，选择匹配度最大的间隔与之匹配。当进行自动匹配时，对当前厂站中的所有未分配所属间隔的保护信号进行智能匹配。
进一步地，步骤S50中的匹配结果包括保护信号与间隔的关系以及保护信号与间隔的匹配度。便于实时对保护信号与间隔的关系以及保护信号与间隔的匹配度进行调取研究。
本发明还提供了一种实现保护信号自动划分间隔的方法的建模工具，设于调度自动化系统的主站端；包括显示界面、操作终端以及中央控制器，所述操作终端与所述中央控制器交互连接，所述中央控制器存储有智能匹配间隔的规则库以及匹配结果数据库，所述显示界面与所述中央控制器连接。
本发明的实现保护信号自动划分间隔的方法的建模工具，以厂站为单位进行显示和操作，显示界面的左侧部分为当前厂站的间隔列表，主要包括间隔的描述和间隔类型，支持鼠标单击查看该间隔中所有保护信号功能；中间显示部分在左侧列表中选中的间隔范围内的所有保护信号，支持鼠标双击将某个保护信号移出当前间隔的功能；右侧部分显示所有未分配所属间隔或者已经分配所属间隔但还未保存的保护信号，若双击本区域内还未分配所属间隔的保护信号，则将该保护信号划分到左侧选中的间隔中。
进一步地，保护信号自动划分间隔的建模工具采用基于Qt的跨平台应用程序技术路线，开发GUI程序，以C++作为开发语言，底层数据存储于ORACLE数据库中。
进一步地，所述保护信号自动划分间隔的建模工具采用C/S架构，应用程序、业务逻辑与数据逻辑相分离。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）改变了原有维护人员的工作模式，将部分日常人工维护工作交给计算机完成，显著减少了维护工作量，明显提高了工作效率，提升保护信号划分间隔的准确性及可靠性。
（2）保护信号划分间隔的智能化匹配机制，减少了自动化人员的维护工作量，同时有效提高了自动化的工作效率及运维水平。
（3）通过保护信号的间隔划分，提高了保护信号划分间隔的准确性及可靠性，有利于发掘和查找出调度自动化系统运行数据存在的问题和异常，可以提高系统的运行可靠性和稳定性。
（4）具有很好的适用性，能够弥补相关单位对调度自动化主站系统保护信号参数维护中技术支持不足、智能化水平不高的情况。
具体实施方式
实施例1
一种保护信号自动划分间隔的方法，包括以下步骤：
S10. 准备参数的步骤，所述参数包括间隔范围和间隔类型；
S20. 以厂站为单位，对保护信号的命名进行检测，检测出不符合电网统一命名规范的保护信号，并将其筛选出来进行提示；
S30. 将步骤S20中检测的保护信号显示在显示界面上，显示界面的左侧部分显示当前厂站的间隔列表，包括间隔的描述和间隔类型；中间部分显示在左侧列表中选中的间隔范围内的所有保护信号；右侧部分显示未分配所属间隔的保护信号或者已经分配所述间隔但还未保存的保护信号；
S40. 基于EMS电网模型数据，形成一套智能匹配间隔的规则库，用于存放保护信号匹配间隔处理规则；步骤S30中未分配所属间隔的保护信号依据该处理规则进行自动间隔匹配；
S50. 步骤S40的匹配结果显示在步骤S30中的显示界面的右侧部分；对于步骤S40中未匹配成功的保护信号，通过手动匹配的方式完成；完成保护信号与间隔的连接和配置工作，并将匹配结果存储至数据库；其中，匹配结果包括保护信号与间隔的关系以及保护信号与间隔的匹配度。
为了达到更好的匹配效果，步骤S10中的参数准备工作按以下步骤进行：
S11. 图形检查，检查电网一次接线图的绘制是否规范与准确；
S12. 依据步骤S11中检查后的电网一次接线图生成拓扑关系；
S13. 依据现有的电网的拓扑关系，重新划分间隔范围，以及判断间隔类型。
为了建立智能化匹配机制，步骤S40中所述的保护信号匹配间隔处理规则包括如下规则：
规则1：保护信号关于设备参数描述需要写在前面，例如，坳仔站10kV#2电容器5134开关，如果写为“坳仔站#2电容器5134 10kV开关”，或者“坳仔站10kV电容器#2 5134 开关”自动匹配将会失败。最好将xx站（厂）、xxkV 、#xx、 xxM、xx段的描述在最前面写。如果有，顺序依次为 xx站（厂）、xxkV、#xx、xxM、xx段、xxxx（其他描述）。
规则2：不同间隔类型有不同的关键字，如果保护信号没有该间隔类型的关键字，将会匹配失败。
规则3：未提到有明确关键字的间隔，将在设备描述完全一致的间隔中，寻找相似度最高的间隔。如果找不到，则不自动匹配。
规则4：对于所有无法自动匹配的间隔，都可以手动添加到指定间隔内。
规则5：对于任一间隔内的保护信号都可以手动移出，手动添加到其他间隔内。
规则6：对于保护信号列表内的已经匹配过的保护信号，不再执行自动匹配。
其中，步骤S40中所述的自动间隔匹配的方法为：根据间隔类型在保护信号的描述中寻找相应的关键字；若保护信号的描述中存在对应的关键字，则通过对比保护信号和间隔的描述，计算能够与当前保护信号匹配的所有间隔的匹配度，并比较分析匹配度的大小，选择匹配度最大的间隔与之匹配。当进行自动匹配时，对当前厂站中的所有未分配所属间隔的保护信号进行智能匹配。
上述方法是通过实现保护信号自动划分间隔的建模工具实现的，建模工具设于调度自动化系统的主站端；包括显示界面、操作终端以及中央控制器，所述操作终端与所述中央控制器交互连接，所述中央控制器存储有智能匹配间隔的规则库以及匹配结果数据库，所述显示界面与所述中央控制器连接。以厂站为单位进行显示和操作，显示界面的左侧部分为当前厂站的间隔列表，主要包括间隔的描述和间隔类型，支持鼠标单击查看该间隔中所有保护信号功能；中间显示部分在左侧列表中选中的间隔范围内的所有保护信号，支持鼠标双击将某个保护信号移出当前间隔的功能；右侧部分显示所有未分配所属间隔或者已经分配所属间隔但还未保存的保护信号，若双击本区域内还未分配所属间隔的保护信号，则将该保护信号划分到左侧选中的间隔中。
其中，保护信号自动划分间隔的建模工具采用基于Qt的跨平台应用程序技术路线，开发GUI程序，以C++作为开发语言，底层数据存储于ORACLE数据库中；所述保护信号自动划分间隔的建模工具采用C/S架构，应用程序、业务逻辑与数据逻辑相分离。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种保护信号自动划分间隔的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10. 准备参数的步骤，所述参数包括间隔范围和间隔类型；
S20. 以厂站为单位，对保护信号的命名进行检测，检测出不符合电网统一命名规范的保护信号，并将其筛选出来进行提示；
S30. 将步骤S20中检测的保护信号显示在显示界面上，显示界面的左侧部分显示当前厂站的间隔列表，包括间隔的描述和间隔类型；中间部分显示在左侧列表中选中的间隔范围内的所有保护信号；右侧部分显示未分配所属间隔的保护信号或者已经分配所述间隔但还未保存的保护信号；
S40. 基于EMS电网模型数据，形成一套智能匹配间隔的规则库，用于存放保护信号匹配间隔处理规则；步骤S30中未分配所属间隔的保护信号依据该处理规则进行自动间隔匹配；
S50. 步骤S40的匹配结果显示在步骤S30中的显示界面的右侧部分；对于步骤S40中未匹配成功的保护信号，通过手动匹配的方式完成；完成保护信号与间隔的连接和配置工作，并将匹配结果存储至数据库。
2.根据权利要求1所述的保护信号自动划分间隔的方法，其特征在于，步骤S10中的参数准备工作按以下步骤进行：
S11. 图形检查，检查电网一次接线图的绘制是否规范与准确；
S12. 依据步骤S11中检查后的电网一次接线图生成拓扑关系；
S13. 依据现有的电网的拓扑关系，重新划分间隔范围，以及判断间隔类型。
3.根据权利要求1所述的保护信号自动划分间隔的方法，其特征在于，步骤S40中所述的保护信号匹配间隔处理规则包括如下规则：
规则1：保护信号关于设备参数描述需要写在前面，若设备参数描述的位置不是在前面，则自动匹配失败；
规则2：不同间隔类型包含不同的关键字，若保护信号没有该间隔类型的关键字，则自动匹配失败；
规则3：未提到关键字的间隔，将在设备描述完全一致的间隔中，寻找相似的间隔；若没有寻找到，则自动匹配失败；
规则4：对于无法自动匹配的间隔，能够通过手动添加到指定间隔内；
规则5：对于任一间隔内的保护信号都能够手动移出，且能够手动添加到其他间隔内；
规则6：对于保护信号列表内的已经匹配过的保护信号，不再执行自动匹配。
4.根据权利要求1所述的保护信号自动划分间隔的方法，其特征在于，步骤S40中所述的自动间隔匹配的方法为：根据间隔类型在保护信号的描述中寻找相应的关键字；若保护信号的描述中存在对应的关键字，则通过对比保护信号和间隔的描述，计算能够与当前保护信号匹配的所有间隔的匹配度，并比较分析匹配度的大小，选择匹配度最大的间隔与之匹配。
5.根据权利要求1所述的保护信号自动划分间隔的方法，其特征在于，步骤S50中的匹配结果包括保护信号与间隔的关系以及保护信号与间隔的匹配度。
6.一种实现权利要求1所述的保护信号自动划分间隔的方法的建模工具，设于调度自动化系统的主站端；其特征在于，包括显示界面、操作终端以及中央控制器，所述操作终端与所述中央控制器交互连接，所述中央控制器存储有智能匹配间隔的规则库以及匹配结果数据库，所述显示界面与所述中央控制器连接。
7.根据权利要求6所述的保护信号自动划分间隔的建模工具，其特征在于，所述保护信号自动划分间隔的建模工具采用基于Qt的跨平台应用程序技术路线，开发GUI程序，以C++作为开发语言，底层数据存储于ORACLE数据库中。
8.根据权利要求6所述的保护信号自动划分间隔的建模工具，其特征在于，所述保护信号自动划分间隔的建模工具采用C/S架构，应用程序、业务逻辑与数据逻辑相分离。
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