CN108564344A - 一种直流换流站故障数据自动采集方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种直流换流站故障数据自动采集方法及装置，通过收集与换流站故障相关的顺序事件，并形成故障事件列表；设定运行周期，在周期内采集实时换流站顺序事件，若实时换流站顺序事件出现在故障事件列表中，则记录实时换流站顺序事件产生的第一时刻，采集第一时刻前后设定时间区间内的实时数据，并采集设定时间区间内的录波数据。本发明实现了对换流站故障数据的自动采集，供运维及科研人员随时查看和分析，使运维人员不用手动记录数据，大大降低了运维人员的工作量，提高了数据记录的效率，且在若两个故障出现较短时，不会出现故障数据混乱的现象，可以实现对换流站故障的精确定位，保证了高压直流输电系统的稳定运行。

Description

一种直流换流站故障数据自动采集方法及装置

技术领域

本发明属于电力系统高压直流输电技术领域，特别涉及一种直流换流站故障数据自动采集方法及装置。

背景技术

随着经济的发展，国家对于电力实业的发展也越来越重视，因此，我国的电网建设也得到了快速的发展，由此电力的输送工程也变得越来越重要，尤其是对高压直流输电线路的稳定性和安全性提出了更高的要求，换流站在高压直流输电系统中的作用是为了将交流电变换为直流电或者将直流电变换为交流电，并达到电力系统对于安全稳定及电能质量的要求。因此，换流站在电力输送中起到很重要的作用，如果换流站发生故障，则会对电力的输送造成严重的影响。

换流站的监控保护系统实时监测换流站的运行数据，当换流站发生故障时，换流站将采集的故障数据进行上报，根据上报的换流站故障数据对换流站发生的故障进行分析，根据故障分析结果对换流站进行维修。如公开号为“CN106787168A”，名称为“一种换流站故障数据采集方法及系统”的中国专利，该专利建立每一个换流站站点的数据通信，换流站监控保护系统采集每一个换流站站点的数据，将采集到的每一个站点的故障数据进行解析，最后将解析后的故障数据进行上报。但是，在对换流站故障进行分析时，除了需要采集换流站故障数据，还需要采集故障录波数据，这两种数据是换流站系统故障分析的重要依据，换流站故障数据即顺序事件记录数据来自于换流站监控系统，故障录波数据来自于内置与外置故障录波系统，当换流站出现系统故障时，运维人员需要手动收集故障录波波形数据即换流站监控系统的顺序事件记录文本数据，且这两种数据的提取需要人工干预，给运维人员带来很大的负担。同时，当两次故障出现较短时，可能出现人工采集数据不及时而出现数据混乱或覆盖现象，进而出现故障判定无法精确定位的问题，将给高压直流输电系统造成很大的技术风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种直流换流站故障数据自动采集方法及装置，用于解决现有技术中的直流换流站故障数据的采集需要人工干预造成数据采集效率低及故障分析不精确的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种直流换流站故障数据自动采集方法，包括以下技术方案：

方法方案一，一种直流换流站故障数据自动采集方法，包括如下步骤：

1)收集与换流站故障相关的顺序事件，并形成换流站故障事件列表；

2)设定运行周期，在所述运行周期内采集实时换流站顺序事件，将实时换流站顺序事件与换流站故障事件列表进行比较；

3)若所述实时换流站顺序事件出现在所述故障事件列表中，则记录实时换流站顺序事件产生的第一时刻，从实时数据库中获取所述第一时刻前后设定时间区间内的数据，并从故障录波系统中获取所述设定时间区间内的故障录波数据。

方法方案二，在方法方案一的基础上，所述换流站故障指的是换流站跳闸故障。

方法方案三，在方法方案二的基础上，对各与换流站跳闸故障相关的顺序事件及实时换流站顺序事件分别设置ID，通过比较实时换流站顺序事件ID与换流站跳闸故障相关的顺序事件ID是否相等来判断实时换流站顺序事件是否出现在换流站跳闸故障事件列表中。

方法方案四，在方法方案三的基础上，获取各运行周期内采集实时换流站顺序事件的起始时刻，并获取判断实时换流站顺序事件是否出现在换流站跳闸故障事件列表中的第二时刻，若所述第二时刻与所述起始时刻的差值小于运行周期，则休眠直到达到设定的运行周期。

方法方案五，在方法方案一的基础上，所述第一时刻前后设定时间区间内的数据获取完成需要上传时，需将所述设定时间区间内的数据转换成XML格式。

方法方案六，在方法方案五的基础上，所述设定时间区间内的故障录波数据获取完成后，需将所述设定时间区间内的故障录波数据转换成COMTRADE格式。

本发明还提供了一种直流换流站故障数据自动采集装置，包括以下技术方案：

装置方案一，一种直流换流站故障数据自动采集装置，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行时的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：

1)收集与换流站故障相关的顺序事件，并形成换流站故障事件列表；

2)设定运行周期，在所述运行周期内采集实时换流站顺序事件，将实时换流站顺序事件与换流站故障事件列表进行比较；

3)若所述实时换流站顺序事件出现在所述故障事件列表中，则记录实时换流站顺序事件产生的第一时刻，从实时数据库中获取所述第一时刻前后设定时间区间内的数据，并从故障录波系统中获取所述设定时间区间内的故障录波数据。

装置方案二，在装置方案一的基础上，所述换流站故障指的是换流站跳闸故障。

装置方案三，在装置方案二的基础上，对各与换流站跳闸故障相关的顺序事件及实时换流站顺序事件分别设置ID，通过比较实时换流站顺序事件ID与换流站跳闸故障相关的顺序事件ID是否相等来判断实时换流站顺序事件是否出现在换流站跳闸故障事件列表中。

装置方案四，在装置方案三的基础上，获取各运行周期内采集实时换流站顺序事件的起始时刻，并获取判断实时换流站顺序事件是否出现在换流站跳闸故障事件列表中的第二时刻，若所述第二时刻与所述起始时刻的差值小于运行周期，则休眠直到达到设定的运行周期。

装置方案五，在装置方案一的基础上，所述第一时刻前后设定时间区间内的数据获取完成需要上传时，需将所述设定时间区间内的数据转换成XML格式。

装置方案六，在装置方案五的基础上，所述设定时间区间内的故障录波数据获取完成后，需将所述设定时间区间内的故障录波数据转换成COMTRADE格式。

本发明的有益效果是：

本发明通过收集与换流站故障相关的顺序事件，并形成故障事件列表；设定运行周期，在周期内采集实时换流站顺序事件，将实时换流站顺序事件与故障事件列表进行比较；若实时换流站顺序事件出现在故障事件列表中，则记录实时换流站顺序事件产生的第一时刻，采集第一时刻前后设定时间区间内的实时数据，并从故障录波系统中采集设定时间区间内的录波数据，将实时数据及故障录波数据发送给大数据库平台进行解析。本发明的方法可以实现对换流站故障数据的自动采集，供运维及科研人员随时查看和分析，使运维人员不用手动记录数据，大大降低了运维人员的工作量，提高了数据记录的效率，且在若两个故障出现较短时，不会出现故障数据混乱的现象，可以实现对换流站故障的精确定位，保证了高压直流输电系统的稳定运行。

附图说明

图1为换流站故障数据收集主线程示意图；

图2为换流站故障数据获取线程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明：

当换流站出现故障时，运维人员需要手动收集故障录波数据及换流站监控系统的数据，这样会给运维人员造成很大的负担，针对此问题，本发明提供了一种直流换流站故障数据自动采集方法，该方法能够提高换流站故障数据的采集效率。

一种直流换流站故障数据自动采集方法，包括如下步骤：

1)收集与换流站故障相关的顺序事件，并形成换流站故障事件列表；

2)设定运行周期，在运行周期内采集实时换流站顺序事件，将实时换流站顺序事件与换流站故障事件列表进行比较；

3)若实时换流站顺序事件出现在故障事件列表中，则记录实时换流站顺序事件产生的第一时刻，从实时数据库中获取第一时刻前后设定时间区间内的数据，并从故障录波系统中获取设定时间区间内的故障录波数据。

具体而言，本发明的直流换流站故障数据自动采集方法，包括以下步骤：

1)收集与换流站跳闸故障相关的顺序事件，对各与换流站跳闸故障相关的顺序事件设置对应的ID，并形成跳闸故障事件ID列表A，跳闸故障事件ID列表A作为故障数据自动收集的驱动变量使用。

2)按照图1和图2所示的软件流程，设定运行周期T，运行周期T可通过自动数据收集主线程在设定的运行周期内采集实时换流站顺序事件，记录采集实时顺序事件的起始时刻T1，实时换流站顺序事件对应有ID，将实时换流站顺序事件ID与跳闸故障事件列表A进行比较。

3)若实时换流站顺序事件ID出现在跳闸故障事件列表A中，即换流站实时顺序事件ID与换流站跳闸故障相关的顺序事件列表A中的某个ID相等，且实时换流站顺序事件ID的状态为“产生”时，则记录实时换流站顺序事件产生的第一时刻T3，并传递T3时刻参数给数据获取线程；并记录判断实时换流站顺序事件是否出现在换流站跳闸故障事件列表中的第二时刻T2，若第二时刻T2与起始时刻T1的差值小于运行周期T，则休眠直T-(T2-T1)的时间。

4)数据获取线程启动后，采集T3时刻前后设定时间区间内的实时数据，将T3时刻前后设定时间区间设置为[T4,T5]，其中，T4＝T3-T0，T5＝T3+T0，T0为用户自定义的故障前后的时间窗，将采集到的时间区间[T4,T5]内的实时数据转换为XML格式，同时，并从故障录波系统中采集时间区间[T4,T5]内的故障录波数据，将故障录波数据转换成COMTRADE格式。

5)将实时数据和故障录波数据转存到通信网关机，通信网关机将生成的两种数据包通过横向隔离装置转发到环路站故障数据大数据库平台，供运维人员及科研人员随时查看和分析。

上述故障数据采集方法作为一种计算机程序，在直流换流站故障数据自动采集装置的存储器中存储，在直流换流站故障数据自动采集装置的处理器中执行。直流换流站故障数据自动采集装置可以是控制器等的一些设备，本发明的方法可以实现对换流站故障数据的自动采集，供运维及科研人员随时查看和分析，使运维人员不用手动记录数据，大大降低了运维人员的工作量，提高了数据记录的效率，且在若两个故障出现较短时，不会出现故障数据混乱的现象，可以实现对换流站故障的精确定位，保证了高压直流输电系统的稳定运行。

以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于以上所描述的实施方式。本发明的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变形仍落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种直流换流站故障数据自动采集方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)收集与换流站故障相关的顺序事件，并形成换流站故障事件列表；

2)设定运行周期，在所述运行周期内采集实时换流站顺序事件，将实时换流站顺序事件与换流站故障事件列表进行比较；

3)若所述实时换流站顺序事件出现在所述故障事件列表中，则记录实时换流站顺序事件产生的第一时刻，从实时数据库中获取所述第一时刻前后设定时间区间内的数据，并从故障录波系统中获取所述设定时间区间内的故障录波数据。

2.根据权利要求1所述的直流换流站故障数据自动采集方法，其特征在于，所述换流站故障指的是换流站跳闸故障。

3.根据权利要求2所述的直流换流站故障数据自动采集方法，其特征在于，对各与换流站跳闸故障相关的顺序事件及实时换流站顺序事件分别设置ID，通过比较实时换流站顺序事件ID与换流站跳闸故障相关的顺序事件ID是否相等来判断实时换流站顺序事件是否出现在换流站跳闸故障事件列表中。

4.根据权利要求3所述的直流换流站故障数据自动采集方法，其特征在于，获取各运行周期内采集实时换流站顺序事件的起始时刻，并获取判断实时换流站顺序事件是否出现在换流站跳闸故障事件列表中的第二时刻，若所述第二时刻与所述起始时刻的差值小于运行周期，则休眠直到达到设定的运行周期。

5.根据权利要求1所述的直流换流站故障数据自动采集方法，其特征在于，所述第一时刻前后设定时间区间内的数据获取完成需要上传时，需将所述设定时间区间内的数据转换成XML格式。

6.根据权利要求5所述的直流换流站故障数据自动采集方法，其特征在于，所述设定时间区间内的故障录波数据获取完成后，需将所述设定时间区间内的故障录波数据转换成COMTRADE格式。

7.一种直流换流站故障数据自动采集装置，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行时的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：

1)收集与换流站故障相关的顺序事件，并形成换流站故障事件列表；

2)设定运行周期，在所述运行周期内采集实时换流站顺序事件，将实时换流站顺序事件与换流站故障事件列表进行比较；

3)若所述实时换流站顺序事件出现在所述故障事件列表中，则记录实时换流站顺序事件产生的第一时刻，从实时数据库中获取所述第一时刻前后设定时间区间内的数据，并从故障录波系统中获取所述设定时间区间内的故障录波数据。

8.根据权利要求7所述的直流换流站故障数据自动采集装置，其特征在于，所述换流站故障指的是换流站跳闸故障。

9.根据权利要求8所述的直流换流站故障数据自动采集装置，其特征在于，对各与换流站跳闸故障相关的顺序事件及实时换流站顺序事件分别设置ID，通过比较实时换流站顺序事件ID与换流站跳闸故障相关的顺序事件ID是否相等来判断实时换流站顺序事件是否出现在换流站跳闸故障事件列表中。

10.根据权利要求9所述的直流换流站故障数据自动采集装置，其特征在于，获取各运行周期内采集实时换流站顺序事件的起始时刻，并获取判断实时换流站顺序事件是否出现在换流站跳闸故障事件列表中的第二时刻，若所述第二时刻与所述起始时刻的差值小于运行周期，则休眠直到达到设定的运行周期。