CN109449928B - 一种变电站一次设备故障判断与处理决策系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变电站一次设备故障判断与处理决策系统及其方法，该系统包括设备故障判断规则库、设备故障处理规则库、设备故障判断模块和设备故障处理模块；设备故障判断规则库与设备故障判断模块相连接，设备故障处理规则库与设备故障处理模块相连接，设备故障判断模块根据故障相关信息和试验数据从设备故障判断规则库中匹配得到对应的故障名称，设备故障处理模块根据设备故障判断输出的故障名称在设备故障处理规则库中检索得到对应的故障处理措施。本发明设计合理，能够自动完成故障判断和处理措施的推送，为运维人员提供更全面的运维支撑数据，降低了运维人员工作强度，提高了运维自动化水平，也提高了工作效率。

Description

一种变电站一次设备故障判断与处理决策系统及其方法

技术领域

本发明属于变电站技术领域，尤其是一种变电站一次设备故障判断与处理决策系统及其方法。

背景技术

在变电站运行过程中，如果出现一次设备异常或故障，通常是依靠运维人员结合相关运行规程和试验来完成故障定位。具体处理过程为：运维人员首先进行外观检查，获取设备异常或故障初步信息；在对初始数据进行分析的基础上，进行相关专业试验；结合试验数据初步判断故障类型和故障位置。在整个过程处理和分析过程中，需要辨识多种异常信息，查阅相关规程，而且处理过程需要相关的设备故障处理经验。目前，已有的故障判断系统只配置故障案例库，不能自动对故障案例库进行自动更新，也不能针对特定故障给出相应的故障处理措施，存在运维工作强度大、效率低等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种设计合理、效率高且工作强度低的变电站一次设备故障判断与处理决策系统及其方法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种变电站一次设备故障判断与处理决策系统，包括设备故障判断规则库、设备故障处理规则库、设备故障判断模块和设备故障处理模块；所述设备故障判断规则库为设备故障判断模块提供故障判断规则，所述设备故障处理规则库为设备故障处理模块提供故障处理措施，所述设备故障判断模块根据故障相关信息和试验数据从设备故障判断规则库中匹配得到对应的故障名称，所述设备故障处理模块根据设备故障判断输出的故障名称在设备故障处理规则库中检索得到对应的故障处理措施。

进一步，所述设备故障判断规则库包括如下数据：故障名称、故障设备、故障类型、故障位置、故障前后相关信息、故障检测试验结论和故障原因；所述设备故障处理规则库包括如下数据：故障名称、故障设备、故障类型和处理措施。

进一步，所述故障设备包括变压器、断路器、隔离开关、接地开关、电容器、电抗器和避雷器；所述故障前后相关信息包括监控系统告警信号、天气情况、近区故障和近期巡检信息；所述故障原因包括故障发生过程和故障分析相关理论。

进一步，所述监控系统告警信号包括保护动作信号和告警信号；所述天气情况包括落雷情况、台风天气和高温天气；所述近期巡检信息包括油色谱数据、红外图谱、外观异常、声音异常和震动异常。

一种变电站一次设备故障判断与处理决策系统的实现方法，包括以下步骤：

步骤1结合设备故障判断规则库进行故障判断得到故障名称；

步骤2、根据故障名称，并结合设备故障处理规则库得到故障处理措施。

进一步，在步骤1前建立设备故障判断规则库，具体方法为：对已有故障案例进行分析，获取故障案例中的关键信息，形成设备故障判断规则库，该设备故障判断规则库包括如下数据：故障名称、故障设备、故障类型、故障位置、故障前后相关信息、故障检测试验结论和故障原因。

进一步，在步骤1前建立设备故障处理规则库，具体方法为：收集故障案例中故障处理措施、设备运行规程和人工经验，形成设备故障处理规则库，该设备故障处理规则库包括如下数据：故障名称、故障设备、故障类型和处理措施。

进一步，所述步骤1的实现方法包括以下步骤：

⑴获取如下故障关键信息：故障前后相关信息、定检试验数据结论和故障检测试验结论数据；

⑵采用故障关键信息组合检索匹配方式进行故障判断。

进一步，所述故障判断规则库和设备故障处理规则库的自学习的方法为：在故障匹配失败后，将本次故障信息添加到设备故障判断规则库和设备故障处理规则库中。

进一步，所述步骤2的具体实现方法为：根据故障名称在设备故障处理规则库中检索对应故障类型的故障处理措施，通过人机界面展示故障处理措施。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明通过采集一次设备故障关键信息并结合设备故障判断规则库和设备故障处理规则库，自动完成故障判断和处理措施的推送，为运维人员提供更全面的运维支撑数据，降低了运维人员工作强度，提高了运维自动化水平，也提高了工作效率。

2、本发明根据故障案例规则采用自学习处理方式更新设备故障判断规则库和设备故障处理规则库，为更准确、更有效地进行故障判断和故障处理提供了保证。

附图说明

图1为本发明的系统构成示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例做进一步详述。

一种变电站一次设备故障判断与处理决策系统，如图1所示，包括设备故障判断规则库、设备故障处理规则库、设备故障判断模块、设备故障处理模块。设备故障判断规则库为设备故障判断模块提供故障判断规则，设备故障处理规则库为设备故障处理模块提供故障处理措施，设备故障判断模块输出故障类型，然后通过设备故障处理推送故障处理步骤，下面对系统中的各个部分分别进行说明：

1、设备故障判断规则库

设备故障判断规则库是故障判断的基础数据，其通过对已有故障案例进行分析，获取故障案列中的关键信息形成；对于新故障(设备故障判断规则库中没有类似的典型故障)，则将新故障补充到设备故障判断规则库中，以丰富和完善规则库。

设备故障判断规则库中的数据包括故障名称、故障设备、故障类型、故障位置、故障前后相关信息、故障检测试验结论、故障原因等，上述数据信息说明如下：

故障名称是故障的简要描述，故障名称不能同名；

故障设备为对应的一次设备类型，包括变压器、断路器、隔离开关、接地开关、电容器、电抗器、避雷器等变电站主要一次设备。

故障前后相关信息包括监控系统告警信号(如保护动作信号、告警信号等)；天气情况(如落雷情况、台风天气、高温天气)、近区故障、近期巡检信息(油色谱数据、红外图谱、外观异常、声音异常、震动异常)；

定检试验数据指设备异常(故障)前一段时间的相关试验数据以及变化趋势分析结论；

故障检测试验结论数据包括针对异常(故障)分析进行的相关试验结论；

故障原因为本次故障案例的分析结论数据，包括故障发生过程、故障分析相关理论等数据。

2、设备故障处理规则库

设备故障处理规则库用于特定异常(故障)时指导运维人员进行处理都得措施和步骤，主要内容包括故障名称、故障设备、故障类型和处理措施。设备故障处理规则库中的数据来源故障案例、运行规程和人工经验，通过故障名称来检索相应的故障处理措施。

3、设备故障判断模块

设备故障判断模块根据故障相关信息和试验数据，从设备故障判断规则库中模糊匹配对应典型故障，匹配规则采用异常(故障)信息数量匹配，当异常(故障)关键信息中的3个或以上的信息与设备故障判断规则库中的典型故障匹配时，故障匹配成功，将典型故障的相关信息展示给运维人员；当故障匹配不成功时，减少关键信息匹配数据量个数(至少1个匹配)，将类似的所有典型故障信息展示给运维人员。

4、设备故障处理模块

根据设备故障判断输出故障结论中的故障名称，设备故障处理模块在设备故障处理规则库中检索对应故障类型的故障处理措施，通过人机界面展示故障处理步骤。

基于上述变电站一次设备故障判断与处理决策系统的实现方法包括以下步骤：

步骤1、建立设备故障判断规则库，具体建立方法如下：

对已有故障案例进行分析，获取故障案例中的关键信息形成设备故障判断规则库。数据包括故障名称、故障设备、故障类型、故障位置、故障前后相关信息、故障检测试验结论、故障原因等。

故障名称是故障的简要描述，故障名称不能同名。

故障设备为对应的一次设备类型，包括变压器、断路器、隔离开关、接地开关、电容器、电抗器、避雷器等变电站主要一次设备。

故障前后相关信息包括监控系统告警信号(如保护动作信号、告警信号等)；天气情况(如落雷情况、台风天气、高温天气)、近区故障、近期巡检信息(油色谱数据、红外图谱、外观异常、声音异常、震动异常)。

定检试验数据指设备近期相关试验数据以及变化趋势分析结论。

故障检测试验结论数据包括针对故障确定进行的相关试验的试验结论。

故障原因为本次故障案例的分析结论数据。

步骤2、建立设备故障处理规则库，具体建立方法如下：

收集故障案例中故障处理措施、设备运行规程和人工经验，形成设备故障处理规则库。故障处理规则库主要内容包括故障名称、故障设备、故障类型和处理措施。

需要注意的是：在步骤1及步骤2的设备故障判断规则库和设备故障处理规则库的建立过程中，两个规则库中的故障名称必须一致，否则会造成故障判断完成后查询设备故障处理规则库失败。

步骤3、结合设备故障判断规则库进行故障判断得到故障名称，具体方法如下：

首先，获取故障关键信息。故障关键信息包括故障前后相关信息、定检试验数据结论、故障检测试验结论数据等故障关键信息。

然后，采用故障关键信息组合检索匹配方式进行故障判断。处理过程如下：

(1)将输入的故障关键信息组合成不相同的信息匹配序列组{(故障关键信息1、故障关键信息2、故障关键新3)、(故障关键信息2、故障关键信息4、故障关键新5)……(故障关键信息n、故障关键信息n-1、故障关键新n)}；

(2)精确故障匹配查询。将信息匹配序列中的信息组成数据库查询语句SQL＝“select*from设备故障判断规则库where field1＝故障关键信息1and field2＝故障关键信息2and field3＝故障关键信息3”，执行查询命令，如果能从数据库中检索到匹配的典型故障时，停止检索，将检索到的典型故障案例相关信息输入；如果未能检索到匹配的典型故障，重新组织查询语句，查询语句中的条件信息采用匹配序列组中的下一组信息，重新查询；重复前述步骤直至获得匹配的典型故障；当匹配典型故障成功时，转到步骤4；当检索完全部信息匹配序列组中信息仍未匹配典型故障时，转到步骤(3)；

(3)类似故障匹配查询。在步骤(2)结束时未匹配典型故障时，进行类似故障匹配查询；类似故障匹配查询采用的流程同步骤(1)和步骤(2)，不同之处在信息匹配序列组中的信息数量减少，第一轮匹配信息数量为2，查询语句SQL＝“select*from设备故障判断规则库where field1＝故障关键信息1and field2＝故障关键信息2”；当2元信息匹配失败时，采用第二轮匹配信息查询，匹配信息数量为1，查询语句SQL＝“select*from设备故障判断规则库where field1＝故障关键信息1”，依次完成全部输入信息的匹配查询，检索成功后将全部的典型故障信息输出；如果类似故障匹配查询失败，转到步骤5。

步骤4、根据故障名称，并结合设备故障处理规则库得到故障处理措施，具体方法如下：

在完成步骤3获取到匹配的故障名称后，根据故障名称在设备故障处理规则库中检索对应故障类型的故障处理措施，通过人机界面展示故障处理措施。

如果步骤3未获取到匹配的故障名称，不执行本步骤。

在实际处理过程中，还需进行故障判断规则库和设备故障处理规则库的自学习处理。

在步骤3中的类似故障匹配查询中，如果类似故障匹配失败，在本次故障人工处理完成后，按照步骤1和步骤2中流程将本次故障添加到设备故障判断规则库和设备故障处理规则库中，以完善规则库。

需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (2)

1.一种变电站一次设备故障判断与处理决策系统，其特征在于：包括设备故障判断规则库、设备故障处理规则库、设备故障判断模块和设备故障处理模块；所述设备故障判断规则库为设备故障判断模块提供故障判断规则，所述设备故障处理规则库为设备故障处理模块提供故障处理措施，所述设备故障判断模块根据故障相关信息和试验数据从设备故障判断规则库中匹配得到对应的故障名称，所述设备故障处理模块根据设备故障判断输出的故障名称在设备故障处理规则库中检索得到对应的故障处理措施；

所述设备故障判断规则库包括如下数据：故障名称、故障设备、故障类型、故障位置、故障前后相关信息、故障检测试验结论和故障原因；所述设备故障处理规则库包括如下数据：故障名称、故障设备、故障类型和处理措施；

所述故障设备包括变压器、断路器、隔离开关、接地开关、电容器、电抗器和避雷器；所述故障前后相关信息包括监控系统告警信号、天气情况、近区故障和近期巡检信息；所述故障原因包括故障发生过程和故障分析相关理论；

所述监控系统告警信号包括保护动作信号和告警信号；所述天气情况包括落雷情况、台风天气和高温天气；所述近期巡检信息包括油色谱数据、红外图谱、外观异常、声音异常和震动异常。

2.一种如权利要求1所述变电站一次设备故障判断与处理决策系统的实现方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1、结合设备故障判断规则库进行故障判断得到故障名称；

步骤2、根据故障名称，并结合设备故障处理规则库得到故障处理措施；

在步骤1前建立设备故障判断规则库，具体方法为：对已有故障案例进行分析，获取故障案例中的关键信息，形成设备故障判断规则库，该设备故障判断规则库包括如下数据：故障名称、故障设备、故障类型、故障位置、故障前后相关信息、故障检测试验结论和故障原因；

在步骤1前建立设备故障处理规则库，具体方法为：收集故障案例中故障处理措施、设备运行规程和人工经验，形成设备故障处理规则库，该设备故障处理规则库包括如下数据：故障名称、故障设备、故障类型和处理措施；

所述步骤1的实现方法包括以下步骤：

⑴获取如下故障关键信息：故障前后相关信息、定检试验数据结论和故障检测试验结论数据；

⑵采用故障关键信息组合检索匹配方式进行故障判断；

所述故障判断规则库和设备故障处理规则库的自学习的方法为：在故障匹配失败后，将本次故障信息添加到设备故障判断规则库和设备故障处理规则库中；

所述步骤2的具体实现方法为：根据故障名称在设备故障处理规则库中检索对应故障类型的故障处理措施，通过人机界面展示故障处理措施。

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