CN109713793B - 一种变电站站用电源在线状态评估系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变电站站用电源在线状态评估系统和方法，该系统包括：变电站端的站用电源系统信息采集子系统与调度端的电源系统在线状态评估主系统，子系统实现站端站用电源系统的设备模型构建及运行信息的采集与上传，调度端的主系统利用子系统上送的站端电源系统模型及实时运行信息，依托变电站站用电源系统在线状态评估策略，实现站端站用电源系统运行状态在线监控及系统运行工况的在线状态评估，实现面向运行人员、专业运维人员的角色化变电站站用电源系统在线监控及评估，提升变电站安全运行及风险预警的水平。

Description

一种变电站站用电源在线状态评估系统和方法

技术领域

本发明属于电力系统调度自动化技术领域，特别涉及一种变电站站用电源在线状态评估系统和方法。

背景技术

变电站的运维过程中面多诸多问题，其中变电站站用电源系统是保障变电站安全、可靠运行的一个重要环节，它主要由站用交流电源系统、直流电源系统和交流不间断电源系统三大部分组成。变电站直流系统是为变电站内自有设备供电的最为重要的系统，其主要负荷为保护、测控及其他自动装置电源，控制回路电源，操作回路电源和事故照明等。变电站直流系统的主要组成部分为：位于蓄电池室的蓄电池组；位于继保室的充电屏、馈电屏；位于各功能室的直流母线和直流负荷等。

没有了变电站，电网供电片区就会陷入一片黑暗，没有了站端直流电源系统，变电站将完全瘫痪；目前，因无法完全采集变电站低压电源系统的数据、状态信息，仅能反应系统已发生的故障情况，无法掌握低压电源系统设备运行状态的变化趋势，更不具备对变电站电源系统运行信息的分析处理及在线状态评估能力，无法指导运维部门及时开展针对性的检修工作，切实保障变电站电源系统的安全稳定运行。因此，有效的在线评估站用交、直流电源的运行状态，为变电站电力设备提供稳定、高质量的电源，是变电站安全可靠运行的保障，是推动智能电网建设的基础，对站用交、直流电源的要求也越来越高，迫切需要朝着一体化、智能化、可在线进行系统状态、可远方实时监控的方向发展。

发明内容

本发明提供一种变电站站用电源在线状态评估系统和方法，以提高无人值守变电站站用电源系统运维的精确度、颗粒度及准确性，达到提升站用交、直流电源系统运行可靠性、可远程在线监控及评估的目的。

为此，本发明采取以下技术方案。

一种变电站站用电源在线状态评估系统，该系统包括变电站站用电源在线状态评估主系统和子系统，主系统部署在调度端，由采集服务器、数据服务器、应用服务器、工作站及通讯网络构成，主要功能模块包括：1.信息采集模块，包含负责与子系统完成实时信息交互的主系统通信子模块与管理及配置与子系统通信通道的通信通道管理子模块；2.模型管理模块，包含负责解析子系统上送站端电源模型文件，实现主系统建模、模型编辑及信息关联策略配置的系统模型管理子模块，负责系统用户信息、角色及权限管理的角色权限管理子模块；3.实时监视模块，包含负责实时处置实时信息的运行状态监视子模块，负责将告警信息解析、存储并推送至告警窗口的告警监视模块，负责形成操作命令、监护操作命令执行过程的远方操作子模块；4.状态评估模块，包含负责实时评价站端电源系统各设备及整体系统运行工况的运行状态评价子模块，负责编辑、存储及配置评估策略条件、逻辑、影响因素及结果的评估策略库子模块，负责统计分析系统历史信息的统计分析子模块，负责实时计算及形成考核数据的报表管理子模块；5.人机界面模块，包含所有变电站电源系统及其子设备的设备树，全站级、站级、装置级三级状态监视及操作画面，告警窗，历史信息查询界面。

子系统部署在变电站端，由子系统服务器与站用电源系统及通信网络构成，主要功能模块包括：1.子系统通信模块，负责与主系统交互，转发站端电源系统各设备运行信息至主系统；2.设备建模模块，负责配置、编辑站端电源系统及各设备信息模型，并输出模型文件；3.信息采集模块，负责与站端电源系统各设备通信，采集设备实时运行信息；4.人机界面模块，包含站端电源系统各设备通信状态、子系统各子模块运行状态监视画面。

主系统与子系统通过电力数据网完成实时信息交互。

一种变电站站用电源在线状态评估方法，该方法包括如下步骤：

步骤一：按照变电站站用电源系统的设备组成、信息构成、通信协议及接口，对站用电源系统进行建模，从而构成变电站站用电源在线状态评估子系统。设备组成包括低压交流电源、通信电源、逆变电源、直流母线、直流电源、蓄电池组、蓄电池单体、充电装置、整流模块设备；信息构成包括遥信、遥测、事件、告警及定值信息；通信协议包括IEC103、MODBUS、IEC61850及厂家协议；通信接口包括RJ45、RS485、RS232及硬接点。建模模型文件以XML格式文件描述；XML格式模型文件以变电站名称作为根元素，根元素下包含低压交流电源、通信电源、逆变电源、直流母线、直流电源、蓄电池组、蓄电池单体、充电装置、整流模块九个设备子元素，每个设备子元素下包含遥信、遥测、事件、告警及定值信息五类信息子元素；低压交流电源、通信电源、逆变电源、直流母线、直流电源、蓄电池组、蓄电池单体、充电装置、整流模块设备均按照对应设备提供的信息点表划分为遥信、遥测、事件、告警及定值五类信息子元素，按照信息归属分别配置在相应的设备子元素下，最终形成变电站根元素、设备子元素及设备子元素下的五类信息子元素的变电站电源系统模型。

步骤二：变电站站用电源在线状态评估子系统按照“步骤一”中模型文件描述的设备通信接口、通信协议对站用电源系统各设备进行信息接入，实现站用电源系统的运行信息采集；

步骤三：变电站站用电源在线状态评估子系统以基于TCP协议的主子站通讯协议方式与主系统进行通信，子系统上送站用电源系统的模型信息、实时运行信息及操作交互信息；

步骤四：变电站站用电源在线状态评估主系统收到子系统上的站用电源系统的模型信息，利用模型信息构建主系统端站用电源系统的数据模型，利用数据模型形成主系统人机界面使用的站端电源系统监控画面，监控画面包括SVG图形、表格及系统设备树；

步骤五：变电站站用电源在线状态评估主系统收到子系统上的站用电源系统的实时运行信息后，利用主系统构建模型数据与“电源系统运行状态评估策略库”的评估项、评估量及评估策略(算法)对实时信息进行识别及判定，判定结果分为故障告警类与状态评估类，故障告警类直接判定设备状态异常，状态评估类为评价当前站端电源系统可用率及构成各设备的运行健康状态，两类信息分别应用于主系统告警监视窗口及状态评估浏览窗口；

步骤六：变电站站用电源在线状态评估主系统收到子系统上的站用电源系统的实时运行信息及操作交互信息后，实时反馈至主系统对应的监控画面中便于监控浏览，同时实时信息会即时存储于主系统历史信息库中，用于主系统状态评估模块状态评价、统计分析及报表功能；

步骤七：变电站站用电源在线状态评估主系统的监视画面发起远方操作命令，命令包括：远方控制交流电源切换、充电装置充电方式转换、远方控制交流电源进线开关、交流电源母线分段开关、直流电源交流进线开关、充电装置输出开关、蓄电池组输出保护电器、直流母线分段开关、交流不间断电源(逆变电源)输入开关、直流变换电源输入开关、蓄电池带载放电，操作命令由子系统实时下传至站端电源系统的相应设备，操作过程及结果由子系统实时交互模块反馈至主系统，并在主系统人机界面显示命令执行过程及结果。

本发明的有益效果在于：

本发明在安全II区增加变电站站用电源在线状态评估系统，通过主子系统交互及站用电源设备在线状态评估技术，实现了无人值守变电站站用电源系统的在线监控及状态评估功能，提高了无人值守变电站站用电源系统运维的精确度、颗粒度及准确性，提升了站用电源设备运维工作的电子化、自动化的程度，大大减轻了运行人员、专业运维人员运维工作强度，提高了无人值守变电站安全运行的风险预警水平。

附图说明

图1是变电站站用电源在线状态评估系统功能架构图。

图2是变电站站用电源在线状态评估系统方法流程图。

图3是变电站站用电源在线状态评估系统策略图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的技术方案作进一步详细描述。

图1所示为一种变电站站用电源在线状态评估系统功能架构图，该系统包括：

一种变电站站用电源系统在线状态评估系统，该系统包括变电站站用电源在线状态评估主系统和子系统，主系统部署在调度端，由采集服务器、数据服务器、应用服务器、工作站及通讯网络构成，主要功能模块包括：

1、信息采集模块，包含负责与子系统完成实时通信的主系统通信子模块，与管理及配置主系统与子系统通信通道的通信通道管理子模块；

2、模型管理模块，包含负责解析子系统上送站端电源模型文件实现主系统建模、系统模型编辑及信息关联策略配置的系统模型管理子模块，负责系统用户信息、角色及权限管理的角色权限管理子模块；

3、实时监视模块，包含负责实时处置实时信息的运行状态监视子模块，负责将告警信息解析、存储并推送至告警窗口的告警监视模块，负责形成操作命令、监护操作命令执行过程的远方操作子模块；

4、状态评估模块，包含负责实时评价站端电源系统各设备及整体系统运行工况的运行状态评价子模块，负责编辑、存储及配置评估策略条件、逻辑、影响因素及结果的评估策略库子模块，负责统计分析系统历史信息的统计分析子模块，负责实时计算及形成考核数据的报表管理子模块；

5、人机界面模块，包含所有变电站电源系统及其子设备的设备树，全站级、站级、装置级三级状态监视及操作画面，告警窗，历史信息查询界面。

子系统部署在变电站端，由子系统服务器与站用电源系统及通信网络构成，主要功能模块包括：

1、子系统通信模块，负责与主系统交互，转发站端电源系统各设备运行信息至主系统；

2、设备建模模块，负责配置、编辑站端电源系统及各设备信息模型，并输出模型文件；

3、信息采集模块，负责与站端电源系统各设备通信，采集设备实时运行信息；

4、人机界面模块，包含站端电源系统各设备通信状态及子系统各子模块运行状态监视画面。

主系统与子系统通过电力数据网完成实时信息交互。

图2所示为一种变电站站用电源在线状态评估系统的方法流程图，包括如下步骤：

步骤一：按照变电站站用电源系统的设备组成、信息构成、通信协议及接口，对站用电源系统进行建模，从而构成变电站站用电源在线状态评估子系统。设备组成包括低压交流电源、通信电源、逆变电源、直流母线、直流电源、蓄电池组、蓄电池单体、充电装置、整流模块等设备；信息构成包括遥信、遥测、事件、告警及定值等信息；通信协议包括IEC103、MODBUS、IEC61850及厂家协议；通信接口包括RJ45、RS485、RS232及硬接点。建模模型文件以XML格式文件描述；XML格式模型文件以变电站名称作为根元素，根元素下包含低压交流电源、通信电源、逆变电源、直流母线、直流电源、蓄电池组、蓄电池单体、充电装置、整流模块九个设备子元素，每个设备子元素下包含遥信、遥测、事件、告警及定值信息五类信息子元素；低压交流电源、通信电源、逆变电源、直流母线、直流电源、蓄电池组、蓄电池单体、充电装置、整流模块设备均按照对应设备提供的信息点表划分为遥信、遥测、事件、告警及定值五类信息子元素，按照信息归属分别配置在相应的设备子元素下，最终形成变电站根元素、设备子元素及设备子元素下的五类信息子元素的变电站电源系统模型。

步骤二：变电站站用电源在线状态评估子系统按照“步骤一”中模型文件描述的设备通信接口、通信协议对站用电源系统各设备进行信息接入，实现站用电源系统的运行信息采集；

步骤三：变电站站用电源在线状态评估子系统以基于TCP协议的主子站通讯协议方式与主系统进行通信，子系统上送站用电源系统的模型信息、实时运行信息及操作交互信息；

步骤四：变电站站用电源在线状态评估主系统收到子系统上的站用电源系统的模型信息，利用模型信息构建主系统端站用电源系统的数据模型，利用数据模型形成主系统人机界面使用的站端电源系统监控画面，监控画面包括SVG图形、表格及系统设备树；

步骤五：变电站站用电源在线状态评估主系统收到子系统上的站用电源系统的实时运行信息后，利用主系统构建模型数据与“电源系统运行状态评估策略库”的评估项、评估量及评估策略(算法)对实时信息进行识别及判定，如图1中“⑧状态评估策略库”，判定结果分为故障告警类与状态评估类，故障告警类直接判定设备状态异常，状态评估类为评价当前站端电源系统可用率及构成各设备的运行健康状态，如图1中“⑨状态评估”，两类信息分别应用于主系统告警监视窗口及状态评估浏览窗口；

步骤六：变电站站用电源在线状态评估主系统收到子系统上的站用电源系统的实时运行信息及操作交互信息后，实时反馈至主系统对应的监控画面中便于监控浏览，同时实时信息会即时存储于主系统历史信息库中，用于主系统状态评估模块状态评价、统计分析及报表功能；

步骤七：变电站站用电源在线状态评估主系统的监视画面发起远方操作命令，命令包括：远方控制交流电源切换、充电装置充电方式转换、远方控制交流电源进线开关、交流电源母线分段开关、直流电源交流进线开关、充电装置输出开关、蓄电池组输出保护电器、直流母线分段开关、交流不间断电源(逆变电源)输入开关、直流变换电源输入开关、蓄电池带载放电，操作命令由子系统实时下传至站端电源系统的相应设备，操作过程及结果由子系统实时交互模块反馈至主系统，并在主系统人机界面显示命令执行过程及结果。

图3所示为一种变电站站用电源在线状态评估系统策略图，包括：

变电站站用电源在线状态评估系统按照变电站站用电源的系统组成及设备工况关键特征形成评估策略，评估策略包括对交流电源设备评估、逆变电源设备评估、DC/DC通信电源设备评估与直流电源设备评估。

对交流电源设备评估关键为对ATS交流切换时间的评估，包括交流电源进线1路开关(状态)，交流电源进线2路开关(状态)两个评估量。评估原则为：ATS不同次的交流切换时间应无变化。每次ATS切换后，计算切换变化时间差。评估策略为：1、获取交流电源1路开关、2路开关状态。第1个开关变位开始计时，时标T1，第2个开关变位说明切换完成，时标T2。ATS交流切换时间就是Ti＝T2-T1。2、记录首次交流切换时间T0，当再次发生交流切换时，得到交流切换时间Tx，计算与第一次的差值T＝Tx-T0。3、当计算的ATS交流切换时间差值大于10s，对ATS进行预警。评估默认时间点：每次ATS切换。

对逆变电源设备评估关键为对逆变电源稳压性能和逆变电源温度状态的评估。

逆变电源稳压性能包括输出电压、故障状态、异常状态三个评估量，评估策略为：1、获取逆变电源装置输出电压当前测量值，检测周期内，更新最大值Umax、最小值Umin：计算平均值

计算偏离值U＝max(|Umax-U0|,|U0-Umin|),稳压精度计算公式：

2、计算逆变电源装置的稳压精度，稳压精度大于2.75，对逆变电源进行预警。3、逆变电源装置异常时，不进行预警；恢复正常后宜重新开始检测周期。4、逆变电源装置故障时，不进行预警；恢复正常后宜重新开始检测周期。

逆变电源温度状态包括逆变电源装置温度一个评估量，评估策略为：1、获取第x台逆变电源装置的温度Tx，计算平均值

计算模块温度与平均温度差值T＝Tx-T0；2、当温度差值大于70℃，逆变电源进行预警。

对DC/DC通信电源设备评估关键为对DC/DC通信电源稳压性能和DC/DC通信模块温度状态的评估。

对DC/DC通信电源稳压性能评估包括母线电压、直流输入异常状态、直流输出异常状态三个评估量，评估策略为：1、获取DC/DC通信电源母线电压当前测量值，检测周期内，更新最大值Umax、最小值Umin。计算平均值

计算偏离值U＝max(|Umax-U0|,|U0-Umin|)，稳压精度计算公式：

2、计算稳压精度，若稳压精度大于0.55，则对DC/DC通信电源进行预警。3、DC/DC通信电源直流输入异常时，不计算稳压精度，不评估DC/DC通信电源；恢复正常后宜重新开始检测周期。4、DC/DC通信电源母线电压越限，DC/DC通信电源直流输出异常，此时不进行预警；恢复正常后宜重新开始检测周期。

对DC/DC通信模块温度状态评估包括通信模块温度、模块故障状态两个评估量，评估策略为：1、获取DC/DC通信电源x号模块温度Tx，计算平均值

计算各DC/DC通信模块温度与平均温度差值T＝Tx-T0；2、当温度差值大于10℃，对该DC/DC通信模块进行预警。3、DC/DC通信模块故障时，不进行预警。

对直流电源设备评估关键为对蓄电池单体电压状态、蓄电池单体内阻状态、蓄电池组环境温度状态、蓄电池组可供电时间、充电装置稳压状态、高频整流模块均流性能、高频整流模块温度状态与直流母线绝缘性能的评估。

对蓄电池单体电压状态评估包括蓄电池浮充电压(历史数据)一个评估量，评估原则：各单体蓄电池浮充电压应稳定。获取每天新的浮充电压数据后，纵向计算电压变化率，进行分值评估。评估策略为：1、获取单体电池电压U2与上一次的电池电压U1，计算电压变化率M1＝|U2-U1|/U1。2、计算单电池平均电压

计算电压偏差比率M2＝|U2-U0|/U0。3、计算单电池电压的综合偏差率M，综合偏差率M＝M1×k1+M2×k2)，其中k1为电压变化率系数、k2为电压偏差率系数，k1+k2＝1，一般k1＝k2＝0.5。3、当综合偏差率M大于0.75，进行预警。4、单电池电压不在正常范围内，不进行预警，直接报警。评估数据来源：召唤上送每天存档记录：蓄电池浮充电压值。评估默认时间点：每天一次。

对蓄电池单体内阻状态评估包括蓄电池内阻(历史数据)一个评估量，评估原则：蓄电池的故障，如板栅腐蚀、接触不良等都会出现蓄电池单体内阻增大现象。蓄电池组进行一次内阻测试，按照内阻标准值进行修正后作为内阻分析初始值R1。然后按照周期进行内阻测试，每次测试的结果R2与初始值进行比较，系统根据变化趋势来分析该只电池的当前状态。每月获取新的内阻数据后，纵向计算内阻增大的变化率，进行评估。评估策略为：1、获取每个蓄电池的内阻R2，计算内阻变化率M1，M1＝(R2-R1)/R1。2获取每只蓄电池的内阻R2，计算所有蓄电池的平均内阻

计算差异比值M2，M2＝(R2-R0)/R0。3、计算综合差异率M＝M1×k1+M2×k2，其中k1为变化率得分系数，k2为差异比值得分系数，k1+k2＝1，一般k1＝k2＝0.5，当综合差异率M大于15％，对此蓄电池进行预警。4、超过20％的蓄电池需要预警时，对蓄电池组报警。评估数据来源：召唤上送每月存档记录：蓄电池内阻值。评估默认时间点：每月一次。

对蓄电池组环境温度状态评估包括蓄电池组环境温度一个评估量，评估原则：蓄电池组环境温度直接影响蓄电池容量，其环境温度应稳定。在设定时间点对环境温度数据进行分值评估。评估策略为：1、获取蓄电池组环境温度；2、蓄电池组环境温度大于35℃或者小于0℃，对蓄电池组环境温度进行预警。评估数据来源：蓄电池在线监测装置实时上送蓄电池组环境温度数据。评估默认时间点：每天一次。

对蓄电池组可供电时间评估包括站用交流失电信号、蓄电池监测装置反馈的电池组电压、蓄电池可供电时间三个评估量，评估策略为：1由站用交流失电信号启动蓄电池组可供电时间评估；2获取蓄电池在线监测装置实时上送的蓄电池组电压、蓄电池可供电时间信息；3设置可供电时间预警值，一般为2小时，当蓄电池组单体电压<1.8V或蓄电池可供电时间<2小时，对蓄电池组可供电时间预警。

对充电装置稳压状态评估包括直流母线电压、直流母线电压异常、蓄电池组放电(状态)三个评估量，评估原则：蓄电池组浮充状态下，充电装置的输出电压应保持稳定。在设定时间点对充电装置稳压状态进行分值评估。评估策略为：1、获取直流电源母线电压当前测量值，检测周期内，更新最大值Umax、最小值Umin。计算平均值

计算偏离值U＝max(|Umax-U0|,|U0-Umin|)，根据偏离值计算稳压精度，稳压精度计算公式：

2、计算充电装置的稳压精度，当稳压精度大于0.45，对充电装置进行预警。3、预警仅在浮充条件下实施。4、直流母线电压异常时，不进行预警；恢复正常后宜重新开始检测周期。5、蓄电池组放电时不进行预警；恢复正常后宜重新开始检测周期。评价数据来源：实时遥测及遥信信息。评估默认时间点：每天一次。

对高频整流模块均流性能评估包括充电装置高频整流模块输出电流、直流电源高频整流模块故障状态两个评估量，评估原则：整流模块具有均流功能，充电浮充电装置在额定负载电流的50％～100％范围内，其均流不平衡度应不超过±5％，均流特性变差也一定程度上预示着高频整流模块的性能变化。在设定时间点对充电装置的高频整流模块均流性能进行分值评估。评估策略为:1、获取充电装置各个高频整流模块输出电流I，计算平均值Ia，

n为周期T内的采样点数)，计算各整流模块与平均电流的偏差δ＝|I-Ia|，当δ大于0.75时，对高频整流模块均流性能进行预警。2、直流电源高频整流模块为故障状态，不必预警，不参与计算。评估数据来源：召唤遥测信息、实时遥信信息。评估默认时间点：每天一次。

对高频整流模块温度状态评估包括充电装置高频整流模块温度、直流电源高频整流模块故障(状态)两个评估量，评估原则：各高频整流模块温度应相差不大。在设定时间点对充电装置的高频整流模块温差值进行分值评估。评估策略为：1、获取充电装置x号高频整流模块温度Tx，计算平均值

计算各高频整流模块温度与平均温度差值T＝Tx-T0；2、温度差值大于10℃，对该高频整流模块进行预警。3、直流电源x号高频整流模块故障时，不进行预警。评估数据来源：召唤遥测信息、实时遥信信息。评估默认时间点：每天一次。

对直流母线绝缘性能评估包括直流母线正对地电阻、直流母线负对地电阻两个评估量。评估原则：220V直流系统要求25KΩ以下报警。直流电源支路绝缘接地或者母线绝缘接地都会体现在直流母线对地电阻上，根据直流母线正对地电阻、负对地电阻变化判断直流系统绝缘状态。评估策略为：获取直流母线正对地电阻、负对地电阻信息，取正、负对地电阻阻值低者，当上述低者对地电阻小于25kΩ(220V)报警、小于50kΩ预警；评估数据来源：召唤遥测信息、实时遥信信息。评估默认时间点：每天一次。

该变电站站用电源在线状态评估系统、方法及策略实时采集变电站站用电源系统的数据、状态信息，即时反映系统发生的故障，在线评估站用电源系统设备运行状态的变化趋势，有效辅助运维人员分析处理变电站电源系统运行异常及故障，指导运维人员及时开展针对性的检修工作，切实保障变电站电源系统的安全稳定运行。

以上所述仅为本发明的一种实施案例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种变电站站用电源在线状态评估方法，该方法包括如下步骤：

步骤一：按照变电站站用电源系统的设备组成、信息构成、通信协议及接口，对站用电源系统进行建模，从而构成变电站站用电源在线状态评估子系统；设备组成包括低压交流电源、通信电源、逆变电源、直流母线、直流电源、蓄电池组、蓄电池单体、充电装置、整流模块设备；信息构成包括遥信、遥测、事件、告警及定值信息；通信协议包括IEC103、MODBUS、IEC61850及厂家协议；通信接口包括RJ45、RS485、RS232及硬接点；建模模型文件以XML格式文件描述，XML格式模型文件以变电站名称作为根元素，根元素下包含低压交流电源、通信电源、逆变电源、直流母线、直流电源、蓄电池组、蓄电池单体、充电装置、整流模块九个设备子元素，每个设备子元素下包含遥信、遥测、事件、告警及定值信息五类信息子元素；低压交流电源、通信电源、逆变电源、直流母线、直流电源、蓄电池组、蓄电池单体、充电装置、整流模块设备均按照对应设备提供的信息点表划分为遥信、遥测、事件、告警及定值五类信息子元素，按照信息归属分别配置在相应的设备子元素下，最终形成变电站根元素、设备子元素及设备子元素下的五类信息子元素的变电站电源系统模型；

步骤二：变电站站用电源在线状态评估子系统按照“步骤一”中模型文件描述的设备通信接口、通信协议对站用电源系统各设备进行信息接入，实现站用电源系统的运行信息采集；

步骤三：变电站站用电源在线状态评估子系统以基于TCP协议的主子站通讯协议方式与主系统进行通信，子系统上送站用电源系统的模型信息、实时运行信息及操作交互信息；

步骤四：变电站站用电源在线状态评估主系统收到子系统上的站用电源系统的模型信息，利用模型信息构建主系统端站用电源系统的数据模型，利用数据模型形成主系统人机界面使用的站端电源系统监控画面，监控画面包括SVG图形、表格及系统设备树；

步骤五：变电站站用电源在线状态评估主系统收到子系统上的站用电源系统的实时运行信息后，利用主系统构建模型数据与“电源系统运行状态评估策略库”的评估项、评估量及评估算法对实时信息进行识别及判定，判定结果分为故障告警类与状态评估类，故障告警类直接判定设备状态异常，状态评估类为评价当前站端电源系统可用率及构成各设备的运行健康状态，两类信息分别应用于主系统告警监视窗口及状态评估浏览窗口；

步骤六：变电站站用电源在线状态评估主系统收到子系统上的站用电源系统的实时运行信息及操作交互信息后，实时反馈至主系统对应的监控画面中便于监控浏览，同时实时信息会即时存储于主系统历史信息库中，用于主系统状态评估模块状态评价、统计分析及报表功能；

步骤七：变电站站用电源在线状态评估主系统由监视画面发起远方操作命令，操作命令包括：远方控制交流电源切换、充电装置充电方式转换、远方控制交流电源进线开关、交流电源母线分段开关、直流电源交流进线开关、充电装置输出开关、蓄电池组输出保护电器、直流母线分段开关、交流不间断电源输入开关、直流变换电源输入开关、蓄电池带载放电，操作命令由子系统实时下传至站端电源系统的相应设备，操作过程及结果由子系统实时交互模块反馈至主系统，并在主系统人机界面显示命令执行过程及结果。

2.一种如权利要求1所述的评估方法，其特征在于：在上述步骤五中，“电源系统运行状态评估策略库”包括对交流电源设备的评估，对逆变电源设备的评估，对DC/DC通信电源设备的评估，和对直流电源设备的评估。

3.一种如权利要求1或2所述的评估方法，其特征在于：

对交流电源设备的评估包括对ATS交流切换时间的评估，评估算法为：

(1)获取交流电源1路开关、2路开关状态；第1个开关变位开始计时，时标T1，第2个开关变位说明切换完成，时标T2，ATS交流切换时间就是Ti＝T2-T1；

(2)记录首次交流切换时间T0，当再次发生交流切换时，得到交流切换时间Tx，计算与第一次的差值T＝Tx-T0；

(3)当ATS交流切换时间大于10s时，对ATS进行预警；

其中评估默认时间点：每次ATS切换。

4.一种如权利要求3所述的评估方法，其特征在于：

对逆变电源设备的评估包括对逆变电源稳压性能和对逆变电源温度状态的评估，

逆变电源稳压性能包括输出电压、故障状态、异常状态三个评估量，评估算法为：

(1)获取逆变电源装置输出电压当前测量值，检测周期内，更新最大值Umax、最小值Umin：计算平均值

计算偏离值U＝max(|Umax-U0|,|U0-Umin|),稳压精度计算公式：

(2)计算逆变电源装置的稳压精度，当稳压精度大于2.75时，对逆变电源进行预警；

(3)逆变电源装置异常时，不进行预警；恢复正常后宜重新开始检测周期；

逆变电源温度状态包括逆变电源装置温度一个评估量，评估算法为：

(1)获取第x台逆变电源装置温度Tx，计算平均值T0，

计算第x台逆变电源装置温度与平均温度差值T＝Tx-T0；

(2)计算温度差值，当温度差值大于70℃，对逆变电源进行预警。

5.一种如权利要求4所述的评估方法，其特征在于：

对DC/DC通信电源设备的评估包括对DC/DC通信电源稳压性能的评估和对DC/DC通信模块温度状态的评估，

对DC/DC通信电源稳压性能的评估包括母线电压、直流输入异常状态、直流输出异常状态三个评估量，评估算法为：

(1)获取DC/DC通信电源母线电压当前测量值，检测周期内，更新最大值Umax、最小值Umin，计算平均值

计算偏离值U＝max(|Umax-U0|,|U0-Umin|)，稳压精度计算公式：

(2)当稳压精度大于0.55时，则对DC/DC通信电源进行预警；

(3)DC/DC通信电源直流输入异常时，不计算稳压精度，不评估DC/DC通信电源；恢复正常后宜重新开始检测周期；

(4)DC/DC通信电源母线电压越限，DC/DC通信电源直流输出异常，此时不进行预警；恢复正常后宜重新开始检测周期；

对DC/DC通信模块温度状态评估包括通信模块温度、模块故障状态两个评估量，评估算法为：

(1)获取DC/DC通信电源x号模块温度Tx，计算平均值

计算各DC/DC通信模块温度与平均温度差值T＝Tx-T0；

(2)计算温度差值，当温度差值大于10℃时，对该DC/DC通信模块进行预警；

(3)当DC/DC通信模块故障时，不进行预警。

6.一种如权利要求5所述的评估方法，其特征在于：

对直流电源设备评估包括对蓄电池单体电压状态的评估,对蓄电池单体电压状态评估包括蓄电池浮充电压一个评估量，评估算法为：

(1)获取单体电池电压U2与上一次的电池电压U1，计算电压变化率M1＝|U2-U1|/U1，

(2)计算单电池平均电压

计算电压偏差比率M2＝|U2-U0|/U0,

(3)计算单电池电压的综合比率M，M＝M1×k1+M2×k2，其中k1为电压变化率系数，k2为电压偏差率系数，k1+k2＝1，当M大于0.75时，进行预警；

(4)单电池电压不在正常范围内，不进行预警，直接报警；

评估数据来源：召唤上送每天存档记录：蓄电池浮充电压值；

评估默认时间点：每天一次。

7.一种如权利要求6所述的评估方法，其特征在于：

对直流电源设备评估还包括对蓄电池单体内阻状态的评估，对蓄电池单体内阻状态评估包括蓄电池内阻一个评估量，评估算法为：

(1)获取每个蓄电池的内阻R2，计算内阻变化率M1，M1＝(R2-R1)/R1,其中R1为内阻分析初始值，对蓄电池进行一次内阻测试，按照内阻标准值进行修正后作为内阻分析初始值R1；

(2)获取每只蓄电池的内阻R2，计算所有蓄电池的平均内阻

计算差异比值M2，M2＝(R2-R0)/R0；

(3)计算综合差异率M＝M1×k1+M2×k2，其中k1为变化率得分系数，k2为差异比值得分系数，k1+k2＝1，当综合差异率M大于15％，对此蓄电池进行预警；

(4)超过20％的蓄电池需要预警时，对蓄电池组报警；

评估数据来源：召唤上送每月存档记录：蓄电池内阻值；

评估默认时间点：每月一次。

8.一种如权利要求6或7所述的评估方法，其特征在于：

其中k1＝k2＝0.5。

9.一种如权利要求6或7所述的评估方法，其特征在于：

对直流电源设备评估还包括对蓄电池组环境温度状态的评估，对蓄电池组环境温度状态评估包括蓄电池组环境温度一个评估量，评估算法为：

获取蓄电池组环境温度，当蓄电池组环境温度小于0℃，或者大于35℃时，对蓄电池组环境温度进行预警；

评估数据来源：蓄电池在线监测装置实时上送蓄电池组环境温度数据；

评估默认时间点：每天一次。

10.一种如权利要求9所述的评估方法，其特征在于：

对直流电源设备评估还包括蓄电池组可供电时间的评估，对蓄电池组可供电时间评估包括站用交流失电信号、蓄电池监测装置反馈的电池组电压、蓄电池可供电时间三个评估量，评估算法为：

(1)由站用交流失电信号启动蓄电池组可供电时间评估；

(2)获取蓄电池在线监测装置实时上送的蓄电池组电压、蓄电池可供电时间信息；

(3)设置可供电时间预警值，一般为2小时，当蓄电池组单体电压<1.8V或蓄电池可供电时间<2小时，对蓄电池组可供电时间预警。

11.一种如权利要求10所述的评估方法，其特征在于：

对直流电源设备评估还包括对充电装置稳压状态的评估，对充电装置稳压状态评估包括直流母线电压、直流母线电压异常、蓄电池组放电三个评估量，评估算法为：

(1)获取直流电源母线电压当前测量值，检测周期内，更新最大值Umax、最小值Umin，计算平均值

计算偏离值U＝max(|Umax-U0|,|U0-Umin|)，根据偏离值计算稳压精度，稳压精度计算公式：

(2)当稳压精度大于0.45时，对充电装置进行预警；

(3)预警仅在浮充条件下实施；

(4)直流母线电压异常时，不进行预警；恢复正常后宜重新开始检测周期；

(5)蓄电池组放电时不进行预警；恢复正常后宜重新开始检测周期；

评价数据来源：实时遥测及遥信信息；

评估默认时间点：每天一次。

12.一种如权利要求11所述的评估方法，其特征在于：

对直流电源设备评估还包括高频整流模块均流性能的评估，对高频整流模块均流性能评估包括充电装置高频整流模块输出电流、直流电源高频整流模块故障状态两个评估量，评估算法为:

(1)获取充电装置各个高频整流模块输出电流I，计算平均值Ia，

n为周期T内的采样点数，计算各整流模块与平均电流的偏差δ＝|I-Ia|，当偏差δ大于0.75时，进行预警；

(2)直流电源高频整流模块为故障状态，不必预警，不参与计算；

评估数据来源：召唤遥测信息、实时遥信信息；

评估默认时间点：每天一次。

13.一种如权利要求12所述的评估方法，其特征在于：

对直流电源设备评估还包括对高频整流模块温度状态的评估，对高频整流模块温度状态评估包括充电装置高频整流模块温度、直流电源高频整流模块故障两个评估量，评估算法为：

(1)获取充电装置x号高频整流模块温度Tx，计算平均值T0，

计算各高频整流模块温度与平均温度差值T＝Tx-T0；

(2)当高频整流模块温度与平均温度差值大于10℃时，对该高频整流模块进行预警；

(3)直流电源x号高频整流模块故障时，不进行预警；

评估数据来源：召唤遥测信息、实时遥信信息；

评估默认时间点：每天一次。

14.一种如权利要求13所述的评估方法，其特征在于：

对直流电源设备评估还包括对直流母线绝缘性能的评估，对直流母线绝缘性能评估包括直流母线正对地电阻、直流母线负对地电阻两个评估量，评估算法为：

获取直流母线正对地电阻、负对地电阻信息，取正、负对地电阻阻值低者，对于220V直流母线，当上述对地电阻低者小于25kΩ报警，当上述对地电阻低者小于50kΩ预警；

评估数据来源：召唤遥测信息、实时遥信信息；

评估默认时间点：每天一次。

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