CN109726829B - 一种基于规则库的系统保护装置运检辅助决策方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于规则库的系统保护装置运检辅助决策方法，属于电力系统及其自动化技术领域。本发明通过抽象出与系统保护装置投退时投退操作相对应的规则，形成规则库，快速检索规则库，在装置发生异常需要退出检修时，快速自动给出单装置退出、关联装置退出乃至系统下所有装置退出的操作步骤，为调度人员提供辅助决策操作建议。本发明能够有效支撑调度人员的日常工作，以有效应对电网系统保护控制运规要求，提高系统保护运维效率、运行安全可靠性和自动化水平。

Description

一种基于规则库的系统保护装置运检辅助决策方法

技术领域

本发明涉及电力系统及其自动化技术领域，具体涉及一种基于规则库的系统保护装置运检辅助决策的方法。

背景技术

日常运行中，系统保护装置或外围接口难免发生异常。当装置异常需要检修时，需要分析清楚异常装置与内部厂站装置和外部厂站装置之间的物理耦合关系(如通信通道、电气联系等)、逻辑功能关联关系之后，才能根据分析结果决定相关装置的投退逻辑和操作步骤。

目前西北电网系统保护涵盖的范围更加广泛、站间和装置间耦合关系更高，装置发生异常需要检修时，若仍然采用传统方式由调度人员通过人工分析整个系统结构及功能耦合关系，然后梳理出整个系统中装置的投退顺序、再下指令投退的方式，存在工作量大，处置速度慢等问题，给调度人员带来很大的工作压力。如何在随着系统保护运行管理规定不断扩充的情况下，还能够根据当前装置间耦合关系和实时状态，快速有效的提供系统保护装置运检操作的辅助决策，支撑调度人员的日常工作，以有效应对电网系统保护控制规模大、覆盖范围广的现状，是急需解决的问题。

发明内容

本发明提出一种基于规则库的系统保护装置运检辅助决策的方法，其目的是基于系统保护运行管理规定建立结构化描述的装置处置策略规则库，对系统保护装置异常状态进行全过程监测，为系统保护装置发生异常需要运检时，提供辅助决策。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于规则库的系统保护装置运检辅助决策的方法，其特征是，包括以下步骤：

S1，抽象出与系统保护装置投退时投退操作相对应的规则，形成规则库；

S2，检测系统保护装置状态，判断是否需要退出检修；

S3，当判断出系统保护装置需要退出检修时，遍历规则库中的所有规则，组合规则内容得到辅助装置退出的操作序列；

S4，当检修完成后系统保护装置再重新投入运行时，遍历规则库中的所有规则，组合规则内容得到辅助装置投入的操作序列。

进一步的，S1中，规则包括以下内容：规则类型、投退类型、适用装置、生效条件、操作对象集合、操作提示字符串和提示优先级；其中，

规则类型，描述系统保护装置中的操作步骤标签化归类；

投退类型，描述该条规则在投退系统保护装置时支持的类别；

适用装置，描述该条规则适用的系统保护装置；

生效条件，通过公式结构化描述系统保护运行管理规定中该类规则的生效条件；

操作对象集合，描述该规则需要进行操作的具体对象；

操作提示字符串，使用包含通配符的字符串描述装置该规则生效时对装置具体操作的辅助提示；

提示优先级，描述该条规则中操作提示字符串显示的顺序。

进一步的，包括向上级申请投退通道压板、投退通道压板、投退方式压板、投AB信息交换压板、退AB信息交换压板、双套退出时退上级双套装置。

进一步的，投退类型包含单套装置退出、双套装置退出、单套装置投入和双套装置投入四种类别。

进一步的，S2中，系统保护装置是否需要退出检修按以下公式计算：

E的取值表示装置是否发生异常且需要退出，值为0时表示装置不需要退出，值为1时表示装置发生异常且需要退出；n为系统保护装置中所有异常的数目；S_i表示装置中第i个异常是否发生，值为0时表示该异常没有发生，值为1时表示该异常发生；c(i)表示第i个异常所属的异常类型；C表示异常类型的全集；V表示集合元素“或”运算，从第1个元素到第n个元素，如果有1个元素的值为1，则结束运算，集合的运算值为1，否则集合的运算值为0；

I_c(i)表示第i个异常所属的异常类型发生时是否需要退出，值为0时表示不需要退出，值为1时表示需要退出；A表示装置异常不需要退出操作的异常类型集合；B表示装置异常需要退出操作的异常类型集合。

进一步的，S3中，遍历规则库中的所有规则，组合规则内容得到辅助装置退出的操作序列，具体步骤如下：

S3-1，遍历规则库中的规则，检查规则中的投退类型是否包含当前系统保护装置选择的退出操作，如果包含则继续下一步骤；

S3-2，判断该规则的适用装置是否包含当前系统保护装置，如果该规则中的适用装置项内容为空或者包含当前系统保护装置，则认为该规则适用于当前系统保护装置，并继续下一步骤；

S3-3，判断该规则的生效条件公式结果，如果该规则中生效条件公式计算结果为1，则认为该规则生效，并继续下一步骤；

S3-4，根据装置当前所属的投退类型和规则中操作对象集合中的具体操作对象，将操作提示字符串中的通配符替换为当前装置的投退操作和操作对象集合中的操作对象，得到装置投退操作时该条规则需要的具体操作提示；

回到S3-1，并继续处理下一条规则，直到所有规则处理结束，得到该系统保护装置的操作提示的集合；

S3-5，对操作提示的集合按规则中的提示优先级排列，得到装置投退的操作序列。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明方法实现，在装置发生异常需要退出检修时，快速自动给出单装置退出、关联装置退出乃至系统下所有装置退出的操作步骤，避免因电网中某个装置的异常造成过大影响，大幅提高装置运检处置速度，有力支撑调度人员的日常工作，有效应对电网系统保护控制规模大、覆盖范围广的现状，提高系统保护运维效率和运行安全可靠性。

附图说明

图1为本发明方法的流程图；

图2为本发明策略规则库结构化示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明的一种基于规则库的系统保护装置运检辅助决策的方法，参见图1，包括以下步骤：

S1，抽象出系统保护装置投退时的操作规则，形成规则库。

从系统保护运行管理规定中抽象出系统保护装置投退时的结构化操作规则，形成装置处置策略规则库。规则库结构化示意参见图2，构成元素主要包括：投退类型、规则类型、生效条件、适用装置、操作对象集合、操作提示字符串和提示优先级。

下面对各构成元素进行详细介绍：

(1)规则类型。对系统保护装置中的具体操作步骤标签化归类，例如包括向上级申请投退通道压板、投退通道压板、投退方式压板、投AB信息交换压板、退AB信息交换压板、双套退出时退上级双套装置和固定字符提示等类型，各个规则类型的规则由下述构成元素组合表示。

(2)投退类型。协调控制厂站内一般部署两套系统保护装置，互为主备，投退类型描述该条规则在投退系统保护装置时支持的类别，包含单套装置退出、双套装置退出、单套装置投入和双套装置投入四种类别，根据规则类型配置该条规则支持哪些投退类型。例如退出协调控制厂站内指定的一套装置时，需要判断该条规则中投退类型的配置中是否包含单套装置退出这一类型。

(3)适用装置。描述该条规则适用的系统保护装置，当适用装置项没有填写时(此项内容为空)，表示该规则适用于所有的系统保护装置，否则只适用指定的系统保护装置。

(4)生效条件公式。通过逻辑运算符、算术运算符、关系运算符和关键字引用装置或一次设备状态，组成支持语法解析的公式，结构化描述系统保护运行管理规定中该类规则的生效条件。如果该条规则没有填写生效条件公式(此项内容为空)，则默认此规则的生效条件公式的结果为1，即生效。逻辑运算符主要是指用于逻辑运算的符号，主要包括与(&&)、或(||)、非(！)等。算术运算符主要是指用于数值计算的代数运算符号，主要包括加(+)、减(-)、乘(×)和除(/)等。关系运算符主要是指用于关系运算的符号，主要包括小于(＜)、小于等于(≤)、大于(＞)、大于等于(≥)、等于(＝＝)和不等于(！＝)等。关键字引用主要通过关键字描述装置或一次设备的状态，主要包括装置压板状态(valid)、元件投运状态(run)和装置运行方式状态(modatus)等。具体描述如下：

表1关键字引用说明

按上表所述的关键字，例如该规则生效需要判定装置处于运行状态时，生效条件公式表示为：run(装置名)＝＝1。

(5)操作对象集合。描述该规则需要进行操作的具体对象，主要有协调控制厂站、系统保护装置和装置的各类压板等。

(6)操作提示字符串。使用包含通配符的字符串描述装置该规则生效时对装置具体操作的辅助提示，不同规则类型制定各自操作提示字符串。通配符使用“@数字”表示不同的含义，代表元素主要包括装置调管机构、装置投退类型对应的操作名称、当前装置名、通道对侧装置名、当前装置所属稳控站点名、通道对侧装置所属稳控站点名和稳控装置压板名具体参见表2。

表2通配符说明

按上表所述通配符，例如规则类型为“投退方式压板”的规则，提示字符串可表示为：@2@3的@7，装置退出时如果该规则满足，则将@2替换为“退出”，@3替换为当前装置名，@7替换为操作对象集合中的方式压板。

(7)提示优先级。描述该条规则中操作提示字符串显示的顺序，按该条规则操作在装置所有操作中的顺序设定优先级，优先级值小代表优先级高，则此条规则的操作提示优先显示。

S2，检测系统保护装置是否异常需要退出检修。

基于电网一次设备的运行工况、系统保护在线监视及管理系统采集的装置运行状态信息，实时检测系统保护装置是否异常需要退出检修。

系统保护装置是否异常需要退出检修按公式(1)进行统一描述和识别。其中公式(1)表示用于判断系统装置是否发生异常且需要退出，所有异常中，只要有一个异常需要退出，则整个装置需要退出；公式(2)表示该异常是否需要退出，是对公式(1)中异常是否需要退出的值的补充说明。

E的取值表示装置是否发生异常且需要退出，E的取值有两个，值为0时表示装置不需要退出，值为1时表示装置发生异常且需要退出。n为系统保护装置中所有异常的数目；S_i表示装置中第i个异常是否发生，值为0时表示该异常没有发生，值为1时表示该异常发生；c(i)表示第i个异常所属的异常类型；C表示异常类型的全集；∨表示集合元素“或”运算，从第1个元素到第n个元素，如果有1个元素的值为1，则结束运算，集合的运算值为1，否则集合的运算值为0。

I_c(i)表示该异常类型的异常发生时是否需要退出，值为0时表示不需要退出装置，值为1时表示需要退出装置；A表示装置异常不需要退出操作的异常类型集合；B表示装置异常需要退出操作的异常类型集合。∪表示“并集”运算，∩表示“交集”运算，

表示空集。

S3，当判断出系统保护装置异常需要退出检修时，遍历规则库中的所有规则，得到指定装置的辅助操作序列。

遍历规则库中的所有规则，得到装置退出的辅助操作序列，具体步骤如下：

S3-1，遍历规则库中的规则，检查规则中的投退类型是否包含当前系统保护装置选择的退出操作，如果包含则继续下一步骤，否则读取下一条规则，重复本步骤处理过程；

S3-2，判断该规则的适用装置是否包含当前系统保护装置，如果该规则中的适用装置项内容为空或者填写了当前系统保护装置，则认为该规则适用于当前系统保护装置，并继续下一步骤，否则回到S3-1遍历下一条规则；

S3-3，判断该规则的生效条件公式结果，如果该规则中生效条件公式项内容为空或者根据装置状态或一次设备状态计算生效条件公式的结果为1，则认为该规则生效，并继续下一步骤，否则回到S3-1遍历下一条规则；

S3-4，处理规则中操作提示字符串。根据装置当前所属的投退类型和规则中操作对象集合中的具体操作对象，将操作提示字符串中的通配符替换为当前装置的操作和操作对象集合中的操作对象，得到装置投退操作时该条规则需要的具体操作提示；

回到S3-1，并继续处理下一条规则，直到所有规则处理结束，得到该系统保护装置所有满足上述判断条件的具体操作提示的集合；

S3-5，对具体操作提示的集合按规则中的提示优先级升序排列，得到最终装置投退的具体操作序列。

S4，当系统保护装置退出完成检修后，再重新投入运行时，基于S1中的规则库，重复S3步骤(将S3-1中检测投退类型是否包含退出改为投入)，得到系统保护装置投入的具体操作序列。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本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 (5)

1.一种基于规则库的系统保护装置运检辅助决策的方法，其特征是，包括以下步骤：

S1，抽象出与系统保护装置投退时投退操作相对应的规则，形成规则库；

S2，检测系统保护装置状态，判断是否需要退出检修；

S3，当判断出系统保护装置需要退出检修时，遍历规则库中的所有规则，组合规则内容得到辅助装置退出的操作序列；

S4，当检修完成后系统保护装置再重新投入运行时，遍历规则库中的所有规则，组合规则内容得到辅助装置投入的操作序列；

S2中，系统保护装置是否需要退出检修按以下公式计算：

E的取值表示装置是否发生异常且需要退出，值为0时表示装置不需要退出，值为1时表示装置发生异常且需要退出；n为系统保护装置中所有异常的数目；S_i表示装置中第i个异常是否发生，值为0时表示该异常没有发生，值为1时表示该异常发生；c(i)表示第i个异常所属的异常类型；C表示异常类型的全集；V表示集合元素“或”运算，从第1个元素到第n个元素，如果有1个元素的值为1，则结束运算，集合的运算值为1，否则集合的运算值为0；

I_c(i)表示第i个异常所属的异常类型发生时是否需要退出，值为0时表示不需要退出，值为1时表示需要退出；A表示装置异常不需要退出操作的异常类型集合；B表示装置异常需要退出操作的异常类型集合。

2.根据权利要求1所述的一种基于规则库的系统保护装置运检辅助决策的方法，其特征是，S1中，规则包括以下内容：规则类型、投退类型、适用装置、生效条件、操作对象集合、操作提示字符串和提示优先级；其中，

规则类型，描述系统保护装置中的操作步骤标签化归类；

投退类型，描述该条规则在投退系统保护装置时支持的类别；

适用装置，描述该条规则适用的系统保护装置；

生效条件，通过公式结构化描述系统保护运行管理规定中该类规则的生效条件；

操作对象集合，描述该规则需要进行操作的具体对象；

操作提示字符串，使用包含通配符的字符串描述装置该规则生效时对装置具体操作的辅助提示；

提示优先级，描述该条规则中操作提示字符串显示的顺序。

3.根据权利要求2所述的一种基于规则库的系统保护装置运检辅助决策的方法，其特征是，包括向上级申请投退通道压板、投退通道压板、投退方式压板、投AB信息交换压板、退AB信息交换压板和双套退出时退上级双套装置。

4.根据权利要求2所述的一种基于规则库的系统保护装置运检辅助决策的方法，其特征是，投退类型包含单套装置退出、双套装置退出、单套装置投入和双套装置投入四种类别。

5.根据权利要求1所述的一种基于规则库的系统保护装置运检辅助决策的方法，其特征是，S3中，遍历规则库中的所有规则，组合规则内容得到辅助装置退出的操作序列，具体步骤如下：

S3-1，遍历规则库中的规则，检查规则中的投退类型是否包含当前系统保护装置选择的退出操作，如果包含则继续下一步骤；

S3-2，判断该规则的适用装置是否包含当前系统保护装置，如果该规则中的适用装置项内容为空或者包含当前系统保护装置，则认为该规则适用于当前系统保护装置，并继续下一步骤；

S3-3，判断该规则的生效条件公式结果，如果该规则中生效条件公式计算结果为1，则认为该规则生效，并继续下一步骤；

S3-4，根据装置当前所属的投退类型和规则中操作对象集合中的具体操作对象，将操作提示字符串中的通配符替换为当前装置的投退操作和操作对象集合中的操作对象，得到装置投退操作时该条规则需要的具体操作提示；

回到S3-1，并继续处理下一条规则，直到所有规则处理结束，得到该系统保护装置的操作提示的集合；

S3-5，对操作提示的集合按规则中的提示优先级排列，得到装置投退的操作序列。

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