CN110108964A - 基于物联网的电力系统监控对象故障录波数据处理方法 - Google Patents

基于物联网的电力系统监控对象故障录波数据处理方法 Download PDF

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Abstract

一种基于物联网的电力系统监控对象故障录波数据处理方法，涉及电力系统技术领域，所解决的是减少数据存储空间的技术问题。该方法依据故障录波数据包的获取时间及故障录波时间，对故障录波数据进行分类，为不同类别的故障录波数据设定不同的计算系数，再根据设定的计算系数，及监控对象的各个监控信号的状态信息、各个监控参数的数值信息，来计算监控对象在相应时间段的特征函数值，并根据计算结果来判别故障录波数据的存储价值，剔除无用的故障录波数据。本发明提供的方法，能节省故障录波数据存储空间。

Description

基于物联网的电力系统监控对象故障录波数据处理方法
技术领域
本发明涉及电力系统的技术，特别是涉及一种基于物联网的电力系统监控对象故障录波数据处理方法的技术。
背景技术
电力系统中的变压器、断路器、电容器、隔离开关、电抗器、母线等，都是重点的监控对象，故障录波用于电力系统中的监控对象发生故障时，自动地、准确地记录故障前、后过程各种电气量的变化情况，通过这些电气量的分析，对分析处理事故、判断保护是否正确动作、提高电力系统安全运行有着重要作用。
目前对于故障录波数据的处理方式都是直接存储到存储介质上，由于电力系统的工作环境复杂，系统中会存在大量的信号扰动信息，从而也产生了大量无用的故障录波数据，浪费了大量的存储空间。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能节省故障录波数据存储空间的基于物联网的电力系统监控对象故障录波数据处理方法。
为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种基于物联网的电力系统监控对象故障录波数据处理方法，涉及电力系统中的监控对象，其特征在于，具体步骤如下：
1)利用通信网络实时获取监控对象的故障录波数据包，并将故障录波数据包的获取时间定义为T0，故障录波数据包中包含有故障录波时间、故障录波数据；
2)设定三个时长阈值t1、t2、t3，并且t1＞t2＞t3；
从故障录波数据包中提取故障录波时间Tc，并将提取的故障录波时间Tc与故障录波数据包的获取时间T0进行比较；
如果T0-Tc＜t2，则等待t3时间后，利用通信网络获取监控对象在T0-t2至T0+t3时间段内的各个监控信号的状态信息及各个监控参数的数值信息，再转至步骤3)；
如果T0-Tc≥t2，并且T0-Tc＜t1，则利用通信网络获取监控对象在T0-t1至T0-t2时间段内的各个监控信号的状态信息及各个监控参数的数值信息，再转至步骤6)；
如果T0-Tc≥t1，则转至步骤9)；
监控对象的监控信号包括：过流信号、失压信号、超温信号、保护闭锁信号、保护动作信号；
监控对象的监控参数包括：三相电压、三相电流、工作温度、工作压力、运行有功功率；
如果一个监控对象有多个温度检测点，则该监控对象的工作温度是指该监控对象上的各个温度检测点所检测到的温度的平均值；
如果一个监控对象有多个压力检测点，则该监控对象的工作压力是指该监控对象上的各个压力检测点所检测到的压力的最大值；
3)对于监控对象的每个监控信号，如果该监控信号的状态在T0-t2至T0+t3时间段内发生过变动，则将该监控信号的状态值设置为1，反之则将该监控信号的状态值设置为0；
对于监控对象的每个监控参数，将该监控参数在T0-t2至T0+t3时间段内的峰值定义为该监控参数的特征值；
4)计算监控对象的特征函数值F1，计算公式为：
F1＝S1+S2
S1＝V1+V2+V3+V4+V5
其中，V1为监控对象的过流信号的状态值，V2为监控对象的失压信号的状态值，V3为监控对象的超温信号的状态值，V4为监控对象的保护闭锁信号的状态值，V5为监控对象的保护动作信号的状态值；
其中，A1为监控对象的三相电压中的任意一相的特征值，A2为监控对象的三相电流中的任意一相的特征值，A3为监控对象的工作温度的特征值，A4为监控对象的工作压力的特征值，A5为监控对象的运行有功功率的特征值；
其中，D1为监控对象的额定电压值，D2为监控对象的额定电流值，D3为监控对象的额定工作温度值，D4为监控对象的额定工作压力值，D5为监控对象的额定功率值；如果监控对象无压力检测点，则A4、D4均为0；
其中，k1为监控对象的电压可靠系数，k2为监控对象的电流可靠系数，k3为监控对象的温度容许系数，k4为监控对象的压力容许系数，k5为监控对象的功率可靠系数；k1、k2、k5的取值均为5，k3、k4的取值均为10％，S1、S2为中间变量；
5)如果监控对象的特征函数值F1大于等于1，则转步骤9)，反之则将故障录波数据包舍弃，再转至步骤10)；
6)对于监控对象的每个监控信号，如果该监控信号的状态在T0-t1至T0-t2时间段内发生过变动，则将该监控信号的状态值设置为1，反之则将该监控信号的状态值设置为0；
对于监控对象的每个监控参数，将该监控参数在T0-t1至T0-t2时间段内的峰值定义为该监控参数的特征值；
7)计算监控对象的特征函数值F2，计算公式为：
F2＝S1+S2
S1＝V1+V2+V3+V4+V5
其中，V1为监控对象的过流信号的状态值，V2为监控对象的失压信号的状态值，V3为监控对象的超温信号的状态值，V4为监控对象的保护闭锁信号的状态值，V5为监控对象的保护动作信号的状态值；
其中，A1为监控对象的三相电压中的任意一相的特征值，A2为监控对象的三相电流中的任意一相的特征值，A3为监控对象的工作温度的特征值，A4为监控对象的工作压力的特征值，A5为监控对象的运行有功功率的特征值；
其中，D1为监控对象的额定电压值，D2为监控对象的额定电流值，D3为监控对象的额定工作温度值，D4为监控对象的额定工作压力值，D5为监控对象的额定功率值；如果监控对象无压力检测点，则A4、D4均为0；
其中，k1为监控对象的电压可靠系数，k2为监控对象的电流可靠系数，k3为监控对象的温度容许系数，k4为监控对象的压力容许系数，k5为监控对象的功率可靠系数；k1、k2、k5的取值均为4，k3、k4的取值均为15％，S1、S2为中间变量；
8)如果监控对象的特征函数值F2大于等于1，则转步骤9)，反之则将故障录波数据包舍弃，再转至步骤10)；
9)从故障录波数据包中提取故障录波数据，并存储到存储介质中；
10)故障录波数据包的处理结束。
进一步的，t1的取值为15分钟，t2的取值为5分钟，t3的取值为1分钟。
本发明提供的基于物联网的电力系统监控对象故障录波数据处理方法，为不同时间段的故障录波数据设定不同的计算系数，根据监控对象的各个监控信号的状态信息及各个监控参数的数值信息计算监控对象在相应时间段的特征函数值，并根据计算结果来判别故障录波数据的存储价值，该方法考虑了故障录波数据设备信息的相关性，能剔除无用的故障录波数据，能节省故障录波数据存储空间。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围，本发明中的顿号均表示和的关系，本发明中的英文字母区分大小写。
本发明实施例所提供的一种基于物联网的电力系统监控对象故障录波数据处理方法，涉及电力系统中的监控对象，其特征在于，具体步骤如下：
1)利用通信网络实时获取监控对象的故障录波数据包，并将故障录波数据包的获取时间定义为T0，故障录波数据包中包含有故障录波时间、故障录波数据；
2)设定三个时长阈值t1、t2、t3，并且t1＞t2＞t3；其中，t1的优选值为15分钟，t2的优选值为5分钟，t3的优选值为1分钟；
从故障录波数据包中提取故障录波时间Tc，并将提取的故障录波时间Tc与故障录波数据包的获取时间T0进行比较；
如果T0-Tc＜t2，则等待t3时间后，利用通信网络获取监控对象在T0-t2至T0+t3时间段内的各个监控信号的状态信息及各个监控参数的数值信息，再转至步骤3)；
如果T0-Tc≥t2，并且T0-Tc＜t1，则利用通信网络获取监控对象在T0-t1至T0-t2时间段内的各个监控信号的状态信息及各个监控参数的数值信息，再转至步骤6)；
如果T0-Tc≥t1，则转至步骤9)；
监控对象的监控信号包括：过流信号、失压信号、超温信号、保护闭锁信号、保护动作信号；
监控对象的监控参数包括：三相电压、三相电流、工作温度、工作压力、运行有功功率；
如果一个监控对象有多个温度检测点，则该监控对象的工作温度是指该监控对象上的各个温度检测点所检测到的温度的平均值；
如果一个监控对象有多个压力检测点，则该监控对象的工作压力是指该监控对象上的各个压力检测点所检测到的压力的最大值；
3)对于监控对象的每个监控信号，如果该监控信号的状态在T0-t2至T0+t3时间段内发生过变动，则将该监控信号的状态值设置为1，反之则将该监控信号的状态值设置为0；
对于监控对象的每个监控参数，将该监控参数在T0-t2至T0+t3时间段内的峰值定义为该监控参数的特征值；
4)计算监控对象的特征函数值F1，计算公式为：
F1＝S1+S2
S1＝V1+V2+V3+V4+V5
其中，V1为监控对象的过流信号的状态值，V2为监控对象的失压信号的状态值，V3为监控对象的超温信号的状态值，V4为监控对象的保护闭锁信号的状态值，V5为监控对象的保护动作信号的状态值；
其中，A1为监控对象的三相电压中的任意一相的特征值，A2为监控对象的三相电流中的任意一相的特征值，A3为监控对象的工作温度的特征值，A4为监控对象的工作压力的特征值，A5为监控对象的运行有功功率的特征值；
其中，D1为监控对象的额定电压值，D2为监控对象的额定电流值，D3为监控对象的额定工作温度值，D4为监控对象的额定工作压力值，D5为监控对象的额定功率值；如果监控对象无压力检测点，则A4、D4均为0；
其中，k1为监控对象的电压可靠系数，k2为监控对象的电流可靠系数，k3为监控对象的温度容许系数，k4为监控对象的压力容许系数，k5为监控对象的功率可靠系数；k1、k2、k5的取值均为5，k3、k4的取值均为10％，S1、S2为中间变量；
5)如果监控对象的特征函数值F1大于等于1，则转步骤9)，反之则将故障录波数据包舍弃，再转至步骤10)；
6)对于监控对象的每个监控信号，如果该监控信号的状态在T0-t1至T0-t2时间段内发生过变动，则将该监控信号的状态值设置为1，反之则将该监控信号的状态值设置为0；
对于监控对象的每个监控参数，将该监控参数在T0-t1至T0-t2时间段内的峰值定义为该监控参数的特征值；
7)计算监控对象的特征函数值F2，计算公式为：
F2＝S1+S2
S1＝V1+V2+V3+V4+V5
其中，V1为监控对象的过流信号的状态值，V2为监控对象的失压信号的状态值，V3为监控对象的超温信号的状态值，V4为监控对象的保护闭锁信号的状态值，V5为监控对象的保护动作信号的状态值；
其中，A1为监控对象的三相电压中的任意一相的特征值，A2为监控对象的三相电流中的任意一相的特征值，A3为监控对象的工作温度的特征值，A4为监控对象的工作压力的特征值，A5为监控对象的运行有功功率的特征值；
其中，D1为监控对象的额定电压值，D2为监控对象的额定电流值，D3为监控对象的额定工作温度值，D4为监控对象的额定工作压力值，D5为监控对象的额定功率值；如果监控对象无压力检测点，则A4、D4均为0；
其中，k1为监控对象的电压可靠系数，k2为监控对象的电流可靠系数，k3为监控对象的温度容许系数，k4为监控对象的压力容许系数，k5为监控对象的功率可靠系数；k1、k2、k5的取值均为4，k3、k4的取值均为15％，S1、S2为中间变量；
8)如果监控对象的特征函数值F2大于等于1，则转步骤9)，反之则将故障录波数据包舍弃，再转至步骤10)；
9)从故障录波数据包中提取故障录波数据，并存储到存储介质中；
10)故障录波数据包的处理结束。
本发明实施例中，获取故障录波数据包的通信网络是物联网，本发明其它实施例也可以采用其它的通信网络来获取故障录波数据包。

Claims (2)

1.一种基于物联网的电力系统监控对象故障录波数据处理方法，涉及电力系统中的监控对象，其特征在于，具体步骤如下：
1)利用通信网络实时获取监控对象的故障录波数据包，并将故障录波数据包的获取时间定义为T0，故障录波数据包中包含有故障录波时间、故障录波数据；
2)设定三个时长阈值t1、t2、t3，并且t1＞t2＞t3；
从故障录波数据包中提取故障录波时间Tc，并将提取的故障录波时间Tc与故障录波数据包的获取时间T0进行比较；
如果T0-Tc＜t2，则等待t3时间后，利用通信网络获取监控对象在T0-t2至T0+t3时间段内的各个监控信号的状态信息及各个监控参数的数值信息，再转至步骤3)；
如果T0-Tc≥t2，并且T0-Tc＜t1，则利用通信网络获取监控对象在T0-t1至T0-t2时间段内的各个监控信号的状态信息及各个监控参数的数值信息，再转至步骤6)；
如果T0-Tc≥t1，则转至步骤9)；
监控对象的监控信号包括：过流信号、失压信号、超温信号、保护闭锁信号、保护动作信号；
监控对象的监控参数包括：三相电压、三相电流、工作温度、工作压力、运行有功功率；
如果一个监控对象有多个温度检测点，则该监控对象的工作温度是指该监控对象上的各个温度检测点所检测到的温度的平均值；
如果一个监控对象有多个压力检测点，则该监控对象的工作压力是指该监控对象上的各个压力检测点所检测到的压力的最大值；
3)对于监控对象的每个监控信号，如果该监控信号的状态在T0-t2至T0+t3时间段内发生过变动，则将该监控信号的状态值设置为1，反之则将该监控信号的状态值设置为0；
对于监控对象的每个监控参数，将该监控参数在T0-t2至T0+t3时间段内的峰值定义为该监控参数的特征值；
4)计算监控对象的特征函数值F1，计算公式为：
F1＝S1+S2
S1＝V1+V2+V3+V4+V5
其中，V1为监控对象的过流信号的状态值，V2为监控对象的失压信号的状态值，V3为监控对象的超温信号的状态值，V4为监控对象的保护闭锁信号的状态值，V5为监控对象的保护动作信号的状态值；
其中，A1为监控对象的三相电压中的任意一相的特征值，A2为监控对象的三相电流中的任意一相的特征值，A3为监控对象的工作温度的特征值，A4为监控对象的工作压力的特征值，A5为监控对象的运行有功功率的特征值；
其中，D1为监控对象的额定电压值，D2为监控对象的额定电流值，D3为监控对象的额定工作温度值，D4为监控对象的额定工作压力值，D5为监控对象的额定功率值；如果监控对象无压力检测点，则A4、D4均为0；
其中，k1为监控对象的电压可靠系数，k2为监控对象的电流可靠系数，k3为监控对象的温度容许系数，k4为监控对象的压力容许系数，k5为监控对象的功率可靠系数；k1、k2、k5的取值均为5，k3、k4的取值均为10％，S1、S2为中间变量；
5)如果监控对象的特征函数值F1大于等于1，则转步骤9)，反之则将故障录波数据包舍弃，再转至步骤10)；
6)对于监控对象的每个监控信号，如果该监控信号的状态在T0-t1至T0-t2时间段内发生过变动，则将该监控信号的状态值设置为1，反之则将该监控信号的状态值设置为0；
对于监控对象的每个监控参数，将该监控参数在T0-t1至T0-t2时间段内的峰值定义为该监控参数的特征值；
7)计算监控对象的特征函数值F2，计算公式为：
F2＝S1+S2
S1＝V1+V2+V3+V4+V5
其中，V1为监控对象的过流信号的状态值，V2为监控对象的失压信号的状态值，V3为监控对象的超温信号的状态值，V4为监控对象的保护闭锁信号的状态值，V5为监控对象的保护动作信号的状态值；
其中，A1为监控对象的三相电压中的任意一相的特征值，A2为监控对象的三相电流中的任意一相的特征值，A3为监控对象的工作温度的特征值，A4为监控对象的工作压力的特征值，A5为监控对象的运行有功功率的特征值；
其中，D1为监控对象的额定电压值，D2为监控对象的额定电流值，D3为监控对象的额定工作温度值，D4为监控对象的额定工作压力值，D5为监控对象的额定功率值；如果监控对象无压力检测点，则A4、D4均为0；
其中，k1为监控对象的电压可靠系数，k2为监控对象的电流可靠系数，k3为监控对象的温度容许系数，k4为监控对象的压力容许系数，k5为监控对象的功率可靠系数；k1、k2、k5的取值均为4，k3、k4的取值均为15％，S1、S2为中间变量；
8)如果监控对象的特征函数值F2大于等于1，则转步骤9)，反之则将故障录波数据包舍弃，再转至步骤10)；
9)从故障录波数据包中提取故障录波数据，并存储到存储介质中；
10)故障录波数据包的处理结束。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的电力系统监控对象故障录波数据处理方法，其特征在于：t1的取值为15分钟，t2的取值为5分钟，t3的取值为1分钟。
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