CN110350660A - 一种继电保护功能压板在线监视方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种继电保护功能压板在线监视方法和系统，通过首先获取各继电保护装置压板的周期性运行巡检信息，得到实际运行压板值，赋值到预先构建的相应继电保护装置压板模型中；然后根据预先建立的继电保护装置压板模型与压板正确性运行规则的关联关系，在预先构建的压板状态正确性校验告警专家库中进行查找，获取相应的继电保护装置压板正确性运行规则；最后响应于实际运行压板值与压板正确性运行规则中的压板值不符，输出相应压板的预警信息。能够根据压板实时值进行正确性校验并告警，有利于迅速消除故障，及时恢复供电，减小经济损失。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统智能分析与控制技术领域，特别是一种继电保护功能压板在线监视方法和系统。
背景技术
近年来，继电保护信息系统建设取得显著进步，基本实现了高电压等级厂站全覆盖，调度端、检修公司运维中心可以远程调阅继电保护装置信息和录波数据。专业支持系统的建设和可靠运行，为继电保护运行管理工作提供了支撑。
继电保护装置压板的正确投退直接关系着保护功能的可靠发挥。目前现场继电保护压板的投退主要由运行人员操作，由于运行人员对于继电保护知识掌握程度参差不齐，对压板的逻辑关系不完全清楚，压板误投的问题时有发生。近年来，仅西北区域330千伏及以上电网范围内，因压板误投导致的继电保护不正确事故达四起，其中两起事故导致了事故范围扩大，直接影响了系统运行安全。
因此，有必要开发建设基于继电保护信息的重要功能压板在线监视与预警应用，从技术上起到把关作用，确保继电保护运行安全。
发明内容
本发明的目的是提供一种继电保护功能压板在线监视方法和系统，可实现继电保护重要功能压板自动在线监视与预警功能，保障继电保护功能的可靠性，同时可提高保护运行精益化管理水平。
本发明采取的技术方案为，一种继电保护功能压板在线监视方法，包括：
获取并解析变电站继电保护装置模型文件，得到各继电保护装置压板信息；
根据各继电保护装置压板信息建立相应的继电保护装置压板模型，汇总得到继电保护压板模型库；
根据继电保护装置正常运行时的压板值，建立设定有各继电保护装置压板正确性运行规则的压板状态正确性校验告警专家库；
利用共同包含的压板参数，建立继电保护装置压板模型与继电保护装置压板正确性运行规则之间的关联关系；
获取各继电保护装置压板的运行巡检信息，得到实际运行压板值，赋值到相应继电保护装置压板模型中；
根据所述关联关系，查找压板状态正确性校验告警专家库中相应的继电保护装置压板正确性运行规则；
响应于实际运行压板值与压板正确性运行规则中的压板值不符，输出相应压板的预警信息。
本发明在应用时，可根据需要选择待监视的继电保护重要功能压板，并确定正常运行时的压板值，进而通过在线周期性巡检获取相应压板运行状态，并与正常运行压板值比较，根据比较结果进行相应的预警输出。
优选的，所述继电保护装置压板模型的模型参数还包括：压板所属装置、压板名称、压板模型ID以及压板值；
所述压板状态正确性校验告警专家库中的压板正确性运行规则参数包括：压板模型ID、压板名称及正确运行压板值；
获取实际运行压板值后，将其赋值到相应继电保护装置压板模型的压板值参数中。
优选的，继电保护压板模型库中的压板模型与压板状态正确性校验告警专家库内的压板运行规则之间通过压板模型ID进行关联。
优选的，继电保护装置压板模型的压板模型ID初始配置为空值；
建立继电保护装置压板模型与继电保护装置压板正确性运行规则之间的关联关系包括：
将继电保护压板模型库中各继电保护装置压板模型的压板名称，与压板状态正确性校验告警专家库中压板正确性运行规则的压板名称参数进行匹配，若匹配成功，则将相应压板正确性运行规则对应的压板模型ID赋值给相应继电保护装置压板模型的压板模型ID。所述匹配优选为模糊匹配。
优选的，所述压板正确性运行规则包括线路保护装置压板正确性运行规则、断路器保护装置压板正确性运行规则以及智能变电站保护装置压板正确性运行规则。线路保护装置压板一般包括差动保护压板、距离保护压板、零序电流保护压板、停用重合闸压板以及闭重三跳压板。断路器保护装置压板一般包括失灵保护压板和充电保护压板。智能变电站保护装置压板一般包括对应开关SV接收压板。各压板的正确运行压板值根据相应继电保护装置正常运行时的压板值确定。
优选的，对于线路保护装置压板和断路器保护压板，所述实际运行压板值为装置所关联一次设备带电情况下的周期性巡检运行压板值。
优选的，智能变电站保护装置压板包括对应开关SV接收压板，其实际运行压板值为，当存在与装置对应开关相连的3/2接线中开关和刀闸，且其中刀闸由分位转为合位同时开关位于分位时的周期性巡检运行压板值。可利用智能网调度支持系统提供的拓扑关联关系，查找与装置对应开关相连的3/2接线中开关和刀闸，进而根据智能电网调度支持系统提供的SOE信号判断刀闸及开关的变位情况。
优选的，所述压板预警信息以报表形式通过人机界面输出。方便监控人员查看。
另一方面，本发明还公开一种继电保护功能压板在线监视系统，包括：
模型文件解析模块，用于获取并解析变电站继电保护装置模型文件，得到各继电保护装置压板信息；
继电保护压板模型库构建模块，用于根据各继电保护装置压板信息建立相应的继电保护装置压板模型，汇总得到继电保护压板模型库；
压板状态正确性校验告警专家库构建模块，用于根据继电保护装置正常运行时的压板值，建立设定有各继电保护装置压板正确性运行规则的压板状态正确性校验告警专家库；
关联关系构建模块，用于利用共同包含的压板参数，建立继电保护装置压板模型与继电保护装置压板正确性运行规则之间的关联关系；
压板值在线获取模块，用于获取各继电保护装置压板的周期性巡检运行信息，得到实际运行压板值，赋值到相应继电保护装置压板模型中；
压板正确性运行规则查找模块，用于根据所述关联关系，查找压板状态正确性校验告警专家库中相应的继电保护装置压板正确性运行规则；
以及逻辑判断与预警输出模块，用于响应于实际运行压板值与压板正确性运行规则中的压板值不符，输出相应压板的预警信息。
第三方面，本发明还公开一种继电保护功能压板在线监视方法，包括：
获取各继电保护装置压板的周期性运行巡检信息，得到实际运行压板值，赋值到预先构建的相应继电保护装置压板模型中；
根据预先建立的继电保护装置压板模型与压板正确性运行规则的关联关系，在预先构建的压板状态正确性校验告警专家库中进行查找，获取相应的继电保护装置压板正确性运行规则；
响应于实际运行压板值与压板正确性运行规则中的压板值不符，输出相应压板的预警信息。
有益效果
与现有技术相比，本发明具有以下优点和进步：
通过解析继电保护设备模型文件建立继电保护装置压板模型库，并根据各继电保护装置正常运行时的压板值确定各压板正确性运行规则建立告警专家库，同时通过压板模型ID对两库中的继电保护装置压板信息进行关联。在进行在线监视时，只需实时获取各继电保护压板值，赋值到继电保护装置压板模型库，即可根据压板模型ID，从告警专家库中查找到相应压板的正确性运行规则，从而确定正确压板值。当压板值不符，则输出预警信息。也即，本发明的继电保护压板在线监视方法和系统能够实现对继电保护重要压板运行值的实时监视，并能够及时给出告警，有利于迅速消除故障，及时恢复供电，减小经济损失。
附图说明
图1所示为本发明继电保护功能压板在线监视原理示意框图；
图2所示为本发明继电保护功能压板在线监视方法的一种实施例流程示意图；
图3所示为本发明继电保护功能压板在线监视方法的另一种实施例流程示意图；
图4所示为线路保护装置压板告警逻辑示意图；
图5所示为断路器保护装置压板告警逻辑示意图；
图6是所示为智能变电站保护SV压板告警逻辑示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例进一步描述。
实施例1
结合图1和图2，本实施例的继电保护功能压板在线监视方法，包括：
获取并解析变电站继电保护装置模型文件，得到各继电保护装置压板信息；
根据各继电保护装置压板信息建立相应的继电保护装置压板模型，汇总得到继电保护压板模型库；
根据继电保护装置正常运行时的压板值，建立设定有各继电保护装置压板正确性运行规则的压板状态正确性校验告警专家库；
利用共同包含的压板参数，建立继电保护装置压板模型与继电保护装置压板正确性运行规则之间的关联关系；
获取各继电保护装置压板的运行巡检信息，得到实际运行压板值，赋值到相应继电保护装置压板模型中；
根据所述关联关系，查找压板状态正确性校验告警专家库中相应的继电保护装置压板正确性运行规则；
响应于实际运行压板值与压板正确性运行规则中的压板值不符，输出相应压板的预警信息。
本实施例具体步骤包括：
S1，从变电站端召唤模型文件，模型文件中描述了继电保护设备压板信息，解析模型文件可得到压板信息，构建的继电保护装置压板模型的模型参数主要包括压板所属装置、压板名称、压板值及压板模型ID。压板模型ID是为本发明能够实现压板模型库与专家库之间的关联关系而设计，但因为模型文件中不含压板模型ID，所以建立继电保护装置压板模型时将压板模型ID置为空值。可利用现有继电保护在线监视与分析系统提供建模工具实现继电保护装置及其压板的建模。
S2，基于S1解析得到的继电保护装置压板信息，根据相应继电保护装置正常运行时的压板值，建立压板状态正确性校验及告警专家库。该专家库中即根据正常运行时的压板值设定了对应各继电保护装置压板的正确性运行规则，规则参数包括压板模型ID、压板名称及正确运行压板值，如下表所示：
表1 线路保护装置压板正确性运行规则
| 压板名称 | 正确运行压板值 |
| 差动保护压板 | 合位 |
| 距离保护压板 | 合位 |
| 零序电流保护压板 | 合位 |
| 停用重合闸 | 分位 |
| 闭重三跳压板 | 分位 |
表2 断路器保护装置压板正确性运行规则
| 压板名称 | 正确运行压板值 |
| 失灵保护压板 | 合位 |
| 充电保护压板 | 分位 |
表3 断路器保护装置压板正确性运行规则
| 压板名称 | 正确运行压板值 |
| 对应开关SV接收压板 | 合位 |
S3，关联继电保护压板模型库与压板状态正确性校验及告警专家库，关联方法为：对继电保护压板模型库中的压板名称，和压板状态正确性校验及告警专家库中的压板名称进行模糊匹配，如果匹配成功，将压板状态正确性校验及告警专家库中的压板模型ID赋值给继电保护压板模型库中压板模型ID，后续即可通过压板模型ID建立起联系。
S4，利用继电保护在线监视与分析系统提供的重要压板周期性自动巡检软件，对继电保护重要功能压板进行周期性监视，获取监视得到的继电保护装置运行压板值，并将运行压板值保存到继电保护装置压板模型库内相应的压板模型中。
S5，通过压板模型ID查找压板状态正确性校验及告警专家库，获取相应压板正确运行性规则中已规定的压板参考值。
S6，将压板实时运行值与压板参考值进行比较，若两者不相符则输出相应压板的告警信息。
步骤S5和S6中，对于线路保护装置和断路器保护装置，首先根据继电保护监视与分析系统提供的一二次设备关联关系找到保护装置对应的一次设备，然后判断对应的一次设备是否带电，在带电的情况下，基于继电保护装置压板模型库中的压板模型ID检索到压板状态正确性校验及告警专家库中的正确运行压板值，将继电保护装置压板模型库中的压板值与压板状态正确性校验及告警专家库中的正确运行压板值进行比对，如果压板值不一致则给出预警，并将预警结果以报表的形式提供给用户。
预警逻辑参考图4和图5，包括：
继电保护装置压板模型库中的差动保护压板值是分位，给出预警；
继电保护装置压板模型库中的距离保护压板值是分位，给出预警；
继电保护装置压板模型库中的零序电流保护压板值是分位，给出预警；
继电保护装置压板模型库中的停用重合闸压板值是合位，给出预警；
继电保护装置压板模型库中的闭重三跳压板值是合位，给出预警；
继电保护装置压板模型库中的失灵保护压板值是分位，给出预警；
继电保护装置压板模型库中的充电保护压板值是合位，给出预警。
对于智能变电站保护装置，根据继电保护监视与分析系统提供的一二次设备关联关系，找到保护装置对应的开关，基于智能电网调度支持系统提供的拓扑关联关系，找到与上述开关相连的3/2接线中开关和刀闸。如果能找到3/2接线中开关和刀闸，则根据智能电网调度支持系统提供的SOE信号判断刀闸及开关的变化情况，如果刀闸出现由分位转合位的变化及开关是分位的情况下，基于继电保护装置压板模型库中的压板模型ID检索到压板状态正确性校验及告警专家库中的正确运行压板值，将继电保护装置压板模型库中的压板值与压板状态正确性校验及告警专家库中的正确运行压板值进行比对，如果压板值不一致则给出预警，并将预警结果以人机界面的形式提供给用户，预警逻辑参考图6，继电保护装置压板模型库中的对应开关SV接收压板值是分位，给出预警。
实施例2
本实施例为一种继电保护功能压板在线监视系统，包括：
模型文件解析模块，用于获取并解析变电站继电保护装置模型文件，得到各继电保护装置压板信息；
继电保护压板模型库构建模块，用于根据各继电保护装置压板信息建立相应的继电保护装置压板模型，汇总得到继电保护压板模型库；
压板状态正确性校验告警专家库构建模块，用于根据继电保护装置正常运行时的压板值，建立设定有各继电保护装置压板正确性运行规则的压板状态正确性校验告警专家库；
关联关系构建模块，用于利用共同包含的压板参数，建立继电保护装置压板模型与继电保护装置压板正确性运行规则之间的关联关系；
压板值在线获取模块，用于获取各继电保护装置压板的周期性巡检运行信息，得到实际运行压板值，赋值到相应继电保护装置压板模型中；
压板正确性运行规则查找模块，用于根据所述关联关系，查找压板状态正确性校验告警专家库中相应的继电保护装置压板正确性运行规则；
以及逻辑判断与预警输出模块，用于响应于实际运行压板值与压板正确性运行规则中的压板值不符，输出相应压板的预警信息。
实施例3
参考图3所示，本实施例为与实施例1基于相同发明构思的继电保护功能压板在线监视方法，包括：
根据预先制定的巡检计划，获取各继电保护装置压板的周期性运行巡检信息，得到每次巡检的实际运行压板值，赋值到预先构建的相应继电保护装置压板模型中；
根据预先建立的继电保护装置压板模型与压板正确性运行规则的关联关系，在预先构建的压板状态正确性校验告警专家库中进行查找，获取相应的继电保护装置压板正确性运行规则；
响应于实际运行压板值与压板正确性运行规则中的压板值不符，输出相应压板的预警信息。
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。
以上结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (10)
1.一种继电保护功能压板在线监视方法，其特征是，包括：
获取并解析变电站继电保护装置模型文件，得到各继电保护装置压板信息；
根据各继电保护装置压板信息建立相应的继电保护装置压板模型，汇总得到继电保护压板模型库；
根据继电保护装置正常运行时的压板值，建立设定有各继电保护装置压板正确性运行规则的压板状态正确性校验告警专家库；
利用共同包含的压板参数，建立继电保护装置压板模型与继电保护装置压板正确性运行规则之间的关联关系；
获取各继电保护装置压板的运行巡检信息，得到实际运行压板值，赋值到相应继电保护装置压板模型中；
根据所述关联关系，查找压板状态正确性校验告警专家库中相应的继电保护装置压板正确性运行规则；
响应于实际运行压板值与压板正确性运行规则中的压板值不符，输出相应压板的预警信息。
2.根据权利要求1所述的继电保护功能压板在线监视方法，其特征是，所述继电保护装置压板模型的模型参数还包括：压板所属装置、压板名称、压板模型ID以及压板值；
所述压板状态正确性校验告警专家库中的压板正确性运行规则参数包括：压板模型ID、压板名称及正确运行压板值；
获取实际运行压板值后，将其赋值到相应继电保护装置压板模型的压板值参数中。
3.根据权利要求2所述的继电保护功能压板在线监视方法，其特征是，继电保护压板模型库中的压板模型与压板状态正确性校验告警专家库内的压板运行规则之间通过压板模型ID进行关联。
4.根据权利要求2所述的继电保护功能压板在线监视方法，其特征是，继电保护装置压板模型的压板模型ID初始配置为空值；
建立继电保护装置压板模型与继电保护装置压板正确性运行规则之间的关联关系包括：
将继电保护压板模型库中各继电保护装置压板模型的压板名称，与压板状态正确性校验告警专家库中压板正确性运行规则的压板名称参数进行匹配，若匹配成功，则将相应压板正确性运行规则对应的压板模型ID赋值给相应继电保护装置压板模型的压板模型ID。
5.根据权利要求1所述的继电保护功能压板在线监视方法，其特征是，所述压板正确性运行规则包括线路保护装置压板正确性运行规则、断路器保护装置压板正确性运行规则以及智能变电站保护装置压板正确性运行规则。
6.根据权利要求5所述的继电保护功能压板在线监视方法，其特征是，对于线路保护装置压板和断路器保护压板，所述实际运行压板值为装置所关联一次设备带电情况下的周期性巡检运行压板值。
7.根据权利要求5所述的继电保护功能压板在线监视方法，其特征是，智能变电站保护装置压板包括对应开关SV接收压板，其实际运行压板值为，当存在与装置对应开关相连的3/2接线中开关和刀闸，且其中刀闸由分位转为合位同时开关位于分位时的周期性巡检运行压板值。
8.根据权利要求1所述的继电保护功能压板在线监视方法，其特征是，所述压板预警信息以报表形式通过人机界面输出。
9.一种继电保护功能压板在线监视系统，其特征是，包括：
模型文件解析模块，用于获取并解析变电站继电保护装置模型文件，得到各继电保护装置压板信息；
继电保护压板模型库构建模块，用于根据各继电保护装置压板信息建立相应的继电保护装置压板模型，汇总得到继电保护压板模型库；
压板状态正确性校验告警专家库构建模块，用于根据继电保护装置正常运行时的压板值，建立设定有各继电保护装置压板正确性运行规则的压板状态正确性校验告警专家库；
关联关系构建模块，用于利用共同包含的压板参数，建立继电保护装置压板模型与继电保护装置压板正确性运行规则之间的关联关系；
压板值在线获取模块，用于获取各继电保护装置压板的周期性巡检运行信息，得到实际运行压板值，赋值到相应继电保护装置压板模型中；
压板正确性运行规则查找模块，用于根据所述关联关系，查找压板状态正确性校验告警专家库中相应的继电保护装置压板正确性运行规则；
以及逻辑判断与预警输出模块，用于响应于实际运行压板值与压板正确性运行规则中的压板值不符，输出相应压板的预警信息。
10.一种继电保护功能压板在线监视方法，其特征是，包括：
获取各继电保护装置压板的周期性运行巡检信息，得到实际运行压板值，赋值到预先构建的相应继电保护装置压板模型中；
根据预先建立的继电保护装置压板模型与压板正确性运行规则的关联关系，在预先构建的压板状态正确性校验告警专家库中进行查找，获取相应的继电保护装置压板正确性运行规则；
响应于实际运行压板值与压板正确性运行规则中的压板值不符，输出相应压板的预警信息。
Priority Applications (1)
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