CN110412381A - 基于信息驱动的智能变电站二次设备缺陷诊断系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于信息驱动的智能变电站二次设备缺陷诊断方法，包括以下步骤：检测二次侧的告警信号，并获取与所述告警信号关联的二次侧设备的接收信息；根据所述接收信息的传递过程建立二次侧设备的缺陷信息流，并将所述缺陷信息流分为若干分信息流，所述分信息流包括源端设备节点、源端接口节点、传输路径、始端接口节点、始端设备节点5个部分；对所述缺陷信息流始端的分信息流逐一诊断，若在该分信息流中诊断出缺陷元件，则停止，否则将该分信息流的源端设备节点作为下一个分信息流的始端设备节点继续诊断，直到找到缺陷元件；若诊断完整个所述缺陷信息流也未找到缺陷元件，则检测下一个告警信号并按照上述过程诊断缺陷元件。

Description

基于信息驱动的智能变电站二次设备缺陷诊断系统及方法

技术领域

本发明涉及智能变电站、二次设备、故障缺陷的诊断，具体涉及基于信息驱动的智能变电站二次设备缺陷诊断系统及方法。

背景技术

智能变电站二次设备发生缺陷，将使一次设备的监视、控制受到影响，甚至会引起继电保护装置的误动、拒动，威胁电力系统的安全稳定运行。因此，如何快速消除智能变电站二次设备缺陷一直是继电保护工作者不断思考和探索的问题。

作为缺陷处理的第一步，缺陷诊断的准确率和效率是缺陷处理的关键。一直以来，智能变电站二次设备的缺陷诊断多依靠检修人员的经验，未能充分利用智能变电站二次系统结构统一化、二次设备信息标准化的优势，导致缺陷诊断的效率和准确率较低。

发明内容

本发明为了解决现有技术在二次设备侧检测诊断方法缺失、老旧以及不能充分利用智能变电站二次系统结构统一化的问题，提供基于信息驱动的智能变电站二次设备缺陷诊断方法，通过。

本发明通过下述技术方案实现：

基于信息驱动的智能变电站二次设备缺陷诊断方法，包括以下步骤：

步骤S1、检测二次侧的告警信号，并获取与所述告警信号关联的二次侧设备的接收信息；

步骤S2、根据所述接收信息的传递过程建立二次侧设备的缺陷信息流，并将所述缺陷信息流分为若干分信息流，所述分信息流包括源端设备节点、源端接口节点、传输路径、始端接口节点、始端设备节点5个部分；

步骤S3、对所述缺陷信息流始端的分信息流逐一诊断，若在该分信息流中诊断出缺陷元件，则停止，否则将该分信息流的源端设备节点作为下一个分信息流的始端设备节点继续诊断，直到找到缺陷元件；

步骤S4、若诊断完整个所述缺陷信息流也未找到缺陷元件，则检测下一个告警信号并按照步骤S1至步骤S3诊断缺陷元件。

其中二次侧包括智能变电站继电保护装置、测控装置、合并单元、智能终端等等，从智能变电站二次设备缺陷信息流始端的分信息流开始，对每个分信息流进行缺陷诊断，若诊断出缺陷元件则停止对此分信息流的缺陷诊断，否则将此分信息流的源端设备节点作为下一个分信息流的始端设备节点，按同样的方法继续对下一个分信息流进行缺陷诊断，直到找到缺陷元件，若诊断完整个缺陷信息流，也未找到缺陷元件，则说明缺陷元件不存在于此缺二次设备缺陷信息流中，需对下一个告警信息的二次设备缺陷信息流进行诊断。

作为优选，利用IEC61850客户端从智能变电站站控层交换机获取MMS报文形式的二次设备告警信号、从智能变电站间隔层交换机获取GOOSE报文形式的二次设备告警信号。

进一步的，所述分信息流的诊断方式为：获取传输路径上的信息，通过判断该信息的正确性，并结合信息的传输路径来找到缺陷元件。首先检查所述传输路径，若传输路径正常则检查始端接口节点，若始端接口节点正常则诊断为始端设备节点故障，否则诊断为始端接口节点故障；若传输路径不正常则检查源端接口节点，若源端接口节点正常则诊断为源端设备节点故障，否则诊断下一个分信息流。

智能变电站二次设备仅能对接受到的信息进行判断并发出相应的告警信号，因此每个告警信号均可与发出该告警信号的二次设备所接收到的信息产生关联。作为优选，利用专家系统获取智能变电站二次设备告警信号关联的设备接收信息；

所述智能变电站二次设备告警信号所关联的接收信息，在智能变电站二次设备间传递的全过程为智能变电站二次设备缺陷信息流。

所述源端设备节点、源端接口节点、传输路径、始端接口节点、始端设备节点是对智能变电站二次设备的拓扑，所述源端设备为发出信息的二次设备，始端设备为接收信息的二次设备，传输路径为传输信息的二次设备，源端接口提供源端设备与信息传输路径的连接方式，始端接口提供始端设备与信息传输路径的连接方式。

基于信息驱动的智能变电站二次设备缺陷诊断系统，包括信号采集模块、信号处理模块、缺陷诊断模块，其中：

所述信号采集模块用于采集告警信号，并将所述告警信号发送至信号处理模块；

所述信号处理模块用于在收到接收信息时，根据该接收信息的传递过程建立缺陷信息流，并将该缺陷信息流分为包括源端设备节点、源端接口节点、传输路径、始端接口节点、始端设备节点的分信息流；

所述缺陷诊断模块用于对分信息流逐一诊断。

可选的，所述信号采集模块采用智能变电站二次设备中现有的设备。

可选的，所述接收信息为采样报文、开关量报文等二次设备接收到的信息。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本发明提出了一种基于信息驱动的智能变电站二次设备缺陷诊断方法。方法通过智能变电站二次设备告警信号构建二次设备缺陷信息流，再根据二次设备缺陷信息流对智能变电站二次设备缺陷进行诊断。本发明为智能变电站二次设备缺陷智能诊断提供了技术基础。

本发明建立了智能变电站二次设备缺陷信息流，将智能变电站二次设备缺陷信息的传递用缺陷信息流的方式表现出来，解决了缺陷信息与二次设备无法关联的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明所述分信息流示意图；

图2为本发明所述分信息流缺陷诊断流程图；

图3为本发明所述缺陷诊断流程图；

图4为本发明所述某220kV智能变电站261间隔1号线路保护“采样异常”告警信号缺陷信息流示例；

图5为本发明所述缺陷诊断示例的缺陷信息流；

图6位本发明所述缺陷诊断示例的缺陷分信息流。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图4所示，缺陷信息流用图形的方式表现出来。

以某220kV智能变电站261间隔1号线路保护“采样异常”告警信号为例，说明缺陷诊断信息流的构建方法，如下：

(1)将该告警信号关联为该保护装置的电压电流采样值报文，该采样值是保护装置通过接收SV采样报文而来。

(2)通过SCD文件可知，261间隔1号线路保护装置的SV采样报文由261间隔1号合并单元通过光纤直传而来，该光纤为“261间隔1号线路保护SV直采光纤”，接入261间隔1号线路保护通信插件的第一个光口和261间隔1号合并单元通信插件的第二个光口。

(3)该合并单元的SV包含261间隔线路电流采样值、母线电压采样值、同期电压采样值，其中线路电流和同期电压由合并单元通过模拟量采样后再AD转换而来，而母线电压则通过220kV母线1号合并单元通过直采光纤级联而来，级联端口分别为261间隔1号合并单元通信插件的第一个光口和220kV母线合并单元通信插件的第一个光口，级联光纤为“261间隔1号母线电压级联光纤”。

(4)对于1号母线合并单元，其提供给261间隔1号合并单元的级联电压是通过模拟量采样后再AD转换而来。至此，261间隔1号线路保护装置的SV采样报文的数字信息流梳理完成。

(5)再接着梳理非数字部分的信息流，对于1号母线合并单元，其I、II母的母线电压分别是由I母PT第一个绕组和II母PT第一个绕组通过二次电缆接入合并单元采样插件的1、2、3、4号端子和5、6、7、8号端子，这八个端子又分别连接至屏柜上的4UD1、4UD2、4UD3、4UD4、4UD5、4UD6、4UD7、4UD8端子。

(6)对于261间隔1号合并单元的同期电压，是由261间隔PT通过二次电缆接入合并单元采样插件的9、10号端子，这两个端子又分别连接至屏柜上的1UD1、1UD2端子。

(7)对于261间隔1号合并单元的电流，是由261间隔CT第一个绕组通过二次电缆接入合并单元采样插件的1、2、3、4号端子，这四个端子又分别连接至屏柜上的1ID1、1ID2、1ID3、1ID4端子。至此，261间隔1号线路保护装置的SV采样报文的非数字信息流梳理完成。

实施例2

以某智能变电站缺陷诊断过程对方法进行说明。

某220kV智能变电站220kV甲乙线1号智能终端面板GOOSE告警灯亮，后台报该智能终端收测控装置GOOSE链路中断。缺陷诊断流程如下：

(1)确认智能终端收测控装置GOOSE链路中断关联接收信息为智能终端接收的测控装置GOOSE报文，于是形成缺陷信息流如图5所示。

(2)从缺陷信息流的始端分信息流开始进行缺陷诊断，如图6所示。首先，将220kV甲乙线1号智能终端GOOSE组网光纤与220kV甲乙线1号智能终端的接口取下，利用手持式报文分析仪抓取此光纤回路上的报文，发现无任何报文信息；然后抓取220kV甲乙线测控装置4口发出来的报文，发现其报文正常。由此可诊断缺陷为220kV甲乙线1号智能终端GOOSE组网光纤故障，更换此光纤后，告警消失。由于从此分信息流中以诊断出缺陷，因此无需再进行下一个分信息流的缺陷诊断。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.基于信息驱动的智能变电站二次设备缺陷诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、检测二次侧的告警信号，并获取与所述告警信号关联的二次侧设备的接收信息；

步骤S2、根据所述接收信息的传递过程建立二次侧设备的缺陷信息流，并将所述缺陷信息流分为若干分信息流，所述分信息流包括有源端设备节点、源端接口节点、传输路径、始端接口节点、始端设备节点5个部分；

步骤S3、对所述缺陷信息流始端的分信息流逐一诊断，若在该分信息流中诊断出缺陷元件，则停止，否则将该分信息流的源端设备节点作为下一个分信息流的始端设备节点继续诊断，直到找到缺陷元件；

步骤S4、若诊断完整个所述缺陷信息流也未找到缺陷元件，则检测下一个告警信号并按照步骤S1至步骤S3诊断缺陷元件。

2.根据权利要求1所述的基于信息驱动的智能变电站二次设备缺陷诊断方法，其特征在于，所述告警信号通过智能变电站站控层交换机、智能变电站间隔层交换机获取。

3.根据权利要求1所述的基于信息驱动的智能变电站二次设备缺陷诊断方法，其特征在于，所述分信息流的诊断方式为：首先检查所述传输路径，若传输路径正常则检查始端接口节点，若始端接口节点正常则诊断为始端设备节点故障，否则诊断为始端接口节点故障；若传输路径不正常则检查源端接口节点，若源端接口节点正常则诊断为源端设备节点故障，否则诊断诊断下一个分信息流。

4.根据权利要求1所述的基于信息驱动的智能变电站二次设备缺陷诊断方法，其特征在于，所述接收信息为采样报文、开关量报文。

5.基于信息驱动的智能变电站二次设备缺陷诊断系统，其特征在于，包括信号采集模块、信号处理模块、缺陷诊断模块，其中：

所述信号采集模块用于采集告警信号，并将该告警信号发送至信号处理模块；

所述信号处理模块用于在接收到告警信号时，根据告警信号获取与所其关联的二次设备的接收信息，通过该接收信息的传递过程建立缺陷信息流，并将该缺陷信息流分为包括源端设备节点、源端接口节点、传输路径、始端接口节点、始端设备节点的分信息流；

所述缺陷诊断模块用于对分信息流逐一诊断。

6.根据权利要求5所述的基于信息驱动的智能变电站二次设备缺陷诊断系统，其特征在于，所述信号采集模块采用智能变电站二次设备中现有的设备。

7.根据权利要求5所述的基于信息驱动的智能变电站二次设备缺陷诊断系统，其特征在于，所述接收信息为采样报文、开关量报文。