CN110441657A - 配用电系统故障录波方法、装置及存储介质 - Google Patents

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周卓伟
刘泽健
吕宇桦
郑群儒
陈敬峰
吴天文
李阳
姚尧翔
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks

Abstract

本发明公开了一种配用电系统故障录波方法、装置及存储介质，方法包括：以第一录波长度进行波形记录；超过阈值，则采用设定的第二录波长度进行故障波形记录；瞬变值超过阈值，之后的全部波形进行故障波形记录。装置包括：检测模块，对波形检测；定时录波模块，以第一录波长度进行波形记录；越限录波模块，超过阈值时，以第二录波长度进行故障波形记录；突变录波模块，波形瞬变值超过阈值，之后的全部波形进行故障波形记录。存储介质用于存储计算机程序，计算机程序用于实现上述的方法。本发明提供的配用电系统故障录波方法、装置及存储介质，准确的记录波形，合理分配录波长度，减小数据传输的负担，提高故障分析的效率和准确率。

Description

配用电系统故障录波方法、装置及存储介质
技术领域
本发明涉及电力系统技术领域，具体地说，涉及一种配用电系统故障录波方法、装置及存储介质。
背景技术
故障录波器是提高电力系统安全运行的重要自动装置，当电力系统发生故障或振荡时，它能进行故障录波，自动记录整个故障过程中各种电气量的变化。具体而言，故障录波器用于电力系统，可在系统发生故障时，自动地、准确地记录故障前、后过程的各种电气量的变化情况，通过这些电气量的分析、比较，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水平均有着重要作用。故障录波器只记录阈值越限时刻短暂时间内的各种电气量数据，这样导致进行故障分析时，其结果不够准确，影响到电力系统的正常运输，同时故障录波器记录波形的长度不合理，不仅增加了数据传输的负担，还影响到故障分析的效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种配用电系统故障录波方法、装置及存储介质，准确的记录波形，合理分配录波长度，减小数据传输的负担，提高故障分析的效率和准确率。
本发明公开的配用电系统故障录波方法、装置及存储介质所采用的技术方案是:
一种配用电系统故障录波方法，其特征在于，所述方法包括：
采用设定的频率和第一录波长度进行波形记录；
若波形的物理量超过设定的阈值时，则采用设定的第二录波长度进行故障波形记录，所述第二录波长度大于第一录波长度；
若波形的物理量瞬变值超过设定的阈值，则对超过阈值之后的全部波形进行故障波形记录。
作为优选方案，所述波形的记录具有最大录波长度，在设定的时间段内，若记录的波形达到最大录波长度，则停止波形记录。
作为优选方案，若检测到波形的物理量瞬变值超过设定的阈值，还记录超过阈值之前的若干波形。
作为优选方案，所述物理量包括波形的电流值和电压值。
作为优选方案，将记录的波形以文件的形式进行保存。
作为优选方案，对所述文件添加时间戳。
一种配用电系统故障录波装置，所述装置包括：
检测模块，用于对波形进行检测；
定时录波模块，以设定的频率和第一录波长度进行波形记录；
越限录波模块，若检测模块检测到波形的物理量超过设定的阈值时，启动越限录波模块以设定的第二录波长度进行故障波形记录，所述第二录波长度大于第一录波长度；
突变录波模块，若检测模块检测到波形的物理量瞬变值超过设定的阈值，启动突变录波模块对超过阈值之后的全部波形进行故障波形记录。
作为优选方案，所述突变录波模块还记录超过阈值之前的若干波形。
作为优选方案，还包括无线通讯模块，所述无线通讯模块用于装置与外接设备进行无线通讯。
一种计算机可读存储介质，所述存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序由处理器加载并执行以实现上述的方法。
本发明公开的配用电系统故障录波方法、装置及存储介质的有益效果是：波形正常时，以设定的频率和第一录波长度记录波形；当波形的物理量超过设定的阈值时，以设定的第二录波长度进行故障波形记录，第二录波长度大于第一录波长度；当波形的物理量瞬变值超过设定的阈值，对超过阈值之后的全部波形进行故障波形记录。在进行波形分析时，结合正常波形和故障波形进行波形分析，准确的记录波形的变化，提高故障分析的准确率。同时波形正常时，以长度较小的第一录波长度进行波形记录，在越限后以长度较大的第二录波长度进行波形记录，而在瞬变值越限后记录越限后的全部波形，根据实际情况合理分配适当的录波长度进行波形记录，减小数据传输的负担，对应情况匹配对应的波形长度，提高故障分析的效率。
附图说明
图1是本发明配用电系统故障录波装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和说明书附图对本发明做进一步阐述和说明:
一种配用电系统故障录波方法，所述方法包括：
采用设定的频率和第一录波长度进行波形记录；
若波形的物理量超过设定的阈值时，则采用设定的第二录波长度进行故障波形记录，所述第二录波长度大于第一录波长度；
若波形的物理量瞬变值超过设定的阈值，则对超过阈值之后的全部波形进行故障波形记录。
波形正常时，以设定的频率和第一录波长度记录波形；当波形的物理量超过设定的阈值时，以设定的第二录波长度进行故障波形记录，第二录波长度大于第一录波长度；当波形的物理量瞬变值超过设定的阈值，对超过阈值之后的全部波形进行故障波形记录。在进行波形分析时，结合正常波形和故障波形进行波形分析，准确的记录波形的变化，提高故障分析的准确率。同时波形正常时，以长度较小的第一录波长度进行波形记录，在越限后以长度较大的第二录波长度进行波形记录，而在瞬变值越限后记录越限后的全部波形，根据实际情况合理分配适当的录波长度进行波形记录，减小数据传输的负担，对应情况匹配对应的波形长度，提高故障分析的效率。
本方法支持50HZ/60HZ电网频率的故障录波，本实施例以50HZ的电网频率来进行说明。
对电网的波形进行录波时，其采样频率为4KHZ，即每一个周期波形采样80个点。
初始状态下，对波形进行检测，并采用设定的频率和第一录波长度进行波形记录。初始状态下，由于检测的是正常波形，因此设定的频率较低，设定的第一录波长度较短，减少占用的数据传输带宽。本实施例中，设定的值为每小时记录两个片段的长度，每个片段为5个周期波形，并把记录的片段生成文件进行保存。在波形检测的时候，会对波形的电流值和电压值进行一个瞬时值和有效值的计算，瞬时值为周期波形每一个采样点的电流值和电压值，有效值为每一个周期波形的有效电流值和电压值。
当检测到波形的电压有效值或电流有效值超过设定的阈值时，即波形越限，此时的波形为故障波形，并采用设定的第二录波长度进行故障波形记录，直至波形的电流值和电压值恢复正常范围内。设定的第二录波长度大于第一录波长度，在电网的波形出现越限后，采集更多的波形数据可以有利于故障的检测。本实施例中，设定的第二录波长度为四个片段，每个片段为5个周期波形，并把记录的片段生成文件进行保存。具体的，记录的四个片段包括检测到越限前的两个片段和越限后的两个片段，检测到的越限波形属于越限前的片段。
当检测到波形的电流值或电压值的瞬变值达到设定的阈值时，即波形突变，此时的波形为故障波形，并记录检测时刻之后的全部故障波形和检测时刻之前的若干波形，直至波形的电流值和电压值恢复正常范围内。在电网波形出现突变后，采集突变前若干波形和突变后的全部波形数据可以在最短时间内分析出故障，保障电网的正常运行。本实施例中，当检测到连续三个采样点的电流差值或电压差值超过了设定的阈值后，第三个采样点作为突变点，然后记录检测到的三个采样点和之后的全部波形，并把记录的片段生成文件进行保存。
进一步的，考虑到流量限制，波形的记录具有最大录波长度，在设定的时间段内，若记录的波形达到最大录波长度，则停止波形记录。本实施例中，最大的录波长度为三个小时内的录波长度达到60个片段，每个片段为5个周期波形。当故障波形的记录达到最大录波长度时，将会停止录波。
进一步的，为了方便数据的验证，记录波形而生成的文件将会添加时间戳。本实施例中，一次故障录波将会有一个唯一的时间戳，一个时间戳最多标记20个片段，当一次故障录波超过20个片段后，超过20而低于40部分的片段将会有另外一个唯一的时间戳，以此类推，直至每个片段都有对应的时间戳。
请参考图1，一种配用电系统故障录波装置，所述装置包括：
检测模块，用于对波形进行检测；
定时录波模块，以设定的频率和第一录波长度进行波形记录；
越限录波模块，若检测模块检测到波形的物理量超过设定的阈值时，启动越限录波模块以设定的第二录波长度进行故障波形记录，所述第二录波长度大于第一录波长度；
突变录波模块，若检测模块检测到波形的物理量瞬变值超过设定的阈值，启动突变录波模块对超过阈值之后的全部波形进行故障波形记录。
检测模块会对波形的电流值和电压值进行一个瞬时值和有效值的计算，瞬时值为周期波形每一个采样点的电流值和电压值，有效值为每一个周期波形的有效电流值和电压值。检测模块将检测后的波形输出至越限录波模块和突变录波模块，当波形达到越限录波模块或突变录波模块启动的要求时，检测模块将启动越限录波模块或突变录波模块进行波形记录。
定时录波模块、越限录波模块和突变录波模块之间相互独立。定时录波模块按照设定的频率和第一录波长度进行波形记录，当检测模块检测到波形异常时，则对应的启动对应的录波模块进行故障波形记录。
突变录波模块对超过阈值之后的全部波形和超过阈值之前的若干波形进行故障波形记录。
还包括无线通讯模块，所述无线通讯模块用于装置与外接设备进行无线通讯。外接设备与装置无线通讯连接后，可远程控制的装置的启动和关闭，还可以远程对装置的参数值进行修改，例如修改录波长度。
一种计算机可读存储介质，所述存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序由处理器加载并执行以实现上述的方法。例如，计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种配用电系统故障录波方法，其特征在于，所述方法包括：
采用设定的频率和第一录波长度进行波形记录；
若波形的物理量超过设定的阈值时，则采用设定的第二录波长度进行故障波形记录，所述第二录波长度大于第一录波长度；
若波形的物理量瞬变值超过设定的阈值，则对超过阈值之后的全部波形进行故障波形记录。
2.如权利要求1所述的配用电系统故障录波方法，其特征在于，所述波形的记录具有最大录波长度，在设定的时间段内，若记录的波形达到最大录波长度，则停止波形记录。
3.如权利要求1所述的配用电系统故障录波方法，其特征在于，若检测到波形的物理量瞬变值超过设定的阈值，还记录超过阈值之前的若干波形。
4.如权利要求1所述的配用电系统故障录波方法，其特征在于，所述物理量包括波形的电流值和电压值。
5.如权利要求1所述的配用电系统故障录波方法，其特征在于，将记录的波形以文件的形式进行保存。
6.如权利要求5所述的配用电系统故障录波方法，其特征在于，对所述文件添加时间戳。
7.一种配用电系统故障录波装置，其特征在于，所述装置包括：
检测模块，用于对波形进行检测；
定时录波模块，以设定的频率和第一录波长度进行波形记录；
越限录波模块，若检测模块检测到波形的物理量超过设定的阈值时，启动越限录波模块以设定的第二录波长度进行故障波形记录，所述第二录波长度大于第一录波长度；
突变录波模块，若检测模块检测到波形的物理量瞬变值超过设定的阈值，启动突变录波模块对超过阈值之后的全部波形进行故障波形记录。
8.如权利要求7所述的配用电系统故障录波装置，其特征在于，所述突变录波模块还记录超过阈值之前的若干波形。
9.如权利要求7所述的配用电系统故障录波装置，其特征在于，还包括无线通讯模块，所述无线通讯模块用于装置与外接设备进行无线通讯。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序由处理器加载并执行以实现权利要求1-6任意一项所述的方法。
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