CN110837027A - 基于电网故障情况下调度端关键信息抽取的辅助决策方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于故障电网调度端信息抽取技术领域，具体涉及基于电网故障情况下调度端关键信息抽取的辅助决策方法及系统；该方法包括实时采集各录波装置的各类信息数据；将采集的各类录波信息数据集中存储在数据服务器中，统一分类管理；检测与分析II区录波专网与III区企业办公网之间的通信连接故障、分析通信异常原因、监测故障录波装置异常时钟信号；分类统计全地区、个别地区的通断异常台账报表输出、接入率、在线率，为其它单位提供数据支持；故障波形分析模型编辑、故障单端双端测距分析；根据用户的请求发布或显示相关录波统计及分析信息；本发明能够准确地掌握电网故障信息，提高故障处理速度及事故分析水平。

Description

基于电网故障情况下调度端关键信息抽取的辅助决策方法及 系统

技术领域

本发明属于故障电网调度端信息抽取技术领域，具体涉及基于电网故障情况下调度端关键信息抽取的辅助决策方法及系统。

背景技术

随着电网规模的日益扩大，变电站距离市区越来越远，电网故障发生时需要到各变电站内调取故障录波波形来判断故障原因及测距，这对故障处理速度有非常大的影响，效率很低下，特别是在特高压交直流工程的陆续投产、区域电网之间的联系日益紧密的形势下，对电网的安全稳定运行和事故异常处理的要求相应提高；为了让继电保护、调度人员能及时准确地掌握电网故障情况，提高故障分析水平和处理速度，从而促进电网运行管理水平的发展，增强电网运行的经济性，将一个地区范围内的故障录波器信息联网，并通过故障录波器网络实现对相关故障波形数据的实时调阅浏览，保障对输变电设备故障的快速分析和应急处置，是大电网环境下亟需解决的问题；电网故障发生后，将在相互有联系的多个变电站产生大量的录波数据，同时上送的录波数据容易导致主子站通信网络中断，故障频发，设备死机，也会造成调度员判断的困惑，需逐台调阅录波数据，操作繁琐、效率不高，同时，故障的展示方式较为单一，不便于整体上进行判断、分析，因此，研发便于电力运维部门快速准确地处理系统故障，减缓调度数据网的通信压力的基于电网故障情况下调度端关键信息抽取的方法和辅助决策系统是很有必要的。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种操作使用方便，能够准确地掌握电网故障信息，提高故障处理速度及事故分析水平，提高工作效率、降低运维成本的基于电网故障情况下调度端关键信息抽取的辅助决策方法及系统。

本发明的目的是这样实现的：基于电网故障情况下调度端关键信息抽取的辅助决策方法，它包括：

利用以太网、TCP/IP技术以及录波装置所提供的联网功能实时采集各录波装置的各类信息数据；

将采集的各类录波信息数据集中存储在数据服务器中，统一分类管理；

检测与分析II区录波专网与III区企业办公网之间的通信连接故障、分析通信异常原因、监测故障录波装置异常时钟信号；

分类统计全地区、个别地区的通断异常台账报表输出、接入率、在线率，为其它单位提供数据支持；

故障波形分析模型编辑、故障单端双端测距分析；

根据用户的请求发布或显示相关录波统计及分析信息。

所述利用以太网、TCP/IP技术以及录波装置所提供的联网功能实时采集各录波装置的各类信息数据包括：通过录波专网远程操作录波器启动录波；通过录波专网自动定时获取各录波装置采集生成的录波文件。

所述将采集的各类录波信息数据集中存储在数据服务器中，统一分类管理包括：向本地用户提供操控及数据处理功能；向远方调控信息系统提供检索、调取站内录波装置的信息数据的功能。

所述分类统计全地区、个别地区的通断异常台账报表输出、接入率、在线率，为其它单位提供数据支持包括：根据其它单位的请求查询相关统计结果信息；向其它单位输出台账报表、接入率、在线率等统计结果。

所述根据用户的请求发布或显示相关录波统计及分析信息包括：

控制访问权限，画面、数据及报警事项的访问权限与人员相匹配,对不同人员、用户分配Web浏览、报文查询等权限；

内外网通讯中断、Web历史数据丢失或未存储时，由内网自动追补和人工追补，保证系统内外网历史数据的一致性；

web浏览器实时显示通信状态、历史通信状态曲线、设备接入率统计、设备在线率统计；

解析录波文件生成的数据模型并在界面中显示故障波形、故障分析报告；

响应用户的请求传输Web客户端应用程序、历史数据或报表。

基于电网故障情况下调度端关键信息抽取的辅助决策系统，它包括：

信息采集模块，用于利用以太网、TCP/IP技术以及录波装置所提供的联网功能实时采集各录波装置的各类信息数据；

信息存储模块，用于将采集的各类录波信息数据集中存储在数据服务器中，统一分类管理；

通信检测模块，用于检测与分析II区录波专网与III区企业办公网之间的通信连接故障、分析通信异常原因、监测故障录波装置异常时钟信号；

数据统计模块，用于分类统计全地区、个别地区的通断异常台账报表输出、接入率、在线率，为其它单位提供数据支持；

故障波形分析模块，用于故障波形分析模型编辑、故障单端双端测距分析；

WEB发布模块，用于根据用户的请求发布或显示相关录波统计及分析信息。

所述信息采集模块包括：远程控制单元，用于通过录波专网远程操作录波器启动录波；录波信息采集单元，用于通过录波专网自动定时获取各录波装置采集生成的录波文件。

所述信息存储模块包括：本地服务单元，用于向本地用户提供操控及数据处理功能；系统服务单元，用于向远方调控信息系统提供检索、调取站内录波装置的信息数据的功能。

所述数据统计模块包括：查询单元，用于根据其它单位的请求查询相关统计结果信息；台账报表输出单元，用于向其它单位输出台账报表、接入率、在线率等统计结果。

所述WEB发布模块包括：

用户控制单元，用于控制访问权限，画面、数据及报警事项的访问权限与人员相匹配,对不同人员、用户分配Web浏览、报文查询等权限；

数据维护单元，用于内外网通讯中断、Web历史数据丢失或未存储时，由内网自动追补和人工追补，保证系统内外网历史数据的一致性；

浏览统计单元，用于web浏览器实时显示通信状态、历史通信状态曲线、设备接入率统计、设备在线率统计；

WEB显示单元，用于解析录波文件生成的数据模型并在界面中显示故障波形、故障分析报告；

文件下载单元，用于响应用户的请求传输Web客户端应用程序、历史数据或报表。

本发明的有益效果：本发明利用成熟、可靠的以太网、TCP/IP技术以及录波装置所提供的联网功能，实现站内故障录波装置的集中、统一管理，在向本地用户提供丰富操控及数据处理功能的同时，具备向远方调控信息系统提供检索、调取站内录波装置的信息数据的功能；本发明可在不影响录波装置正常运行的前提下，实现对不同厂家型号录波器的各类信息的实时数据采集、故障分析、存储、WEB发布、通信异常原因分析、台账报表输出等功能，以便让继电保护、调度人员及时准确地掌握电网故障信息，提高故障处理速度及事故分析水平，提高工作效率、降低运维成本，从而促进电网运行管理水平的发展，提高电网运行的经济性。

附图说明

图1为本发明基于电网故障情况下调度端关键信息抽取的辅助决策方法的流程图。

图2为本发明使用的网络系统的框架示意图。

图3为本发明中WEB显示界面的WEB登陆界面的示意图。

图4为本发明中WEB显示界面的首页界面的示意图。

图5为本发明中WEB显示界面的故障查询界面的示意图。

图6为本发明中WEB显示界面的通断查询界面的示意图。

图7为本发明中WEB显示界面的通断统计界面的示意图。

图8为本发明中WEB显示界面的设备台账界面的示意图。

图9为本发明中WEB显示界面的启动统计界面的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

实施例1

如图1-9所示，基于电网故障情况下调度端关键信息抽取的辅助决策方法，它包括：

利用以太网、TCP/IP技术以及录波装置所提供的联网功能实时采集各录波装置的各类信息数据；

将采集的各类录波信息数据集中存储在数据服务器中，统一分类管理；

检测与分析II区录波专网与III区企业办公网之间的通信连接故障、分析通信异常原因、监测故障录波装置异常时钟信号；

分类统计全地区、个别地区的通断异常台账报表输出、接入率、在线率，为其它单位提供数据支持；

故障波形分析模型编辑、故障单端双端测距分析；

根据用户的请求发布或显示相关录波统计及分析信息。

基于电网故障情况下调度端关键信息抽取的辅助决策系统，它包括：

信息采集模块，用于利用以太网、TCP/IP技术以及录波装置所提供的联网功能实时采集各录波装置的各类信息数据；

信息存储模块，用于将采集的各类录波信息数据集中存储在数据服务器中，统一分类管理；

通信检测模块，用于检测与分析II区录波专网与III区企业办公网之间的通信连接故障、分析通信异常原因、监测故障录波装置异常时钟信号；

数据统计模块，用于分类统计全地区、个别地区的通断异常台账报表输出、接入率、在线率，为其它单位提供数据支持；

故障波形分析模块，用于故障波形分析模型编辑、故障单端双端测距分析；

WEB发布模块，用于根据用户的请求发布或显示相关录波统计及分析信息。

本发明使用的网络系统采用的是“采集站—主站”两级结构，“采集站”即为各电压等级厂站的站内录波网。如果站内组网录波器超过1台，采集站将使用以太网交换机汇接站内所有录波装置，对于不提供以太网远传接口的装置，需通过串口/以太网接口转换器实现组网，汇接交换机或录波器最终将被连至站内传输设备为录波网提供的2M上行通道或站内电力调度数据网非实时交换机(Ⅱ区交换机)，从而实现录波器与电力系统通信网(以下简称”录波器数据网”)的连接。

架设在调度端的采集服务器同样与录波器数据网相连，并通过该网络实现对所有联网录波装置之各类信息的实时采集、运行工况的监视以及远程操作；录波数据信息的综合分析、存储及故障推送由数据服务器负责；故障录波、装置工况、统计分析报表等信息数据在Ⅲ区的发布由办公网Web发布服务器实现。

综上，数据中心采集服务器通常部署在Ⅱ区，可以根据接入量和冗余要求灵活配置成1-4台服务器，办公网WEB发布服务器部署在Ⅲ区，通常为1台服务器，在Ⅱ区和Ⅲ区之间要加上单向传输隔离装置，保证系统的安全。

本发明利用成熟、可靠的以太网、TCP/IP技术以及录波装置所提供的联网功能，实现站内故障录波装置的集中、统一管理，在向本地用户提供丰富操控及数据处理功能的同时，具备向远方调控信息系统提供检索、调取站内录波装置的信息数据的功能；本发明可在不影响录波装置正常运行的前提下，实现对不同厂家型号录波器的各类信息的实时数据采集、故障分析、存储、WEB发布、通信异常原因分析、台账报表输出等功能，以便让继电保护、调度人员及时准确地掌握电网故障信息，提高故障处理速度及事故分析水平，提高工作效率、降低运维成本，从而促进电网运行管理水平的发展，提高电网运行的经济性。

实施例2

如图1-9所示，基于电网故障情况下调度端关键信息抽取的辅助决策方法，它包括：

利用以太网、TCP/IP技术以及录波装置所提供的联网功能实时采集各录波装置的各类信息数据；

将采集的各类录波信息数据集中存储在数据服务器中，统一分类管理；

检测与分析II区录波专网与III区企业办公网之间的通信连接故障、分析通信异常原因、监测故障录波装置异常时钟信号；

分类统计全地区、个别地区的通断异常台账报表输出、接入率、在线率，为其它单位提供数据支持；

故障波形分析模型编辑、故障单端双端测距分析；

根据用户的请求发布或显示相关录波统计及分析信息。

为了更好的效果，所述利用以太网、TCP/IP技术以及录波装置所提供的联网功能实时采集各录波装置的各类信息数据包括：通过录波专网远程操作录波器启动录波；通过录波专网自动定时获取各录波装置采集生成的录波文件；通过远程控制和集中定时获取的方式，可根据需要按照一定规律分时获取各录波装置的录波数据，防止大量录波数据同时上传造成的一系列问题，加强对电网故障信息的掌握。

为了更好的效果，所述将采集的各类录波信息数据集中存储在数据服务器中，统一分类管理包括：向本地用户提供操控及数据处理功能；向远方调控信息系统提供检索、调取站内录波装置的信息数据的功能；集中管理各地的录波装置获取相关录波数据并进行存储分析后，可为本地和远方调控信息系统提供应用支持，提高本方法的实用性。

为了更好的效果，所述分类统计全地区、个别地区的通断异常台账报表输出、接入率、在线率，为其它单位提供数据支持包括：根据其它单位的请求查询相关统计结果信息；向其它单位输出台账报表、接入率、在线率等统计结果；根据其它单位的需要为其提供查询和结果输出支持，提高本方法的实用性。

为了更好的效果，所述根据用户的请求发布或显示相关录波统计及分析信息包括：

控制访问权限，画面、数据及报警事项的访问权限与人员相匹配,对不同人员、用户分配Web浏览、报文查询等权限；

内外网通讯中断、Web历史数据丢失或未存储时，由内网自动追补和人工追补，保证系统内外网历史数据的一致性；

web浏览器实时显示通信状态、历史通信状态曲线、设备接入率统计、设备在线率统计；

解析录波文件生成的数据模型并在界面中显示故障波形、故障分析报告；

响应用户的请求传输Web客户端应用程序、历史数据或报表；通过web端为用户提供各种实用的查询、阅览、下载等功能，如图3-9所示，可方便对各等级厂站录波信息的查询和处理，及时进行分析和应急处置，提高工作效率，保障电网的安全运行。

基于电网故障情况下调度端关键信息抽取的辅助决策系统，它包括：

信息采集模块，用于利用以太网、TCP/IP技术以及录波装置所提供的联网功能实时采集各录波装置的各类信息数据；

信息存储模块，用于将采集的各类录波信息数据集中存储在数据服务器中，统一分类管理；

通信检测模块，用于检测与分析II区录波专网与III区企业办公网之间的通信连接故障、分析通信异常原因、监测故障录波装置异常时钟信号；

数据统计模块，用于分类统计全地区、个别地区的通断异常台账报表输出、接入率、在线率，为其它单位提供数据支持；

故障波形分析模块，用于故障波形分析模型编辑、故障单端双端测距分析；

WEB发布模块，用于根据用户的请求发布或显示相关录波统计及分析信息。

为了更好的效果，所述信息采集模块包括：远程控制单元，用于通过录波专网远程操作录波器启动录波；录波信息采集单元，用于通过录波专网自动定时获取各录波装置采集生成的录波文件；通过远程控制和集中定时获取的方式，可根据需要按照一定规律分时获取各录波装置的录波数据，防止大量录波数据同时上传造成的一系列问题，加强对电网故障信息的掌握。

为了更好的效果，所述信息存储模块包括：本地服务单元，用于向本地用户提供操控及数据处理功能；系统服务单元，用于向远方调控信息系统提供检索、调取站内录波装置的信息数据的功能；集中管理各地的录波装置获取相关录波数据并进行存储分析后，可为本地和远方调控信息系统提供应用支持，提高本方法的实用性。

为了更好的效果，所述数据统计模块包括：查询单元，用于根据其它单位的请求查询相关统计结果信息；台账报表输出单元，用于向其它单位输出台账报表、接入率、在线率等统计结果；根据其它单位的需要为其提供查询和结果输出支持，提高本方法的实用性。

为了更好的效果，所述WEB发布模块包括：

用户控制单元，用于控制访问权限，画面、数据及报警事项的访问权限与人员相匹配,对不同人员、用户分配Web浏览、报文查询等权限；

数据维护单元，用于内外网通讯中断、Web历史数据丢失或未存储时，由内网自动追补和人工追补，保证系统内外网历史数据的一致性；

浏览统计单元，用于web浏览器实时显示通信状态、历史通信状态曲线、设备接入率统计、设备在线率统计；

WEB显示单元，用于解析录波文件生成的数据模型并在界面中显示故障波形、故障分析报告；

文件下载单元，用于响应用户的请求传输Web客户端应用程序、历史数据或报表；通过web端为用户提供各种实用的查询、阅览、下载等功能，如图3-9所示，可方便对各等级厂站录波信息的查询和处理，及时进行分析和应急处置，提高工作效率，保障电网的安全运行。

本发明使用的网络系统采用的是“采集站—主站”两级结构，“采集站”即为各电压等级厂站的站内录波网。如果站内组网录波器超过1台，采集站将使用以太网交换机汇接站内所有录波装置，对于不提供以太网远传接口的装置，需通过串口/以太网接口转换器实现组网，汇接交换机或录波器最终将被连至站内传输设备为录波网提供的2M上行通道或站内电力调度数据网非实时交换机(Ⅱ区交换机)，从而实现录波器与电力系统通信网(以下简称”录波器数据网”)的连接。

架设在调度端的采集服务器同样与录波器数据网相连，并通过该网络实现对所有联网录波装置之各类信息的实时采集、运行工况的监视以及远程操作；录波数据信息的综合分析、存储及故障推送由数据服务器负责；故障录波、装置工况、统计分析报表等信息数据在Ⅲ区的发布由办公网Web发布服务器实现。

综上，数据中心采集服务器通常部署在Ⅱ区，可以根据接入量和冗余要求灵活配置成1-4台服务器，办公网WEB发布服务器部署在Ⅲ区，通常为1台服务器，在Ⅱ区和Ⅲ区之间要加上单向传输隔离装置，保证系统的安全。

本发明利用成熟、可靠的以太网、TCP/IP技术以及录波装置所提供的联网功能，实现站内故障录波装置的集中、统一管理，在向本地用户提供丰富操控及数据处理功能的同时，具备向远方调控信息系统提供检索、调取站内录波装置的信息数据的功能；本发明可在不影响录波装置正常运行的前提下，实现对不同厂家型号录波器的各类信息的实时数据采集、故障分析、存储、WEB发布、通信异常原因分析、台账报表输出等功能，以便让继电保护、调度人员及时准确地掌握电网故障信息，提高故障处理速度及事故分析水平，提高工作效率、降低运维成本，从而促进电网运行管理水平的发展，提高电网运行的经济性。

Claims (10)

1.基于电网故障情况下调度端关键信息抽取的辅助决策方法，其特征在于，所述方法包括：

利用以太网、TCP/IP技术以及录波装置所提供的联网功能实时采集各录波装置的各类信息数据；

将采集的各类录波信息数据集中存储在数据服务器中，统一分类管理；

检测与分析II区录波专网与III区企业办公网之间的通信连接故障、分析通信异常原因、监测故障录波装置异常时钟信号；

分类统计全地区、个别地区的通断异常台账报表输出、接入率、在线率，为其它单位提供数据支持；

故障波形分析模型编辑、故障单端双端测距分析；

根据用户的请求发布或显示相关录波统计及分析信息。

2.如权利要求1所述的基于电网故障情况下调度端关键信息抽取的辅助决策方法，其特征在于，所述利用以太网、TCP/IP技术以及录波装置所提供的联网功能实时采集各录波装置的各类信息数据包括：通过录波专网远程操作录波器启动录波；通过录波专网自动定时获取各录波装置采集生成的录波文件。

3.如权利要求1所述的基于电网故障情况下调度端关键信息抽取的辅助决策方法，其特征在于，所述将采集的各类录波信息数据集中存储在数据服务器中，统一分类管理包括：向本地用户提供操控及数据处理功能；向远方调控信息系统提供检索、调取站内录波装置的信息数据的功能。

4.如权利要求1所述的基于电网故障情况下调度端关键信息抽取的辅助决策方法，其特征在于，所述分类统计全地区、个别地区的通断异常台账报表输出、接入率、在线率，为其它单位提供数据支持包括：根据其它单位的请求查询相关统计结果信息；向其它单位输出台账报表、接入率、在线率等统计结果。

5.如权利要求1所述的基于电网故障情况下调度端关键信息抽取的辅助决策方法，其特征在于，所述根据用户的请求发布或显示相关录波统计及分析信息包括：

控制访问权限，画面、数据及报警事项的访问权限与人员相匹配,对不同人员、用户分配Web浏览、报文查询等权限；

内外网通讯中断、Web历史数据丢失或未存储时，由内网自动追补和人工追补，保证系统内外网历史数据的一致性；

web浏览器实时显示通信状态、历史通信状态曲线、设备接入率统计、设备在线率统计；

解析录波文件生成的数据模型并在界面中显示故障波形、故障分析报告；

响应用户的请求传输Web客户端应用程序、历史数据或报表。

6.基于电网故障情况下调度端关键信息抽取的辅助决策系统，其特征在于，所述系统包括：

信息采集模块，用于利用以太网、TCP/IP技术以及录波装置所提供的联网功能实时采集各录波装置的各类信息数据；

信息存储模块，用于将采集的各类录波信息数据集中存储在数据服务器中，统一分类管理；

通信检测模块，用于检测与分析II区录波专网与III区企业办公网之间的通信连接故障、分析通信异常原因、监测故障录波装置异常时钟信号；

数据统计模块，用于分类统计全地区、个别地区的通断异常台账报表输出、接入率、在线率，为其它单位提供数据支持；

故障波形分析模块，用于故障波形分析模型编辑、故障单端双端测距分析；

WEB发布模块，用于根据用户的请求发布或显示相关录波统计及分析信息。

7.如权利要求6所述的基于电网故障情况下调度端关键信息抽取的辅助决策系统，其特征在于，所述信息采集模块包括：远程控制单元，用于通过录波专网远程操作录波器启动录波；录波信息采集单元，用于通过录波专网自动定时获取各录波装置采集生成的录波文件。

8.如权利要求6所述的基于电网故障情况下调度端关键信息抽取的辅助决策系统，其特征在于，所述信息存储模块包括：本地服务单元，用于向本地用户提供操控及数据处理功能；系统服务单元，用于向远方调控信息系统提供检索、调取站内录波装置的信息数据的功能。

9.如权利要求6所述的基于电网故障情况下调度端关键信息抽取的辅助决策系统，其特征在于，所述数据统计模块包括：查询单元，用于根据其它单位的请求查询相关统计结果信息；台账报表输出单元，用于向其它单位输出台账报表、接入率、在线率等统计结果。

10.如权利要求6所述的基于电网故障情况下调度端关键信息抽取的辅助决策系统，其特征在于，所述WEB发布模块包括：

用户控制单元，用于控制访问权限，画面、数据及报警事项的访问权限与人员相匹配,对不同人员、用户分配Web浏览、报文查询等权限；

数据维护单元，用于内外网通讯中断、Web历史数据丢失或未存储时，由内网自动追补和人工追补，保证系统内外网历史数据的一致性；

浏览统计单元，用于web浏览器实时显示通信状态、历史通信状态曲线、设备接入率统计、设备在线率统计；

WEB显示单元，用于解析录波文件生成的数据模型并在界面中显示故障波形、故障分析报告；

文件下载单元，用于响应用户的请求传输Web客户端应用程序、历史数据或报表。

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