CN111475122B - 一种继电保护动作报文远程打印系统及方法 - Google Patents

一种继电保护动作报文远程打印系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种继电保护动作报文远程打印系统和方法，该系统包括调度端管理模块、站端汇集模块和就地端采集模块；调度端管理模块管理区域内的站端汇集模块和接收动作报告；站端汇集模块汇集数据并实时上传给调度端管理模块、下发命令协助就地端采集模块启动打印；就地端采集模块采集数据，并上传。基于该系统，还提出了打印方法，实时监测故障发生T0时刻；按照时间序列依次延时，触发继电保护装置开入量启动打印，输出最近的一次动作报告；进行信息提取并上报。本发明利用继电保护装置的打印接口来采集保护装置的动作报文信息，快速完整地将保护装置的动作报文上送到调度端，为及时分析故障，尽快查明故障情况，快速恢复供电提供有力支撑。

Description

一种继电保护动作报文远程打印系统及方法
技术领域
本发明属于电力系统继电保护领域，特别涉及一种继电保护动作报文远程打印系统及方法。
背景技术
随着社会的发展，电力系统的供电可靠性对社会的影响越来越大，在电网发生故障后，尽快查明故障情况，快速恢复供电显得越来越重要。而电网发生故障时相关继电保护装置的故障信息能否快速完整正确地传送至相关调度机构，对分析故障并为各级领导及专业部门提供处理故障决策、安排人力物力查找故障点等工作所需要的信息，从而快速恢复供电非常关键。
目前变电站继电保护装置故障信息上送至相关调度机构的途径主要有SCADA系统及保信系统，但SCADA系统仅上送简单的保护动作信号及开关位置信号，而保信系统上送的信息也不全面，如无法完整正确上送保护装置的功能压板状态及测距数据等信息，上述数据需要依赖变电运行人员到变电站打印保护装置的动作报文然后上报才能得到，此外由于保信子站接入了整个变电站的保护装置及录波装置，当电网发生故障时，大量保护装置及录波装置同时启动并向保信系统传送数据，导致保信系统上送数据耗时相当多，有些录波数据甚至在故障发生后数小时后才能完成上送，这非常不利于尽快查明故障情况，快速恢复供电。
在变电站的运行维护中，传统的保护屏柜上自带打印机的方式通常存在以下不足：一方面，装置打印的动作报告、装置参数、定值单等纸质文件只能就地阅读，纸质文件中包含的大量实用信息不能被充分利用，不能智能化的提供决策定位问题，也不利于备份及归档保存，更无法接入到电力系统的信息共享平台中，实现信息的共享和整合；另一方面，由于地区需求差异，装置打印的内容和格式也很难满足不同用户的阅读习惯，且在装置内部实现这些差异化的工程定制，有很大的困难。
发明内容
本发明提出了一种继电保护动作报文远程打印系统及方法，利用继电保护装置的打印接口和保护启动接点来采集保护装置的动作报文信息，快速完整地将保护装置的动作报文上送到调度端，为及时分析故障，尽快查明故障情况，快速恢复供电提供有力支撑，从而有效提高供电可靠性。
为了实现上述目的，本发明提出了一种继电保护动作报文远程打印系统,包括调度端管理模块、站端汇集模块和就地端采集模块；
所述调度端管理模块通过远程调阅命令管理区域内的站端汇集模块、以及接收继电保护装置的动作报告；
所述站端汇集模块汇集就地端采集模块的数据并实时上传给调度端管理模块、下发调度端管理模块的远程调阅命令以协助就地端采集模块远程启动打印；
所述就地端采集模块实时监测故障发生时刻，按照整定时间序列依次延时，触发继电保护装置开入板开启打印，并采集继电保护装置打印口的数据，实时上传到站端汇集模块。
进一步的，所述调度端管理模块用于部署于调度中心。
进一步的，所述站端汇集模块的数量为一个或者多个；所述站端汇集模块用于部署于厂站内，且与多个就地端采集模块通信。
进一步的，所述站端汇集模块通过串口通信协议与多个就地端采集模块通信。
进一步的，所述就地端采集模块用于安装在继电保护屏柜的顶端或者底部；且与继电保护装置打印口连接。
进一步的，所述就地端采集模块通过机柜端子排采用RS232与继电保护装置打印口连接。
进一步的，所述就地端采集模块实时监测继电保护装置开出板上的保护启动硬接地信号，保护启动硬接地信号输出延时Δt后，触发继电保护装置开入板上的启动打印开入量，使继电保护装置通过打印口输出最近的一次动作报告；就地端采集模块将采集到的动作报告进行信息提取，形成故障信息并通过站端汇集模块上传到调度端管理模块。
基于本发明提出的一种继电保护动作报文远程打印系统，还提出了一种继电保护动作报文远程打印方法，该方法包括以下步骤：
S1：实时监测继电保护装置开出板上的保护启动硬接地信号开启时刻，标记为故障发生T0时刻；
S2：按照时间序列t1,t2,t3依次延时，触发继电保护装置开入量启动打印，使继电保护装置通过打印口输出最近的一次动作报告；所述t1为故障发生后发应时间；所述t2为安全时间间隔；所述t3为后备待用时间；
S3：将实时采集到的继电保护动作报文数据进行数据提取，筛选出有故障的信息并通过站端汇集模块上传到调度端管理模块。
进一步的，所述打印方法还包括：将厂站内同一时间段内所有继电保护装置的故障信息汇总成站级故障报告；将区域内同一时间段内所有继电保护装置的故障信息按关联的一次设备汇总成电网故障报告，并在调度端管理界面实时显示告警提示。
进一步的，所述打印方法还包括：在无故障时，就地端采集模块周期性监测获取保护装置上最新的动作报文；若动作报文无变化，则更新就地端采集模块的动作报文缓存，但不上传调度端管理模块；若有变化，则更新动作报文的存储并上传到调度端管理模块。
发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
本发明实施例提出了一种继电保护动作报文远程打印系统，该系统包括调度端管理模块、站端汇集模块和就地端采集模块；调度端管理模块通过远程调阅命令管理区域内的站端汇集模块、以及接收继电保护装置的动作报告；站端汇集模块汇集就地端采集模块的数据并实时上传给调度端管理模块、下发调度端管理模块的远程调阅命令以协助就地端采集模块远程启动打印；就地端采集模块实时监测故障发生时刻，按照整定时间序列依次延时，触发继电保护装置开入板开启打印，并采集继电保护装置打印口的数据，实时上传到站端汇集模块。基于本发明还提出的一种继电保护动作报文远程打印系统，还提出了一种继电保护动作报文远程打印方法，首先实时监测继电保护装置开出板上的保护启动硬接地信号开启时刻，标记为故障发生T0时刻；然后按照时间序列t1,t2,t3依次延时，触发继电保护装置开入量启动打印，使继电保护装置通过打印口输出最近的一次动作报告；最后，将实时采集到的继电保护动作报文数据进行数据提取，筛选出有故障的信息并通过站端汇集模块上传到调度端管理模块。本发明利用继电保护装置的打印接口来采集保护装置的动作报文信息，快速完整地将保护装置的动作报文上送到调度端，为及时分析故障，尽快查明故障情况，快速恢复供电提供有力支撑，有效提高供电可靠性。
附图说明
如图1给出了基于本发明实施例1提出的一种继电保护动作报文远程打印系统框图；
如图2给出了基于本发明实施例1提出的一种继电保护动作报文远程打印系统的打印原理框图；
如图3给出了基于本发明实施例2提出的一种继电保护动作报文远程打印方法中采集故障信息过程图；
如图4给出了基于本发明实施例2提出的一种继电保护动作报文远程打印方法中故障分级整合方法原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例1提出了一种继电保护动作报文远程打印系统，如图1给出了一种继电保护动作报文远程打印系统框图，该系统包括调度端管理模块、站端汇集模块和就地端采集模块。
其中，调度端管理模块用于部署于调度中心，通过远程调阅命令管理区域内的站端汇集模块、以及接收继电保护装置的动作报告。
站端汇集模块汇集就地端采集模块的数据并实时上传给调度端管理模块、下发调度端管理模块的远程调阅命令以协助就地端采集模块远程启动打印；站端汇集模块用于部署于厂站内，可按需要并联多个站端汇集模块以完成大规模就地端采集模块的接入。站端汇集模块的主要功能是汇集就地端采集模块的数据，以及下发调度端管理模块的远程调阅命令，通过串口通信协议与多个就地端采集模块通信，识别其安装地址，并将相关继电保护装置的动作报告数据按来源分类存储好后实时上送给调度端管理模块。另外，串口通信协议支持将调度端管理模块的远程启动命令解析为指定继电保护装置的打印开入信号，协调就地端采集模块远程启动打印。
就地端采集模块采集继电保护装置打印口的数据，并实时上传到站端汇集模块。就地端采集模块用于安装在继电保护屏柜顶端或底部，一方面通过机柜端子排与继电保护装置打印口RS232连接，采集继电保护装置打印口的数据，并上送给站端汇集模块。另一方面，就地端采集模块监测继电保护装置保护启动输出电信号，实现及时采集继电保护装置最近一条保护动作报告并上送调度端管理模块的功能。
继电保护装置的动作报告为其故障信息的主要载体，可通过信息提取的方式提取出需要的故障信息，并整理成故障报告，在调度端管理界面实时显示告警提示。
如图2给出了基于本发明实施例1提出的一种继电保护动作报文远程打印系统的打印原理框图；就地端采集模块实时监测继电保护装置开出板上的保护启动硬接点信号，信号输出时延时Δt后触发继电保护装置开入板上的启动打印开入量，使得继电保护装置通过打印口输出最近的一次动作报告。就地端采集模块采集到动作报告后进行信息提取，形成故障信息，通过站端汇集模块上送给调度端管理模块。调度端管理模块进行故障信息的汇集、存储、分析及展示。其中Δt时间差由时间序列t1,t2,t3以及周期性监测间隔t’来共同保证的。
实施例2
基于本发明实施例1提出的一种继电保护动作报文远程打印系统，本发明实施例2还提出了一种继电保护动作报文远程打印方法，具体包括以下步骤：
S1：实时监测继电保护装置开出板上的保护启动硬接地信号开启时刻，标记为故障发生T0时刻。
S2：按照时间序列t1,t2,t3依次延时，触发继电保护装置开入量启动打印，使继电保护装置通过打印口输出最近的一次动作报告；t1为故障发生后发应时间，t1的时间范围为[5s,30s]；t2为安全时间间隔，t2的时间范围为[60s，120s]；t3为后备待用时间。
正常无故障情况下，就地端采集模块可整定为周期性监测以获取保护装置上最新的动作报文，若无变化，更新就地端采集模块的动作报文缓存，但不上送管理模块，若有变化，则更新存储并上送。周期性监测是否有新动作报文，既可作为获取继电保护装置上最新故障信息的常规手段，又可作为故障序列执行后最后的一道防线。如图3给出了基于本发明实施例2提出的一种继电保护动作报文远程打印方法中采集故障信息过程图。
故障T0时刻，按整定先后顺序启动故障时间序列t1,t2,t3，若就地端采集模块在时间序列执行过程中收集到继电保护装置打印口输出的动作报文，则时间序列立即终止，进入正常的周期性监测流程中去。其中t1是故障发生后触发打印I段，整定策略为动作后快速反应，根据继电保护装置计算能力的不同，可现场整定为5～30秒，典型值10秒；t2是故障发生后触发打印II段，整定策略为安全时间间隔，根据继电保护装置不同的特性，可设定一个安全的值，在该时间内，保证继电保护装置有足够的时间将整组动作报告处理完成，参考整定值为60～120秒，典型值1分钟；t3是故障发生后触发打印III段，整定策略为后备待用，典型值5分钟，若t1和t2时间段内均未正常采集到继电保护设备的动作报告信息，则依赖t3段来进行后备触发。除了t1,t2,t3外，正常的周期性监测间隔t’为查漏补缺，典型值为10分钟，最终目的都是实时采集继电保护装置上的最新故障信息。另外需要注意的是：t1,t2,t3为故障发生后时间序列，若信息采集成功，未执行的时间序列取消，回归正常周期t’。
S3：将实时采集到的继电保护动作报文数据进行数据提取，筛选出有故障的信息并通过站端汇集模块上传到调度端管理模块。
将厂站内同一时间段内所有继电保护装置的有效故障信息汇总成站级故障报告；将区域内同一时间段内所有继电保护装置的有效故障信息按关联的一次设备汇总成电网故障报告，并在调度端管理界面实时显示告警提示。如图4给出了基于本发明实施例2提出的一种继电保护动作报文远程打印方法中故障分级整合方法原理图。由于故障的复杂性，同一时间段内，不同厂站内，多个继电保护装置均会动作，产生的大量相关性的故障信息需要分级处理。站内所有继电保护装置在本时间段内产生的故障信息会进行信息提取后汇总为站级故障简报，不同站之间的相关联与某一次设备，如线路两端的故障信息自动关联整合成电网级故障报告。
以上内容仅仅是对本发明的结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种继电保护动作报文远程打印系统，其特征在于，包括：调度端管理模块、站端汇集模块和就地端采集模块；
所述调度端管理模块通过远程调阅命令管理区域内的站端汇集模块、以及接收继电保护装置的动作报告；
所述站端汇集模块汇集就地端采集模块的数据并实时上传给调度端管理模块、下发调度端管理模块的远程调阅命令以协助就地端采集模块远程启动打印；
所述就地端采集模块实时监测故障发生时刻，按照整定时间序列依次延时，触发继电保护装置开入板开启打印，并采集继电保护装置打印口的数据，将采集到的动作报告进行信息提取，形成故障信息并实时上传到站端汇集模块；所述就地端采集模块实时监测继电保护装置开出板上的保护启动硬接地信号开启时刻，标记为故障发生T0时刻；
按照时间序列t1,t2,t3依次延时，触发继电保护装置开入板启动打印，使继电保护装置通过打印口输出最近的一次动作报告；所述t1为故障发生后反应时间；所述t2为安全时间间隔，用于保证继电保护装置有足够的时间将整组动作报告处理完成；所述t3为后备待用时间；
以T0为基准时间，故障在T0时刻发生后经过t1时间段，触发继电保护装置开入板启动打印，打印最新动作报告；如果报告打印出来，未执行的时间序列t2，t3取消，回归正常的周期性监测流程；
若经过t1时间段未打印出报告，则再经过t2时间段再次触发继电保护装置开入板启动打印；若报告打印出来，未执行的时间序列t3取消，回归正常的周期性监测流程；
若经过t2时间段仍旧未打印出报告，则再经过t3时间段再次触发继电保护装置开入板启动打印。
2.根据权利要求1所述的一种继电保护动作报文远程打印系统，其特征在于，所述调度端管理模块用于部署于调度中心。
3.根据权利要求1所述的一种继电保护动作报文远程打印系统，其特征在于，所述站端汇集模块的数量为一个或者多个；所述站端汇集模块用于部署于厂站内，且与多个就地端采集模块通信。
4.根据权利要求3所述的一种继电保护动作报文远程打印系统，其特征在于，所述站端汇集模块通过串口通信协议与多个就地端采集模块通信。
5.根据权利要求1所述的一种继电保护动作报文远程打印系统，其特征在于，所述就地端采集模块用于安装在继电保护屏柜的顶端或者底部；且与继电保护装置打印口连接。
6.据权利要求5所述的一种继电保护动作报文远程打印系统，其特征在于，所述就地端采集模块通过机柜端子排采用RS232与继电保护装置打印口连接。
7.一种继电保护动作报文远程打印方法，是基于权利要求1至6任意一项所述的一种继电保护动作报文远程打印系统实现的，其特征在于，包括以下步骤：
S1：实时监测继电保护装置开出板上的保护启动硬接地信号开启时刻，标记为故障发生T0时刻；
S2：按照时间序列t1,t2,t3依次延时，触发继电保护装置开入板启动打印，使继电保护装置通过打印口输出最近的一次动作报告；所述t1为故障发生后反应时间；所述t2为安全时间间隔，用于保证继电保护装置有足够的时间将整组动作报告处理完成；所述t3为后备待用时间；
以T0为基准时间，所述T0为继电保护装置开出板上的保护启动硬接地信号开启时刻；故障在T0时刻发生后经过t1时间段，触发继电保护装置开入板启动打印，打印最新动作报告；如果报告打印出来，未执行的时间序列t2，t3取消，回归正常的周期性监测流程；
若经过t1时间段未打印出报告，则再经过t2时间段再次触发继电保护装置开入板启动打印；若报告打印出来，未执行的时间序列t3取消，回归正常的周期性监测流程；
若经过t2时间段仍旧未打印出报告，则再经过t3时间段再次触发继电保护装置开入板启动打印；
S3：将实时采集到的继电保护动作报文数据进行数据提取，筛选出有故障的信息并通过站端汇集模块上传到调度端管理模块。
8.根据权利要求7所述的一种继电保护动作报文远程打印方法，其特征在于，所述打印方法还包括：
将厂站内同一时间段内所有继电保护装置的故障信息汇总成站级故障报告；
将区域内同一时间段内所有继电保护装置的故障信息按关联的一次设备汇总成电网故障报告，并在调度端管理界面实时显示告警提示。
9.根据权利要求8所述的一种继电保护动作报文远程打印方法，其特征在于，
所述打印方法还包括：在无故障时，就地端采集模块周期性监测获取保护装置上最新的动作报文；若动作报文无变化，则更新就地端采集模块的动作报文缓存，但不上传调度端管理模块；若有变化，则更新动作报文的存储并上传到调度端管理模块。
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