CN112564278B - 继电保护故障信息整理与电子化报送系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种继电保护故障信息整理与电子化报送系统及方法。该系统包括用于对保信主站和录波主站的故障信息进行实时监控，发现新的故障信息及时的调取和整理的故障信息整理模块、用于综合保护动作信息和故障录波文件中的状态量和电气量进行电网故障诊断分析，生成综合诊断报告的综合诊断模块和用于负责与发布对象系统的通信接口管理、规约连接和数据传输，将综合诊断报告和原始数据进行发布的电子化报送模块。本发明自动化水平高、故障诊断能力强，通过自动化整理和电子化报送的方式，替代了以往的人工整理、分析、填表和上报的繁琐工作，能够在更短的时间内对调控人员提供辅助决策支持，提升事故处理效率。
Description
技术领域
本发明属于电力系统调控设备技术领域，具体涉及了一种继电保护故障信息整理与电子化报送系统及方法。
背景技术
继电保护故障信息是电网调控机构进行故障研判和辅助决策的重要依据，对该信息的整理和报送也是决定调控人员事故处理效率的重要环节之一。继电保护故障信息包括故障时刻电网的电气量和状态量信息，主要来源于变电站内保护装置的保护动作信息和录波装置的录波文件，通过调度侧安装的保信主站和录波主站实现对上述信息的远程调取。
目前的保信主站只能对保护动作信息和录波文件进行整理，不具故障分析功能；而录波主站只能基于录波文件进行故障分析，缺少完整的保护动作信息。因此两个主站系统都不能独立完成对调控的辅助决策支持，而需要继电保护专业人员对故障信息进行整理和分析，然后将故障诊断报告内容手动填写到OMS系统中供调控人员查看。整个过程人工干预的环节多，消耗时间长、易出错、校核工作复杂，延长了事故处理时间。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的不足，提供了一种继电保护故障信息整理与电子化报送系统及方法。该系统通过电力调度数据网连接保信主站和录波主站，自动收集整理保护动作信息和录波文件，经过故障元件的提取和匹配，将同一故障的两种信息整理到一起进行综合诊断分析，直接生成电子化的故障报告，并提供与OMS系统的直接报送接口。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种继电保护故障信息整理与电子化报送系统，包括故障信息整理模块、综合诊断模块和电子化报送模块；
所述的故障信息整理模块，用于对保信主站和录波主站的故障信息进行实时监控，发现新的故障信息及时的调取和整理；具体包括：
①故障录波文件查询：故障信息整理模块定时对保信主站和录波主站进行故障录波文件查询，查询周期可设置；当查询到新的故障录波文件，则将其召唤到系统内；
②故障录波文件分析：对召唤的故障录波文件进行分析；
③故障关键信息提取：提取故障录波文件中的关键信息，包括故障元件、时刻、峰值、跳闸、重合闸信息；
④保护动作信息查询：根据本节第③步提取的关键信息查询匹配的保护动作信息并召唤到系统内；
所述的综合诊断模块，用于综合保护动作信息和故障录波文件中的状态量和电气量进行电网故障诊断分析，生成综合诊断报告；具体包括：
①故障信息匹配校验：对召唤的保护动作信息和故障录波文件进行基于关键信息的逐项匹配，根据匹配度确定综合诊断报告的可信度标识，当匹配度低于60%时，放弃本次综合诊断流程；
②综合诊断分析：综合保护动作信息和故障录波文件中的状态量和电气量进行电网故障诊断分析，包括信息相互校验、多源数据融合、兼容保护装置和录波装置的录波双端测距；
③生成综合诊断报告：诊断报告需附上根据匹配度确定综合诊断报告的可信度标识；
所述的电子化报送模块，用于负责与发布对象系统的通信接口管理、规约连接和数据传输，将综合诊断报告和原始数据进行发布；具体包括：
①III区Web发布：电子化报送模块经正向隔离装置接入网络安全III区的电力综合数据网，通过录波主站的Web服务器实现Web页面、短信平台和移动应用平台的方式发布故障信息；
②OMS系统接口推送：根据OMS系统或其它同类型系统需求开发推送接口，将故障信息通过电力综合数据网推送到指定系统。
进一步说明，所述的故障录波文件分为以下几种：录波主站接收的录波装置上送的故障录波文件、保信主站接收的录波装置上送的故障录波文件、保信主站接收的保护装置上送的故障录波文件。
为了满足调控人员在故障发生后20分钟内做出事故处理决策的要求，为调控人员提供实时、可靠的辅助决策支持，本发明的继电保护故障信息整理与电子化报送系统内还设有时效性干预机制，具体为：
1）所需的数据包括：保护装置产生的保护动作信息、保护装置产生的故障录波文件、录波装置产生的故障录波文件；
2）本系统在查询到保护装置产生的故障录波文件时，则开始向保信主站询问保护装置产生的保护动作信息、向录波主站询问录波装置产生的故障录波文件；
本系统在查询到录波装置产生的故障录波文件时，则开始向保信主站询问保护装置产生的保护动作信息、保护装置产生的故障录波文件；
3）本系统在查询到保护装置产生的“保护动作信息+录波装置产生的故障录波文件”或“保护装置产生的保护动作信息+保护装置产生的故障录波文件+录波装置产生的故障录波文件”中任意一种组合的情况时，都可以开始综合诊断流程；由于录波装置产生的故障录波文件包含的信息量比保护装置产生的保护动作信息、保护装置产生的故障录波文件相对全面一些，所以默认要等待查询录波装置产生的故障录波文件时才能开始综合诊断流程；当仅查询到“保护装置产生的保护动作信息+保护装置产生的故障录波文件”的情况下，接受系统的时效调参；
4）本系统默认的第n次（1≤n≤5）询问时间依次是在查询到故障录波文件后的第3、5、7、10、13分钟；
5）用户在时效调参中设置允许的最大询问次数m；当m=3是强干预机制，即最多询问3次，第3次询问时间为第7分钟；当m=5时，即最多询问5次，第5次询问时间为第14分钟；
6）在强干预机制下，系统平均完成综合诊断报告的时间为8分钟；在弱干预机制下，系统平均完成综合诊断报告的时间为14分钟；
7）系统总体约束时间在15分钟内。
继电保护故障信息整理与电子化报送系统的核心业务就是在电网发生故障时，将变电站内保护装置和录波装置采集到的继电保护故障信息，在限定时间内完成故障诊断，并电子化报送到调控人员手中形成辅助决策支持。
本发明还提供了一种继电保护故障信息整理与电子化报送方法，包括以下步骤：
1）电网发生故障，保护装置产生保护动作信息和故障录波文件，录波装置产生故障录波文件；
2）录波主站自动调取故障录波文件；
3）保信主站通过保信子站自动调取保护动作信息和故障录波文件，此处的故障录波文件包括保护装置和录波装置分别产生的故障录波文件；
4）继电保护故障信息整理与电子化报送系统的故障信息整理模块在平均1分钟内将最新的保护动作信息和故障录波文件召唤到系统内；
5）继电保护故障信息整理与电子化报送系统的综合诊断模块在平均1分钟内完成保护动作信息和故障录波文件的综合诊断，生成综合诊断报告；
6）继电保护故障信息整理与电子化报送系统的电子化报送模块在平均1分钟内完成OMS系统接口推送和Web页面发布，平均3分钟内完成故障短信推送到手机（受第三方短信平台发送时间影响）。
本发明的优点：
1.自动化水平高。系统通过自动化的方式整理、分析和报告继电保护故障信息，无需继电保护专业人员干预，自动化水平高、人员使用门槛低，减少了人员工作量。
2.故障诊断能力强。系统运用保护动作信息加录波文件进行综合故障诊断，得到的故障信息更全面，诊断结果更准确。
3.整体提升事故处理效率。系统通过自动化整理和电子化报送的方式，替代了以往的人工整理、分析、填表和上报的繁琐工作，能够在更短的时间内对调控人员提供辅助决策支持，提升事故处理效率。
附图说明
图1是本发明的继电保护故障信息整理与电子化报送系统部署位置的网络架构示意图。
图2是本发明的继电保护故障信息整理与电子化报送系统的结构框图。
图3是本发明的继电保护故障信息整理与电子化报送系统内设的时效性干预机制示意图。
图4是本发明的继电保护故障信息整理与电子化报送流程与传统电网故障信息处理流程对比示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
实施例：
如图1所示，继电保护故障信息整理与电子化报送系统部署于电网调度控制中心机房内，网络位置位于电力系统网络安全II区。本系统通过电力调度数据网与保信主站、录波主站连接，通过电力综合数据网与OMS系统连接。
如图2所示，继电保护故障信息整理与电子化报送系统，包括故障信息整理模块、综合诊断模块和电子化报送模块；
所述的故障信息整理模块，用于对保信主站和录波主站的故障信息进行实时监控，发现新的故障信息及时的调取和整理；具体包括：
①故障录波文件查询：故障信息整理模块定时对保信主站和录波主站进行故障录波文件查询，查询周期可设置；当查询到新的故障录波文件，则将其召唤到系统内；
所述的故障录波文件分为以下几种：录波主站接收的录波装置上送的故障录波文件、保信主站接收的录波装置上送的故障录波文件、保信主站接收的保护装置上送的故障录波文件；
②故障录波文件分析：对召唤的故障录波文件进行分析；
③故障关键信息提取：提取故障录波文件中的关键信息，包括故障元件、时刻、峰值、跳闸、重合闸信息；
④保护动作信息查询：根据本节第③步提取的关键信息查询匹配的保护动作信息并召唤到系统内；
所述的综合诊断模块，用于综合保护动作信息和故障录波文件中的状态量和电气量进行电网故障诊断分析，生成综合诊断报告；具体包括：
①故障信息匹配校验：对召唤的保护动作信息和故障录波文件进行基于关键信息的逐项匹配，根据匹配度确定综合诊断报告的可信度标识，当匹配度低于60%时，放弃本次综合诊断流程；
②综合诊断分析：综合保护动作信息和故障录波文件中的状态量和电气量进行电网故障诊断分析，包括信息相互校验、多源数据融合、兼容保护装置和录波装置的录波双端测距；
③生成综合诊断报告：诊断报告需附上根据匹配度确定综合诊断报告的可信度标识；
所述的电子化报送模块，用于负责与发布对象系统的通信接口管理、规约连接和数据传输，将综合诊断报告和原始数据进行发布；具体包括：
①III区Web发布：电子化报送模块经正向隔离装置接入网络安全III区的电力综合数据网，通过录波主站的Web服务器实现Web页面、短信平台和移动应用平台的方式发布故障信息；
②OMS系统接口推送：根据OMS系统或其它同类型系统需求开发推送接口，将故障信息通过电力综合数据网推送到指定系统。
为了满足调控人员在故障发生后20分钟内做出事故处理决策的要求，为调控人员提供实时、可靠的辅助决策支持，继电保护故障信息整理与电子化报送系统内还设有时效性干预机制，如图3所示，具体为：
1）所需的数据包括：保护装置产生的保护动作信息、保护装置产生的故障录波文件、录波装置产生的故障录波文件；
2）本系统在查询到保护装置产生的故障录波文件时，则开始向保信主站询问保护装置产生的保护动作信息、向录波主站询问录波装置产生的故障录波文件；
本系统在查询到录波装置产生的故障录波文件时，则开始向保信主站询问保护装置产生的保护动作信息、保护装置产生的故障录波文件；
3）本系统在查询到保护装置产生的“保护动作信息+录波装置产生的故障录波文件”或“保护装置产生的保护动作信息+保护装置产生的故障录波文件+录波装置产生的故障录波文件”中任意一种组合的情况时，都可以开始综合诊断流程；由于录波装置产生的故障录波文件包含的信息量比保护装置产生的保护动作信息、保护装置产生的故障录波文件相对全面一些，所以默认要等待查询录波装置产生的故障录波文件时才能开始综合诊断流程；当仅查询到“保护装置产生的保护动作信息+保护装置产生的故障录波文件”的情况下，接受系统的时效调参；
4）本系统默认的第n次（1≤n≤5）询问时间依次是在查询到故障录波文件后的第3、5、7、10、13分钟；
5）用户在时效调参中设置允许的最大询问次数m；当m=3是强干预机制，即最多询问3次，第3次询问时间为第7分钟；当m=5时，即最多询问5次，第5次询问时间为第14分钟；
6）在强干预机制下，系统平均完成综合诊断报告的时间为8分钟；在弱干预机制下，系统平均完成综合诊断报告的时间为14分钟；
7）系统总体约束时间在15分钟内。
如图4所示，继电保护故障信息整理与电子化报送方法，包括以下步骤：
1）电网发生故障，保护装置产生保护动作信息和故障录波文件，录波装置产生故障录波文件；
2）录波主站自动调取故障录波文件；
3）保信主站通过保信子站自动调取保护动作信息和故障录波文件，此处的故障录波文件包括保护装置和录波装置分别产生的故障录波文件；
4）继电保护故障信息整理与电子化报送系统的故障信息整理模块在平均1分钟内将最新的保护动作信息和故障录波文件召唤到系统内；
5）继电保护故障信息整理与电子化报送系统的综合诊断模块在平均1分钟内完成保护动作信息和故障录波文件的综合诊断，生成综合诊断报告；
6）继电保护故障信息整理与电子化报送系统的电子化报送模块在平均1分钟内完成OMS系统接口推送和Web页面发布，平均3分钟内完成故障短信推送到手机（受第三方短信平台发送时间影响）。
显然，上述实施例仅仅是为了清楚的说明本发明所作的举例，而并非对本发明实施的限定。对于所属技术领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动；这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举；而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (4)
1.一种继电保护故障信息整理与电子化报送系统，其特征在于：包括故障信息整理模块、综合诊断模块和电子化报送模块；
所述的故障信息整理模块，用于对保信主站和录波主站的故障信息进行实时监控，发现新的故障信息及时的调取和整理；具体包括：
①故障录波文件查询：故障信息整理模块定时对保信主站和录波主站进行故障录波文件查询，查询周期可设置；当查询到新的故障录波文件，则将其召唤到系统内；
②故障录波文件分析：对召唤的故障录波文件进行分析；
③故障关键信息提取：提取故障录波文件中的关键信息，包括故障元件、时刻、峰值、跳闸、重合闸信息；
④保护动作信息查询：根据本节第③步提取的关键信息查询匹配的保护动作信息并召唤到系统内；
所述的综合诊断模块，用于综合保护动作信息和故障录波文件中的状态量和电气量进行电网故障诊断分析，生成综合诊断报告；具体包括：
①故障信息匹配校验：对召唤的保护动作信息和故障录波文件进行基于关键信息的逐项匹配，根据匹配度确定综合诊断报告的可信度标识，当匹配度低于60%时，放弃本次综合诊断流程；
②综合诊断分析：综合保护动作信息和故障录波文件中的状态量和电气量进行电网故障诊断分析，包括信息相互校验、多源数据融合、兼容保护装置和录波装置的录波双端测距；
③生成综合诊断报告：诊断报告需附上根据匹配度确定综合诊断报告的可信度标识；
所述的电子化报送模块，用于负责与发布对象系统的通信接口管理、规约连接和数据传输，将综合诊断报告和原始数据进行发布；具体包括：
①III区Web发布：电子化报送模块经正向隔离装置接入网络安全III区的电力综合数据网，通过录波主站的Web服务器实现Web页面、短信平台和移动应用平台的方式发布故障信息；
②OMS系统接口推送：根据OMS系统或其它同类型系统需求开发推送接口，将故障信息通过电力综合数据网推送到指定系统。
2.根据权利要求1所述的继电保护故障信息整理与电子化报送系统，其特征在于：所述的故障录波文件分为以下几种：录波主站接收的录波装置上送的故障录波文件、保信主站接收的录波装置上送的故障录波文件、保信主站接收的保护装置上送的故障录波文件。
3.根据权利要求1所述的继电保护故障信息整理与电子化报送系统，其特征在于：本系统内还设有时效性干预机制，具体为：
1）所需的数据包括：保护装置产生的保护动作信息、保护装置产生的故障录波文件、录波装置产生的故障录波文件；
2）本系统在查询到保护装置产生的故障录波文件时，则开始向保信主站询问保护装置产生的保护动作信息、向录波主站询问录波装置产生的故障录波文件；
本系统在查询到录波装置产生的故障录波文件时，则开始向保信主站询问保护装置产生的保护动作信息、保护装置产生的故障录波文件；
3）本系统在查询到“保护装置产生的保护动作信息+录波装置产生的故障录波文件”或“保护装置产生的保护动作信息+保护装置产生的故障录波文件+录波装置产生的故障录波文件”中任意一种组合的情况时，都可以开始综合诊断流程；由于录波装置产生的故障录波文件包含的信息量比保护装置产生的保护动作信息、保护装置产生的故障录波文件相对全面一些，所以默认要等待查询录波装置产生的故障录波文件时才能开始综合诊断流程；当仅查询到“保护装置产生的保护动作信息+保护装置产生的故障录波文件”的情况下，接受系统的时效调参；
4）本系统默认的第n次询问时间依次是在查询到故障录波文件后的第3、5、7、10、13分钟；其中：1≤n≤5；
5）用户在时效调参中设置允许的最大询问次数m；当m=3是强干预机制，即最多询问3次，第3次询问时间为第7分钟；当m=5时，即最多询问5次，第5次询问时间为第14分钟；
6）在强干预机制下，系统平均完成综合诊断报告的时间为8分钟；在弱干预机制下，系统平均完成综合诊断报告的时间为14分钟；
7）系统总体约束时间在15分钟内。
4.一种基于如权利要求1-3任一所述的继电保护故障信息整理与电子化报送系统的继电保护故障信息整理与电子化报送方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）电网发生故障，保护装置产生保护动作信息和故障录波文件，录波装置产生故障录波文件；
2）录波主站自动调取故障录波文件；
3）保信主站通过保信子站自动调取保护动作信息和故障录波文件，此处的故障录波文件包括保护装置和录波装置分别产生的故障录波文件；
4）继电保护故障信息整理与电子化报送系统的故障信息整理模块在平均1分钟内将最新的保护动作信息和故障录波文件召唤到系统内；
5）继电保护故障信息整理与电子化报送系统的综合诊断模块在平均1分钟内完成保护动作信息和故障录波文件的综合诊断，生成综合诊断报告；
6）继电保护故障信息整理与电子化报送系统的电子化报送模块在平均1分钟内完成OMS系统接口推送和Web页面发布，平均3分钟内完成故障短信推送到手机。
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