CN113629876A - 一种特维巡视模块的测试系统及其测试方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种特维巡视模块测试系统及其测试方法，系统包括：继电保护主站，用于周期性实施特维巡视功能，从继电保护子站获取保护装置的巡视信息，并对巡视信息进行处理分析，生成巡视报告；继电保护子站，用于接入保护装置与故障录波器，完成巡视信息的采集，并按要求向继电保护主站发送巡视信息，巡视信息包括保护动作信息、故障信息、录波数据以及开关变动信息；实时仿真器，用于向保护装置发出模拟故障信号，使得保护装置实施保护动作，故障录波器生成录波数据。本申请实现对继电保护主站实施实时特维巡视，并减少人员维护巡视的工作量。
Description
技术领域
本申请涉及厂站故障测试技术领域，尤其涉及一种特维巡视模块的测试系统及其测试方法。
背景技术
继电保护主站对继电保护及安全自动装置提供了统一的在线监视和控制分析平台，有利于电网调度部门通过与继电保护子站数据联动迅速掌握电网实际故障状况、继电保护动作行为及系统恢复情况，做到电网事故快速分析和实施反措。继电保护主站在线监视控制功能有助于掌握继电保护设备实际运行状况，提升调度运行管理水平。随着智能录波器和故障在线分析技术的飞速发展以及电力光纤数据网的建立，使得继电保护主站在线监视控制功能中的特维巡视模块实用化成为了可能。
特维巡视功能可按厂站、间隔及设备进行特维对象的选择，支持根据特维工作需要自定义特维计划、特维周期、特维工作类型及特维工作内容，并按自定义内容自动执行特维巡视，最后能够自动生成特维报告。同时具备特维工作历史信息查询功能，支持按照特维周期、特维类型等维度进行查询。
特维巡视作为保信主站系统的一项分析功能，用于对保护模型配置、定值、软压板、保护模拟量、保护开关量、事件信息等进行自动周期调阅。随着电网系统的复杂性不断增加，特维巡视可根据实际需要对巡视周期内的二次设备特维巡视信息的自动整理和分析，生成特维巡视报告，内容包括模型配置校核结果、定值校核结果、状态量校核结果、模拟量监视结果、压板校核结果、二次设备的异常告警信息、动作/启动信息、保护通道等信息。该功能大幅减少现场人员维护巡视的工作量，现有技术未对如何实现特维巡视功能和开展测试进行阐述，故开展故障归档功能模块测试有迫切的现实需求。
发明内容
本申请提供了一种特维巡视模块的测试系统及其测试方法，使得实现对继电保护主站实施实时特维巡视，并减少人员维护巡视的工作量。
有鉴于此，本申请第一方面提供了一种特维巡视模块测试系统，所述系统包括：
继电保护主站，用于周期性实施特维巡视功能，从继电保护子站获取保护装置的巡视信息，并对所述巡视信息进行处理分析，生成巡视报告；
继电保护子站，用于接入所述保护装置与故障录波器，完成巡视信息的采集，并按要求向继电保护主站发送巡视信息，所述巡视信息包括保护动作信息、故障信息、录波数据以及开关变动信息；
实时仿真器，用于向所述保护装置发出模拟故障信号，使得所述保护装置实施保护动作，所述故障录波器生成录波数据。
可选的，所述继电保护主站包括工作站、主站服务器以及OCS系统；
所述工作站用于启动特维巡视功能并显示巡视报告；
所述主站服务器用于获取所述继电保护子站上传的巡视信息；
所述OCS系统用于获取厂站中的开关位置、一次拓扑模型以及一次设备检修情况。
可选的，所述实时仿真器包括：
实时仿真器，用于向所述保护装置发出模拟故障电压量以及电流量；
功率放大器，用于对所述实时仿真器发出的信号进行放大。
本申请第二方面提供一种特维巡视模块测试方法，所述方法包括：
获取厂站的第一基础数据；
模拟线路故障时的故障信号，使得特维巡视模块测试系统产生保护动作及录波数据，获取此时的厂站的第二基础数据以及巡视信息；
将所述第二基础数据与所述第一基础数据校核；
根据所述第二基础数据与所述第一基础数据校核结果以及所述巡视信息，生成巡视报告。
可选的，所述获取厂站的第一基础数据包括：预置的保护模型配置、预置的保护运行基准值、预置软压板基准值、预置保护模拟量、预置保护开关量以及厂站中初始的开关位置、一次拓扑模型以及一次设备检修情况；
所述第二基础数据包括：故障发生时的保护模型配置、保护运行值、软压板状态量、保护模拟量、保护开关量以及厂站中的开关位置、一次拓扑模型以及一次设备检修情况。
可选的，所述将所述第二基础数据与所述第一基础数据校核，具体包括：
检查继电保护子站的保护模型配置与主站数据库存储的预置的保护模型配置是否一致；
检查保护运行值与预置的保护运行基准值是否一致，预置的保护运行基准值来自定值单文件或人工设定；
检查保护软压板状态量与预置软压板基准值是否一致，预置软压板基准值来自定值单文件或人工设定；
检查保护模拟量是否越限，三相是否平衡，双重化配置的预置保护模拟量是否一致，所述预置保护模拟量由继电保护主站预设默认值并支持修改；
检查预置保护开关量与预置保护开关量是否一致，由继电保护主站设定预置保护开关量。
可选的，所述巡视信息包括：保护装置的保护动作、开关变动以及录波数据。
可选的，所述模拟线路故障时的故障信号，使得特维巡视模块测试系统产生保护动作及录波数据，获取此时的厂站的第二基础数据以及巡视信息，具体包括：
分别模拟多种线路故障时的故障信号，使得特维巡视模块测试系统产生保护动作及录波数据，获取此时的厂站的第二基础数据以及巡视信息，所述线路故障包括单相接地、两相短路接地、两相相间短路、三相短路及三相短路接地故障。
可选的，在所述根据所述第二基础数据与所述第一基础数据校核结果以及所述巡视信息，生成巡视报告，之后还包括：
建立每一种所述线路故障与所述巡视报告的对应关系；
将所述巡视报告与所述对应关系存储为历史故障巡视报告。
可选的，还包括：
周期性的获取厂站的所述巡视报告；
将所述巡视报告与所述历史故障巡视报告进行比对分析，得到特维巡视结果。
从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：
本申请中，提供了一种特维巡视模块测试系统，系统包括：继电保护主站，用于周期性实施特维巡视功能，从继电保护子站获取保护装置的巡视信息，并对巡视信息进行处理分析，生成巡视报告；继电保护子站，用于接入保护装置与故障录波器，完成巡视信息的采集，并按要求向继电保护主站发送巡视信息，巡视信息包括保护动作信息、故障信息、录波数据以及开关变动信息；实时仿真器，用于向保护装置发出模拟故障信号，使得保护装置实施保护动作，故障录波器生成录波数据。
本申请通过实时仿真器模拟各故障下的故障信号，并由继电保护子站产生相应的保护动作和录波数据以及开关变动数据，生产各故障下对应的巡视报告，使得后续可以根据每个故障对应的巡视报告进行比对，从而对实时生成的巡视报告进行比对和查询，不仅能够实施特维巡视功能，还能减少作业人员巡视的工作量。
附图说明
图1为本申请一种特维巡视模块测试系统的一个实施例的系统架构图；
图2为本申请一种特维巡视模块测试方法的一个实施例的方法流程图；
图3为本申请实施例中对线路故障模式试验的线路故障点设置示意图；
图4为本申请实施例中特维巡视功能的流程示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
图1为本申请一种特维巡视模块的测试系统的一个实施例的系统结构图，如图1所示，图1中的特维巡视模块测试系统包括：
继电保护主站，用于周期性实施特维巡视功能，从继电保护子站获取保护装置的巡视信息，并对巡视信息进行处理分析，生成巡视报告；
继电保护子站，用于接入保护装置与故障录波器，完成巡视信息的采集，并按要求向继电保护主站发送巡视信息，巡视信息包括保护动作信息、故障信息、录波数据以及开关变动信息；
实时仿真器，用于向保护装置发出模拟故障信号，使得保护装置实施保护动作，故障录波器生成录波数据。
需要说明的是，本申请可以由实时仿真器向保护装置发出模拟故障信号，使得保护装置实施保护动作，同时，故障录波器生成录波数据，继电保护子站采集相应的数据保护动作信息、故障信息、录波数据以及开关变动信息，并将采集到的的数据上传至继电保护主站，由继电保护主站完成对数据的处理分析，生成巡视报告，同时能够保存每个故障对应的巡视报告。其中，继电保护子站可以包括103保信子站、61850保信子站、保护装置以及故障录波器等，实现对巡视数据的采集。
在具体的特维巡视过程中，可以由继电保护主站周期性的开展特维巡视功能，实现对继电保护主站的实时监控，使得当发生故障的时候能够快速反应。
在一种具体的实施方式中，继电保护主站包括工作站、主站服务器以及OCS系统；
工作站用于启动特维巡视功能并显示巡视报告；
主站服务器用于获取继电保护子站上传的巡视信息；
OCS系统用于获取厂站中的开关位置、一次拓扑模型以及一次设备检修情况。
需要说明的是，继电保护主站包括工作站、主站服务器以及OCS系统；工作站用于启动特维巡视功能并显示巡视报告；主站服务器用于获取继电保护子站上传的巡视信息；工作站和主站服务器之间进行交互，其中主站服务器可以将采集到的数据进行处理分析，并将得到的巡视报告发送至工作站；而工作站也可以通过主站服务器获取OCS系统用于获取厂站中的开关位置、一次拓扑模型以及一次设备检修情况作为实现特维巡视功能的数据基础。
在一种具体的实施方式中，实时仿真器包括：
实时仿真器，用于向保护装置发出模拟故障电压量以及电流量；
功率放大器，用于对实时仿真器发出的信号进行放大。
需要说明的是，本申请中实时仿真器向保护装置发出模拟故障的电压、电流量，产生的故障电压、电流量可以经过功率放大器进行放大，保护装置根据故障信号产生保护动作，并由103保信子站或61850保信子站上送保护动作事件信息或者开关跳闸位置信息至主站服务器，主站服务器与工作站进行数据交互，在工作站上启动特维巡视功能并导出特维巡视报告。
具体的，保护装置会判断产生的电压、电流量是否高于定值，超过定值保护出口动作上送保护动作事件信息和开关跳闸信息至保信子站，由保信子站上送至主站服务器。
本申请通过实时仿真器模拟各故障下的故障信号，并由继电保护子站产生相应的保护动作和录波数据以及开关变动数据，生产各故障下对应的巡视报告，使得后续可以根据每个故障对应的巡视报告进行比对，从而对实时生成的巡视报告进行比对和查询，不仅能够实施特维巡视功能，还能减少作业人员巡视的工作量。
本申请还提供了一种特维巡视模块的测试方法的实施例，如图2所示，退2中包括：
101、获取厂站的第一基础数据；
需要说明的是，本申请获取厂站的第一基础数据包括：预置的保护模型配置、预置的保护运行基准值、预置软压板基准值、预置保护模拟量、预置保护开关量以及厂站中初始的开关位置、一次拓扑模型以及一次设备检修情况。
102、模拟线路故障时的故障信号，使得特维巡视模块测试系统产生保护动作及录波数据，获取此时的厂站的第二基础数据以及巡视信息；
需要说明的是，本申请可以分别模拟多种线路故障时的故障信号，使得特维巡视模块测试系统产生保护动作及录波数据，获取此时的厂站的第二基础数据以及巡视信息，线路故障包括单相接地、两相短路接地、两相相间短路、三相短路及三相短路接地故障。
其中，第二基础数据包括：故障发生时的保护模型配置、保护运行值、软压板状态量、保护模拟量、保护开关量以及厂站中的开关位置、一次拓扑模型以及一次设备检修情况。巡视信息包括保护装置的保护动作、开关变动以及录波数据。
模拟多种线路故障时的故障信号的方法可以包括模拟线路出现单次故障和模拟线路出现多次故障，如图3所示的对线路故障模式试验的线路故障点设置示意图，其中模拟线路出现单次故障包括：
1021、分别模拟保护区内K2、K3、K4点金属性瞬时短路故障，故障类型包含单相接地、两相短路接地、两相相间短路、三相短路及三相短路接地故障；
1022、线路发生单次故障时，保护装置根据故障类型投切断路器。110KV线路发生单相接地时，零序保护动作，跳开单相开关；110KV线路发生两相短路接地、两相相间短路、三相短路及三相短路接地故障时，距离和零序保护动作，跳开三相开关。
模拟线路出现多次故障包括：
1023、模拟保护区内K2点单相接地短路故障，使线路保护动作，录波器动作；
1024、保护动作后重合闸动作成功；等待保护启动信号复归后延时5s，再次触发K2点单相接地短路故障使保护动作，录波器动作。
需要说明的是，本申请可以在每项故障试验结束后，启动特维巡视功能软件模块，在工作站的特维巡视展示界面检查设置的巡视时刻是否能正常触发巡视功能，是否自动生成巡视周期内的巡视报告，报告内容是否包括保护动作/启动信息及配置的巡视内容。
在一种具体的实施方式中，特维巡视功能包括：
首先对特维巡视周期以及特维巡视内容进行配置，配置的巡视内容包括保护模型配置、保护运行定值、保护软压板值、保护模拟量以及保护开关量等；
再启用特维巡视管理模块读取配置的巡视内容，按照特维巡视周期执行特维巡视内容；特维巡视管理模块根据特维巡视内容，查询配置校核结果，通过发送消息至对应的定制核对模块、软压板和对模块、保护模拟量监视模块以及光差保护通道检查模块，实现对保护运行定值、保护软压板值、保护模拟量、保护开关量以及光差保护通道的核对检查，并根据配置校核结果、保护运行定值、保护软压板值、保护模拟量、保护开关量以及光差保护通道的核对检查结果生成巡视报告。若在特维巡视周期内，各个定值校核模块已经做过定值核对，则直接从历史库中搜索巡视周期内定值校核的结果，不再触发定值核对任务。
当定值校核完成后，特维巡视管理模块调用特维巡视历史查询分析模块，从历史库中检索巡视周期内的保护启动事件、开入变位事件、异常告警事件、保护动作事件、故障信息、录波文件、启动/动作报告、区外故障分析报告等内容，调用巡视报告生成模块生成巡视报告，并把巡视结果记录存入历史库中。通过巡视web查询展示模块进行巡视报告的检索、查看和下载。
103、将第二基础数据与第一基础数据校核；
需要说明的是，将第二基础数据与第一基础数据校核，具体包括：
检查继电保护子站的保护模型配置与主站数据库存储的预置的保护模型配置是否一致；检查保护运行值与预置的保护运行基准值是否一致，预置的保护运行基准值来自定值单文件或人工设定；检查保护软压板状态量与预置软压板基准值是否一致，预置软压板基准值来自定值单文件或人工设定；检查保护模拟量是否越限，三相是否平衡，双重化配置的预置保护模拟量是否一致，所述预置保护模拟量由继电保护主站预设默认值并支持修改；检查预置保护开关量与预置保护开关量是否一致，由继电保护主站设定预置保护开关量。
104、根据第二基础数据与第一基础数据校核结果以及巡视信息，生成巡视报告。
需要说明的是，本申请可以根据第二基础数据与第一基础数据校核结果以及巡视信息，生成巡视报告，并生成每个故障与巡视报告的对应关系并保存。
在一种具体的实施方式中，在根据第二基础数据与第一基础数据校核结果以及巡视信息，生成巡视报告，之后还包括：
建立每一种线路故障与巡视报告的对应关系；
将巡视报告与对应关系存储为历史故障巡视报告。
需要说明的是，本申请可以建立每一种线路故障与巡视报告的对应关系，并将对应关系进行保存，为后续实时的巡视提供故障数据基础。
在一种具体的实施方式中，还包括：
周期性的获取厂站的巡视报告；
将巡视报告与历史故障巡视报告进行比对分析，得到特维巡视结果。
需要说明的是，本申请的特维巡视可以根据巡视计划以及巡视内容在巡视周期内获取厂站的保护模型配置、保护运行值、软压板状态量、保护模拟量、保护开关量以及厂站中的开关位置、一次拓扑模型以及一次设备检修情况以及保护装置的保护动作、开关变动以及录波数据进行数据采集，生成巡视报告。并将巡视报告与历史故障巡视报告进行比对分析，分别将基础数据进行比对，再将巡视周期内的保护装置的保护启动、保护动作、开入变位、异常告警、故障信息以及录波信息进行比对，判断当前的巡视报告是否与故障巡视报告相近，从而判断出当前巡视结果，并能够通过巡视web查询展示模块进行巡视报告的检索、查看和下载。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种特维巡视模块的测试系统，其特征在于，包括：
继电保护主站，用于周期性实施特维巡视功能，从继电保护子站获取保护装置的巡视信息，并对所述巡视信息进行处理分析，生成巡视报告；
继电保护子站，用于接入所述保护装置与故障录波器，完成巡视信息的采集，并按要求向继电保护主站发送巡视信息，所述巡视信息包括保护动作信息、故障信息、录波数据以及开关变动信息；
实时仿真器，用于向所述保护装置发出模拟故障信号，使得所述保护装置实施保护动作，所述故障录波器生成录波数据。
2.根据权利要求1所述的特维巡视模块的测试系统，其特征在于，所述继电保护主站包括工作站、主站服务器以及OCS系统；
所述工作站用于启动特维巡视功能并显示巡视报告；
所述主站服务器用于获取所述继电保护子站上传的巡视信息；
所述OCS系统用于获取厂站中的开关位置、一次拓扑模型以及一次设备检修情况。
3.根据权利要求1所述的特维巡视模块的测试系统，其特征在于，所述实时仿真器包括：
实时仿真器，用于向所述保护装置发出模拟故障电压量以及电流量；
功率放大器，用于对所述实时仿真器发出的信号进行放大。
4.一种特维巡视模块的测试方法，基于上述权利要求1-3任一项所述的特维巡视模块测试系统实现，其特征在于，包括：
获取厂站的第一基础数据；
模拟线路故障时的故障信号，使得特维巡视模块测试系统产生保护动作及录波数据，获取此时的厂站的第二基础数据以及巡视信息；
将所述第二基础数据与所述第一基础数据校核；
根据所述第二基础数据与所述第一基础数据校核结果以及所述巡视信息，生成巡视报告。
5.根据权利要求4所述的特维巡视模块的测试方法，其特征在于，所述获取厂站的第一基础数据包括：预置的保护模型配置、预置的保护运行基准值、预置软压板基准值、预置保护模拟量、预置保护开关量以及厂站中初始的开关位置、一次拓扑模型以及一次设备检修情况；
所述第二基础数据包括：故障发生时的保护模型配置、保护运行值、软压板状态量、保护模拟量、保护开关量以及厂站中的开关位置、一次拓扑模型以及一次设备检修情况。
6.根据权利要求5所述的特维巡视模块的测试方法，其特征在于，所述将所述第二基础数据与所述第一基础数据校核，具体包括：
检查继电保护子站的保护模型配置与主站数据库存储的预置的保护模型配置是否一致；
检查保护运行值与预置的保护运行基准值是否一致，预置的保护运行基准值来自定值单文件或人工设定；
检查保护软压板状态量与预置软压板基准值是否一致，预置软压板基准值来自定值单文件或人工设定；
检查保护模拟量是否越限，三相是否平衡，双重化配置的预置保护模拟量是否一致，所述预置保护模拟量由继电保护主站预设默认值并支持修改；
检查预置保护开关量与预置保护开关量是否一致，由继电保护主站设定预置保护开关量。
7.根据权利要求4所述的特维巡视模块的测试方法，其特征在于，所述巡视信息包括：保护装置的保护动作、开关变动以及录波数据。
8.根据权利要求4所述的特维巡视模块的测试方法，其特征在于，所述模拟线路故障时的故障信号，使得特维巡视模块测试系统产生保护动作及录波数据，获取此时的厂站的第二基础数据以及巡视信息，具体包括：
分别模拟多种线路故障时的故障信号，使得特维巡视模块测试系统产生保护动作及录波数据，获取此时的厂站的第二基础数据以及巡视信息，所述线路故障包括单相接地、两相短路接地、两相相间短路、三相短路及三相短路接地故障。
9.根据权利要求8所述的特维巡视模块的测试方法，其特征在于，在所述根据所述第二基础数据与所述第一基础数据校核结果以及所述巡视信息，生成巡视报告，之后还包括：
建立每一种所述线路故障与所述巡视报告的对应关系；
将所述巡视报告与所述对应关系存储为历史故障巡视报告。
10.根据权利要求9所述的特维巡视模块的测试方法，其特征在于，还包括：
周期性的获取厂站的所述巡视报告；
将所述巡视报告与所述历史故障巡视报告进行比对分析，得到特维巡视结果。
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