CN115754866A - 一种继电保护测试仪全寿命周期监测预警系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本公开属于变电站监测技术领域，具体涉及一种继电保护测试仪全寿命周期监测预警系统及方法，包括：自动测试校准单元，其被配置为自动获取继电保护测试仪的测试和校准数据；全寿命周期监测单元，其被配置为根据所得到的测试数据和校准数据，监测继电保护测试仪的全寿命周期运行状态；预警单元，其被配置为根据继电保护测试仪全寿命周期的测试校准数据，预测超差年限，完成继电保护测试仪全寿命周期监测预警，以提前进行仪器调试，保证仪器精度。
Description
技术领域
本公开属于变电站监测技术领域，具体涉及一种继电保护测试仪全寿命周期监测预警系统及方法。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
继电保护测试仪的精度和稳定性是继电保护装置测试结果准确的基础，直接影响继电保护装置能否正确稳定运行。
继电保护测试仪的精度需要定期测试或校准，测试/校准继电保护测试仪项目一般包括交/直流电压、交/直流电流、相位、开关量时间、谐波、响应时间等。测试/校准继电保护测试仪的标准器包括但不限于电压表、电流表、频率表、谐波表、开关量发生装置、开关量时间记录装置、示波装置、相位表、时间同步装置。
据发明人了解，目前计量机构一般采用多种标准器手动进行继电保护测试仪的测试，因项目较多通道较多，因此所需测试时间较长，出具报告手动输入容易出现错误；部分计量机构也使用继电保护测试仪自动检测一体化装置，但此种一体化装置的精度和稳定性低于上述标准器。目前，尚没有针对继电保护测试仪的校准数据进行分析，从而进行继电保护测试仪全寿命周期管理的方法，无法对继电保护测试仪的使用监视及预警。校准报告的数据超差但缺乏维护，或即使校准报告显示数据并未超差，但在下一个校准周期仍有可能出现超差，因此精度出现误差的继电保护测试仪仍然被用于测试继电保护装置。并且，设备管理部门因缺少继电保护测试仪全寿命周期运行数据，而缺少招标采购依据。
发明内容
为了解决上述问题，本发明公开提出了一种继电保护测试仪全寿命周期监测预警系统及方法，基于多标准器自动测试校准继电保护测试仪的各项数据，获取继电保护测试仪的全寿命周期运行数据；对继电保护测试仪的运行工况进行监测，及时发现偏差或设备缺陷，进行检修或返厂提示；根据全周期寿命运行数据，进行超差年限预警，在出现超差前调试测试仪至正常状态，以提高继电保护测试仪的测试效率、设备精度和运维效率，为招标采购提供依据。
根据一些实施例，本公开的第一方案提供了一种继电保护测试仪全寿命周期监测预警系统，采用如下技术方案：
一种继电保护测试仪全寿命周期监测预警系统，包括：
自动测试校准单元，其被配置为自动获取继电保护测试仪的测试和校准数据；
全寿命周期监测单元，其被配置为根据所得到的测试数据和校准数据，监测继电保护测试仪的全寿命周期运行状态；
预警单元，其被配置为根据继电保护测试仪全寿命周期的测试校准数据，预测超差年限，完成继电保护测试仪全寿命周期监测预警。
作为进一步的技术限定，所述自动测试校准单元内设标准器组，所述标准器组和所述继电保护测试仪均与下位机通讯连接，标准器组与继电保护测试仪采用电气线缆连接。
标准器组包括但不限于电压表、电流表、频率表、谐波表、开关量发生装置、开关量时间记录装置、示波装置、相位表和时间同步装置。
进一步的，下位机在自动测试的过程中根据预先设定的测试项目，自动调用被测继电保护测试仪接口程序，控制其输出该测试项目的规定电气量；同时自动调用对应的标准器接口程序，采集其测试数据，并传输到测试报告模板及人机界面，在相应测试项目相应测试点记录并显示。所述测试项目依次按照预定顺序自动完成。
进一步的，所述自动测试校准数据由下位机通过网络传输到上位机，上位机软件包括全寿命周期监测单元和智能预警单元。
根据一些实施例，本公开的第二方案提供了一种继电保护测试仪全寿命周期监测预警方法，采用如下技术方案：
一种继电保护测试仪全寿命周期监测预警方法，包括：
自动获取继电保护测试仪的测试数据和校准数据；
分析所得到的测试数据和校准数据，得到继电保护测试仪的全寿命周期运行状态；
根据所得到的全寿命周期运行状态，进行继电保护测试仪的状态监测和预警。
作为进一步的技术限定，根据继电保护测试仪的测试校准数据，构建全寿命周期数据库，监测继电保护测试仪在不同寿命周期阶段的超差情况。
根据不同的继电保护测试仪的技术要求，将所得到的测试报告进行运行状态缺陷等级的划分，即致命缺陷、严重缺陷和一般缺陷；根据所得到的缺陷等级及数量确定继电保护测试仪是否检修或返厂。
进一步的，根据全寿命周期数据库中已有的多台同型号仪器同测试项目同测试点n年测试数据误差，训练神经网络，进行(n+1)年误差预测，并与实际(n+1)年误差进行比较计算，修正神经网络预测结果，预测(n+1)年测试误差如果超出限定范围，则进行预警标识，提示调试测试仪参数的精度，在仪器出现超差前提出预警，避免超差后的继电保护测试仪仍用于测试变电站二次设备。
根据一些实施例，本公开的第三方案提供了一种计算机可读存储介质，采用如下技术方案：
一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现如本公开第二方面所述的继电保护测试仪全寿命周期监测预警方法中的步骤。
根据一些实施例，本公开的第四方案提供了一种电子设备，采用如下技术方案：
一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时实现如本公开第二方面所述的继电保护测试仪全寿命周期监测预警方法中的步骤。
与现有技术相比，本公开的有益效果为：
本公开针对检测校准机构现有的标准器，搭建了继电保护测试仪自动测试系统，自动测试校准、自动生成测试报告、标注超差数据，大幅提高了测试效率；把测试数据传输到上位机全寿命周期监测预警系统，实现继电保护测试仪全寿命周期评价及预警，用于指导继电保护测试仪的招标采购和运行维护等全寿命周期管理。
附图说明
构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
图1是本公开实施例一中的继电保护测试仪全寿命周期监测预警系统的结构框图；
图2是本公开实施例二中的继电保护测试仪全寿命周期监测预警方法的流程图；
图3是本公开实施例二中的下位机自动测试的流程图；
图4是本公开实施例二中的继电保护测试仪全寿命周期监测的流程图；
图5是本公开实施例二中的误差年限预警流程图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在本公开中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本公开各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本公开中任一部件或元件，不能理解为对本公开的限制。
本公开中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本实公开中的具体含义，不能理解为对本公开的限制。
在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例一
本公开实施例一介绍了一种继电保护测试仪全寿命周期监测预警系统。
一种继电保护测试仪全寿命周期监测预警系统，包括：
自动测试校准单元，其被配置为自动获取继电保护测试仪的测试和校准数据；
全寿命周期监测单元，其被配置为根据所得到的测试数据和校准数据，监测继电保护测试仪的全寿命周期运行状态；
预警单元，其被配置为根据继电保护测试仪全寿命周期的测试校准数据，预测超差年限，完成继电保护测试仪全寿命周期监测预警。
如图1，所述自动测试/校准单元的标准器组、继电保护测试仪分别与下位机通讯连接，标准器组与继电保护测试仪采用电气线缆连接。标准器组包括但不限于电压表、电流表、频率表、谐波表、开关量发生装置、开关量时间记录装置、示波装置、相位表和时间同步装置。
标准器的接口不同，与下位机通讯一般采用接口转换器，转成USB接口，实现多个标准器与下位机USB通讯。继电保护测试仪通讯一般为网口或USB接口，需要与下位机配置网络端口。标准器和继电保护测试仪均有外部调用接口程序，需要确认不同型号继电保护测试仪的不同外部调用接口程序或接口定义。因此，为实现对不同厂家不同型号的继电保护测试仪自动测试需要配置不同型号的接口程序库。
下位机自动测试软件根据预先设定的测试项目，测试项目一般根据《继电保护测试仪校准规范》或《微机型继电保护装置技术条件》等标准确定测试/校准项目及测点。测试项目一般包括交(直)流电压、交(直)流电流、相位、开关量时间、合闸角、谐波、响应时间、频率等。每个测试项目一般根据测试仪通道数逐个进行测试。每个测试项目的测点一般根据上述标准进行确定。下位机自动调用被测继电保护测试仪接口程序，控制其输出该测试项目的规定电气量；同时自动调用对应的标准器接口程序，采集其测试数据，并传输到测试报告模板及人机界面，在相应测试项目相应测试点显示，并插入报告模板。每个测点各个通道均测试完成，然后进入下一个测试项目，依次按照预定顺序自动完成。测试流程图见图3。测试项目、测试点、测试通道及报告模板均可由用户自定义。测试报告自动生成，并且把测试报告数据通过网络传输给上位机全寿命周期监测预警系统。
全寿命周期监测预警系统包括全寿命周期数据库、监测单元和预警单元。
本实施例提供了一种继电保护测试仪全寿命周期监测预警，通过搭建继电保护测试仪自动测试系统，自动测试、自动生成测试报告、标注超差数据，大幅提高测试效率；并把测试数据传输到上位机全寿命周期监测预警系统，进行继电保护测试仪全寿命周期评价，用于指导继电保护测试仪的招标采购和运行维护等全寿命周期管理。
实施例二
本公开实施例二介绍了一种继电保护测试仪全寿命周期监测预警方法，采用了实施例一中所介绍的继电保护测试仪全寿命周期监测预警系统。
如图2所示的一种继电保护测试仪全寿命周期监测预警方法，包括：
自动获取继电保护测试仪的测试数据和校准数据；
分析所得到的测试数据和校准数据，得到继电保护测试仪的全寿命周期运行状态；
根据所得到的全寿命周期运行状态，进行继电保护测试仪的状态监测和预警。
如图4所示，全寿命周期监测预警是根据下位机测试数据对投产前验收、运行、维护、退役进行监测和预警，对供应商设备运行情况进行评价，并反馈给采购招标阶段进行供应商、设备型号、设备技术要求评价。
根据继电保护测试仪的技术标准要求，把测试项目按重要程度进行缺陷分析，分为致命缺陷、严重缺陷和一般缺陷，并根据缺陷个数把继电保护测试仪分为不合格和合格。不同寿命周期阶段，采用不同预警评价规则。采购后投产前阶段测试不合格的测试仪标记维修，提示回厂返修，再次检测到数据合格后，取消测试仪维修标识。带有维修标识的测试仪不允许投入运行。运行阶段继电保护测试仪同一测试项目连续两年均不合格，再次维修后仍不合格，则进行退役报废处理，测试仪标有报废标识，不可继续使用。退役年限根据不同测试仪厂家的平均寿命，达到退役年限的测试仪，校准数据合格，仍可以正常使用，但是增加校准频次。
不同厂家继电保护测试仪建立不同设备库，根据不同型号的历年测试数据，标注超差数量、寿命周期内维护次数及退役年限，作为招标采购依据。
如图5所示，根据专家库中已有的多台同型号仪器同测试项目同测试点n年测试数据误差，训练神经网络，进行(n+1)年误差预测，并与实际(n+1)年误差进行比较计算，修正神经网络预测结果。预测(n+1)年测试误差超出限定范围，则进行预警标识，提示调试测试仪参数的精度。
本实施例针对检测校准机构现有的仪表，搭建了继电保护测试仪自动测试系统，自动测试、自动生成测试报告、标注超差数据，大幅提高了测试效率；把测试数据传输到上位机全寿命周期监测预警系统，实现继电保护测试仪全寿命周期评价和智能预警，用于指导继电保护测试仪的招标采购和运行维护等全寿命周期管理。
实施例三
本公开实施例三提供了一种计算机可读存储介质。
一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现如本公开实施例二所述的继电保护测试仪全寿命周期监测预警方法中的步骤。
详细步骤与实施例二提供的继电保护测试仪全寿命周期监测预警方法相同，在此不再赘述。
实施例四
本公开实施例四提供了一种电子设备。
一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时实现如本公开实施例二所述的继电保护测试仪全寿命周期监测预警方法中的步骤。
详细步骤与实施例二提供的继电保护测试仪全寿命周期监测预警方法相同，在此不再赘述。
以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种继电保护测试仪全寿命周期监测预警系统，其特征在于，包括：
自动测试校准单元，其被配置为自动获取继电保护测试仪的测试和校准数据；
全寿命周期监测单元，其被配置为根据所得到的测试数据和校准数据，监测继电保护测试仪的全寿命周期运行状态；
预警单元，其被配置为根据继电保护测试仪全寿命周期的测试校准数据，预测超差年限，完成继电保护测试仪全寿命周期监测预警。
2.如权利要求1中所述的一种继电保护测试仪全寿命周期监测预警系统，其特征在于，所述自动测试校准单元内设标准器组，所述标准器组和所述继电保护测试仪均与下位机通讯连接，标准器组与继电保护测试仪采用电气线缆连接；标准器组包括但不限于电压表、电流表、频率表、谐波表、开关量发生装置、开关量时间记录装置、示波装置、相位表和时间同步装置。
3.如权利要求2中所述的一种继电保护测试仪全寿命周期监测预警系统，其特征在于，下位机在自动测试的过程中根据预先设定的测试项目，自动调用被测继电保护测试仪接口程序，控制其输出该测试项目的规定电气量；同时自动调用对应的标准器接口程序，采集其测试数据，并传输到测试报告模板及人机界面，在相应测试项目相应测试点记录并显示；所述测试项目依次按照预定顺序自动完成。
4.如权利要求1中所述的一种继电保护测试仪全寿命周期监测预警系统，其特征在于，所述自动测试校准数据由下位机通过网络传输到上位机，上位机软件包括全寿命周期监测单元和智能预警单元。
5.一种继电保护测试仪全寿命周期监测预警方法，采用了如权利要求1-4中任一项所述的一种继电保护测试仪全寿命周期监测预警系统，其特征在于，包括：
自动获取继电保护测试仪的测试数据和校准数据；
分析所得到的测试数据和校准数据，得到继电保护测试仪的全寿命周期运行状态；
根据所得到的全寿命周期运行状态，进行继电保护测试仪的状态监测和预警。
6.如权利要求5中所述的一种继电保护测试仪全寿命周期监测预警方法，其特征在于，根据继电保护测试仪的测试校准数据，构建全寿命周期数据库，监测继电保护测试仪在不同寿命周期阶段的超差情况。
7.如权利要求6中所述的一种继电保护测试仪全寿命周期监测预警方法，其特征在于，根据不同的继电保护测试仪的技术要求，将所得到的测试报告进行运行状态缺陷等级的划分，即致命缺陷、严重缺陷和一般缺陷；根据所得到的缺陷等级及数量确定继电保护测试仪是否检修或返厂。
8.如权利要求5中所述的一种继电保护测试仪全寿命周期监测预警方法，其特征在于，根据全寿命周期数据库中已有的多台同型号仪器同测试项目同测试点n年测试数据误差，训练神经网络，进行(n+1)年误差预测，并与实际(n+1)年误差进行比较计算，修正神经网络预测结果，预测(n+1)年测试误差如果超出限定范围，则进行预警标识，提示调试测试仪参数的精度，在仪器出现超差前提出预警，避免超差后的继电保护测试仪仍用于测试变电站二次设备。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求5-8中任一项所述的继电保护测试仪全寿命周期监测预警方法中的步骤。
10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求5-8中任一项所述的继电保护测试仪全寿命周期监测预警方法中的步骤。
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