CN117330896B - 一种小电流接地选线告警的快速预警系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种小电流接地选线告警的快速预警系统，涉及小电流接地选线预警技术领域，包括历史数据获取模块、告警数据分析模块、母线故障识别模块、时段漏报等级判定模块、告警显示模块，漏报等级显示模块；解决了由于小电流接地选线装置与监控后台之间的数据传输过程中可能存在失效情况，导致装置检测到的接地故障信息无法及时进行推送的技术问题；通过对各个时段对应的漏报等级进行显示，有利于相关工作人员根据各个时段对应的漏报等级，对具有不同漏报等级时段的母线零序电压进行不同程度的关注和实时的对比分析，够及时发现母线的故障情况，减少故障漏报的概率，进一步提高对小电流接地选线告警的速率和准确性。
Description
技术领域
本发明涉及小电流接地选线预警技术领域，具体涉及一种小电流接地选线告警的快速预警系统。
背景技术
随着国家电网公司“大运行”体系建设的不断深入，电网运行管理安全压力显著增加。同时，随着电网规模的迅速扩张，调度系统的监控信息量不断攀升，对电网调控人员日常监控、异常分析和事故处理提出了更高要求，母线小电流接地故障是电网运行中常见的故障之一；
专利公开号为CN108008248A的专利中公开了一种基于SCADA的母线小电流接地告警系统，其包括母线关联线路预定义模块、母线接地事故识别模块，母线接地相识别模块，可疑故障线路识别模块，事故告警模块，该专利能够有效解决现有技术中通过判断电压越限和利用跳变事故定义来实现对母线接地监视的方式存在很大的局限性，需要定义大量量测点，导致监控工作量增加大，工作效能不高；并且在母线发生接地告警时，监控员需要人为比较电流跳变的大小后才能推算出可疑接地线路，并不能直观快速地找出可能的接地线路及相关告警的问题；
然而，在监控后台在对母线接地故障进行监测时，由于小电流接地选线装置与监控后台之间的数据传输过程中可能存在失效情况或是小电流接地选线装置动作灵敏度不够高的情况，导致装置检测到的接地故障信息无法及时进行推送的情况，造成不必要的拉路太多，停电影响客户较多，也同时影响线路频停指标，基于此，提出一种小电流接地选线告警的快速预警系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种小电流接地选线告警的快速预警系统，解决了由于小电流接地选线装置与监控后台之间的数据传输过程中可能存在失效情况或是小电流接地选线装置动作灵敏度不够高的情况，导致装置检测到的接地故障信息无法及时进行推送的技术问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种小电流接地选线告警的快速预警系统，包括：
历史数据获取模块，用于对母线在预设时间T内的历史故障次数和告警信息显示次数进行获取，并将其发送至告警数据分析模块，故障次数用于从母线故障识别模块进行获取，告警信息显示次数用于从告警显示模块中进行获取；
母线故障识别模块，用于对母线的零序电压进行识别并进记录，并将母线的零序电压标记为M1，当母线的零序电压M1大于M2时则判定母线出现故障，并生成告警信息发送至告警显示模块，小于等于M2时则不做任何处理，其中M2为母线零序电压的阈；
告警显示模块，由于对告警信息进行接收并进行显示；
每判定母线出现一次故障则代表母线发生一次故障，故障次数指代为在预设时间T内判定母线出现故障的次数，告警信息显示次数指代为在预设时间T内告警显示模块对告警信息进行接收的次数；
告警数据分析模块，用于将每天均匀分割为x个标准时段，此处x≥1，对母线在预设时间T内的历史故障次数和告警信息显示次数进行分析，进而获得母线在x个标准时段内分别对应的漏报系数，同时将其发送至时段漏报等级判定模块；
时段漏报等级判定模块，用于将母线在x个标准时段内分别对应的漏报系数与预设值Y2和Y3进行获取分析，根据分析结果获得x个标准时段分别对应的漏报等级，并将其发生至漏报等级显示模块。
作为本发明进一步的方案：获得母线在x个标准时段内分别对应的漏报系数的具体方式为：
S1：选定n个标准时段中任意一个标准时段作为目标时段；
S2：获取母线在预设时间T内每天在目标时段内生成故障信号的次数并将其标记为A1 n，获取母线在预设时间T内每天在目标时段内告警信息显示的次数并将其标记为B1n，其中n指代为预设时间T对应的天数，n≥1；
S3：通过公式|A1 n-B1 n|＝C1 n，计算获得母线在预设时间T内每天在目标时段内生成故障信号的次数与告警信息显示的次数之间差值C1 n；
S31：获取n个C1 n中满足公式L1的对应数值，并将其分别标记为D1、D2、……、Dj，其中j为n个C1 n中满足公式L1的对应数值的数量，n≥j≥1；
其中，公式L1为|C1 n-C1 p|≤Y1，其中C1 p为n个C1 n的均值，Y1为预设值；
S32：当j≥Q1时，则获取D1、D2、……、Dj的均值，作为目标时段对应的漏报值G1；当j＜Q1时，获取n个C1 n中的最大值C1 max和最小值C1min，并将C1max和C1min的均值作为目标时段对应的漏报值G1，其中Q1为预设值；
S4：通过公式计算获得目标时段对应的漏报系数H1，其中P1为在预设时间T内母线在目标时段内对应的漏报总次数；
S5：重复步骤S1-S4即可获得母线在预设时间T内的x个标准时段分别对应的漏报系数Hx，其中x为每天均匀分割的时段个数，x≥1。
作为本发明进一步的方案：通过公式|E1-E2|＝P1，即可计算获得在预设时间T内母线在目标时段内对应的漏报总次数P1，其中E1为在预设时间T内母线在目标时段内生成的故障总次数，E2为在预设时间T内母线在目标时段内告警信息显示的总次数。
作为本发明进一步的方案：E1的计算公式为：，E2的计算公式为：此处n≥i≥1。
作为本发明进一步的方案：获得x个标准时段分别对应的漏报等级的具体方式为；
当Hx≥Y3时，则将对应时段标记为一级漏报时段，当Y3＞Hx＞Y2时，则将对应时段标记为二级漏报时段，当Y2≥Hx时，则将对应时段标记为三级漏报时段，其中Y2和Y3均为预设值，满足Y3＞Y2。
作为本发明进一步的方案：在获得x个标准时段分别对应的漏报等级后，对具有不同漏报等级时段，可以采取以下措施：
对于被标记为一级漏报的时段，将检测间隔时长设定为K1，同时将母线零序电压的阈值设定为F1；对于被标记为二级漏报的时段，将检测间隔时长设定为K2，同时将母线零序电压的阈值设定为F2，此处K1、K2、F1和F2均为预设值，满足F1＜F2＜M2，K1＜K2；对于被标记为三级漏报的时段，则不做任何处理。
作为本发明进一步的方案：漏报等级显示模块，用于对各个时段对应的漏报等级进行显示。
本发明的有益效果：
(1)本发明，通过对各个时段对应的漏报等级进行显示，有利于相关工作人员根据各个时段对应的漏报等级，对具有不同漏报等级时段的母线零序电压进行不同程度的关注和实时的对比分析，够及时发现母线的故障情况，减少故障漏报的概率，进一步提高对小电流接地选线告警的速率和准确性，避免故障漏报带来的安全隐患和电网问题，从而帮助相关人员及时采取措施，保证电网的稳定和安全运行，同时相关人员可以针对不同漏报等级时段的母线进行更有针对性的操作和维护，这样能够更好地分配资源和重点关注高漏报等级时段，提高对潜在故障的发现和处理效率；
(2)本发明，通过根据不同漏报等级的时段，对不同漏报等级时段调整检测间隔和阈值和母线零序电压的阈值做相应的调整措施，可以提高告警的准确性和及时性，及早发现和处理潜在的故障情况，确保电网的稳定和安全运行。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明一种小电流接地选线告警的快速预警系统的系统框架结构示意图。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅图1所示，本发明为一种小电流接地选线告警的快速预警系统包括历史数据获取模块、告警数据分析模块、母线故障识别模块、时段漏报等级判定模块、告警显示模块，漏报等级显示模块；
历史数据获取模块，用于对母线在预设时间T内的历史故障次数和告警信息显示次数进行获取，并将其发送至告警数据分析模块；
预设时间T，指代为从当下时间起算往前推30天这一时间段，获取数据的当天数据不计入在内，T＝﹛1、2、……、30﹜；
故障次数用于从母线故障识别模块进行获取，告警信息显示次数用于从告警显示模块中进行获取；
母线故障识别模块，用于对母线的零序电压进行识别并进行记录，并将母线的零序电压标记为M1，当母线的零序电压M1大于M2时则判定母线出现故障，并生成告警信息发送至告警显示模块，小于等于M2时则不做任何处理，其中M2为母线零序电压的阈值，具体数值由相关工作人员进行拟定；
告警显示模块，由于对告警信息进行接收并进行显示；
需要说明的是，每判定母线出现一次故障则代表母线发生一次故障，故障次数指代为在预设时间T内判定母线出现故障的次数，告警信息显示次数指代为在预设时间T内告警显示模块对告警信息进行接收的次数；
告警数据分析模块，用于将每天均匀分割为x个标准时段，此处x≥1，对母线在预设时间T内的历史故障次数和告警信息显示次数进行分析，进而获得母线在x个标准时段内分别对应的漏报系数，同时将其发送至时段漏报等级判定模块，获得母线在x个标准时段内分别对应的漏报系数的具体方式为：
S1：选定n个标准时段中任意一个标准时段作为目标时段；
S2：获取母线在预设时间T内每天在目标时段内生成故障信号的次数并将其标记为A1 n，获取母线在预设时间T内每天在目标时段内告警信息显示的次数并将其标记为B1n，其中n指代为预设时间T对应的天数，n≥1；
S3：通过公式|A1 n-B1 n|＝C1 n，计算获得母线在预设时间T内每天在目标时段内生成故障信号的次数与告警信息显示的次数之间差值C1 n；
S31：获取n个C1 n中满足公式L1的对应数值，并将其分别标记为D1、D2、……、Dj，其中j为n个C1 n中满足公式L1的对应数值的数量，n≥j≥1；
其中，公式L1为|C1 n-C1 p|≤Y1，其中C1 p为n个C1 n的均值，Y1为预设值，具体数值由相关人员根据经验进行拟定；
S32：当j≥Q1时，则获取D1、D2、……、Dj的均值，作为目标时段对应的漏报值G1；当j＜Q1时，获取n个C1 n中的最大值C1 max和最小值C1min，并将C1max和C1min的均值作为目标时段对应的漏报值G1，其中Q1为预设值，具体数值由相关人员根据经验进行拟定；
S4：通过公式计算获得目标时段对应的漏报系数H1，其中P1为在预设时间T内母线在目标时段内对应的漏报总次数，获得漏报总次数P1的具体方式为；
通过公式|E1-E2|＝P1，计算获得在预设时间T内母线在目标时段内对应的漏报总次数P1，其中E1为在预设时间T内母线在目标时段内生成的故障总次数，E2为在预设时间T内母线在目标时段内告警信息显示的总次数；
其中E1的计算公式为：，E2的计算公式为：/>此处n≥i≥1；
S5：重复步骤S1-S4即可获得母线在预设时间T内的x个标准时段分别对应的漏报系数Hx，其中x为每天均匀分割的时段个数，x≥1；
需要说明的是，对应时段的漏报系数Hx的数值越高，则说明对应时段故障漏推送概率越高，反之则越低；
时段漏报等级判定模块，用于将母线在x个标准时段内分别对应的漏报系数与预设值Y2和Y3进行获取分析，根据分析结果获得x个标准时段分别对应的漏报等级，并将其发生至漏报等级显示模块，获得x个标准时段分别对应的漏报等级的具体方式为；
当Hx≥Y3时，则将对应时段标记为一级漏报时段，当Y3＞Hx＞Y2时，则将对应时段标记为二级漏报时段，当Y2≥Hx时，则将对应时段标记为三级漏报时段，其中Y2和Y3均为预设值，满足Y3＞Y2，具体数值由相关人员根据经验进行拟定；
此处一级漏报时段的故障漏推送概率高于二级漏报时段，二级漏报时段的故障漏推送概率高于三级预警时段；
漏报等级显示模块，用于对各个时段对应的漏报等级进行显示，有利于相关工作人员根据各个时段对应的漏报等级，对具有不同漏报等级时段的母线零序电压进行不同程度的关注和实时的对比分析，够及时发现母线的故障情况，减少故障漏报的概率，进一步提高对小电流接地选线告警的速率和准确性，避免故障漏报带来的安全隐患和电网问题，从而帮助相关人员及时采取措施，保证电网的稳定和安全运行；
实施例二
作为本发明的实施例二，本申请在具体实施时，相较于实施例一，本实施例的技术方案与实施例一的区别仅在于本实施例中，在获得x个标准时段分别对应的漏报等级后，对具有不同漏报等级时段，可以采取以下措施：
对于被标记为一级漏报的时段，将检测间隔时长设定为K1，同时将母线零序电压的阈值设定为F1，此处K1和F1均为预设值，F1＜M2，通过对一级漏报时段设定更短的检测间隔来增加故障检测的频率，以便更早地发现故障情况，同时在一级漏报时段内应当设定更敏感的阈值，以确保更快速地触发告警，以便及时采取措施；
对于被标记为二级漏报的时段，将检测间隔时长设定为K2，同时将母线零序电压的阈值设定为F2，此处K2和F2均为预设值，F1＜F2＜M2且K1＜K2，二级漏报时段虽然漏报概率相对较高，但情况仍在可控范围内，因此选择相对较长的检测间隔K2，并根据实际情况设定适当的阈值F2，可以对故障检测结果进行更深入的分析和排查，以确定是否需要进一步的处理和维修；
对于被标记为三级漏报的时段，由于漏报概率较低，因此不做任何处理，使其保持原有的检测间隔时长和母线零序电压的阈值；
根据不同漏报等级的时段，对不同漏报等级时段调整检测间隔和阈值和母线零序电压的阈值做相应的调整措施，可以提高告警的准确性和及时性，及早发现和处理潜在的故障情况，确保电网的稳定和安全运行；
实施例三
作为本发明的实施例三，本申请在具体实施时，相较于实施例一和实施例二，本实施例的技术方案是在于将上述实施例一和实施例二的方案进行组合实施。
上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数以及阈值选取由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种小电流接地选线告警的快速预警系统，其特征在于，包括：
历史数据获取模块，用于对母线在预设时间T内的历史故障次数和告警信息显示次数进行获取，并将其发送至告警数据分析模块，故障次数用于从母线故障识别模块进行获取，告警信息显示次数用于从告警显示模块中进行获取；
母线故障识别模块，用于对母线的零序电压进行识别并进记录，并将母线的零序电压标记为M1，当母线的零序电压M1大于M2时则判定母线出现故障，并生成告警信息发送至告警显示模块，小于等于M2时则不做任何处理，其中M2为母线零序电压的阈；
告警显示模块，由于对告警信息进行接收并进行显示；
每判定母线出现一次故障则代表母线发生一次故障，故障次数指代为在预设时间T内判定母线出现故障的次数，告警信息显示次数指代为在预设时间T内告警显示模块对告警信息进行接收的次数；
告警数据分析模块，用于将每天均匀分割为x个标准时段，此处x≥1，对母线在预设时间T内的历史故障次数和告警信息显示次数进行分析，进而获得母线在x个标准时段内分别对应的漏报系数，同时将其发送至时段漏报等级判定模块；
时段漏报等级判定模块，用于将母线在x个标准时段内分别对应的漏报系数与预设值Y2和Y3进行获取分析，根据分析结果获得x个标准时段分别对应的漏报等级，并将其发生至漏报等级显示模块；
获得母线在x个标准时段内分别对应的漏报系数的具体方式为：
S1：选定n个标准时段中任意一个标准时段作为目标时段；
S2：获取母线在预设时间T内每天在目标时段内生成故障信号的次数并将其标记为A1n，获取母线在预设时间T内每天在目标时段内告警信息显示的次数并将其标记为B1 n，其中n指代为预设时间T对应的天数，n≥1；
S3：通过公式|A1 n-B1 n|＝C1 n，计算获得母线在预设时间T内每天在目标时段内生成故障信号的次数与告警信息显示的次数之间差值C1 n；
S31：获取n个C1 n中满足公式L1的对应数值，并将其分别标记为D1、D2、……、Dj，其中j为n个C1 n中满足公式L1的对应数值的数量，n≥j≥1；
其中，公式L1为|C1 n-C1 p|≤Y1，其中C1 p为n个C1 n的均值，Y1为预设值；
S32：当j≥Q1时，则获取D1、D2、……、Dj的均值，作为目标时段对应的漏报值G1；当j＜Q1时，获取n个C1 n中的最大值C1 max和最小值C1min，并将C1max和C1min的均值作为目标时段对应的漏报值G1，其中Q1为预设值；
S4：通过公式，计算获得目标时段对应的漏报系数H1，其中P1为在预设时间T内母线在目标时段内对应的漏报总次数；
S5：重复步骤S1-S4即可获得母线在预设时间T内的x个标准时段分别对应的漏报系数Hx，其中x为每天均匀分割的时段个数，x≥1；
获得x个标准时段分别对应的漏报等级的具体方式为；
当Hx≥Y3时，则将对应时段标记为一级漏报时段，当Y3＞Hx＞Y2时，则将对应时段标记为二级漏报时段，当Y2≥Hx时，则将对应时段标记为三级漏报时段，其中Y2和Y3均为预设值，满足Y3＞Y2。
2.根据权利要求1所述的一种小电流接地选线告警的快速预警系统，其特征在于，通过公式|E1-E2|＝P1，即可计算获得在预设时间T内母线在目标时段内对应的漏报总次数P1，其中E1为在预设时间T内母线在目标时段内生成的故障总次数，E2为在预设时间T内母线在目标时段内告警信息显示的总次数。
3.根据权利要求2所述的一种小电流接地选线告警的快速预警系统，其特征在于，E1的计算公式为：，E2的计算公式为：/>此处n≥i≥1。
4.根据权利要求1所述的一种小电流接地选线告警的快速预警系统，其特征在于，在获得x个标准时段分别对应的漏报等级后，对具有不同漏报等级时段，采取以下措施：
对于被标记为一级漏报的时段，将检测间隔时长设定为K1，同时将母线零序电压的阈值设定为F1；对于被标记为二级漏报的时段，将检测间隔时长设定为K2，同时将母线零序电压的阈值设定为F2，此处K1、K2、F1和F2均为预设值，满足F1＜F2＜M2，K1＜K2；对于被标记为三级漏报的时段，则不做任何处理。
5.根据权利要求1所述的一种小电流接地选线告警的快速预警系统，其特征在于，漏报等级显示模块，用于对各个时段对应的漏报等级进行显示。
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