CN117791525A - 继电保护设备的运行状态确定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种继电保护设备的运行状态确定方法及装置，属于继电保护领域。该方法包括：获取继电保护设备的状态数据；继电保护设备包括继电保护单元、智能终端、合并单元以及采集执行单元；根据继电保护设备所处的应用场景，从状态数据中选择关键状态数据，形成关键状态数据库；将关键状态数据库中的关键状态数据与预设关联机制进行比较，确定继电保护设备的运行状态；预设关联机制为继电保护设备的多个运行状态与状态数据之间的对应关系。本申请能够提高判断继电保护设备的运行状态的准确性和对于数据挖掘的深度。

Description

继电保护设备的运行状态确定方法及装置

技术领域

本申请涉及继电保护技术领域，尤其涉及一种继电保护设备的运行状态确定方法及装置。

背景技术

目前，自主可控新一代变电站二次系统建设目标为变电站二次系统提出了功能优化升级的迫切需求：一是提高二次设备运检数据的统一规划与深度挖掘能力，满足设备主人制工作需求；二是加强变电站内数据处理与智能分析能力，提供远程服务代替数据上传，减轻主站系统压力；三是提高集控站对设备状态的远程集中监控强度、运维管理细度与信息化程度，提升集控站-无人变电站协同工作效率；四是整合优化设备测控功能，实现二次设备功能全面自主可控，并实现自主研发设备功能的可靠性校验。

但是，当前继电保护设备在运检数据深度挖掘、状态集中监控与预警方面仍存在一定问题，保护运检数据缺乏统一规划，数据挖掘深度不够，不满足设备精益管理要求；误动预警的时效性与故障溯源机制的自动化程度偏低，依赖数据相对静态，时效性弱，不利于继电保护故障的应急处置站内就地智能分析，存在冗余数据传输，不满足远程巡检系统对设备状态的精益化管理要求；故障溯源机制自动化程度偏低，较大的依靠运维人员业务能力；站内与远方应用功能定位不清晰，存在冗余数据存储与传输，站内就地智能分析能力较弱。

现有的对于继电保护设备的运行状态的确定方法一般是将采集到的继电保护设备的设备数据进行一系列的计算，得到一个状态值，然后根据状态值确定继电保护设备的运行状态，但此方法对于继电保护设备的运行状态的判断仍不够准确，对于数据挖掘深度不够。

发明内容

本申请实施例提供了一种继电保护设备的运行状态确定方法及装置，以解决对于继电保护设备的运行状态的判断仍不够准确，对于数据挖掘深度不够的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种继电保护设备的运行状态确定方法，包括：

获取继电保护设备的状态数据；所述继电保护设备包括继电保护单元、智能终端、合并单元以及采集执行单元；

根据所述继电保护设备所处的应用场景，从所述状态数据中选择关键状态数据，形成关键状态数据库；

将所述关键状态数据库中的关键状态数据与预设关联机制进行比较，确定所述继电保护设备的运行状态；所述预设关联机制为所述继电保护设备的多个运行状态与状态数据之间的对应关系。

在一种可能的实现方式中，所述继电保护设备所处的应用场景包括继电保护检修作业场景、继电保护巡视定检场景、继电保护数字孪生应用场景和继电保护健康状态评价场景；每种应用场景对应于所述多个运行状态中的部分或全部；

所述根据所述继电保护设备所处的应用场景，从所述状态数据中选择关键状态数据，形成关键状态数据库，包括：

确定第一应用场景对应的继电保护设备的运行状态；其中，所述第一应用场景为所述继电保护设备所处的应用场景；

根据所述第一应用场景对应的继电保护设备的运行状态和所述预设关联机制，从所述状态数据中确定所述第一应用场景对应的关键状态数据，形成所述关键状态数据库。

在一种可能的实现方式中，所述预设关联机制包括设备关系机制、一般性机制和针对性机制。

在一种可能的实现方式中，所述设备关系机制、所述一般性机制和所述针对性机制均为多类；

所述将所述关键状态数据库中的关键状态数据与预设关联机制进行比较，确定所述继电保护设备的运行状态，包括：

将所述关键状态数据与所述一般性机制进行比较，确定所述继电保护设备所符合的一般性机制的类型；

将所述关键状态数据与所述针对性机制进行比较，确定所述继电保护设备所符合的针对性机制的类型；

判断是否存在所述继电保护设备以外的其它设备；

若存在，则判断所述继电保护设备以外的其它设备所符合的设备关系机制的类型；并基于所述继电保护设备所符合的设备关系机制、一般性机制、针对性机制的种类，确定所述继电保护设备的运行状态；

否则，基于所述继电保护设备所符合的一般性机制和针对性机制的类型，确定所述继电保护设备的运行状态。

在一种可能的实现方式中，所述设备关系机制的种类包括间隔内设备关系机制和跨间隔设备关系机制；

所述间隔内设备关系机制用于描述与所述继电保护设备存在功能和回路关系的间隔内设备；

所述跨间隔设备关系机制用于描述与所述继电保护设备存在功能和回路关系的跨间隔设备。

在一种可能的实现方式中，所述一般性机制的种类包括一般性机制M、一般性机制N、一般性机制O和一般性机制P；

所述一般性机制M内的状态数据包括所述继电保护单元的保护闭锁、保护告警、GOOSE断链告警总、SV断链告警总、PT断线、CT断线、采样异常和定值出错均为分；所述智能终端的闭锁、告警、GOOSE断链告警总和控制回路断线均为分；所述合并单元的闭锁、告警、GOOSE断链告警总、SV断链告警总和采样异常均为分；所述采集执行单元的闭锁、告警、GOOSE断链告警总、SV断链告警总、控制回路断线和采样异常均为分；

所述一般性机制N内的状态数据包括所述继电保护单元的保护闭锁、保护告警、GOOSE断链告警总、SV断链告警总、PT断线、CT断线、采样异常和定值出错任意一种不为分；所述智能终端的闭锁、告警、GOOSE断链告警总和控制回路断线任意一种不为分；所述合并单元的闭锁、告警、GOOSE断链告警总、SV断链告警总和采样异常任意一种不为分；所述采集执行单元的闭锁、告警、GOOSE断链告警总、SV断链告警总、控制回路断线和采样异常任意一种不为分；

所述一般性机制O内的状态数据包括所述继电保护单元的分相跳闸出口GOOSE/MMS状态或三相跳闸出口GOOSE/MMS状态为合，所述继电保护单元的位置状态为分，所述继电保护单元的起失灵出口GOOSE/MMS状态为合，所述智能终端的分相跳闸出口GOOSE反馈状态或三相跳闸出口GOOSE反馈状态为合，以及所述智能终端的位置状态为分；

所述一般性机制P内的状态数据包括所述继电保护单元的分相跳闸出口GOOSE/MMS状态和三相跳闸出口GOOSE/MMS状态为分，所述继电保护单元的位置状态为合，所述继电保护单元的起失灵出口GOOSE/MMS状态为分，所述智能终端的分相跳闸出口GOOSE反馈状态合三相跳闸出口GOOSE反馈状态为分，以及所述智能终端的位置状态为合。

在一种可能的实现方式中，所述针对性机制的种类包括针对性机制X1、针对性机制X2和针对性机制X3；

所述针对性机制X1包括所述继电保护单元的保护闭锁、保护告警、GOOSE断链告警总、SV断链告警总、PT断线、CT断线、采样异常和定值出错的状态为分，所述继电保护单元的位置状态为合，所述继电保护单元的分相电流采样值大于无流门槛，所述继电保护单元的分相电压采样值为额定电压；

所述针对性机制X2包括所述继电保护单元的检修压板状态为合；

所述针对性机制X3包括所述继电保护单元的保护闭锁的状态为合。

在一种可能的实现方式中，所述继电保护设备的运行状态包括：

继电保护正常运行状态；

继电保护检修运行状态；

继电保护闭锁状态；

继电保护正确动作状态；

继电保护不正确动作状态；

继电保护预期正确动作状态；

继电保护预期不正确动作状态；

继电保护特定功能、保护元件正常状态；

继电保护特定功能、保护元件异常状态；

继电保护特定功能、保护元件预期正确动作状态；

继电保护特定功能、保护元件预期不正确动作状态。

在一种可能的实现方式中，所述状态数据包括描述继电保护设备运行状态的自检信息、描述继电保护设备模拟量采集状态的采样信息、描述继电保护设备开关量采集状态的状态信息、描述继电保护设备动作结果的出口信息及动作信号信息和描述继电保护设备动作过程的录波文件信息；

所述描述继电保护设备运行状态的自检信息包括所述继电保护单元的保护闭锁、保护告警、GOOSE断链告警总、SV断链告警总、PT断线、CT断线、采样异常和定值出错，所述智能终端的闭锁、告警、GOOSE断链告警总和控制回路断线，所述合并单元的闭锁、告警、GOOSE断链告警总、SV断链告警总和采样异常，以及所述采集执行单元的闭锁、告警、GOOSE断链告警总、SV断链告警总、控制回路断线和采样异常；

所述描述继电保护设备模拟量采集状态的采样信息包括所述继电保护单元的分相电流采样值、分相电压采样值、同期电压采样值，所述合并单元的分相电流采样值、分相电压采样值、同期电压采样值；

所述描述继电保护设备开关量采集状态的状态信息包括所述继电保护单元的位置状态、刀闸状态、失灵开入状态、远跳开入状态、闭锁开入状态、解除闭锁开入状态和检修压板状态，所述智能终端的位置状态、刀闸状态、闭锁开出状态和解闭锁开出状态；

所述描述继电保护设备动作结果的出口信息及动作信号信息包括所述继电保护单元的分相跳闸出口GOOSE/MMS状态、三相跳闸出口GOOSE/MMS状态、重合出口GOOSE/MMS状态、闭重出口GOOSE/MMS状态、起失灵出口GOOSE/MMS状态，所述智能终端的分相跳闸出口GOOSE反馈状态、三相跳闸出口GOOSE反馈状态、重合出口GOOSE反馈状态；

所述描述继电保护设备动作过程的录波文件信息包括波形文件以及解析波形文件对应的录波通道和参数配置文件。

第二方面，本申请实施例提供了一种继电保护设备的运行状态确定装置，包括：

获取模块，用于获取继电保护设备的状态数据；所述继电保护设备包括继电保护单元、智能终端、合并单元以及采集执行单元；

选择模块，用于根据所述继电保护设备所处的应用场景，从所述状态数据中选择关键状态数据，形成关键状态数据库；

判断模块，用于将所述关键状态数据库中的关键状态数据与预设关联机制进行比较，确定所述继电保护设备的运行状态；所述预设关联机制为所述继电保护设备的多个运行状态所与状态数据之间的对应关系。

本申请实施例提供一种继电保护设备的运行状态确定方法及装置，首先获取继电保护设备的状态数据；其中，继电保护设备包括继电保护单元、智能终端、合并单元以及采集执行单元；然后，根据继电保护设备所处的应用场景，从状态数据中选择关键状态数据，形成关键状态数据库；之后，将关键状态数据库中的关键状态数据与预设关联机制进行比较，确定继电保护设备的运行状态；预设关联机制为继电保护设备的多个运行状态与状态数据之间的对应关系。本申请实施例能够提高判断继电保护设备的运行状态的准确性和对于数据挖掘的深度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的继电保护设备的运行状态确定方法的实现流程图；

图2是本申请实施例提供的继电保护健康状态评价场景对应的全部运行状态及状态数据组成；

图3是本申请实施例提供的继电保护设备的运行状态确定装置的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。

图1为本申请实施例提供的继电保护设备的运行状态确定方法的实现流程图，详述如下：

S101，获取继电保护设备的状态数据；继电保护设备包括继电保护单元、智能终端、合并单元以及采集执行单元。

其中，采集执行单元还可是合智一体装置。

可选的，状态数据包括描述继电保护设备运行状态的自检信息、描述继电保护设备模拟量采集状态的采样信息、描述继电保护设备开关量采集状态的状态信息、描述继电保护设备动作结果的出口信息及动作信号信息和描述继电保护设备动作过程的录波文件信息。

具体地，描述继电保护设备运行状态的自检信息包括继电保护单元的保护闭锁、保护告警、GOOSE断链告警总、SV断链告警总、PT断线、CT断线、采样异常和定值出错，智能终端的闭锁、告警、GOOSE断链告警总和控制回路断线，合并单元的闭锁、告警、GOOSE断链告警总、SV断链告警总和采样异常，以及采集执行单元的闭锁、告警、GOOSE断链告警总、SV断链告警总、控制回路断线和采样异常。

描述继电保护设备模拟量采集状态的采样信息包括继电保护单元的分相电流采样值、分相电压采样值、同期电压采样值，合并单元的分相电流采样值、分相电压采样值、同期电压采样值。

描述继电保护设备开关量采集状态的状态信息包括继电保护单元的位置状态、刀闸状态、失灵开入状态、远跳开入状态、闭锁开入状态、解除闭锁开入状态和检修压板状态，智能终端的位置状态、刀闸状态、闭锁开出状态和解闭锁开出状态。

描述继电保护设备动作结果的出口信息及动作信号信息包括继电保护单元的分相跳闸出口GOOSE/MMS状态、三相跳闸出口GOOSE/MMS状态、重合出口GOOSE/MMS状态、闭重出口GOOSE/MMS状态、起失灵出口GOOSE/MMS状态，智能终端的分相跳闸出口GOOSE反馈状态、三相跳闸出口GOOSE反馈状态、重合出口GOOSE反馈状态。

描述继电保护设备动作过程的录波文件信息包括波形文件以及解析波形文件对应的录波通道和参数配置文件。

S102，根据继电保护设备所处的应用场景，从状态数据中选择关键状态数据，形成关键状态数据库。

可选的，继电保护设备所处的应用场景包括继电保护检修作业场景、继电保护巡视定检场景、继电保护数字孪生应用场景和继电保护健康状态评价场景。每种应用场景对应于多个运行状态中的部分或全部。

可选的，继电保护设备的运行状态包括：继电保护正常运行状态；继电保护检修运行状态；继电保护闭锁状态；继电保护正确动作状态；继电保护不正确动作状态；继电保护预期正确动作状态；继电保护预期不正确动作状态；继电保护特定功能、保护元件正常状态；继电保护特定功能、保护元件异常状态；继电保护特定功能、保护元件预期正确动作状态；继电保护特定功能、保护元件预期不正确动作状态。

可选的，继电保护检修作业场景对应的继电保护设备的运行状态包括继电保护检修运行状态；继电保护预期正确动作状态；继电保护预期不正确动作状态；继电保护特定功能、保护元件预期正确动作状态；继电保护特定功能、保护元件预期不正确动作状态。

继电保护巡视定检场景对应的继电保护设备的运行状态包括继电保护正常运行状态；继电保护正确动作状态；继电保护不正确动作状态；继电保护预期正确动作状态；继电保护预期不正确动作状态；继电保护特定功能、保护元件正常状态；继电保护特定功能、保护元件异常状态；继电保护特定功能、保护元件预期正确动作状态；继电保护特定功能、保护元件预期不正确动作状态。

继电保护数字孪生应用场景对应的继电保护设备的运行状态包括继电保护正常运行状态；继电保护检修运行状态；继电保护闭锁状态；继电保护正确动作状态；继电保护不正确动作状态；继电保护预期正确动作状态；继电保护预期不正确动作状态；继电保护特定功能、保护元件正常状态；继电保护特定功能、保护元件异常状态；继电保护特定功能、保护元件预期正确动作状态；继电保护特定功能、保护元件预期不正确动作状态。

继电保护健康状态评价场景对应的继电保护设备的运行状态包括继电保护正常运行状态；继电保护检修运行状态；继电保护闭锁状态等。

在本申请的一些实施例中，在根据继电保护设备所处的应用场景，从状态数据中选择关键状态数据时，先确定第一应用场景对应的继电保护设备的运行状态；然后根据第一应用场景对应的继电保护设备的运行状态和预设关联机制，从状态数据中确定第一应用场景对应的关键状态数据，形成关键状态数据库。

其中，第一应用场景为继电保护设备所处的应用场景。预设关联机制为继电保护设备的多个运行状态与状态数据之间的对应关系。

在本申请的实施例中，以对继电保护检修作业场景为例，此时继电保护应处于继电保护检修运行状态，继电保护检修运行状态对应的状态数据为继电保护单元的检修压板状态为合位，则此时需选择的关键状态数据为继电保护单元的检修压板状态。另外，在继电保护检修作业场景下还包括：继电保护预期正确动作状态；以及继电保护特定功能、保护元件预期正确动作状态。继电保护预期正确动作状态对应的状态数据为继电保护单元的保护无闭锁告警、无断链告警、无采样异常、保护元件控制字投入、保护元件压板投入等；继电保护特定功能、保护元件预期正确动作状态对应的状态数据为继电保护单元的保护无闭锁告警、无断链告警、无采样异常、特定保护元件控制字投入、特定保护元件压板投入等。

以继电保护健康状态评价场景为例，如图2所示，需关注继电保护设备全状态，选择的关键状态数据依次按照每种状态所需的目标状态进行枚举，包括继电保护正常运行状态、继电保护检修运行状态和继电保护闭锁状态，每一种状态下包含本状态对应的状态数据及其目标值，并且关键数据可以属于本间隔，也可以属于跨间隔，具体基于继电保护设备的运行状态进行详细的状态数据及其目标值进行全枚举。

可选的，可采用GOOSE、SV和MMS报文接口方式，从状态数据中获取关键状态数据。即基于不同应用场景形成的针对对应业务需求的关键状态数据集合，该集合是全部继电保护设备多源状态数据的子集。应理解，继电保护设备的状态数据的来源是不同的。

具体实现时，根据选择的关键数据状态及其目标值，应用工程配置文件中的状态描述信息点，映射至对应关键数据状态，并基于映射的具体数据类型，采用对应的GOOSE、SV和MMS报文接口方式，采集实际工程状态数据。

S103，将关键状态数据库中的关键状态数据与预设关联机制进行比较，确定继电保护设备的运行状态。

可选的，预设关联机制包括设备关系机制、一般性机制和针对性机制。每一种应用场景的多源数据关联机制均由设备关系机制、一般性机制和针对性机制共同实现。

可选的，设备关系机制、一般性机制和针对性机制均为多类。设备关系机制适应于全部继电保护设备的运行状态，一般性机制适应于一类继电保护设备的运行状态，针对性机制适应于一种继电保护设备的运行状态。

具体地，设备关系机制的种类包括间隔内设备关系机制和跨间隔设备关系机制。

间隔内设备关系机制用于描述与继电保护设备存在功能和回路关系的间隔内设备。继电保护功能实现需要依托间隔内其他设备，包括智能终端、合并单元和采集执行单元。

其中，间隔内设备指：按照一次设备间隔划分，与其对应的二次保护、模拟量采集、操作智能终端设备为间隔内设备。一次设备以开关、线路、母联、主变、母线、电抗器、电容器、所用变为界限，具备电压等级、接线方式、开关编号、串号、母线编号、主变编号的一种或多种属性。存在电压等级、接线方式、开关编号、串号、母线编号、主变编号属性的一种或多种的间隔内设备，对应属性相同。

跨间隔设备关系机制用于描述与继电保护设备存在功能和回路关系的跨间隔设备。跨间隔设备关系机制描述跨间隔设备存在关系，继电保护功能实现需要依托跨间隔设备。

其中，与间隔内设备分属不同间隔的设备即为跨间隔设备，跨间隔设备的电压等级、接线方式、开关编号、串号、母线编号、主变编号的一种或多种属性存在差异。

一般性机制的种类包括一般性机制M、一般性机制N、一般性机制O和一般性机制P。

一般性机制M内的状态数据包括继电保护单元的保护闭锁、保护告警、GOOSE断链告警总、SV断链告警总、PT断线、CT断线、采样异常和定值出错均为分；智能终端的闭锁、告警、GOOSE断链告警总和控制回路断线均为分；合并单元的闭锁、告警、GOOSE断链告警总、SV断链告警总和采样异常均为分；采集执行单元的闭锁、告警、GOOSE断链告警总、SV断链告警总、控制回路断线和采样异常均为分。

其中，一般性机制M用于描述继电保护设备功能正常的运行状态，继电保护设备功能正常的运行状态包括继电保护正常运行状态；继电保护正确动作状态；继电保护预期正确动作状态；继电保护特定功能、保护元件正常状态；以及继电保护特定功能、保护元件预期正确动作状态。

一般性机制N内的状态数据包括继电保护单元的保护闭锁、保护告警、GOOSE断链告警总、SV断链告警总、PT断线、CT断线、采样异常和定值出错任意一种不为分；智能终端的闭锁、告警、GOOSE断链告警总和控制回路断线任意一种不为分；合并单元的闭锁、告警、GOOSE断链告警总、SV断链告警总和采样异常任意一种不为分；采集执行单元的闭锁、告警、GOOSE断链告警总、SV断链告警总、控制回路断线和采样异常任意一种不为分。

其中，一般性机制N用于描述继电保护设备功能异常的运行状态，继电保护设备功能异常的运行状态包括继电保护检修运行状态；继电保护不正确动作状态；继电保护预期不正确动作状态；继电保护特定功能、保护元件异常状态；以及继电保护特定功能、保护元件预期不正确动作状态。

一般性机制O内的状态数据包括继电保护单元的分相跳闸出口GOOSE/MMS状态或三相跳闸出口GOOSE/MMS状态为合，继电保护单元的位置状态为分，继电保护单元的起失灵出口GOOSE/MMS状态为合，智能终端的分相跳闸出口GOOSE反馈状态或三相跳闸出口GOOSE反馈状态为合，以及智能终端的位置状态为分。

其中，一般性机制O用于描述继电保护设备动作元件正常的运行状态，继电保护设备动作元件正常的运行状态包括继电保护特定功能、保护元件正常状态；以及继电保护特定功能、保护元件预期正确动作状态。上述分、合状态适用于给出对应运行状态评价的周期内目标状态的暂态条件和稳态条件。

一般性机制P内的状态数据包括继电保护单元的分相跳闸出口GOOSE/MMS状态和三相跳闸出口GOOSE/MMS状态为分，继电保护单元的位置状态为合，继电保护单元的起失灵出口GOOSE/MMS状态为分，智能终端的分相跳闸出口GOOSE反馈状态合三相跳闸出口GOOSE反馈状态为分，以及智能终端的位置状态为合。

其中，一般性机制P用于描述继电保护设备动作元件异常的运行状态，继电保护设备动作元件异常的运行状态包括继电保护特定功能、保护元件异常状态；以及继电保护特定功能、保护元件预期不正确动作状态。

应理解，各个一般性机制内的状态数据可以为间隔内设备的状态数据，也可以为跨间隔设备的状态数据。

针对性机制的种类包括针对性机制X1、针对性机制X2和针对性机制X3。根据具体的继电保护设备的状态数据，定义对应的针对性机制，针对性机制体现了间隔内设备、跨间隔设备的多源状态数据。

针对性机制X1包括继电保护单元的保护闭锁、保护告警、GOOSE断链告警总、SV断链告警总、PT断线、CT断线、采样异常和定值出错的状态为分，继电保护单元的位置状态为合，继电保护单元的分相电流采样值大于无流门槛，继电保护单元的分相电压采样值为额定电压。

其中，针对性机制X1针对继电保护正常运行状态。

针对性机制X2包括继电保护单元的检修压板状态为合。

其中，针对性机制X2针对继电保护检修运行状态。

针对性机制X3包括继电保护单元的保护闭锁的状态为合。

其中，针对性机制X3针对继电保护闭锁状态。

在本申请的一些实施例中，在将关键状态数据库中的关键状态数据与预设关联机制进行比较，确定继电保护设备的运行状态时，通过以下步骤进行确定：

步骤1：将关键状态数据与一般性机制进行比较，确定继电保护设备所符合的一般性机制的类型。

步骤2：将关键状态数据与针对性机制进行比较，确定继电保护设备所符合的针对性机制的类型。

步骤3：判断是否存在继电保护设备以外的其它设备。若存在，则执行步骤4，否则，执行步骤5。

步骤4：判断继电保护设备以外的其它设备所符合的设备关系机制的类型；并基于继电保护设备所符合的设备关系机制、一般性机制、针对性机制的种类，确定继电保护设备的运行状态。

步骤5：基于继电保护设备所符合的一般性机制和针对性机制的类型，确定继电保护设备的运行状态。

可选的，当继电保护设备符合一般性机制M和针对性机制X1时，若存在继电保护设备以外的其它设备，且继电保护设备以外的其它设备符合设备关系机制中的间隔内设备关系或跨间隔设备关系，则判断继电保护设备处于继电保护正常运行状态。若不存在继电保护设备以外的其它设备，则判断继电保护设备处于继电保护正常运行状态。

当继电保护设备符合一般性机制N和针对性机制X2时，若存在继电保护设备以外的其它设备，且继电保护设备以外的其它设备符合设备关系机制中的间隔内设备关系或跨间隔设备关系，则判断继电保护设备处于继电保护检修运行状态。若不存在继电保护设备以外的其它设备，则判断继电保护设备处于继电保护检修运行状态。

当继电保护设备符合一般性机制N和针对性机制X3时，若存在继电保护设备以外的其它设备，且继电保护设备以外的其它设备符合设备关系机制中的间隔内设备关系或跨间隔设备关系，则判断继电保护设备处于继电保护闭锁状态。若不存在继电保护设备以外的其它设备，则判断继电保护设备处于继电保护闭锁状态。

应理解，本申请仅给出了继电保护正常运行状态、继电保护检修运行状态和继电保护闭锁状态对应的设备关系机制、一般性机制和针对性机制，其他的继电保护设备的运行状态所对应的设备关系机制、一般性机制和针对性机制，可根据上文所述内容进行确定。

本申请实施例先获取继电保护设备的状态数据，然后基于继电保护设备所处的应用场景，采用GOOSE、SV和MMS报文接口方式，从最先获取的状态数据中选择关键状态数据，形成关键状态数据库，之后，将关键状态数据库中的关键状态数据与预设关联机制进行比较，确定继电保护设备的运行状态。基于上述方法实现继电保护设备运检数据深度挖掘、状态集中监控与预警，提示继电保护整体、局部功能运行的正常、异常状态，并可以将对应状态传输至继电保护数字孪生系统等系统，提供数字孪生系统孪生状态模拟，有效支撑继电保护数字孪生构建等高级应用。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

以下为本申请的装置实施例，对于其中未详尽描述的细节，可以参考上述对应的方法实施例。

图3示出了本申请实施例提供的继电保护设备的运行状态确定装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分，详述如下：

如图3所示，继电保护设备的运行状态确定装置包括：获取模块301、选择模块302和判断模块303。

获取模块301，用于获取继电保护设备的状态数据；继电保护设备包括继电保护单元、智能终端、合并单元以及采集执行单元。

选择模块302，用于根据继电保护设备所处的应用场景，从状态数据中选择关键状态数据，形成关键状态数据库。

判断模块303，用于将关键状态数据库中的关键状态数据与预设关联机制进行比较，确定继电保护设备的运行状态；预设关联机制为继电保护设备的多个运行状态所与状态数据之间的对应关系。

在一种可能的实现方式中，继电保护设备所处的应用场景包括继电保护检修作业场景、继电保护巡视定检场景、继电保护数字孪生应用场景和继电保护健康状态评价场景；每种应用场景对应于多个运行状态中的部分或全部。

选择模块302具体用于：确定第一应用场景对应的继电保护设备的运行状态；其中，第一应用场景为继电保护设备所处的应用场景；根据第一应用场景对应的继电保护设备的运行状态和预设关联机制，从状态数据中确定第一应用场景对应的关键状态数据，形成关键状态数据库。

在一种可能的实现方式中，预设关联机制包括设备关系机制、一般性机制和针对性机制。

在一种可能的实现方式中，设备关系机制、一般性机制和针对性机制均为多类。

判断模块303具体用于：将关键状态数据与一般性机制进行比较，确定继电保护设备所符合的一般性机制的类型；将关键状态数据与针对性机制进行比较，确定继电保护设备所符合的针对性机制的类型；判断是否存在继电保护设备以外的其它设备；若存在，则判断继电保护设备以外的其它设备所符合的设备关系机制的类型；并基于继电保护设备所符合的设备关系机制、一般性机制、针对性机制的种类，确定继电保护设备的运行状态；否则，基于继电保护设备所符合的一般性机制和针对性机制的类型，确定继电保护设备的运行状态。

在一种可能的实现方式中，设备关系机制的种类包括间隔内设备关系机制和跨间隔设备关系机制；间隔内设备关系机制用于描述与继电保护设备存在功能和回路关系的间隔内设备；跨间隔设备关系机制用于描述与继电保护设备存在功能和回路关系的跨间隔设备。

在一种可能的实现方式中，一般性机制的种类包括一般性机制M、一般性机制N、一般性机制O和一般性机制P。

一般性机制M内的状态数据包括继电保护单元的保护闭锁、保护告警、GOOSE断链告警总、SV断链告警总、PT断线、CT断线、采样异常和定值出错均为分；智能终端的闭锁、告警、GOOSE断链告警总和控制回路断线均为分；合并单元的闭锁、告警、GOOSE断链告警总、SV断链告警总和采样异常均为分；采集执行单元的闭锁、告警、GOOSE断链告警总、SV断链告警总、控制回路断线和采样异常均为分。

一般性机制N内的状态数据包括继电保护单元的保护闭锁、保护告警、GOOSE断链告警总、SV断链告警总、PT断线、CT断线、采样异常和定值出错任意一种不为分；智能终端的闭锁、告警、GOOSE断链告警总和控制回路断线任意一种不为分；合并单元的闭锁、告警、GOOSE断链告警总、SV断链告警总和采样异常任意一种不为分；采集执行单元的闭锁、告警、GOOSE断链告警总、SV断链告警总、控制回路断线和采样异常任意一种不为分。

一般性机制O内的状态数据包括继电保护单元的分相跳闸出口GOOSE/MMS状态或三相跳闸出口GOOSE/MMS状态为合，继电保护单元的位置状态为分，继电保护单元的起失灵出口GOOSE/MMS状态为合，智能终端的分相跳闸出口GOOSE反馈状态或三相跳闸出口GOOSE反馈状态为合，以及智能终端的位置状态为分。

一般性机制P内的状态数据包括继电保护单元的分相跳闸出口GOOSE/MMS状态和三相跳闸出口GOOSE/MMS状态为分，继电保护单元的位置状态为合，继电保护单元的起失灵出口GOOSE/MMS状态为分，智能终端的分相跳闸出口GOOSE反馈状态合三相跳闸出口GOOSE反馈状态为分，以及智能终端的位置状态为合。

在一种可能的实现方式中，针对性机制的种类包括针对性机制X1、针对性机制X2和针对性机制X3。

针对性机制X1包括继电保护单元的保护闭锁、保护告警、GOOSE断链告警总、SV断链告警总、PT断线、CT断线、采样异常和定值出错的状态为分，继电保护单元的位置状态为合，继电保护单元的分相电流采样值大于无流门槛，继电保护单元的分相电压采样值为额定电压。

针对性机制X2包括继电保护单元的检修压板状态为合。

针对性机制X3包括继电保护单元的保护闭锁的状态为合。

在一种可能的实现方式中，继电保护设备的运行状态包括：继电保护正常运行状态；继电保护检修运行状态；继电保护闭锁状态；继电保护正确动作状态；继电保护不正确动作状态；继电保护预期正确动作状态；继电保护预期不正确动作状态；继电保护特定功能、保护元件正常状态；继电保护特定功能、保护元件异常状态；继电保护特定功能、保护元件预期正确动作状态；继电保护特定功能、保护元件预期不正确动作状态。

在一种可能的实现方式中，状态数据包括描述继电保护设备运行状态的自检信息、描述继电保护设备模拟量采集状态的采样信息、描述继电保护设备开关量采集状态的状态信息、描述继电保护设备动作结果的出口信息及动作信号信息和描述继电保护设备动作过程的录波文件信息。

描述继电保护设备运行状态的自检信息包括继电保护单元的保护闭锁、保护告警、GOOSE断链告警总、SV断链告警总、PT断线、CT断线、采样异常和定值出错，智能终端的闭锁、告警、GOOSE断链告警总和控制回路断线，合并单元的闭锁、告警、GOOSE断链告警总、SV断链告警总和采样异常，以及采集执行单元的闭锁、告警、GOOSE断链告警总、SV断链告警总、控制回路断线和采样异常。

描述继电保护设备模拟量采集状态的采样信息包括继电保护单元的分相电流采样值、分相电压采样值、同期电压采样值，合并单元的分相电流采样值、分相电压采样值、同期电压采样值。

描述继电保护设备开关量采集状态的状态信息包括继电保护单元的位置状态、刀闸状态、失灵开入状态、远跳开入状态、闭锁开入状态、解除闭锁开入状态和检修压板状态，智能终端的位置状态、刀闸状态、闭锁开出状态和解闭锁开出状态。

描述继电保护设备动作结果的出口信息及动作信号信息包括继电保护单元的分相跳闸出口GOOSE/MMS状态、三相跳闸出口GOOSE/MMS状态、重合出口GOOSE/MMS状态、闭重出口GOOSE/MMS状态、起失灵出口GOOSE/MMS状态，智能终端的分相跳闸出口GOOSE反馈状态、三相跳闸出口GOOSE反馈状态、重合出口GOOSE反馈状态。

描述继电保护设备动作过程的录波文件信息包括波形文件以及解析波形文件对应的录波通道和参数配置文件。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模板、单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

所述模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个继电保护设备的运行状态确定方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器、随机存取存储器、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。

以上所述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，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种继电保护设备的运行状态确定方法，其特征在于，包括：

获取继电保护设备的状态数据；所述继电保护设备包括继电保护单元、智能终端、合并单元以及采集执行单元；

根据所述继电保护设备所处的应用场景，从所述状态数据中选择关键状态数据，形成关键状态数据库；

将所述关键状态数据库中的关键状态数据与预设关联机制进行比较，确定所述继电保护设备的运行状态；所述预设关联机制为所述继电保护设备的多个运行状态与状态数据之间的对应关系。

2.根据权利要求1所述的继电保护设备的运行状态确定方法，其特征在于，所述继电保护设备所处的应用场景包括继电保护检修作业场景、继电保护巡视定检场景、继电保护数字孪生应用场景和继电保护健康状态评价场景；每种应用场景对应于所述多个运行状态中的部分或全部；

所述根据所述继电保护设备所处的应用场景，从所述状态数据中选择关键状态数据，形成关键状态数据库，包括：

确定第一应用场景对应的继电保护设备的运行状态；其中，所述第一应用场景为所述继电保护设备所处的应用场景；

根据所述第一应用场景对应的继电保护设备的运行状态和所述预设关联机制，从所述状态数据中确定所述第一应用场景对应的关键状态数据，形成所述关键状态数据库。

3.根据权利要求1所述的继电保护设备的运行状态确定方法，其特征在于，所述预设关联机制包括设备关系机制、一般性机制和针对性机制。

4.根据权利要求3所述的继电保护设备的运行状态确定方法，其特征在于，所述设备关系机制、所述一般性机制和所述针对性机制均为多类；

所述将所述关键状态数据库中的关键状态数据与预设关联机制进行比较，确定所述继电保护设备的运行状态，包括：

将所述关键状态数据与所述一般性机制进行比较，确定所述继电保护设备所符合的一般性机制的类型；

将所述关键状态数据与所述针对性机制进行比较，确定所述继电保护设备所符合的针对性机制的类型；

判断是否存在所述继电保护设备以外的其它设备；

若存在，则判断所述继电保护设备以外的其它设备所符合的设备关系机制的类型；并基于所述继电保护设备所符合的设备关系机制、一般性机制、针对性机制的种类，确定所述继电保护设备的运行状态；

否则，基于所述继电保护设备所符合的一般性机制和针对性机制的类型，确定所述继电保护设备的运行状态。

5.根据权利要求3所述的继电保护设备的运行状态确定方法，其特征在于，所述设备关系机制的种类包括间隔内设备关系机制和跨间隔设备关系机制；

所述间隔内设备关系机制用于描述与所述继电保护设备存在功能和回路关系的间隔内设备；

所述跨间隔设备关系机制用于描述与所述继电保护设备存在功能和回路关系的跨间隔设备。

6.根据权利要求3所述的继电保护设备的运行状态确定方法，其特征在于，所述一般性机制的种类包括一般性机制M、一般性机制N、一般性机制O和一般性机制P；

所述一般性机制M内的状态数据包括所述继电保护单元的保护闭锁、保护告警、GOOSE断链告警总、SV断链告警总、PT断线、CT断线、采样异常和定值出错均为分；所述智能终端的闭锁、告警、GOOSE断链告警总和控制回路断线均为分；所述合并单元的闭锁、告警、GOOSE断链告警总、SV断链告警总和采样异常均为分；所述采集执行单元的闭锁、告警、GOOSE断链告警总、SV断链告警总、控制回路断线和采样异常均为分；

所述一般性机制N内的状态数据包括所述继电保护单元的保护闭锁、保护告警、GOOSE断链告警总、SV断链告警总、PT断线、CT断线、采样异常和定值出错任意一种不为分；所述智能终端的闭锁、告警、GOOSE断链告警总和控制回路断线任意一种不为分；所述合并单元的闭锁、告警、GOOSE断链告警总、SV断链告警总和采样异常任意一种不为分；所述采集执行单元的闭锁、告警、GOOSE断链告警总、SV断链告警总、控制回路断线和采样异常任意一种不为分；

所述一般性机制O内的状态数据包括所述继电保护单元的分相跳闸出口GOOSE/MMS状态或三相跳闸出口GOOSE/MMS状态为合，所述继电保护单元的位置状态为分，所述继电保护单元的起失灵出口GOOSE/MMS状态为合，所述智能终端的分相跳闸出口GOOSE反馈状态或三相跳闸出口GOOSE反馈状态为合，以及所述智能终端的位置状态为分；

所述一般性机制P内的状态数据包括所述继电保护单元的分相跳闸出口GOOSE/MMS状态和三相跳闸出口GOOSE/MMS状态为分，所述继电保护单元的位置状态为合，所述继电保护单元的起失灵出口GOOSE/MMS状态为分，所述智能终端的分相跳闸出口GOOSE反馈状态合三相跳闸出口GOOSE反馈状态为分，以及所述智能终端的位置状态为合。

7.根据权利要求3所述的继电保护设备的运行状态确定方法，其特征在于，所述针对性机制的种类包括针对性机制X1、针对性机制X2和针对性机制X3；

所述针对性机制X1包括所述继电保护单元的保护闭锁、保护告警、GOOSE断链告警总、SV断链告警总、PT断线、CT断线、采样异常和定值出错的状态为分，所述继电保护单元的位置状态为合，所述继电保护单元的分相电流采样值大于无流门槛，所述继电保护单元的分相电压采样值为额定电压；

所述针对性机制X2包括所述继电保护单元的检修压板状态为合；

所述针对性机制X3包括所述继电保护单元的保护闭锁的状态为合。

8.根据权利要求1所述的继电保护设备的运行状态确定方法，其特征在于，所述继电保护设备的运行状态包括：

继电保护正常运行状态；

继电保护检修运行状态；

继电保护闭锁状态；

继电保护正确动作状态；

继电保护不正确动作状态；

继电保护预期正确动作状态；

继电保护预期不正确动作状态；

继电保护特定功能、保护元件正常状态；

继电保护特定功能、保护元件异常状态；

继电保护特定功能、保护元件预期正确动作状态；

继电保护特定功能、保护元件预期不正确动作状态。

9.根据权利要求1-8任一项所述的继电保护设备的运行状态确定方法，其特征在于，所述状态数据包括描述继电保护设备运行状态的自检信息、描述继电保护设备模拟量采集状态的采样信息、描述继电保护设备开关量采集状态的状态信息、描述继电保护设备动作结果的出口信息及动作信号信息和描述继电保护设备动作过程的录波文件信息；

所述描述继电保护设备运行状态的自检信息包括所述继电保护单元的保护闭锁、保护告警、GOOSE断链告警总、SV断链告警总、PT断线、CT断线、采样异常和定值出错，所述智能终端的闭锁、告警、GOOSE断链告警总和控制回路断线，所述合并单元的闭锁、告警、GOOSE断链告警总、SV断链告警总和采样异常，以及所述采集执行单元的闭锁、告警、GOOSE断链告警总、SV断链告警总、控制回路断线和采样异常；

所述描述继电保护设备模拟量采集状态的采样信息包括所述继电保护单元的分相电流采样值、分相电压采样值、同期电压采样值，所述合并单元的分相电流采样值、分相电压采样值、同期电压采样值；

所述描述继电保护设备开关量采集状态的状态信息包括所述继电保护单元的位置状态、刀闸状态、失灵开入状态、远跳开入状态、闭锁开入状态、解除闭锁开入状态和检修压板状态，所述智能终端的位置状态、刀闸状态、闭锁开出状态和解闭锁开出状态；

所述描述继电保护设备动作结果的出口信息及动作信号信息包括所述继电保护单元的分相跳闸出口GOOSE/MMS状态、三相跳闸出口GOOSE/MMS状态、重合出口GOOSE/MMS状态、闭重出口GOOSE/MMS状态、起失灵出口GOOSE/MMS状态，所述智能终端的分相跳闸出口GOOSE反馈状态、三相跳闸出口GOOSE反馈状态、重合出口GOOSE反馈状态；

所述描述继电保护设备动作过程的录波文件信息包括波形文件以及解析波形文件对应的录波通道和参数配置文件。

10.一种继电保护设备的运行状态确定装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取继电保护设备的状态数据；所述继电保护设备包括继电保护单元、智能终端、合并单元以及采集执行单元；

选择模块，用于根据所述继电保护设备所处的应用场景，从所述状态数据中选择关键状态数据，形成关键状态数据库；

判断模块，用于将所述关键状态数据库中的关键状态数据与预设关联机制进行比较，确定所述继电保护设备的运行状态；所述预设关联机制为所述继电保护设备的多个运行状态所与状态数据之间的对应关系。