[发明专利]基于IEC61850信号语义逻辑的电网故障判断方法

说明书

技术领域

本发明涉及电网故障管理系统，特别是涉及一种基于IEC61850信号语义逻 辑的电网故障判断方法。

背景技术

IEC61850标准是基于通用网络通信平台的变电站自动化系统的国际标准， 该标准下的变电站自动化系统中，监控系统的联闭锁、继电保护及自动装置的 跳合闸等功能均采用网络通信方式实现。该电力系统一次设备均处多重保护状 态运行，二次设备严密地监控其状态。当系统发生故障时，多重保护设备会随 之启动，用于保护的设备监控信号也会被及时传输到监控中心，设在电网调度 中心的信息分析处理和决策系统通过各种应用软件实现对厂站端上送信息的分 析、处理，为调度运行人员提供监视、控制电网运行状态的必要信息，为电网 的事故及时分析和处理提供决策支持。

电网故障时厂站端上送的信息主要包括保护设备的告警和动作信息、保护 设备的录波信息、故障录波器的录波信息等，这些信息数量众多，仅由人工来 监控，调度运行人员难以很快识别故障，因此，无法满足运行部门及时处理故 障的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对电网故障时厂站端上传的保护设备事 件数量多，造成调度人员难以很快识别故障的问题，提供一种基于IEC61850信 号语义逻辑的电网故障判断方法，能够对故障信息进行快速综合和判断，协助 调度运行人员快速识别故障。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种基于IEC61850信号 语义逻辑的电网故障判断方法，包括下列步骤：

(1)对IEC61850信号进行语义标识；

(2)根据对IEC61850信号的语义标识，对电网中的保护和录波设备进行建 模，形成标识一致的保护和录波设备信息模型；

(3)采集所述保护和录波设备信息模型所产生的保护信息，并根据所述对 IEC61850信号的语义标识，判断电网故障性质。

所述步骤(1)包括：在逻辑节点层，扩充逻辑节点属性，并采用“前缀+ 逻辑节点属性”的形式对IEC61850信号进行语义约定，其中所述前缀用于标识 I段、II段、相间或接地；在数据对象层，分别对保护动作信息、保护定值信息、 装置告警信息、系统告警信息、一般系统信息、压板信息进行语义约定。

所述步骤(3)中对电网故障性质的判断包括：

(31)判断所采集的保护信息是否为故障事件，如果是故障事件，则写入事 件队列：

(32)对写入事件队列的故障事件进行故障判断，包括：

根据事件队列中故障事件是保护动作事件或是保护出口事件，对故障 性质进行初判，并根据所述故障事件所关联的一次设备的类型区分故障；

根据所述故障事件的数据对象名称、逻辑节点名称、逻辑节点前缀判 断该故障事件的故障类型、故障相别、故障范围；

将判断得到所述故障事件的故障信息生成故障条目并写入故障队列；

(33)对所述故障事件的故障信息进行确认，包括：根据重合闸事件和重合 闸开关位置信号，判断所述故障事件是属于瞬时故障还是永久故障，并将该判 断结果以及所述故障信息写入数据库。

所述故障类型包括接地故障和相间故障，所述故障相别包括单相和三相故 障，所述故障范围包括区内故障和区外故障。

所述保护信息包括变压器保护信号、线路保护信号、母线保护信号和/或断 路器保护信号，所述一次设备相应包括变压器、线路、母线和/或断路器。

当所述保护信息为变压器保护信号时，所述步骤(32)包括：

结合差动保护原理判断变压器内部故障，由零序差动动作判断接地短路故 障，由相电流差动动作判断相间短路故障；

结合变压器保护原理，由差速保护动作判断电网在非正常运行时变压器内 部故障；

由过流保护动作和过负荷保护动作判断外部相间故障或接地故障，作为外 部故障时故障性质的辅助判断；

由阻抗保护动作判断变压器附件、相邻母线、线路的相间或接地故障，作 为外部故障时故障性质的辅助判断；

由非电量保护动作判断过激磁、过温、风扇故障以及油泵故障。

当所述保护信息为线路保护信号时，所述步骤(32)包括：