[发明专利]基于变电站全景数据的故障自动综合分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及基于变电站全景数据的故障自动综合分析方法，属于电工技术领域。

背景技术

变电站是电力系统的重要组成部分，它的安全运行与否在很大程度上决定了系统能否安全稳定经济运行。故障信息综合分析的自动化水平的高低，决定了故障分析、故障排除、故障处理的能力和故障恢复的速度，直接影响到电网的经济安全运行情况。因此必须提升变电站故障分析的自动化水平。

变电站能够收集到全景数据，包括所有事故信息、告警信息、自诊断信息、辅助设备信息、保护运行参数、故障波形数据等。借助智能变电站IEC61850模型技术组建故障分析模型库，在变电站发生故障的情况下，在线对变电站的继电保护事件数据、定值信息，波形信息进行集中采集、分析、推理，进而快速推断出故障点和故障性质并提供画面动态展示、报告展示、故障暂态波形分析工具等辅助工具，以满足大检修、大运行体系中对变电站故障信息在线辅助分析和决策的要求。

文献一《基于专家系统的继电保护故障信息综合分析技术》(电力系统保护与控制2013年6月第41卷第12期)披露了一种以启动量数量作为设备是否发生一次故障的判断准则，在设定的时间段内收集信号进行故障推理。该判据过于简单，信号的推理严重依赖信号源的正确性，特别是发生信号误报或信号遗漏时，推理出正确的分析结果将变得异常困难。

文献二《电网故障信息系统中的故障分析与判断》(电力系统自动化2011年10月第35卷第19期)提出了一种基于保护动作行为模型及电网故障特征的数据融合方法，实现对继电保护动作事件、故障参数、故障波形等电网故障信息的汇总、分析与判断。该方法并未考虑保护运行参数，即保护定值和软压板状态对保护动作的影响，只是将信息汇总形成简单分析报告。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种基于变电站全景数据的故障自动综合分析方法，能够自动收集故障所有信息并依托变电站全景数据进行自动综合分析，识别错误信号，对保护动作的正确性进行验证，最后推理得出故障分析报告，能够辅助调度人员快速、正确做出判断。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

本发明的基于变电站全景数据的故障自动综合分析方法，包括以下几个步骤：

(1)依据IEC61850模型，将故障录波通道的保护元件与对应的保护动作、保护定值及压板相关联；用于步骤(8)中波形数据与保护运行参数相比较，对保护动作的合理性进行判断。

(2)依据继电保护装置提供的说明书，将所述继电保护装置产生的保护动作元件信号按主保护信号和后备保护信号进行归类；用于步骤(3)建立XML故障推理模型的一个输入源。

按正常的保护动作，主保护应该先动作，如果主保护没动作，而后备保护动作，是要分析原因的，所以在逻辑推理中这两种信号角色不一样，所以要加以区分。

(3)依据现有的变电站故障处理专家库，建立XML故障推理模型，得到主保护推理逻辑和后备保护推理逻辑；

XML故障推理模型:对专家库进行提炼，加入时间限制，事件发生顺序的逻辑，用于步骤(7)的推理。

(4)在线对所述继电保护装置运行产生的保护动作元件信号进行辨识，识别出主保护信号和后备保护信号，并输入到故障信息采集模块，驱动所述故障信息采集模块进行故障信息采集；

(5)所述故障信息采集模块在一个时间窗内，收集本次故障变电站所产生的所有信号，采集到的信号按SOE事件顺序排列，并作为输入源输入到XML故障推理模型识别模块；

(6)通过网络拓扑技术得到变电站所有一次设备的运行方式，获取该主保护或后备保护元件所保护的一次设备故障前的运行状态；如果一次设备故障前就不处于运行状态，终止本次故障推理；否则转向步骤(7)；

(7)依据XML故障推理模型中的主保护推理逻辑和后备保护推理逻辑推理得出(运用假定逻辑依次判定所产生的信号满足XML故障推理模型中的哪个模型，进而推理出故障类型)初步故障报告；

(8)启动所述故障信息采集模块采集继电保护定值、压板状态和故障波形数据，依据步骤(1)的关联逻辑进行相互验证，判断保护元件动作的正确性；

(9)根据以上故障推理生成最终的故障分析报告并存档。

步骤(1)中，关联的方法如下：

当所述保护元件为过流一段，则对应的所述保护动作为过流一段动作，对应的所述保护定值为过流一段定值和过流一段时限，对应的所述压板为过流一段软压板和过流一段硬压板。