一种基于SVG实现智能站保护动作可视化的方法技术

一种基于SVG实现智能站保护动作可视化的方法，涉及一种电气设备的监测及故障诊断方法。目前，在智能变电站，由于大量电缆已经被网络取代，一些传统的运行维护方式已经不能满足需要。由可以看见、可以检测的电缆连接变化为看不见、摸不着的网络连接，使对变电站内继电保护的配置、测试、运行等环节的监视成为一个亟待解决的问题。本发明专利技术包括以下步骤：1）电气设备发生故障时，保护步骤；2）数据采集步骤；3）故障分析诊断步骤；4）可视化步骤。本技术方案在电网发生故障的时候，通过快速生成SVG格式的文件，在图形界面上直观的显示出保护动作回路的详细信息，以达到快速诊断电网故障的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种基于SVG实现智能站保护动作可视化的方法
本专利技术涉及一种电气设备的监测及故障诊断方法，尤其一种基于SVG实现智能站保护动作可视化的方法。
技术介绍
在智能变电站，由于大量电缆已经被网络取代，一些传统的运行维护方式已经不能满足需要。由可以看见、可以检测的电缆连接变化为看不见、摸不着的网络连接，使对变电站内继电保护的配置、测试、运行等环节的监视成为一个亟待解决的问题。开展智能站保护动作可视化的分析和研究，实现智能化变电站信息流的监测，能够及时发现设备状态的异常征兆，及时消除设备隐患，避免发生事故，从而提高了设备，电网的安全运行水平，也提高了供电可靠性，一旦发生故障，马上形成可视化图形界面，及时发现异常设备，保证设备安全运行。MMS网信息流在传统站中就已存在，智能化站只是在通讯机制和数据模型上进行了升级，但同时订阅-发布模式及IEC61850数据模型的引入也带来了不少新的问题：在兰溪-海宁动模实验的整个过程中MMS网的信息传输完整率未曾达到过100%；宣家变（原外陈变）MMS网直至目前也一直有丢包情况存在；在大侣变的动模试验中1588对时及SMV也暴露出了一些值得关注的问题。GOOSE报文信息流和SMV网信息流是智能化站所特有的，并且两者对智能化站的正常可靠运行都有非常重要的影响：SMV报文的可靠性和同步性从数据源头上决定保护系统是否能正常工作；而GOOSE报文能否实时而可靠的传输将影响到整个变电站保护系统的可靠性与实时性。在兰溪-海宁动模实验中多次出现的操作箱拒动、误动、保护少发跳闸报文、保护误报警等情况均是通过报文分析得到验证的。因此为了提高智能化变电站的运行可靠性，迫切需要对智能化变电站保护动作的智能分析与可视化进行深入研究。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供一种基于SVG实现智能站保护动作可视化的方法，以达到快速找出发生故障的设备目的。为此，本专利技术采取以下技术方案。一种基于SVG实现智能站保护动作可视化的方法，其特征在于包括以下步骤：1）电气设备发生故障时，保护装置发出GOOSE信号，智能终端接收到GOOSE信号后，转发GOOSE命令到一次设备，一次设备相应的动作切断故障；2）数据采集步骤，采集GOOSE信息，并将保护动作的数据分为2个子类数据：实时监测数据、历史数据；其中，实时监测数据包括保护装置的自检、告警、动作及通信状态灯信息；历史数据是指存储过的实时监测数据；3）故障分析诊断步骤，根据数据采集步骤获得的数据，计算动作的装置数目，通过动态统计排序算法计算出电气设备发生故障时，动作的二次设备；计算动作的二次设备的位置坐标，通过动态计算图元位置之间的间隔距离，动态的生成二次设备以及动作连线的坐标序列；生成可视化的设备图元，根据设备类型动态调用图元库相应图元，拓扑形成电网故障下的可视化保护动作图形，生成故障状态下的二次回路SVG格式文件；4）可视化步骤，根据故障分析诊断步骤获得的数据，解析形成具有关联关系的信息，转化成可以识别的数据，由具备人机接口的显示单元通过人机界面实时展示具有时序特征的保护动作回路，并提供WEB服务器查看方式，以将二次设备、关联关系及动作和状态信息以SVG图元的方式布局到监控服务器和WEB服务器图形界面上。作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本专利技术还包括以下附加技术特征。还包括维护管理步骤，用于管理电气设备，当有增减的二次设置时，在数据库中增加或删除二次设备，当设备属性更改时，修改已有的设备属性信息；当需要增加电气设备的图元类型，动态增加图元，以对不同的二次设备进行可视化展示。在数据采集步骤中，更新对应的发布信息点实时库；写入订阅该发布信息点的所有信息点实时库；若该点信息为单点或双点数据类型，则写入遥信表关联信息点的实时库，若该点信息为FLOAT或INT数据类型，则写入遥测表关联信息点的实时库；并发送遥信变化及告警消息。在人机界面，动作信号用连线表示，如果动作则连线颜色变化。有益效果：本技术方案把二次设备、关联关系及动作和状态信息以SVG图元的方式布局到监控服务器和WEB服务器图形界面上，通过上位机实现故障动作信息流可视化，让维护人员能够在短时间内快速定位动作的设备，极大缩短了故障的查找和处理时间，使电气设备在短时间内恢复生产；改变了以往对保护动作回路不直观，发生设备故障时查找费时费力的局面，有助于快速分析和处理电网事故，对智能变电站继电保护的安全稳定运行起到重要作用。附图说明图1是本专利技术流程图；图2是本专利技术原理结构示意图；图3是本专利技术故障分析诊断步骤流程图；图4是本专利技术的可视化步骤的流程图。具体实施方式以下结合说明书附图对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明。如图1所示，当电网发生故障时，保护装置动作后，发出GOOSE信号，智能终端接收到GOOSE信号后，控制一次设备进行操作，一次设备将控制结果反馈给智能终端，智能终端反馈给保护装置，形成故障动作回路，以图形化的方式在监控服务器和WEB服务器上予以显示，人机界面的设备标注属于哪个间隔，动作信号用连线表示，如果动作则连线颜色变化。把二次设备以SVG图元的方式在上位机上予以显示，一旦电网出现故障，保护设备发生动作后，保护运行管理相关人员就能通过监控服务器和WEB服务器中的SVG图形快速的定位出是那个保护装置动作的，以及快速的定位电网故障位置，实现故障的可视化诊断功能。实现了监控服务器和WEB服务器的同步显示保护动作回路，提供了更多故障查看方式，比传统的仅仅通过监控服务器的信息列表形式来观察更加方便，也有利于在无人值守的变电站应用，可以在远方的WEB服务器上观察到故障回路可视化界面。通过可视化SVG文件，可以任意放大、缩小故障可视化图形，通过观察连线的颜色变化可以准确确定保护动作是否发生，执行机构是否正确执行，快速定位故障，保证保护二次动作回路健康运行。如图2所示，本方法包括：数据采集步骤，故障分析诊断步骤，可视化步骤，维护管理步骤。采集步骤主要是：A、将保护动作的数据分为2个子类数据：实时监测数据，历史数据；实时监测数据是保护装置的自检、告警、动作及通信状态灯信息；历史数据是指存储过的实时监测数据；B、用于采集保护装置、测控及操作箱等设备的GOOSE信息；C、将A中的模型数据、B中的保护动作列表信息，以及设备的属性信息，都存储到历史数据库中；保护动作信息是指：符合GOOSE报文规范的保护装置启动断路器跳、合闸的输出信号，其中，断路器状态信息具体包括：合闸状态，跳闸状态。采集、接收GOOSE报文并判断故障信息步骤：步骤1：更新GOOSEINFO.csv对应的发布信息点实时库；步骤2：写入GOOSEINFO.csv订阅该发布点的所有信息点实时库，可能为一对一或一对多的连接关系（采集步骤启动后立即建立所有装置的虚端子连接关系）；步骤3：若该点信息为单点BOOL或双点数据类型，则写入遥信表关联信息点的实时库，若该点信息为FLOAT或INT数据类型，则写入遥测表关联信息点的实时库；步骤4：向消息服务程序发送遥信变化及告警等消息。GOOSEINFO.CSV结构如下：IDRefrence（到DA级）数据类型（BOOL、双点、FLOAT、INT）映射表类型（遥信、遥测）映射表I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于SVG实现智能站保护动作可视化的方法，其特征在于包括以下步骤：1）电气设备发生故障时，保护装置发出GOOSE信号，智能终端接收到GOOSE信号后，转发GOOSE命令到一次设备，一次设备相应的动作切断故障；2）数据采集步骤，采集GOOSE信息，并将保护动作的数据分为2个子类数据：实时监测数据、历史数据；其中，实时监测数据包括保护装置的自检、告警、动作及通信状态灯信息；历史数据是指存储过的实时监测数据； 3）故障分析诊断步骤，根据数据采集步骤获得的数据，计算动作的装置数目，通过动态统计排序算法计算出电气设备发生故障时，动作的二次设备；计算动作的二次设备的位置坐标，通过动态计算图元位置之间的间隔距离，动态的生成二次设备以及动作连线的坐标序列；生成可视化的设备图元，根据设备类型动态调用图元库相应图元，拓扑形成电网故障下的可视化保护动作图形，生成故障状态下的二次回路SVG格式文件；4）可视化步骤，根据故障分析诊断步骤获得的数据，解析形成具有关联关系的信息，转化成可以识别的数据，由具备人机接口的显示单元通过人机界面实时展示具有时序特征的保护动作回路，并提供WEB服务器查看方式，以将二次设备、关联关系及动作和状态信息以SVG图元的方式布局到监控服务器和WEB服务器图形界面上。...

【技术特征摘要】
1.一种基于SVG实现智能站保护动作可视化的方法，其特征在于包括以下步骤：1)电气设备发生故障时，保护装置发出GOOSE信号，智能终端接收到GOOSE信号后，转发GOOSE命令到一次设备，一次设备相应的动作切断故障；保护装置动作后，发出GOOSE信号，智能终端接收到GOOSE信号后，控制一次设备进行操作，一次设备将控制结果反馈给智能终端，智能终端反馈给保护装置，形成故障动作回路，以图形化的方式在监控服务器和WEB服务器上予以显示，人机界面的设备标注属于哪个间隔，动作信号用连线表示，如果动作则连线颜色变化；2)数据采集步骤，采集GOOSE信息，并将保护动作的数据分为2个子类数据：实时监测数据、历史数据；其中，实时监测数据包括保护装置的自检、告警、动作及通信状态灯信息；历史数据是指存储过的实时监测数据；3)故障分析诊断步骤，根据数据采集步骤获得的数据，计算动作的装置数目，通过动态统计排序算法计算出电气设备发生故障时，动作的二次设备；计算动作的二次设备的位置坐标，通过动态计算图元位置之间的间隔距离，动态的生成二次设备以及动作连线的坐标序列；生成可视化的设备图元，根据设备类型动态调用图元库相应图元，拓扑形成电网故障下的可视化保护动作图形，生成故障状态下的二次回路SVG格式文件；4)可视化步骤，根据故障分析诊...

【专利技术属性】
技术研发人员：裘愉涛，岳扩明，樊勇，闫振义，郑杨，赵新春，周芳，许家焰，陈水耀，武芳瑛，张志峥，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网浙江省电力公司，北京四方继保自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11