基于在线运行信息的保护设备运行状态空间的划分方法技术

本发明专利技术提供一种基于在线运行信息的保护设备运行状态空间的划分方法，所述方法包括：(1)对保护系统内部组成设备进行划分；(2)分析保护系统各组成设备上送的在线信息得到各设备的状态信息；(3)将保护系统的状态空间分层；(4)对状态空间四个层级内部进行划分。本发明专利技术根据保护动作结果将整个状态空间划分为拒动层、误动层、正确动作层和隔离检修层，大大简化了状态空间的复杂度；基于保护设备的在线实时运行信息完成对保护系统内部各类装置状态的分析和分类，综合考虑离线历史缺陷信息等完成装置故障、缺陷等状态的划分。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及继电保护系统的可靠性分析领域，具体讲涉及一种基于在线运行信息的保护设备运行状态空间的划分方法。
技术介绍
保护设备是保障电网安全稳定运行的第一道防线，保护设备良好的运行状态是保证其可靠运行的必要条件。如何准确评估保护设备的运作状态，一直是研究的重要课题。在研究继电保护可靠性的起步阶段，我国普遍使用正确动作率、缺陷率等指标来描述继电保护的可靠性，这为提高我国继电保护水平起到积极的指导作用，由于这类指标均基于已发生的动作或缺陷、设备故障等情况来反映，不能提前发现和预防缺陷、设备故障及不正确动作的隐患，也存在一定的局限性。为了提高保护设备评估结果的准确性，马尔可夫模型法，概率法，故障树法等评估方法被一一提出，但由于受限于传统数字变电站的在线数据的不完备等因素，使得这些评估方法仅仅局限于理论研究方面，难以投入具体的工程应用中。随着智能变电站的快速发展，大量在线数据的获取及新技术的使用为进行保护设备的在线运行状态评估与分析提供了可能。传统变电站的继电保护设备运行时主要上送三类信息：装置告警、保护动作及保护状态，只能反映设备“正常”或“异常”的状态量信息，无法辨识设备状态的变化过程并起到预警作用。随着技术发展，智能变电站继电保护装置可以在线输出保护的动作信息、告警信息、在线监测信息、状态变位信息和中间节点信息五大类的在线信息，为实现基于这些状态信息的状态评估提供条件。
技术实现思路
为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供一种基于在线运行信息的保护设备运行状态空间的划分方法，本专利技术能够综合考虑保护设备的在线实时运行数据，考虑保护设备运行的正确动作率、缺陷发生率、故障快速切除率、保护设备投运率、设备评价无故障时间等，并充分结合保护设备的动作信息、告警信息、在线监测信息、状态变位信息和中间节点信息五大类的在线信息对保护系统的运行状态进行系统的划分，并系统分析以上各类信息在设备状态空间划分中的应用。通过分析获取的保护设备的在线信息完成对保护运行状态的评估。实现上述目的所采用的解决方案为：一种基于在线运行信息的保护设备运行状态空间的划分方法，所述方法包括：(1)对保护系统内部组成设备进行划分；(2)分析保护系统各组成设备上送的在线信息得到各设备的状态信息；(3)将保护系统的状态空间分层；(4)对状态空间四个层级内部进行划分。优选的，所述步骤(1)中，所述划分包括：合并单元、保护装置、智能终端及各设备间的通讯通道。进一步的，所述合并单元、所述智能终端、所述各设备间的通讯通道的状态均只考虑正常运行状态和故障状态；所述保护装置的状态分为正常运行状态、故障状态、告警状态、缺陷状态、隔离检修状态。优选的，所述步骤(2)中，所述在线信息包括：动作信息、告警信息、监测信息、状态变位信息和中间节点信息。优选的，所述步骤(3)中，所述分层包括：拒动层、误动层、正确动作层和隔离检修层。优选的，所述步骤(4)中，所述划分依据保护系统的各组成设备的状态进行逐步的划分，包括：a)依据各组成设备的实时运行信息对各组成设备的状态分类；b)排列组合智能终端、合并单元、保护装置及通讯通道的状态。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1.本专利技术能够全面考虑保护系统的各个组成部分，并采用分层思想划分状态空间，并给出了状态空间分层的基本原则，大大简化了状态空间的复杂度；2.基于保护设备的在线实时运行信息完成对保护系统内部各类装置状态的分析和分类，综合考虑离线历史缺陷信息等完成装置故障、缺陷等状态的划分。附图说明图1：本专利技术提供的保护系统配置图；图2：本专利技术提供的保护系统状态空间的层级划分图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做进一步的详细说明。结合如图1所示：步骤1.对保护系统内部组成部分进行划分，一般可以分为合并单元、保护装置、智能终端及各设备间的通讯通道；外部包括电流互感器CT，电压互感器PT和断路器；步骤2.分析保护系统各组成设备上送的在线信息，合并单元、智能终端、各设备间的通讯通道的在线运行状态有良好运行态(UP)和故障告警态(DN)两种运行状态，电流互感器CT，电压互感器PT和断路器默认为良好运行态(UP)；保护装置的在线信息主要有五大类分别为动作信息、告警信息、在线监测信息、状态变位信息和中间节点信息，根据保护装置的在线信息将保护装置的运行状态分为：正常运行状态(UP)、故障状态(DN)、告警状态(DA)、缺陷状态(DU)、隔离检修状态(ISO)；步骤3.将状态空间分为4层，所述分层包括：拒动层、误动层、正确动作层和隔离检修层。具体如图2所示；步骤4.对状态空间四个层级内部进行划分，在固定保护装置的运行状态后，排列组合智能终端、合并单元及通信通道的状态，如在被保护设备为UP时，其内部保护系统P的状态共有种状态，其他以此类推，具体见表1所示。下表中：UP代表对应设备处于正常运行状态，设备运行状态良好；DN代表对应设备故障状态；DA代表对应设备在告警状态；DU代表对应设备处于隐形的缺陷状态；ISO代表对应设备处于隔离检修状态，即设备处于停运状态。表1层级1内部状态表表2层级2内部状态表表3层级3内部状态表表4层级4内部状态表最后应当说明的是:以上实施例仅用于说明本申请的技术方案而非对其保护范围的限制,尽管参照上述实施例对本申请进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:本领域技术人员阅读本申请后依然可对申请的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换，但这些变更、修改或者等同替换，均在申请待批的权利要求保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于在线运行信息的保护设备运行状态空间的划分方法，其特征在于，所述方法包括：(1)对保护系统内部组成设备进行划分；(2)分析保护系统各组成设备上送的在线信息得到各设备的状态信息；(3)将保护系统的状态空间分层；(4)对状态空间四个层级内部进行划分。

【技术特征摘要】
1.一种基于在线运行信息的保护设备运行状态空间的划分方法，其特征在于，所述方
法包括：
(1)对保护系统内部组成设备进行划分；
(2)分析保护系统各组成设备上送的在线信息得到各设备的状态信息；
(3)将保护系统的状态空间分层；
(4)对状态空间四个层级内部进行划分。
2.如权利要求1所述的划分方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述划分包括：合并单
元、保护装置、智能终端及各设备间的通讯通道。
3.如权利要求2所述的划分方法，其特征在于，所述合并单元、所述智能终端、所述各设
备间的通讯通道的状态包括正常运行状态和故障状态；
所述保护装置的状态包括正常运行...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文焕，杨国生，申华，李妍霏，王晓阳，吴春亮，王丽敏，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，国网浙江省电力公司，
类型：发明
国别省市：北京;11