一种基于多变电站的故障录波数据融合系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于多变电站的故障录波数据融合系统，包括硬件部分和软件部分，所述硬件部分包括：采集服务器；录波文件存贮器，数据服务器，主站数据库；WEB发布服务器；所述软件部分包括：存储模块；数据处理模块。本发明专利技术的基于多变电站的故障录波数据融合系统，通过采集服务器的设置，就可以有效的采集到各个故障录波装置的录波信息，通过录波文件存贮器的设置则可以实现暂时存储录波信息的效果，通过数据服务器的设置就可以有效的对录波信息进行处理，判断录波信息之间的关联性，最后就可以得出故障分析报告存储到主站数据库内，并且发布信息到WEB发布服务器内，使得工作人员能够有效的得知故障。

Fault recorder data fusion system based on multi substation

The invention discloses a fault recorder based on substation data fusion system, including hardware and software, the hardware includes: acquisition server; recording file storage, data server, master database; WEB server; the software includes: storage module; data processing module. The invention of the substation fault recorder based on data fusion system, collected by the server, we can effectively collect data of various fault recorder recording information by recording file memory settings can be stored temporarily recorded information effect, through the data server setup can be effectively carried out processing of the recorded information, judging the relevance between the recorded wave information, finally you can get to the main fault analysis reports are stored within the database, and publish information to the WEB publisher, the staff can learn effective fault.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种融合系统，更具体的说是涉及一种基于多变电站的故障录波数据融合系统。
技术介绍
随着电网的不断发展，通过调度数据网的互联可以将故障录波数据上送至调控中心，并已在多个省级电网实现。故障录波联网系统的建立，解决了传统需去站内调取录波而导致事故分析复杂的难题，该系统由位于调控中心的主站系统、位于变电站的录波器和信息传输系统组成。主站系统通过调度数据网与多个变电站的录波器相连，负责收集各个录波器所联接一二次设备的运行和故障信息。目前，根据故障录波器启动原理可知，故障发生所产生的突变使得故障点附近的多个变电站的多个录波器均会起动录波，并且上送至主站系统。虽然多数变电站均配置有GPS对时装置，然由于装置缺陷或站内网络异常导致对时设备常常出错，多个变电站录波器仍无法完全保证实现精确对时。在进行故障分析时，对于简单故障，工作人员可以通过分析主站的多个变电站故障波形，根据特征电气量的变化和保护断路器动作情况进行人工关联。但对于一些在短时间内发生的多次复杂故障，每个变电站在短时间内可能记录多次录波数据，就无法很好的去判断每个录波数据之间的关联性，这样就无法很好的做出故障分析报告，电网的故障情况工作人员就不能够有效的得知。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种多个录波器之间可以有效的判断每个录波数据之间的关联性，快速的得出故障分析报告的基于多变电站的故障录波数据融合系统。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种基于多变电站的故障录波数据融合系统，其特征在于：包括硬件部分和软件部分，所述硬件部分包括：采集服务器，该采集服务器耦接于外部多个变电站内的故障录波装置，以接收多个故障录波装置发出的录波文件，并将上述文件整合成数据包后发出；录波文件存贮器，耦接于采集服务器，用以接收采集服务器发出的录波文件数据包，将录波文件进行存储；数据服务器，与录波文件存贮器耦接，并与录波文件存贮器双向通信，以调出录波文件存贮器内数据包，并进行各个录波器文件的时间校准，在时间校准完成后将数据进行融合获得具有数据关联性的数据包，然后输出该数据包；主站数据库，耦接于采集服务器，还耦接于数据服务器，以接收采集服务器发出的数据包和接收数据服务器输出的时间校准后的数据包，当主站数据库接收到时间校准后的数据包后，数据服务器输出故障信息；WEB发布服务器，耦接于数据服务器，还耦接于外部办公网，以接收数据服务器发出的故障信息，并将该故障信息发送至外部办公网；所述软件部分包括：存储模块，该存储模块设置在录波文件存贮器内，包括静态数据库、实时数据库和历史数据库，其中静态数据库内存储有一次设备参数和二次设备表，实时数据库与采集服务器耦接，以将实时故障录波数据进行存储，历史数据库与实时数据库耦接，以接收实时数据库的数据进行存储，存储为历史数据，还与主站数据库双向通信，以发送历史数据到主站数据库和接收主站数据库发出的数据；数据处理模块，该数据处理模块设置在数据服务器内，包括数据预处理模块、数据融合模块、录波分析模块和故障诊断模块，当电网中发生故障时，数据预处理模块对故障信息进行初步分析，按照录波时间、一次关联设备、开关量/保护动作情况进行整理，提取一次设备的所关联模拟量和开关量的通道，然后数据融合模块与静态数据库，根据静态数据库中配置的区域电网结构，将属于同一次故障的所有故障录波信息进行数据融合后输入到录波分析模块，录波分析模块对预处理数据进行分析后形成故障分析简报输入到故障诊断模块，故障诊断模块根据故障分析简报进行评判，根据故障情况的对故障分析简报进行分类，对故障分析简报内的故障信息加上分类信息后传输到主站数据库内。作为本专利技术的进一步改进，所述数据服务器耦接有物理隔离装置后与WEB发布服务器耦接。作为本专利技术的进一步改进，所述物理隔离装置包括外壳和设置在外壳内的内部线路板，所述外壳上开设有散热孔，所述散热孔的孔沿铰接有盖板，所述盖板的一侧与散热孔的孔沿通过扭簧铰接，所述孔沿向内延伸有挡沿，当扭簧处于初始状态时，盖板与孔沿的内侧相互抵触，所述内部线路板上设有电风扇，所述电风扇上设有转轴，所述盖板的内侧固定连接有拉线，所述拉线相对于盖板的另一端缠绕在转轴上。作为本专利技术的进一步改进，所述数据服务器的数据融合步骤包括如下步骤：步骤一，数据预处理模块通过发送信号到存储模块进行周期巡检，当巡检周期到了以后，数据预处理模块从实时数据库获取故障录波数据，同时获取数据库中的故障录波装置时间偏差，若巡检周期未到，则继续周期巡检，直到巡检周期到为止；步骤二，校正故障波形的时间信息，并提取公共信号，将本厂站数据进行融合，生成新的故障录波数据；步骤三，将新的故障录波数据输入到数据融合模块内，同时从静态数据库获取一次设备信息，数据融合模块判断是否为线路故障，若是线路故障，则直接查找对侧厂站的录波数据，若不是线路故障，则提取本测录波数据中突变最大的线路后再查找对侧厂站的录波数据；步骤四，判断是否有纵差信号，若有纵差信号，则进行开关量对齐，然后保存为新的故障录波数据输入到实时数据库和历史数据库内，完成数据融合；若没有纵差信号，则进行突变量对齐，保存为新的故障录波数据输入到实时数据库和历史数据库内，完成数据融合；其中，在步骤一获取故障录波数据的过程中还包含时间偏差获取步骤，具体包括如下：(1)，在周期巡检的时候，同时进行定时巡检，判断是否到达整点时间，若未到则继续定时巡检，直到整点时间为止，若到达整点时间，发布启动指令到实时数据库,实时数据库将启动指令经过采集服务器后发送各个故障录波装置内，故障录波装置开始录波；(2)，故障录波装置上送整点录波数据到数据预处理模块，数据预处理模块获取录波启动时间，根据录波启动时间计算时间偏差；(2)，将步骤(2)中计算获得的时间偏差以录波装置为单位存入到历史数据库内，然后通过历史数据库将数据存储到主站数据库内。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤(2)中的计算时间偏差是按照以下方式计算得出的，具体步骤如下：11，将数据预处理模块发布启动指令的时刻记为Ta1时刻；12，记录录波器接收到指令的时刻为Tb1时刻；13，根据公式计算出时间偏差Td；14，将步骤21、步骤22和步骤23重复循环多次，获得多个时间偏差Td，然后求解多个时间偏差Td的平均值作为具体的而时间偏差。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤二中的融合数据步骤包括如下步骤：21，根据变电站录波器的配置，提取各录波器数据的断路器及刀闸的信号；22，直接利用开关量的变位时间差，计算各录波器的不同步时间；23，根据不同步时间，将其余非公共信号数据同步，在数据同步完成以后对数据进行对齐融合。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤四中突变量对齐步骤如下：31、根据变电站录波器的配置，提取各线路保护的信号，存入到实时数据库内；32、提取本侧厂站和对侧厂站的关键模拟量信号，根据开关量的变为时间差，计算各录波器的不同步时间，根据获得的不同步时间，将其余非公共信息数据同步；33、若无关键的模拟量信号，则提取本侧厂站和对侧厂站的突变最大的线路通道，利用电流突变量进行对齐，在对齐时先判断故障起始点，根据故障起始点进行对齐，故障起始点的判断依据为：；其中，为扰动定值，一般取为0.1倍的额定值，I为电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多变电站的故障录波数据融合系统，其特征在于：包括硬件部分（a）和软件部分（b），所述硬件部分（a）包括：采集服务器（a1），该采集服务器（a1）耦接于外部多个变电站内的故障录波装置，以接收多个故障录波装置发出的录波文件，并将上述文件整合成数据包后发出；录波文件存贮器（a4），耦接于采集服务器（a1），用以接收采集服务器（a1）发出的录波文件数据包，将录波文件进行存储；数据服务器（a3），与录波文件存贮器（a4）耦接，并与录波文件存贮器（a4）双向通信，以调出录波文件存贮器（a4）内数据包，并进行各个录波器文件的时间校准，在时间校准完成后将数据进行融合获得具有数据关联性信息的数据包，然后输出该数据包；主站数据库（a2），耦接于采集服务器（a1），还耦接于数据服务器（a3），以接收采集服务器（a1）发出的数据包和接收数据服务器（a3）输出的时间校准后的数据包，当主站数据库（a2）接收到时间校准后的数据包后，数据服务器（a3）输出故障信息；WEB发布服务器（a5），耦接于数据服务器（a3），还耦接于外部办公网，以接收数据服务器（a3）发出的故障信息，并将该故障信息发送至外部办公网；所述软件部分（b）包括：存储模块（b1），该存储模块（b1）设置在录波文件存贮器（a4）内，包括静态数据库（b11）、实时数据库（b12）和历史数据库（b13），其中静态数据库（b11）内存储有一次设备参数和二次设备表，实时数据库（b12）与采集服务器（a1）耦接，以将实时故障录波数据进行存储，历史数据库（b13）与实时数据库（b12）耦接，以接收实时数据库（b12）的数据进行存储，存储为历史数据，还与主站数据库（a2）双向通信，以发送历史数据到主站数据库（a2）和接收主站数据库（a2）发出的数据；数据处理模块（b2），该数据处理模块（b2）设置在数据服务器（a3）内，包括数据预处理模块（b21）、数据融合模块（b22）、录波分析模块（b23）和故障诊断模块（b24），当电网中发生故障时，数据预处理模块（b2）对故障信息进行初步分析，按照录波时间、一次关联设备、开关量/保护动作情况进行整理，提取一次设备的所关联模拟量和开关量的通道，然后数据融合模块（b22）与静态数据库（b11），根据静态数据库（b11）中配置的区域电网结构，将属于同一次故障的所有故障录波信息进行数据融合后输入到录波分析模块（b23），录波分析模块（b23）对预处理数据进行分析后形成故障分析简报输入到故障诊断模块（b24），故障诊断模块（b24）根据故障分析简报进行评判，根据故障情况的对故障分析简报进行分类，对故障分析简报内的故障信息加上分类信息后传输到主站数据库（a2）内。...

【技术特征摘要】
1.一种基于多变电站的故障录波数据融合系统，其特征在于：包括硬件部分（a）和软件部分（b），所述硬件部分（a）包括：采集服务器（a1），该采集服务器（a1）耦接于外部多个变电站内的故障录波装置，以接收多个故障录波装置发出的录波文件，并将上述文件整合成数据包后发出；录波文件存贮器（a4），耦接于采集服务器（a1），用以接收采集服务器（a1）发出的录波文件数据包，将录波文件进行存储；数据服务器（a3），与录波文件存贮器（a4）耦接，并与录波文件存贮器（a4）双向通信，以调出录波文件存贮器（a4）内数据包，并进行各个录波器文件的时间校准，在时间校准完成后将数据进行融合获得具有数据关联性信息的数据包，然后输出该数据包；主站数据库（a2），耦接于采集服务器（a1），还耦接于数据服务器（a3），以接收采集服务器（a1）发出的数据包和接收数据服务器（a3）输出的时间校准后的数据包，当主站数据库（a2）接收到时间校准后的数据包后，数据服务器（a3）输出故障信息；WEB发布服务器（a5），耦接于数据服务器（a3），还耦接于外部办公网，以接收数据服务器（a3）发出的故障信息，并将该故障信息发送至外部办公网；所述软件部分（b）包括：存储模块（b1），该存储模块（b1）设置在录波文件存贮器（a4）内，包括静态数据库（b11）、实时数据库（b12）和历史数据库（b13），其中静态数据库（b11）内存储有一次设备参数和二次设备表，实时数据库（b12）与采集服务器（a1）耦接，以将实时故障录波数据进行存储，历史数据库（b13）与实时数据库（b12）耦接，以接收实时数据库（b12）的数据进行存储，存储为历史数据，还与主站数据库（a2）双向通信，以发送历史数据到主站数据库（a2）和接收主站数据库（a2）发出的数据；数据处理模块（b2），该数据处理模块（b2）设置在数据服务器（a3）内，包括数据预处理模块（b21）、数据融合模块（b22）、录波分析模块（b23）和故障诊断模块（b24），当电网中发生故障时，数据预处理模块（b2）对故障信息进行初步分析，按照录波时间、一次关联设备、开关量/保护动作情况进行整理，提取一次设备的所关联模拟量和开关量的通道，然后数据融合模块（b22）与静态数据库（b11），根据静态数据库（b11）中配置的区域电网结构，将属于同一次故障的所有故障录波信息进行数据融合后输入到录波分析模块（b23），录波分析模块（b23）对预处理数据进行分析后形成故障分析简报输入到故障诊断模块（b24），故障诊断模块（b24）根据故障分析简报进行评判，根据故障情况的对故障分析简报进行分类，对故障分析简报内的故障信息加上分类信息后传输到主站数据库（a2）内。2.根据权利要求1所述的基于多变电站的故障录波数据融合系统，其特征在于：所述数据服务器（a3）耦接有物理隔离装置（1）后与WEB发布服务器（a5）耦接。3.根据权利要求2所述的基于多变电站的故障录波数据融合系统，其特征在于：所述物理隔离装置（1）包括外壳（11）和设置在外壳（11）内的内部线路板（12），所述外壳（11）上开设有散热孔（111），所述散热孔（111）的孔沿铰接有盖板（112），所述盖板（112）的一侧与散热孔（111）的孔沿通过扭簧铰接，所述孔沿向内延伸有挡沿，当扭簧处于初始状态时，盖板（112）与孔沿的内侧相互抵触，所述内部线路板（12）上设有电风扇（121），所述电风扇（121）上设有转轴（122），所述盖板（112）的内侧固定连接有拉线，所述拉线相对于盖板（112）的另一端缠绕在转轴（122）上。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：周震宇，周宗庚，杨振，奚洪磊，王黎敏，吴雯雯，梅宏，刘曦，周毅，陈晓雷，郑杨，张磊，陈刚，
申请(专利权)人：国网浙江省电力公司温州供电公司，国网浙江省电力公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33