一种智能变电站二次系统故障的诊断方法、装置及设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种智能变电站二次系统故障的诊断方法，先基于二次系统的故障信息以及与该故障信息对应的故障信息特征，生成故障信息库；再按预设规则对采集得到的二次系统的系统数据进行辨识得到故障信息辨识结果，获得系统错误数据和故障信息特征；进而根据故障信息库，分析故障信息辨识结果得到系统故障类型和系统故障位置。相比于现有技术，无需增加设备复杂度，只需按照二次系统检测到的故障信息进行分析与诊断，即可得到系统故障类型和系统故障位置，大大降低了变电站二次系统故障诊断的设备复杂度和设计复杂度，提高了原有的变电站二次系统的系统故障诊断能力。本发明专利技术还公开一种智能变电站二次系统故障的诊断装置及设备，具有上述有益效果。

【技术实现步骤摘要】
一种智能变电站二次系统故障的诊断方法、装置及设备
本专利技术涉及变电站故障检测领域，特别是涉及一种智能变电站二次系统故障的诊断方法、装置及设备。
技术介绍
随着智能变电站的发展，二次系统信息成为智能变电站保护、调度、运行、维护等各项功能实施的载体，二次系统信息的准确性、实时性、完整性成为智能变电站各项功能可靠实施的重要保证。然而，智能变电站尤其是二次系统仍然存在诸多问题，一方面，二次系统不可避免存在元器件损坏、接触不良、光纤断链等故障，直接威胁智能变电站稳定可靠运行；另一方面，智能变电站二次系统数字化、网络化的同时提高了二次系统复杂度，给智能变电站二次系统故障定位和恢复带来困难。针对智能变电站二次系统故障诊断问题，国内外研究机构及设备厂商主要从设备层面着手，研究二次设备相关故障特征和诊断算法，通过增加相应传感元件实现二次设备故障诊断。这种方式一方面难以完全满足二次系统故障诊断需求，例如二次系统协议故障、设备完全损坏等故障问题无法通过传感分析诊断；另一方面，增加的互感元器件进一步提高了系统复杂度，加大二次系统运维难度的同时也存在衍生故障的风险。如何提高对智能变电站二次系统故障的诊断能力，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种智能变电站二次系统故障的诊断方法、装置及设备，实现无需增加设备复杂度而对智能变电站二次系统故障进行诊断分析，提高了对智能变电站二次系统故障的诊断能力。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种智能变电站二次系统故障的诊断方法，包括：基于二次系统的故障信息以及与所述故障信息对应的故障信息特征，生成故障信息库；采集所述二次系统的系统数据；按预设规则对所述系统数据进行辨识得到故障信息辨识结果；其中，所述故障信息辨识结果包括系统错误数据和所述故障信息特征；根据所述故障信息库，分析所述故障信息辨识结果得到系统故障类型和系统故障位置。可选地，所述按预设规则对所述系统数据进行辨识得到故障信息辨识结果具体包括：依据所述系统数据，构建数据信息状态矩阵；解所述数据信息状态矩阵得到数据信息状态估计值；获取数据信息量测值，并计算得到所述数据信息量测值与所述数据信息状态估计值之间的残差矩阵；按预设条件搜索所述残差矩阵获得所述故障信息辨识结果。可选地，所述依据所述系统数据，构建数据信息状态矩阵，具体包括：依据所述系统数据，生成用于描述节点发送信息状况的节点发送矩阵和用于描述节点接收信息状况的节点接收矩阵；由所述节点发送矩阵和所述节点接收矩阵，构建用于描述信息传递情况的逻辑节点间虚拟连接矩阵；根据二次系统数值信息与二次系统逻辑节点的对应关系矩阵以及所述逻辑节点间虚拟连接矩阵，生成所述数据信息状态矩阵。可选地，所述计算得到数据信息量测值与数据信息状态估计值之间的残差矩阵，具体包括：将所述数据信息状态估计值进行泰勒展开得到量测数据信息的状态估计值；定义所述数据信息量测值与所述状态估计值之差为残差，生成量测残差矩阵；定义所述数据信息量测值与理想情况下真实值之差为误差，生成量测误差矩阵；根据所述量测残差矩阵和所述量测误差矩阵推导得到残差方程。可选地，所述根据所述故障信息库，分析所述故障信息辨识结果得到系统故障类型和系统故障位置，具体包括：利用迪杰斯特拉算法计算各信息转发路径，得到信息转发路径集合；由所述故障信息辨识结果得到故障信息集合和正常转发信息集合；根据所述信息转发路径集合、所述故障信息集合和所述正常转发信息集合排除二次系统无故障区域，得到所述系统故障位置；根据所述故障信息库，分析所述故障信息特征，得到与所述故障信息特征对应的系统故障类型。可选地，所述故障信息特征的类型具体包括：信息丢失、信息错误和持续时长。可选地，还包括：输出所述系统故障类型和所述系统故障位置。为解决上述技术问题，本专利技术还提供一种智能变电站二次系统故障的诊断装置，包括：建模单元，用于基于二次系统的故障信息以及与所述故障信息对应的故障信息特征，生成故障信息库；采集单元，用于采集所述二次系统的系统数据；辨识单元，用于按预设规则对所述系统数据进行辨识得到故障信息辨识结果；其中，所述故障信息辨识结果包括系统错误数据和所述故障信息特征；分析单元，用于根据所述故障信息库，分析所述故障信息辨识结果得到系统故障类型和系统故障位置。可选地，还包括：输出单元，用于输出所述系统故障类型和所述系统故障位置。为解决上述技术问题，本专利技术还提供一种智能变电站二次系统故障的诊断设备，包括：存储器，用于存储指令，所述指令包括上述任意一项所述变电站二次系统故障的诊断方法的步骤；处理器，用于执行所述指令。本专利技术所提供一种智能变电站二次系统故障的诊断方法，先基于二次系统的故障信息以及与该故障信息对应的故障信息特征，生成故障信息库；再按预设规则对采集得到的二次系统的系统数据进行辨识得到故障信息辨识结果，获得系统错误数据和故障信息特征；进而根据故障信息库，分析故障信息辨识结果得到系统故障类型和系统故障位置。相比于现有技术，无需增加设备复杂度，只需按照二次系统原有可以检测到的故障信息进行分析与诊断，即可得到系统故障类型和系统故障位置，大大降低了变电站二次系统故障诊断的设备复杂度和设计复杂度，提高了原有的变电站二次系统的系统故障诊断能力。本专利技术还提供一种智能变电站二次系统故障的诊断装置及设备，具有上述有益效果，在此不再赘述。附图说明为了更清楚的说明本专利技术实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种智能变电站二次系统故障的诊断方法的流程图；图2为本专利技术实施例提供的一种图1中步骤S12的具体实施方式的流程图；图3为本专利技术实施例提供的一种图1中步骤S13的具体实施方式的流程图；图4为本专利技术实施例提供的另一种智能变电站二次系统故障的诊断方法的流程图；图5为本专利技术实施例提供的一种智能变电站二次系统故障的诊断装置的结构图；图6为本专利技术实施例提供的另一种智能变电站二次系统故障的诊断装置的结构图；图7为本专利技术实施例提供的一种智能变电站二次系统故障的诊断设备的结构示意图。具体实施方式本专利技术的核心是提供一种智能变电站二次系统故障的诊断方法、装置及设备，实现无需增加设备复杂度而对智能变电站二次系统故障进行诊断分析，提高了对智能变电站二次系统故障的诊断能力。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术实施例提供的一种智能变电站二次系统故障的诊断方法的流程图。如图1所示，变电站二次系统故障的诊断方法包括：S10：基于二次系统的故障信息以及与该故障信息对应的故障信息特征，生成故障信息库。在具体实施中，可根据变电站二次系统的历史记录列出主要故障及故障信息特征。故障信息特征的类型具体可以包括信息丢失、信息错误以及相应的持续时长。故障信息库可以如下表所示：其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能变电站二次系统故障的诊断方法，其特征在于，包括：基于二次系统的故障信息以及与所述故障信息对应的故障信息特征，生成故障信息库；采集所述二次系统的系统数据；按预设规则对所述系统数据进行辨识得到故障信息辨识结果；其中，所述故障信息辨识结果包括系统错误数据和所述故障信息特征；根据所述故障信息库，分析所述故障信息辨识结果得到系统故障类型和系统故障位置。

【技术特征摘要】
1.一种智能变电站二次系统故障的诊断方法，其特征在于，包括：基于二次系统的故障信息以及与所述故障信息对应的故障信息特征，生成故障信息库；采集所述二次系统的系统数据；按预设规则对所述系统数据进行辨识得到故障信息辨识结果；其中，所述故障信息辨识结果包括系统错误数据和所述故障信息特征；根据所述故障信息库，分析所述故障信息辨识结果得到系统故障类型和系统故障位置。2.根据权利要求1所述的诊断方法，其特征在于，所述按预设规则对所述系统数据进行辨识得到故障信息辨识结果具体包括：依据所述系统数据，构建数据信息状态矩阵；解所述数据信息状态矩阵得到数据信息状态估计值；获取数据信息量测值，并计算得到所述数据信息量测值与所述数据信息状态估计值之间的残差矩阵；按预设条件搜索所述残差矩阵获得所述故障信息辨识结果。3.根据权利要求2所述的诊断方法，其特征在于，所述依据所述系统数据，构建数据信息状态矩阵，具体包括：依据所述系统数据，生成用于描述节点发送信息状况的节点发送矩阵和用于描述节点接收信息状况的节点接收矩阵；由所述节点发送矩阵和所述节点接收矩阵，构建用于描述信息传递情况的逻辑节点间虚拟连接矩阵；根据二次系统数值信息与二次系统逻辑节点的对应关系矩阵以及所述逻辑节点间虚拟连接矩阵，生成所述数据信息状态矩阵。4.根据权利要求2所述的诊断方法，其特征在于，所述计算得到数据信息量测值与数据信息状态估计值之间的残差矩阵，具体包括：将所述数据信息状态估计值进行泰勒展开得到量测数据信息的状态估计值；定义所述数据信息量测值与所述状态估计值之差为残差，生成量测残差矩阵；定义所述数据信息量测值与理想情况下真实值之差为误差，生成量测误差矩...

【专利技术属性】
技术研发人员：席禹，李鹏，郭晓斌，陈波，陈浩敏，蒋愈勇，王建邦，谈赢杰，杨占杰，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东,44