一种基于调度主站的远程二次设备模拟量智能诊断方法技术

本发明专利技术提供了一种基于调度主站的远程二次设备模拟量智能诊断方法，该方法在研究不同继电保护厂家不同版本的保护装置存在通道名称不对应、通道配置数量不一致等匹配不确定因素的基础上，提出典型模拟量通道匹配方法，采用在线比对、波形特征分析等手段或方法，对二次设备模拟量采样、计算、传输过程的正确性进行全面分析，及时发现在二次回路接线、装置模拟量、通道延时参数设置等方面的缺陷，通过继电保护设备典型模拟量分析及诊断方法实现模拟量在线监视与智能诊断功能，有效提高了电网模拟量智能巡视的准确性和工作效率，从而可以避免人为失误造成的“误巡视”。。。

【技术实现步骤摘要】
一种基于调度主站的远程二次设备模拟量智能诊断方法


[0001]本专利技术涉及一种基于调度主站的远程二次设备模拟量智能诊断方法，属于电力系统控制


技术介绍

[0002]目前，二次设备作对电力系统内一次设备进行监视、测量、控制、保护及调节的辅助设备，其自身状态好坏一直被忽视，缺少在线监视和诊断，亟需加强对二次设备自身的在线监视和诊断。而从主站端可以获取到来自不同设备类型的冗余信息，基于这些信息进行相互校验，可以发现潜在的隐患和风险。但是目前尚未开展相关研究和技术手段建设。
[0003]常规变电站通过保信子站获取保护装置实时运行信息，智能变电站通过可视化在线监视及智能诊断装置获取测控装置、继电保护、安自装置、合并单元、智能终端等二次设备实时运行信息，而在调度主站可以通过站端保信子站和二次设备在线监视与智能诊断子站获取所有继电保护设备的模拟量信息。
[0004]近年来，随着电网规模越来越大，继电保护设备采集的模拟量总量大大增加，对调度监控人员监视的要求越来越高。运维人员定期开展的现场巡视工作也因厂站及二次设备数量的大量增加而难以保证巡视效果，无法避免的会出现漏巡、错巡情况，对电力系统安全稳定运行产生不利影响。
[0005]因此，亟需开展二次设备运行状态的自动巡视和在线分析工作。对二次设备模拟量采样进行自动巡视，能及时发现模拟量采集回路存在的异常，然后在线给出分析结果和建议，可以大大提升现场运维效率。

技术实现思路

[0006]本专利技术目的是提供了一种基于调度主站的远程二次设备模拟量智能诊断方法，有效提高电网模拟量在线巡视的准确性和效率。
[0007]本专利技术为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
[0008]S1：建立继电保护设备模型，每一个继电保护设备模型均包含从保信子站或二次设备在线监视子站中获取的全部模拟量通道条目和对应数据，并将需要巡视的模拟量的名称映射为规范化通道表达条目；
[0009]S2：对二次装置模拟量、二次系统传输环节之间模拟量采样值根据相同的标准名称进行同源数据一致性比对；
[0010]S3：对采样值偏差大于告警阈值的各继电保护设备的相电压、相电流条目，进行零序分量特征分析，所述零序电流分量特征为：
[0011][0012]式中：m和n代表不同保护装置，I
mA
、I
mB
、I
mC
、I
m0
、I
nA
、I
nB
、I
nC
、I
n0
分别代表继电保护设备m、n的A、B、C相和零序电流采样值；
[0013]零序电压分量特征为：
[0014][0015]式中：U
mA
、U
mB
、U
mC
、U
m0
、U
nA
、U
nB
、U
nC
、U
n0
分别代表继电保护设备m、n的 A、B、C相和零序电压采样值；
[0016]所述零序电流分量特征η
i
∈(0，1)，零序电压分量η
u
∈(0，1)；
[0017]S4：计算模拟量采样值同源数据，具体公式如下：
[0018]U
φ
＝|U
mi
‑
U
nj
|/U
N
，i∈(a、b、c)，j∈(a、b、c)
[0019]I
φ
＝|I
mi
‑
I
nj
|/I
N
，i∈(a、b、c)，j∈(a、b、c)
[0020]式中：U
φ
代表相电压采样值偏差，I
φ
代表相电流采样值偏差，U
mi
、U
nj
分别代表继电保护设备m、n的A、B、C相电压采样值，I
mi
、I
nj
分别代表继电保护设备m、n的A、B、 C相电流采样值，U
N
、I
N
分别代表相电压、相电流的额定值；当U
φ
>0.04(I
φ
>0.04)时, 对告警相电压、相电流分别进行零序电压和零序电流同源比对；
[0021]S5：若η
i
<0.04(η
u
<0.04)，则有保护装置的采样插件存在不良情况导致保护装置采样异常；否则，则有采样回路出现断线或虚接情况导致装置采样异常；
[0022]S6：进行差电流诊断，
[0023]S6
‑
1：继电保护设备的差电流条目分别为Cd
mi
和Cd
nj
，其中i∈(a、b、c)，j∈(a、b、c)，若有为Cd
mi
或Cd
nj
大于0.04In，则记录差电流采样值，形成差流运行曲线；
[0024]S6
‑
2：当双重化配置的两套保护装置的差电流均大于告警阈值且两套保护之间的差电流小于告警阈值时，即
[0025][0026]则进行相电流采样和零序分量特征分析；
[0027]S6
‑
3：若相电流采样和零序分量特征都没有超过告警阈值时，即I
φ
<0.04，η
i
<0.04时，判断为被保护设备出现异常运行情况应引起运行人员注意；否则判断为差回路采样异常；
[0028]S6
‑
4：当两套保护之间的差电流大于告警阈值时，即abs(Cd
mi
‑
Cd
ni
)＞0.04时，则进行相电流采样和零序分量特征分析；
[0029]S6
‑
5：若相电流采样或零序分量特征超过告警阈值时，即I
φ
>0.04或η
i
>0.04时，判断为被保护设备发生故障；
[0030]S7：利用模拟量采样值同源数据比对结果U
φ
、I
φ
，零序分量特征分析结果η
u
、η
i
和差流诊断结果Cd
mi
、Cd
ni
对装置采样各环节和设备运行状况进行诊断；
[0031]S7
‑
1：所述保护装置电流、电压、零序电流、零序电压以及差流的时间特征数据集分别为：
[0032][0033]S7
‑
2：采用基于时间序列的多维Hausdorff距离TMHD算法计算最具有相似数据源的模拟量采样通道回路的采样值差异；
[0034]S7
‑
3：计算电流、电压采样通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于调度主站的远程二次设备模拟量智能诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：建立继电保护设备模型，每一个继电保护设备模型均包含从保信子站或二次设备在线监视子站中获取的全部模拟量通道条目和对应数据，并将需要巡视的模拟量的名称映射为规范化通道表达条目；S2：对二次装置模拟量、二次系统传输环节之间模拟量采样值根据相同的标准名称进行同源数据一致性比对；S3：对采样值偏差大于告警阈值的各继电保护设备的相电压、相电流条目，进行零序分量特征分析，所述零序电流分量特征为：式中：m和n代表不同保护装置，I
mA
、I
mB
、I
mC
、I
m0
、I
nA
、I
nB
、I
nC
、I
n0
分别代表继电保护设备m、n的A、B、C相和零序电流采样值；零序电压分量特征为：式中：U
mA
、U
mB
、U
mC
、U
m0
、U
nA
、U
nB
、U
nC
、U
n0
分别代表继电保护设备m、n的A、B、C相和零序电压采样值；所述零序电流分量特征η
i
∈(0，1)，零序电压分量η
u
∈(0，1)；S4：计算模拟量采样值同源数据，具体公式如下：U
φ
＝|U
mi
‑
U
nj
|/U
N
，i∈(a、b、c)，j∈(a、b、c)I
φ
＝|I
mi
‑
I
nj
|/I
N
，i∈(a、b、c)，j∈(a、b、c)式中：U
φ
代表相电压采样值偏差，I
φ
代表相电流采样值偏差，U
mi
、U
nj
分别代表继电保护设备m、n的A、B、C相电压采样值，I
mi
、I
nj
分别代表继电保护设备m、n的A、B、C相电流采样值，U
N
、I
N
分别代表相电压、相电流的额定值；当U
φ
>0.04(I
φ
>0.04)时,对告警相电压、相电流分别进行零序电压和零序电流同源比对；S5：若η
i
<0.04(η
u
<0.04)，则有保护装置的采样插件存在不良情况导致保护装置采样异常；否则，则有采样回路出现断线或虚接情况导致装置采样异常；S6：进行差电流诊断，S6
‑
1：继电保护设备的差电流条目分别为Cd
mi
和Cd
nj
，其中i∈(a、b、c)，j∈(a、b、c)，若有为Cd
mi
或Cd
nj
大于0.04In，则记录差电流采样值，形成差流运行曲线；S6
‑
2：当双重化配置的两套保护装置的差电流均大于告警阈值且两套保护之间的差电流小于告警阈值时，即则进行相电流采样和零序分量特征分析；S6
‑
3：若相电流采样和零序分量特征都没有超过告警阈值时，即I
φ

【专利技术属性】
技术研发人员：李聪聪，刘萌，李玉敦，王安宁，南东亮，李宽，唐毅，史方芳，张婉婕，梁正堂，李娜，黄强，李华东，王昕，张国辉，高嵩，张穆乾，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司国网新疆电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：