智能变电站继电保护二次回路状态评估方法技术

本发明专利技术公开了一种智能变电站继电保护二次回路状态评估方法，包括如下步骤：合并单元和智能终端对一次设备的信息进行采集和控制；网络分析仪接收合并单元和智能终端实时采集的信息后，将信息解析并通过站控层网络上传至信号分析板块；选择二次设备及回路的历史参数信息，建立智能变电站二次回路闭环控制参数解析模型，并将信号分析板块得到的信息代入解析模型，判断二次回路是否发生了故障；若判定二次回路运行正常，则将正常信息存入历史信息库，若判定二次回路发生故障，则将故障信息存入故障信息库，均用于后续检索和维护。本发明专利技术能实时、有效地对智能变电站二次回路进行故障诊断，减少故障排查量。减少故障排查量。

【技术实现步骤摘要】
智能变电站继电保护二次回路状态评估方法


[0001]本专利技术涉及智能变电站
，尤其涉及一种智能变电站继电保护二次回路状态评估方法。

技术介绍

[0002]随着经济的快速发展，全社会对供电可靠性提出了越来越高的要求。状态检修通过监测设备状态信息，诊断设备故障或异常，并据此安排设备检修。检修方式从传统的按时检修变为按需检修，极大的提高了供电可靠性。目前一次设备状态检修已经发展到一个较高的水平，而二次设备状态检修起步相对较晚，发展缓慢。智能变电站的发展和推广，也对传统二次回路状态评估方法提出了新的挑战。因此，亟需从检修手段、装备、技术、策略、模式等方面进行创新研究，以适应智能变电站需求，并进一步提高供电可靠性。
[0003]当前变电站二次回路的故障和异常时有发生，有些可以通过监控系统后台获悉故障的存在，而有些是隐性的，无法直接获得故障存在情况。隐性故障通常直至其导致事故发生，回路故障问题才暴露出来，但这些故障却时刻影响相关一、二次设备的正常运行，时刻威胁着电网的安全稳定运行。常见的智能变电站二次回路隐性故障包括光信号发送功率下降、光纤衰耗大、光口接触不良、光模块损坏等。这些故障或异常可能导致断路器拒分拒合、遥信信号异常、断路器电机操作回路/刀闸无法操作、电流互感器二次回路断线、电压互感器二次回路断线、联闭锁信号无法正常传输等情况，对变电站的正常运行构成潜在威胁。而当事故发生时，这些潜在问题可能造成继电保护等二次设备的不正确动作，从而使电网事故扩大。此时，运维值班人员将面对海量监控后台信息，且这些信息对故障的根本原因并没有准确的信号指示，这将导致对故障点误判的概率增高。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是提供一种智能变电站继电保护二次回路状态评估方法，以克服现有技术中存在的智能变电站二次回路隐性故障监测能力较差的缺陷，充分挖掘历史信息并利用大数据分析法，实现对智能变电站二次回路状态的快速、准确地评估。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种智能变电站继电保护二次回路状态评估方法，其包括：
[0006]S1：合并单元采集过程层设备的电流和电压值信息，智能终端采集并控制一次设备的状态信息；
[0007]S2：网络分析仪接收所述合并单元和智能终端实时采集的信息后，通过信息解析得出智能变电站二次回路的参数信息，并通过站控层网络上传至信号分析板块；
[0008]S3：所述信号分析板块将智能变电站二次回路的参数信息解析为二次回路全局连接关系信息；
[0009]S4：获取智能变电站二次回路正常运行状态的历史运行数据；
[0010]S5：将所述二次回路正常运行状态的历史运行数据输入机器学习模型中，建立智
能变电站二次回路闭环控制参数解析模型；
[0011]S6：将所述实时采集的二次回路全局连接关系信息输入所述智能变电站二次回路闭环控制参数解析模型，观察模型输出参数与所述二次回路全局连接关系信息间的差异；
[0012]S7：设定阈值，当所述二次回路全局连接关系信息与模型输出参数的差异超过阈值时，则判定智能变电站二次回路出现故障；当所述二次回路全局连接关系信息与模型输出参数的差异小于等于阈值时，则判定智能变电站二次回路属于正常运行状态。
[0013]优选方式下，所述合并单元和智能终端采集的信息还包括以下一种或多种：过程层装置的工作温度、过程层装置光信号发送强度、过程层装置光信号接收强度以及过程层装置接口温度。
[0014]优选方式下，若判定所述二次回路运行正常，则将正常运行状态信息存入历史信息库，若判定所述二次回路发生故障，则将故障运行状态信息存入故障信息库，并用于后续检索和维护。
[0015]本专利技术的有益效果为：本专利技术能实时、有效地对智能变电站二次回路进行故障诊断，减少故障排查量，帮助运行维护人员快速进行故障精确定位，节约智能变电站运维成本，有效提高运维效率。
附图说明
[0016]图1为本专利技术所使用系统的结构示意图；
[0017]图2为本专利技术的算法流程示意图；
[0018]图3为本专利技术的数据存储结构示意图。
具体实施方式
[0019]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作描述。
[0020]图1所示为基于数字孪生和个体特性的变电站继电保护二次回路状态评估方法的系统结构示意图，合并单元采集过程层的电流和电压值，并将其传输给间隔层的保护和测控装置等；智能终端与一次设备间采用了电缆连接，主要实现对一次设备的信息采集和控制。其中，合并单元和智能终端输出的状态信息包括：装置的工作温度、过程层装置光信号发送强度、过程层装置光信号接收强度、过程层装置接口温度。其中，智能变电站过程层通信网络的在线监测还包括逻辑链路通信的在线监测，逻辑链路通信在线监测的目的是保证SCD的数据集配置和过程层通信链路的配置保持一致。
[0021]网络分析仪接收到合并单元和智能终端实时采集的信息后，将信息解析并通过站控层网络上传至信号分析板块；其中，继电保护二次回路的参数信息经网络分析仪转发到信号分析板块后，可自动从变电站模型文件SCD生成二次回路信息，将智能变电站中不可见的二次回路关系可视化，根据回路信息可以实现自我维护和更新功能。
[0022]选择继电保护二次设备的历史参数信息，建立智能变电站二次回路闭环控制参数解析模型，并将实时采集的信息代入智能变电站二次回路闭环控制参数解析模型，根据所设定的阈值，判断其是否发生了故障；其中，继电保护二次回路利用离线历史模型判断在线监测信号是否异常的工作流程为：
[0023]获取变电站继电保护二次回路的正常状态下的历史运行数据；将正常历史数据输
入机器学习模型中，建立正常状态下的智能变电站二次回路闭环控制参数解析模型；将实时采集的一段时间内的继电保护二次回路的数据代入所述模型中，观察模型输出参数与真实参数的差异；设定合理阈值，当真实值与模型预测值的差异超过阈值时，则判定继电保护二次回路出现了故障，反之则将其归为正常运行状态。
[0024]判定继电保护的二次回路运行正常，则将正常信息存入历史信息库，若发生故障则将其存入故障信息库，可供后续检索和维护。所述的将故障信息入库，将通过智能化历史故障信息的处理，具备故障诊断功能，可快速分析故障原因并提供历史的解决方案；所述的将正常信息存入历史信息库，可以后续调用从而建立智能变电站二次回路闭环控制参数解析模型，也可以自动生成二次回路可视化图形，供后续调研查看。
[0025]其工作过程为：如附图2所示，合作单元和智能终端采集继电保护设备过程层的状态信息，将信息上传至网络分析仪，网络分析仪将信息转化为信号后通过站控层网络上传至二次回路在线监测系统的信号分析板块，信号分析板块可自动生成智能变电站的二次回路的全局连接关系信息，包括回路源装置名称、回路目的装置名称等；选择继电保护二次设备的历史参数信息，建立智能变电站继电保护二次回路的闭环控制数字孪生模型，此模型可以根据不断更新的二次回路信息进行自我本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能变电站继电保护二次回路状态评估方法，其特征在于，包括：S1：合并单元采集过程层设备的电流和电压值信息，智能终端采集并控制一次设备的状态信息；S2：网络分析仪接收所述合并单元和智能终端实时采集的信息后，通过信息解析得出智能变电站二次回路的参数信息，并通过站控层网络上传至信号分析板块；S3：所述信号分析板块将智能变电站二次回路的参数信息解析为二次回路全局连接关系信息；S4：获取智能变电站二次回路正常运行状态的历史运行数据；S5：将所述二次回路正常运行状态的历史运行数据输入机器学习模型中，建立智能变电站二次回路闭环控制参数解析模型；S6：将所述实时采集的二次回路全局连接关系信息输入所述智能变电站二次回路闭环控制参数解析模型，观察模型输出参数与所述二次回路全局连接关系信息间的...

【专利技术属性】
技术研发人员：董明，杨飞，于游，慈建斌，孙振庭，于博文，李伟齐，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：