CN105470935B - 一种智能变电站继电保护设备缺陷安全隔离辅助决策方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能变电站继电保护设备缺陷安全隔离辅助决策方法，获取智能变电站SCD文件；配置缺陷告警项目、安全隔离措施项目、光纤连接关系；根据继电保护设备在SCD文件中的发送虚端子关联关系以及光纤连接关系，确定缺陷告警继电保护设备影响范围；根据缺陷告警继电保护设备及影响范围，在安全隔离措施项目中确定继电保护设备的安全隔离措施。本发明自动根据缺陷告警继电保护设备虚端子关联关系、光纤连接关系和调度处理原则，生成缺陷设备安全隔离辅助决策，供电力调度、检修部门决策参考以及运维检修人员现场实施参考，有效提高智能变电站继电保护设备缺陷应急处理速度和处理能力。
Description
技术领域
本发明涉及智能变电站技术领域，具体涉及一种智能变电站继电保护设备缺陷安全隔离辅助决策方法。
背景技术
继电保护设备是变电站重要的二次设备，当电力***发生故障或异常时，继电保护设备能够有选择地快速切除故障，维持电力***的安全运行。当继电保护设备自身异常或者存在缺陷时，也需要快速准确的进行异常处理或者消缺，实现缺陷设备的安全隔离。《Q/GDW11024-2013智能变电站继电保护和安全自动装置运行管理导则》中指出，继电保护设备的缺陷按严重程度和对安全运行造成威胁的大小分为危急、严重和一般三个等级，危急缺陷直接威胁电网和设备安全运行，应当立即采取应急措施，并组织力量予以消除；严重缺陷影响保护的正确动作，对电网和设备安全构成威胁，可在专业维护人员到达现场进行处理并申请退出相应的保护，缺陷未处理期间应加强监视，在保护有误动风险时应及时处置。
随着早期建设的大量智能变电站逐步转入运维，继电保护设备缺陷处理及日常运维检修面临着巨大的挑战，主要原因如下：(1)与常规变电站相比，智能变电站继电保护设备缺陷种类繁多，除常规变电站继电保护设备软、硬件异常外，还包括SV/GOOSE链路异常、电子互感器异常、合并单元异常、智能终端异常、同步异常等等，依靠运维人员发现缺陷后及时判断处理措施难度很大。(2)此外，看不见，摸不着的二次虚回路也给智能变电站缺陷设备的及时、正确地处理带来了困扰。(3)考虑到运维人员水平的差异，在缺乏完善的技术支撑平台情况下，很难避免缺陷设备安全隔离过程中误操作的可能，严重时会导致继电保护误动或拒动，危机电网安全运行。
综上所述，智能变电站继电保护设备的缺陷安全隔离辅助决策具有重要的现实意义，为进一步提高继电保护设备在线监视诊断及应用分析能力、规范智能变电站安全自动装置现场消缺及运维检修安全措施，国家电网公司国调中心相继出台了调继[2014]80号，调继[2015]92号文件，并着手开展智能变电站继电保护设备在线监测及智能诊断等技术研究，部分智能变电站实现了自检及告警信息远传功能，使得智能变电站继电保护设备动作、告警、变位、监测信息等工况直观展示变得可能，为进一步实施继电保护设备缺陷安全隔离辅助决策及远程消缺作业指导提供了技术支撑。
发明内容
针对目前现有技术中存在的上述不足，本发明提供了一种智能变电站继电保护设备缺陷安全隔离辅助决策方法。
一种智能变电站继电保护设备缺陷安全隔离辅助决策方法，包括如下步骤：
步骤1、获取智能变电站SCD文件；
步骤2、配置智能变电站继电保护设备的缺陷告警项目、安全隔离措施项目、光纤连接关系；
步骤3、继电保护设备出现缺陷告警项目中的缺陷告警时，根据继电保护设备在SCD文件中的发送虚端子关联关系以及步骤2中的光纤连接关系，确定缺陷告警继电保护设备影响范围；
步骤4、根据缺陷告警继电保护设备及缺陷告警继电保护设备的影响范围并依据调度处理原则，在安全隔离措施项目中确定继电保护设备的安全隔离措施。
如上所述的步骤2中的配置智能变电站继电保护设备缺陷告警项目包括以下步骤：
对于继电保护装置，从继电保护装置的公用逻辑设备LD0数据集dsAlarm、dsWarning以及保护逻辑设备PROT数据集dsAlarm、dsWarning条目中挑选需要安全隔离的缺陷告警项目；
对于合并单元，从合并单元发送dsGOOSE数据集条目中挑选需要进行安全隔离的缺陷告警项目；
对于智能终端，从智能终端发送dsGOOSE数据集条目中挑选需要进行安全隔离的缺陷告警项目。
如上所述的步骤2中的配置继电保护设备安全隔离措施项目，包含如下项目中的一项或多项：
投入/退出继电保护设备检修硬压板；
投入/退出继电保护设备功能软压板；
投入/退出继电保护设备SV接收软压板；
投入/退出继电保护设备GOOSE接收软压板；
投入/退出继电保护设备GOOSE发送软压板；
拔插继电保护设备光纤，包括SV光纤、GOOSE光纤。
继电保护设备为智能终端时，还包括投入/退出智能终端出口硬压板；
如上所述步骤2中的配置继电保护设备光纤连接关系，包括以下步骤：
对步骤1所述SCD文件中包含的继电保护设备，设置继电保护设备过程层SV信号光纤在继电保护设备的板卡-端口信息、SV信号光纤另一端连接的继电保护设备信息及其板卡-端口信息，SV信号光纤上传输的SV信号的APPID与SV信号光纤对应；
对步骤1所述SCD文件中包含的继电保护设备，设置继电保护设备过程层GOOSE信号光纤在继电保护设备的板卡-端口信息、GOOSE信号光纤另一端连接的继电保护设备信息及板卡-端口信息， GOOSE信号光纤上传输的GOOSE信号的APPID与GOOSE信号光纤对应。
如上所述的继电保护设备为合并单元中的母线电压合并单元时，所述步骤2中的配置继电保护设备光纤连接关系还需要设置母线电压合并单元的级联SV信号光纤在母线电压合并单元的板卡-端口信息，级联SV信号光纤另一端连接的间隔合并单元信息及板卡-端口信息。
如上所述的步骤3中确定缺陷告警继电保护设备影响范围包括以下步骤：
解析步骤1中的SCD文件，以缺陷告警继电保护设备为中心，获得缺陷告警继电保护设备与其他继电保护设备的发送虚端子关联关系，包括SV发送虚端子关联关系，GOOSE发送虚端子关联关系，获得受缺陷告警电保护设备影响的其他继电保护设备信息；
查找步骤2设置的缺陷告警继电保护设备光纤连接关系，根据SV发送虚端子、GOOSE发送虚端子关联的SV、GOOSE信号的APPID在光纤连接关系中索引获得SV发送虚端子、GOOSE发送虚端子对应的光纤信号发送端及接收端板卡-端口信息。
如上所述的继电保护设备为合并单元中的母线电压合并单元时，所述的步骤3中确定缺陷告警继电保护设备影响范围还需要进一步的根据步骤2设置的光纤连接关系获得级联SV信号关联的接收端间隔合并单元设备信息及级联SV信号光纤发送端及接收端板卡-端口信息。
如上所述的步骤4包括以下步骤：
将步骤3中缺陷告警的继电保护设备与调度处理原则中的缺陷告警继电保护设备对应，将步骤3中所确定的缺陷告警继电保护设备影响范围内继电保护设备与调度处理原则中的继电保护设备对应；进而确定调度处理原则中的安全隔离措施项目；
将调度处理原则中确定的安全隔离措施项目与步骤2中设置的继电保护设备具体安全隔离措施项目中的安全隔离措施对应，安全隔离措施涉及到拔插光纤时，调度处理原则中确定的安全隔离措施项目还与步骤2中设置的光纤连接关系中的板卡-端口信息对应。
本发明相对于现有技术具有以下优点：
可自动根据缺陷设备发送虚端子关联关系、光纤连接关系，调度处理原则，生成缺陷设备安全隔离辅助决策，供电力调度、检修部门决策参考以及运维检修人员现场实施参考，有效提高智能变电站继电保护设备缺陷应急处理速度和处理能力。
附图说明
图1为本发明方法流程示意图；
图2为继电保护设备虚端子关联关系示意图；
图3为双套配置的合并单元缺陷告警，一次设备不停电的安全隔离辅助决策示意图。
具体实施方式
为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。
实施例
本发明提供的一种智能变电站继电保护设备缺陷安全隔离辅助决策方法，如图1所示，包括如下步骤：
步骤1，获取智能变电站SCD文件；
步骤2，配置智能变电站继电保护设备缺陷告警项目、安全隔离措施项目、光纤连接关系；
步骤3：继电保护设备出现缺陷告警项目中的缺陷告警时，根据继电保护设备在SCD文件中的发送虚端子关联关系以及步骤2中的光纤连接关系，确定缺陷告警继电保护设备影响范围；
步骤4：根据缺陷告警继电保护设备及缺陷告警继电保护设备的影响范围并依据调度处理原则（调度处理原则可以采用《Q/GDW11024-2013智能变电站继电保护和安全自动装置运行管理导则》中的规定），在安全隔离措施项目中确定继电保护设备的安全隔离措施，形成缺陷告警继电保护设备安全隔离辅助决策。
本实施例中，步骤2所述的配置继电保护设备缺陷告警项目，按如下步骤进行：
（1）对于继电保护装置，从继电保护装置的公用逻辑设备LD0数据集dsAlarm、dsWarning以及保护逻辑设备PROT数据集dsAlarm、dsWarning条目中挑选需要安全隔离的缺陷告警项目；
（2）对于合并单元，从合并单元的发送dsGOOSE数据集条目中挑选需要进行安全隔离的缺陷告警项目；
（3）对于智能终端，从智能终端的发送dsGOOSE数据集条目中挑选需要进行安全隔离的缺陷告警项目。
配置继电保护设备缺陷告警项目的主要目的：继电保护设备告警时，如告警项目为上述配置的缺陷告警项目，则自动进入确定缺陷告警继电保护设备影响范围步骤，对其他告警项目则不予处理，不进入该步骤。
本发明方案中，继电保护设备安全隔离措施项目，包含如下项目中的一项或多项：
(1)投入/退出继电保护设备检修硬压板；
(2)投入/退出继电保护设备功能软压板；
(3)投入/退出继电保护设备SV接收软压板；
(4)投入/退出继电保护设备GOOSE接收软压板；
(5)投入/退出继电保护设备GOOSE发送软压板；
(6) 拔插继电保护设备光纤，包括SV光纤、GOOSE光纤；
(7) 继电保护设备为智能终端时，还包括投入/退出智能终端出口硬压板；
作为一种实施方式，步骤2所述的配置继电保护设备安全隔离措施项目，特指针对继电保护装置，按如下步骤进行：对步骤1所述SCD文件中包含的继电保护装置，设置继电保护装置1)检修硬压板;2)保护功能软压板;3)SV接收软压板;4)GOOSE发送软压板;5)GOOSE接收软压板安全隔离措施项目，继电保护装置因类型的不同包含上述安全隔离措施项目1）-5）中的几项或者全部。继电保护设备中的合并单元具有固定的检修硬压板，智能终端具有固定的检修硬压板和出口硬压板，无需设置。
步骤2所述的配置继电保护设备光纤连接关系，按如下步骤进行：
（1）对步骤1所述SCD文件中包含的继电保护设备，设置继电保护设备过程层SV信号光纤在继电保护设备的板卡-端口信息、SV信号光纤另一端连接的继电保护设备信息及其板卡-端口信息，SV信号光纤上传输的SV信号的APPID与SV信号光纤对应；
（2）对步骤1所述SCD文件中包含的继电保护设备，设置继电保护设备过程层GOOSE信号光纤在继电保护设备的板卡-端口信息、GOOSE信号光纤另一端连接的继电保护设备信息及板卡-端口信息， GOOSE信号光纤上传输的GOOSE信号的APPID与GOOSE信号光纤对应；
（3）对于合并单元中的母线电压合并单元，除按上述（1）和（2）设置外，对母线电压级联至合并单元中的间隔合并单元的光纤连接，设置母线电压合并单元的级联SV信号光纤在母线电压合并单元的板卡-端口信息，级联SV信号光纤另一端连接的间隔合并单元信息及板卡-端口信息。
设置光纤连接关系的主要作用：
（1）由于母线电压合并单元的SV信号级联关系未体现在SCD文件中，设置光纤连接用于确定母线电压合并单元的对外连接；
（2）用于缺陷告警继电保护设备采用拔插光纤安全隔离措施时，对应到板卡及端口。
步骤3所述根据继电保护设备在SCD文件中的发送虚端子关联关系以及步骤2中的光纤连接关系，确定缺陷告警继电保护设备影响范围，按下述步骤执行：
（1）解析步骤1中的SCD文件，以缺陷告警继电保护设备为中心，获得缺陷告警继电保护设备与其他继电保护设备的发送虚端子关联关系，包括SV发送虚端子关联关系，GOOSE发送虚端子关联关系，获得受缺陷告警电保护设备影响的其他继电保护设备信息；
（2）查找步骤2设置的缺陷告警继电保护设备光纤连接关系，根据SV发送虚端子、GOOSE发送虚端子关联的SV、GOOSE信号的APPID在光纤连接关系中索引获得SV发送虚端子、GOOSE发送虚端子对应的光纤信号发送端及接收端板卡-端口信息；对于母线电压合并单元，进一步的根据步骤2设置的光纤连接关系获得级联SV信号关联的接收端间隔合并单元设备信息及级联SV信号光纤发送端及接收端板卡-端口信息。
按上述步骤（1）-（2）即可获得缺陷告警继电保护设备影响范围，包括缺陷告警继电保护设备及影响范围内继电保护设备信息，发送关联关系路径以及该路径所对应的光纤信号发送端、接收端板卡-端口信息。
图2显示某线路第一套保护装置，经解析SCD文件得到的线路第一套继电保护装置虚端子关联关系，图中包含其SV接收虚端子关联关系，GOOSE发送虚端子关联关系，GOOSE接收虚端子关联关系，①②为发送虚端子关联路径，③④⑤为接收虚端子关联路径。本发明方案中，对于缺陷告警继电保护设备，确定缺陷告警继电保护设备影响范围只关心缺陷告警继电保护设备的发送虚端子关联路径对应的继电保护设备，如图中，发送虚端子关联路径①②所对应的线路智能终端及母线保护装置为第一套线路保护装置缺陷影响范围内设备，需要进行安全隔离措施，其他只有接收虚端子关联关系的继电保护设备则不受影响，如图中SV接收虚端子关联路径⑤所对应的合并单元在第一套线路保护装置缺陷告警时，无需采取安全隔离措施。
本实施例中，所述步骤4根据调度处理原则建立缺陷告警继电保护设备及其影响范围内继电保护设备的安全隔离措施，形成缺陷告警继电保护设备安全隔离辅助决策，按如下步骤处理：
（1）将调度处理原则实例化，即将步骤3中缺陷告警的继电保护设备与调度处理原则中的缺陷告警继电保护设备对应，进一步地，将步骤3中所确定的缺陷告警继电保护设备影响范围内继电保护设备与调度处理原则中的继电保护设备对应；进而确定调度处理原则中的安全隔离措施项目。
（2）将调度处理原则中确定的安全隔离措施项目与步骤2中设置的继电保护设备具体安全隔离措施项目中的安全隔离措施对应，安全隔离措施涉及到拔插光纤时，调度处理原则中确定的安全隔离措施项目还与步骤2中设置的光纤连接关系中的板卡-端口信息对应。
（3）对合并单元缺陷告警，形成a)：一次设备不停电，b)：一次设备停电两种安全隔离辅助决策；
（4）对继电保护装置、智能终端缺陷告警，形成a)：有联动需求，b)：无联动需求 两种安全隔离辅助决策。
上述步骤（3）、（4）在本方明方案具体实施中，便于用户在继电保护设备维护消缺时，根据实际需求灵活选择。
以双套配置的220kV线路第一套合并单元缺陷告警为例，一次设备不停电的异常原则为：（1）该线路第一套微机保护由跳闸改信号；（2）220kV第一套母线保护由跳闸改信号，如图3所示，上述处理原则具体含义见图3。
本发明方案实施时，合并单元缺陷告警时，根据SCD文件中合并单元SV发送虚端子关联关系及步骤2设置的光纤连接关系，可确定其影响范围并与SCD文件中具体第一套线路保护装置、第一套母线保护装置对应，并逐条将调度处理原则的安全隔离措施实例化为具体继电保护设备的安全隔离项目，如图3所示。
本发明方法，可应用于单个智能变电站内继电保护设备，也可用于区域及全网智能变电站继电保护设备，生成所有缺陷告警继电保护设备的安全隔离辅助决策。
以上实施例仅为本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种智能变电站继电保护设备缺陷安全隔离辅助决策方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、获取智能变电站SCD文件；
步骤2、配置智能变电站继电保护设备的缺陷告警项目、安全隔离措施项目、光纤连接关系；
步骤3、继电保护设备出现缺陷告警项目中的缺陷告警时，根据继电保护设备在SCD文件中的发送虚端子关联关系以及步骤2中的光纤连接关系，确定缺陷告警继电保护设备影响范围；
步骤4、根据缺陷告警继电保护设备及缺陷告警继电保护设备的影响范围并依据调度处理原则，在安全隔离措施项目中确定继电保护设备的安全隔离措施。
2.根据权利要求1所述的一种智能变电站继电保护设备缺陷安全隔离辅助决策方法，其特征在于，所述的步骤2中的配置智能变电站继电保护设备缺陷告警项目包括以下步骤：
对于继电保护装置，从继电保护装置的公用逻辑设备LD0数据集dsAlarm、dsWarning以及
保护逻辑设备PROT数据集dsAlarm、dsWarning条目中挑选需要安全隔离的缺陷告警项
目；
对于合并单元，从合并单元的发送dsGOOSE数据集条目中挑选需要进行安全隔离的缺陷告警项目；
对于智能终端，从智能终端的发送dsGOOSE数据集条目中挑选需要进行安全隔离的缺陷告警项目。
3.根据权利要求1所述的一种智能变电站继电保护设备缺陷安全隔离辅助决策方法，其特征在于，所述的步骤2中的配置继电保护设备安全隔离措施项目，包含如下项目中的一项或多项：
投入/退出继电保护设备检修硬压板；
投入/退出继电保护设备功能软压板；
投入/退出继电保护设备SV接收软压板；
投入/退出继电保护设备GOOSE接收软压板；
投入/退出继电保护设备GOOSE发送软压板；
拔插继电保护设备光纤，包括SV光纤、GOOSE光纤；
继电保护设备为智能终端时，还包括投入/退出智能终端出口硬压板。
4.根据权利要求1所述的一种智能变电站继电保护设备缺陷安全隔离辅助决策方法，其特征在于，所述步骤2中的配置继电保护设备光纤连接关系，包括以下步骤：
对步骤1所述SCD文件中包含的继电保护设备，设置继电保护设备过程层SV信号光纤在继电保护设备的板卡-端口信息、SV信号光纤另一端连接的继电保护设备信息及其板卡-端口信息，SV信号光纤上传输的SV信号的APPID与SV信号光纤对应；
对步骤1所述SCD文件中包含的继电保护设备，设置继电保护设备过程层GOOSE信号光纤在继电保护设备的板卡-端口信息、GOOSE信号光纤另一端连接的继电保护设备信息及板卡-端口信息，GOOSE信号光纤上传输的GOOSE信号的APPID与GOOSE信号光纤对应。
5.根据权利要求4所述的一种智能变电站继电保护设备缺陷安全隔离辅助决策方法，其特征在于，所述的继电保护设备为合并单元中的母线电压合并单元时，所述步骤2中的配置继电保护设备光纤连接关系还需要设置母线电压合并单元的级联SV信号光纤在母线电压合并单元的板卡-端口信息，级联SV信号光纤另一端连接的间隔合并单元信息及板卡-端口信息。
6.根据权利要求1所述的一种智能变电站继电保护设备缺陷安全隔离辅助决策方法，其特征在于，所述的步骤3中确定缺陷告警继电保护设备影响范围包括以下步骤：
解析步骤1中的SCD文件，以缺陷告警继电保护设备为中心，获得缺陷告警继电保护设备与其他继电保护设备的发送虚端子关联关系，包括SV发送虚端子关联关系，GOOSE发送虚端子关联关系，获得受缺陷告警电保护设备影响的其他继电保护设备信息；
查找步骤2设置的缺陷告警继电保护设备光纤连接关系，根据SV发送虚端子、GOOSE发送虚端子关联的SV、GOOSE信号的APPID在光纤连接关系中索引获得SV发送虚端子、GOOSE发送虚端子对应的光纤信号发送端及接收端板卡-端口信息。
7.根据权利要求6所述的一种智能变电站继电保护设备缺陷安全隔离辅助决策方法，其特征在于，所述的继电保护设备为合并单元中的母线电压合并单元时，所述的步骤3中确定缺陷告警继电保护设备影响范围还需要进一步地根据步骤2设置的光纤连接关系获得级联SV信号关联的接收端间隔合并单元设备信息及级联SV信号光纤发送端及接收端板卡-端口信息。
8.根据权利要求1所述的一种智能变电站继电保护设备缺陷安全隔离辅助决策方法，其特征在于，所述的步骤4包括以下步骤：
将步骤3中缺陷告警的继电保护设备与调度处理原则中的缺陷告警继电保护设备对应，将步骤3中所确定的缺陷告警继电保护设备影响范围内继电保护设备与调度处理原则中的继电保护设备对应；进而确定调度处理原则中的安全隔离措施项目；
将调度处理原则中确定的安全隔离措施项目与步骤2中设置的继电保护设备具体安全隔离措施项目中的安全隔离措施对应，安全隔离措施涉及到拔插光纤时，调度处理原则中确定的安全隔离措施项目还与步骤2中设置的光纤连接关系中的板卡-端口信息对应。
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