CN106597225B - 一种配电网在线状态监测***及其在线监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种配电网在线状态监测***及其在线监测方法，与现有技术相比解决了无法对配电网原始数据进行有效监测的缺陷。本发明包括以下步骤：获取状态量，从配电网***中获取配网设备状态量；状态量的分析处理，对状态量数据按照状态量格式要求进行处理，对模拟量进行分析、状态量进行分析、非实测数据进行分析、多数据源进行处理、数据质量码进行配置分析、进行统计计算处理；告警信息的输出，根据状态量扣分值的情况，输出状态量告警信息。本发明能够实现对多个变电站高压设备，采用多台服务器的分级管理体制形式进行数据的实时监控。

Description

一种配电网在线状态监测***及其在线监测方法

技术领域

本发明涉及配电网信息技术领域，具体来说是一种配电网在线状态监测***及其在线监测方法。

背景技术

随着配网规模的发展以及配电设备质量的迅速提升， 配网设备定期检修模式已不适应电网及设备的管理要求。各网省公司根据实际情况陆续开展了配网状态检修尝试。河北、山东、江苏、浙江、湖北等省公司开展了配网状态检修的试点工作。

为了规范配网状态检修管理，确保配网安全可靠运行，适应当前电网管理需要，国家电网公司决定开展配网状态检修工作。配网状态检修工作的主要内容包括信息收集、状态评价、检修策略、检修计划、检修实施、评价与考核六个方面。设备状态的评价信息来源基于巡检及例行试验、诊断性试验、带电检测、在线监测、不良工况等状态信息。设备状态评价综合现象强度、量值大小以及发展趋势，做出状态值判断。

为适应配网状态检修自动化建设和运行的要求，提升配网状态检修自动化和标准化要求，在符合国家、国网标准的前提下，满足未来发展需要，在国家电网《配网设备状态检修试验规程》、《配网设备状态检修导则》和《配网设备状态评价导则》基础上，增加为配网设备状态检修***提供原始数据的方法，及时、完整、准确地为配网设备状态检修***提供基础数据，从而为配网设备状态检修各环节的分析、决策提供支撑，提升企业检修自动化、集约化、精益化和标准化管理水平。

因此，如何对电力***线路、变压器、母线、开关位置、隔离刀闸、接地刀闸位置、保护硬接点状态以及远方控制投退信号等一系列状态数据进行有效监测已经成为急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中无法对配电网原始数据进行有效监测的缺陷，提供一种配电网在线状态监测***及其在线监测方法来解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种配电网在线状态监测***，包括：状态量获取模块、数据处理模块、状态量预警输出模块，

所述的状态量获取模块用于对配电网的各种状态量的数据类型进行数据采集，将采集到的状态量数据传送给数据处理模块进行集中分析，数据采集采用周期性获取方式，数据采集接口符合IEC61970标准或IEC61968标准，数据采集的通信规约为DL/T 634；

所述的数据处理模块用于对从状态量获取模块获得的状态量数据按状态量要求的格式进行处理，包括模拟量分析、状态量分析、非实测数据分析、多数据源处理、数据质量码分析、统计计算处理，根据评价导则进行扣分，根据状态量分值及告警门限产生告警输出特征量，通过状态量预警输出模块输出告警信息，给出相应的评价状态；

所述的状态量预警输出模块用于根据扣分值的具体情况，输出状态量告警信息。

所述的数据类型包括：异常及故障前设备运行状态数据、异常及故障前负荷状态数据、开关动作情况及跳闸次数、保护动作状态数据、单相接地状态数据、过负荷、三相不平衡状态数据、温度数据、温升数据、局部放电信号值。

一种配电网在线状态监测***的在线监测方法，包括以下步骤：

获取状态量，从配电网***中获取配网设备状态量；

状态量的分析处理，对状态量数据按照状态量格式要求进行处理，对模拟量进行分析、状态量进行分析、非实测数据进行分析、多数据源进行处理、数据质量码进行配置分析、进行统计计算处理；

告警信息的输出，根据状态量扣分值的情况，输出状态量告警信息。

所述的模拟量进行分析包括以下步骤：

提取出一次设备的有功、无功、电流、电压值、油温以及主变档位模拟值；

对一次设备的模拟值数据进行有效性检查和数据过滤；

对一次设备的模拟值数据进行零漂处理；

对一次设备的模拟值数据进行限值检查；

对一次设备的模拟值数据变化率进行限值检查，当模拟量在指定时间段内的变化超过指定阀值时，给出告警。

所述的状态量进行分析包括以下步骤：

对配电网的状态量进行状态数值设定，使用1位二进制数表示，1表示合闸,0表示分闸；

对双位遥信数据进行分析，对非法状态做出可疑标识；

对误遥信数据进行监测，对抖动遥信状态做出可疑标识；

对保护信号的动作计时进行监测，当保护动作后设定时间内未复归，则报超时告警；

对保护信号的动作计次进行监测，当设定时间内保护动作次数超过限定值，则报超次告警。

所述的多数据源进行处理包括以下步骤：

针对同一测点的多源数据进行合理性校验；

对合理性校验后的多源数据进行判断选优，其判断选优的方法如下：

定义指定测点的来源点及优先级；

根据测点的数据质量码进行自动选优，对选优结果加上数据来源标识；

将状态量数据作为后备数据源，在测点的数据质量码失效时，选用状态量数据进行处理；

将最优数据放入实时数据库。

所述的数据质量码进行配置分析包括以下步骤：

对模拟量和状态量均配置数据质量码类别；

记录模拟量和状态量中未初始化数据，记入数据质量码；

记录模拟量和状态量中不合理数据，记入数据质量码；

记录模拟量和状态量中计算数据，记入数据质量码；

记录模拟量和状态量中实测数据，记入数据质量码；

记录模拟量和状态量中采集中断数据，记入数据质量码；

记录模拟量和状态量中人工数据，记入数据质量码。

有益效果

本发明的一种配电网在线状态监测***及其在线监测方法，与现有技术相比能够实现对多个变电站高压设备，采用多台服务器的分级管理体制形式进行数据的实时监控。促使在线监测***从传统意义上孤立的、静止的实验性***过渡到全局的、网络化的、智能化的综合状态监测、诊断和和服务管理***。本发明克服了定期维修的盲目性、减少了检修次数、降低了检修费用、最大限度地延缓了检修周期，为电力***运营管理部门真正实现状态检修，进而提高设备的营运率和电网的安全性提供了强大的技术支撑平台。

附图说明

图1为本发明的结构连接原理框图；

图2为本发明的方法顺序图。

具体实施方式

为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

如图1所示，本发明所述的一种配电网在线状态监测***，包括：状态量获取模块、数据处理模块、状态量预警输出模块。

状态量获取模块用于对配电网的各种状态量的数据类型进行数据采集，将采集到的状态量数据传送给数据处理模块进行集中分析，数据采集采用周期性获取方式，数据采集接口符合IEC61970标准或IEC61968标准，数据采集的通信规约为DL/T 634；其支持多种通讯方式（如光纤、载波、无线等）的信息接入和转发功能。还具备错误检测功能，能对接收的数据进行错误条件检查并进行相应处理；具备通信通道运行工况监视、统计、报警和管理功能。

数据处理模块用于对从状态量获取模块获得的状态量数据按状态量要求的格式进行处理，包括模拟量分析、状态量分析、非实测数据分析、多数据源处理、数据质量码分析、统计计算处理，根据评价导则进行扣分，根据状态量分值及告警门限产生告警输出特征量，通过状态量预警输出模块输出告警信息，给出相应的评价状态。在此，数据类型包括：异常及故障前设备运行状态数据、异常及故障前负荷状态数据、开关动作情况及跳闸次数、保护动作状态数据、单相接地状态数据、过负荷、三相不平衡状态数据、温度数据、温升数据、局部放电信号值。

状态量预警输出模块用于根据扣分值的具体情况，输出状态量告警信息。告警门限值能够定义与配置，告警方式也可以定义与配置。告警方式支持窗口登录、语音播报，告警事件支持历史查询。可按时间、设备类型、状态量类型、事件类型等查询。

如图2所示，本发明所述的一种配电网在线状态监测***的在线监测方法，包括以下步骤：

第一步，获取状态量，从配电网***中获取配网设备状态量，以供进行分析处理。

第二步，状态量的分析处理。对状态量数据按照状态量格式要求进行处理，对模拟量进行分析、状态量进行分析、非实测数据进行分析、多数据源进行处理、数据质量码进行配置分析、进行统计计算处理。

其中模拟量进行分析包括以下步骤：

（1）提取出一次设备（线路、变压器、母线、开关等）的有功、无功、电流、电压值、油温以及主变档位模拟值。

（2）对一次设备的模拟值数据进行有效性检查和数据过滤。

（3）对一次设备的模拟值数据进行零漂处理，模拟量的零漂参数也可设置。

（4）对一次设备的模拟值数据进行限值检查，支持不同时段使用不同限值。

（5）对一次设备的模拟值数据变化率进行限值检查，当模拟量在指定时间段内的变化超过指定阀值时，给出告警。

状态量进行分析为处理包括开关位置、隔离刀闸、接地刀闸位置、保护状态以及远方控制投退信号等其他各种信号量在内的状态量。其包括以下步骤：

（1）对配电网的状态量进行状态数值设定，使用1位二进制数表示，1表示合闸（动作/投入）,0表示分闸（复归/退出）。

（2）对双位遥信数据进行分析，对非法状态做出可疑标识。

（3）对误遥信数据进行监测，对抖动遥信状态做出可疑标识。

（4）对保护信号的动作计时进行监测，当保护动作后设定时间内未复归，则报超时告警。

（5）对保护信号的动作计次进行监测，当设定时间内保护动作次数超过限定值，则报超次告警。

其中，非实测数据处理可由人工输入也可由计算得到，以质量码标注，并与实测数据具备相同的数据处理功能。

其中，多数据源进行处理具备多源数据处理技术，同一测点的多源数据在满足合理性校验经判断选优后将最优结果放入实时数据库，提供给其他应用功能使用，其包括以下步骤：

（1）针对同一测点的多源数据进行合理性校验。

（2）对合理性校验后的多源数据进行判断选优，其判断选优的方法如下：

A、定义指定测点的来源点及优先级。

B、根据测点的数据质量码进行自动选优，对选优结果加上数据来源标识。

C、将状态量数据作为后备数据源，在测点的数据质量码失效时，选用状态量数据进行处理。

（3）将最优数据放入实时数据库，以供给其他应用功能使用。

其中，数据质量码进行配置分析包括以下步骤：

（1）对模拟量和状态量配置均数据质量码类别。

（2）记录模拟量和状态量中未初始化数据，记入数据质量码。

（3）记录模拟量和状态量中不合理数据，记入数据质量码。

（4）记录模拟量和状态量中计算数据，记入数据质量码。

（5）记录模拟量和状态量中实测数据，记入数据质量码。

（6）记录模拟量和状态量中采集中断数据，记入数据质量码。

（7）记录模拟量和状态量中人工数据，记入数据质量码。

在此，统计计算功能支持统计计算，应能根据调度运行的需要，对各类数据进行统计，提供统计结果，主要的统计功能包括：数值统计：包括最大值、最小值、平均值、总加值、负荷率，统计时段包括年、月、日、时等；极值统计：包括极大值、极小值，统计时段包括年、月、日、时等；次数统计：包括开关变位次数、遥控次数等；正确率统计：能统计正遥控正确率和遥信变位正确率；合格率统计：可对电压等用户指定的量进行越限时间、合格率统计，合格率可分时段统计，且用户可针对不同时段设定多重限值；停电设备统计：统计停电范围，并可按厂站、设备类型等条件分类查询；运行工况统计：能正确统计配电终端月停运时间、停运次数。

第三步，告警信息的输出。根据状态量扣分值的情况，输出状态量告警信息。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (2)

1.一种配电网在线状态监测***的在线监测方法，所述在线状态监测***包括：状态量获取模块、数据处理模块、状态量预警输出模块，其特征在于：

所述的状态量获取模块用于对配电网的各种状态量的数据类型进行数据采集，将采集到的状态量数据传送给数据处理模块进行集中分析，数据采集采用周期性获取方式，数据采集接口符合IEC61970标准或IEC61968标准，数据采集的通信规约为DL/T 634；

所述的数据处理模块用于对从状态量获取模块获得的状态量数据按状态量要求的格式进行处理，包括模拟量分析、状态量分析、非实测数据分析、多数据源处理、数据质量码分析、统计计算处理，根据评价导则进行扣分，根据状态量分值及告警门限产生告警输出特征量，通过状态量预警输出模块输出告警信息，给出相应的评价状态；

所述的状态量预警输出模块用于根据扣分值的具体情况，输出状态量告警信息；

所述在线监测方法包括以下步骤：

31)获取状态量，从配电网***中获取配网设备状态量；

32)状态量的分析处理，对状态量数据按照状态量格式要求进行处理，对模拟量进行分析、状态量进行分析、非实测数据进行分析、多数据源进行处理、数据质量码进行配置分析、进行统计计算处理；

33)告警信息的输出，根据状态量扣分值的情况，输出状态量告警信息；

所述的模拟量进行分析包括以下步骤：

41)提取出一次设备的有功、无功、电流、电压值、油温以及主变档位模拟值；

42)对一次设备的模拟值数据进行有效性检查和数据过滤；

43)对一次设备的模拟值数据进行零漂处理；

44)对一次设备的模拟值数据进行限值检查；

45)对一次设备的模拟值数据变化率进行限值检查，当模拟量在指定时间段内的变化超过指定阀值时，给出告警；

所述的状态量进行分析包括以下步骤：

51)对配电网的状态量进行状态数值设定，使用1位二进制数表示，1表示合闸,0表示分闸；

52)对双位遥信数据进行分析，对非法状态做出可疑标识；

53)对误遥信数据进行监测，对抖动遥信状态做出可疑标识；

54)对保护信号的动作计时进行监测，当保护动作后设定时间内未复归，则报超时告警；

55)对保护信号的动作计次进行监测，当设定时间内保护动作次数超过限定值，则报超次告警；

所述的多数据源进行处理包括以下步骤：

61)针对同一测点的多源数据进行合理性校验；

62)对合理性校验后的多源数据进行判断选优，其判断选优的方法如下：

621)定义指定测点的来源点及优先级；

622)根据测点的数据质量码进行自动选优，对选优结果加上数据来源标识；

623)将状态量数据作为后备数据源，在测点的数据质量码失效时，选用状态量数据进行处理；

63)将最优数据放入实时数据库；

所述的数据质量码进行配置分析包括以下步骤：

71)对模拟量和状态量均配置数据质量码类别；

72)记录模拟量和状态量中未初始化数据，记入数据质量码；

73)记录模拟量和状态量中不合理数据，记入数据质量码；

74)记录模拟量和状态量中计算数据，记入数据质量码；

75)记录模拟量和状态量中实测数据，记入数据质量码；

76)记录模拟量和状态量中采集中断数据，记入数据质量码；

77)记录模拟量和状态量中人工数据，记入数据质量码。

2.根据权利要求1所述的一种配电网在线状态监测***的在线监测方法，其特征在于，所述的数据类型包括：异常及故障前设备运行状态数据、异常及故障前负荷状态数据、开关动作情况及跳闸次数、保护动作状态数据、单相接地状态数据、过负荷、三相不平衡状态数据、温度数据、温升数据、局部放电信号值。