CN107104414B - 一种基于在线数据的继电保护检修辅助决策方法 - Google Patents

Abstract

一种基于在线数据的继电保护检修辅助决策方法，在一次设备不停电和保护装置不改变运行工况的前提下，通过采集继电保护在线运行信息，充分利用继电保护自检告警信息进行分析，定位保护装置本体的插件异常、二次回路异常和外部异常；并利用断面遥测、遥信等数据的比对，远程检验继电保护装置的交流回路、开入量回路和跳闸出口回路，实现了继电保护装置二次回路异常的在线诊断；同时利用区内故障时录波数据的特征电气量，实现跳闸回路和零序回路的检验。在上述检测项目的基础上给出继电保护装置检修内容的辅助决策。本发明描述的检修辅助决策方法，可实现对继电保护***进行全过程，全方位的检验检测。

Description

一种基于在线数据的继电保护检修辅助决策方法

技术领域

本发明属于电力***调度自动化技术领域，涉及变电站继电保护运维检修方向。

背景技术

目前在运维检修过程中，继电保护设备检验以定检为主，包括全部检验和部分检验。现有定期检验项目繁多，不考虑检修对象的实际运行状况，按照既定检修项目进行检修，检测效率较低，停电时间较长。电气设备的电压等级不同，规定的预试周期也不同，导致电气设备需要进行一次和二次的试验却要进行停电两次。随着迅速发展的经济，电力企业面对频繁的检修任务，已经不堪重负。

这种单纯的以时间定义检修周期，不考虑设备运行情况的传统定期检修制度，检修过程中没有明确检修重点。如果全部按作业指导书来试验，消耗时间较长，到最后其实就是走马观花，敷衍应付，浪费人力、物力、精力，达不到定检的目标和要求，甚至给企业的电力生产埋下安全隐患。

随着电力***自动化程度越来越高，继电保护运行数据已经能够被采集到保信***中，但设备的运行信息尚未被充分利用和挖掘，如何有效利用继电保护的运行信息，从***的角度为继电保护装置运维检修工作提供辅助决策，是急需解决的问题。本发明可有效解决以上问题。

发明内容

本发明提出的一种基于在线数据的继电保护检修辅助决策方法，其目的是实现对继电保护信息***进行全过程、全方位的检验检测，为运维检修工作提供辅助决策。

本发明采取以下方案。

一种基于在线数据的继电保护检修辅助决策方法，其特征在于，所述继电保护检修辅助决策方法包括以下内容：

(1)利用继电保护自检信息实现继电保护装置的告警信息诊断；

(2)在一次设备不停电和继电保护装置不改变运行工况的前提下，通过采集继电保护装置在线运行信息，利用断面数据比对，检验继电保护装置的交流回路、开入量回路和跳闸出口回路；其中，所述继电保护装置的在线运行信息包括模拟量、状态量，所述断面数据为同一时间断面的遥测、遥信数据。

(3)利用区内故障时录波数据的跳位开关量特征和相电流特征，实现跳闸回路的检验；

(4)利用区内故障时录波数据的三相电流、零序电流的电气量特征，实现零序回路的检验。

本发明进一步包括以下优选方案：

在步骤(1)中，所述告警信息诊断包括如下步骤：

1.1建立继电保护装置的异常告警决策库，定义各项继电保护装置异常告警所对应的装置异常原因及辅助决策建议；

1.2收到继电保护装置所上送的异常告警后，根据异常告警决策库自动给出辅助决策建议。

在1.1中，所述异常告警决策库，根据继电保护装置的自检告警信息产生的原因分为CPU插件异常、开出异常、开入异常、交流异常、通道异常、通信异常、功能异常、回路异常；同时将该自检告警信息产生后继电保护装置的状态分为严重故障和非严重故障两类，将每种自检告警信息分别按照自检告警信息产生的原因以及对应的继电保护装置状态分别归类；在异常告警决策库中针对每条自检告警信息，根据制造商建议和运行经验输入相应处理措施。

在步骤(2)中，所述利用断面数据比对远程检验继电保护设备的交流回路、开入量回路和跳闸出口回路包括如下步骤：

2.1建立电气量和状态量数据的横向逻辑对应关系，对于不同继电保护装置上送的同一电气量建立逻辑对应关系,对于不同继电保护装置上送的同一状态量值建立逻辑对应关系，并设立电气量对比差值标准门槛值范围；

2.2将继电保护装置上送的电气量和状态量按断面进行横向比对，对不同继电保护装置上送的同一电气量进行差值计算，对于差值不在标准门槛值范围内的发出告警提示；对不同装置上送的同一状态量按断面进行比较，对于状态量值不相同的发出告警提示。

在步骤(2)中，将不同继电保护装置采集的同一一次设备的交流采样量、开入量、开出量、断路器跳合闸位置，按照同一量值组织比对数据，并定时进行断面数据的相互比对，利用正常情况下比对的差值应为零的判据，发现继电保护交流回路、开入回路、开出回路的异常。

在步骤(3)中，所述利用区内故障时录波数据的跳位开关量特征和相电流特征，实现跳闸回路的检验包括如下步骤：

3.1建立区内故障录波文件中录波模拟量通道与开关量通道的逻辑对应关系；

3.2区内故障发生时，接收故障录波文件；

3.3分析故障录波文件，根据录波模拟量通道与开关量通道的逻辑对应关系，得到故障录波文件中同一相所属的模拟量和开关量，当满足以下条件时，则判断该相跳闸回路正常，否则跳闸回路异常：

录波文件中开关量显示有该相跳令、且该相电流小于0.1In、且有该相跳位，可判别该相跳闸回路正常；其中，In为额定电流。

在步骤(4)中，所述零序回路检验包括如下步骤：

4.1区内故障发生时，接收故障录波文件；

4.2分析故障录波文件，若

并且连续25ms，则判断零序回路异常；其中，为A相电流，为B相电流，为C相电流，为零序电流，In为额定电流，max为最大值。

对于现有技术，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明为继电保护运行检修工作提供了重要的辅助手段，为继电保护设备状态检修探索出一条切实可行的新道路。

附图说明

图1是本发明的继电保护检修辅助决策方法的示意图；

图2是告警信息诊断功能流程图；

图3是断面数据比对功能流程图；

图4是跳闸回路检验功能流程图；

图5是零序回路检验功能流程图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明作进一步详细描述。

结合附图1，本发明提供一种基于在线数据的继电保护检修辅助决策方法，包括告警信息诊断功能、断面数据比对功能、跳闸回路检验功能和零序回路检验功能。

本发明公开的一种基于在线数据的继电保护检修辅助决策方法，具体包括以下内容：

(1)利用继电保护自检信息实现继电保护装置的告警信息诊断；

图2所示为告警信息诊断功能示意图，该功能包括如下步骤：

1.1：建立异常告警决策库，定义保护装置各项异常告警所对应的装置异常原因及辅助决策建议；

1.2：收到保护装置所上送的异常告警后，根据异常告警决策库自动给出运检辅助决策建议。

以某继电保护装置型号的“PT断线告警”保护告警为例，在运检辅助决策***中建立插件表，并录入该保护所对应的CPU插件信息，配置“PT断线告警”告警与CPU插件、辅助决策内容“查看循环显示、打印采样值，按运行规程执行，检查电压回路接线”的对应关系，并归类为严重故障告警。

当辅助决策***收到该继电保护装置上送的“PT断线告警”告警时，自动提示保护装置发生严重故障，发生异常的插件为CPU插件，辅助决策为“查看循环显示、打印采样值，按运行规程执行，检查电压回路接线”。

(2)在一次设备不停电和继电保护装置不改变运行工况的前提下，通过采集继电保护装置在线运行信息，利用断面数据比对，检验继电保护装置的交流回路、开入量回路和跳闸出口回路；其中，所述继电保护装置的在线运行信息是指模拟量、状态量，所述断面数据为同一时间断面的遥测、遥信数据；

图3所示为断面数据比对功能流程图，包括如下步骤：

2.1：建立电气量和状态量数据的横向关系，对于不同装置上送的同一量值建立对应关系，并设立差值正常门槛值；

上述需建立横向关系的数据包括：

1)一次设备的双套保护采集到的一次设备电气量及状态量；

2)同间隔下的不同继电保护(如线路保护和断路器辅助保护)采集到的同一一次设备电气量及状态量；

3)不同间隔下的不同继电保护(如线路保护和母线保护)采集到的同一一次设备电气量及状态量；

4)电网故障或扰动中同一一次设备的不同保护设备录波中的一次设备电气量及状态量数据；

上述一次设备电气量包括三相电压、三相电流、零序电流等量测量数据，状态量包括开入量、开出量、刀闸位置等状态量数据。

2.2：将保护装置上送的电气量和状态量按时间断面进行横向比对，对于差值不在正常门槛值范围内的发出告警提示。

(3)利用区内故障时录波数据的跳位开关量特征和相电流特征，实现跳闸回路的检验；

图4所示为跳闸回路检验功能流程图，包括如下步骤：

3.1：建立录波文件中录波模拟量通道与开关量通道的逻辑对应关系，如模拟量通道和开关量“跳A”以及“A相跳闸位置”等通道动作逻辑上相关，其数据也应反映一致性的动作逻辑关系，将此类录波通道配置为逻辑对应通道；

3.2：区内故障发生时，接收故障录波文件；

3.3：分析故障录波文件，按照3.1中配置的逻辑对应通道进行数据分析，如判断录波开关量有该相跳令、该相电流小于0.1In、有该相跳位，可判别该相跳闸回路正常。In为额定电流。

(4)利用区内故障时录波数据的三相电流和等于零序电流的电气量特征，实现零序回路的检验。

正常情况下，三相电流构成了回路，零序电流为零，因此当正常情况下，零序回路断线，不能通过计算方法有效检测出。但在电网故障时，通过计算三相电流之和与零序电流的比较，可实现对零序回路的检测。图5所示为零序回路检验功能流程图，包括如下步骤：

4.1：区内故障发生时，接收故障录波文件；

4.2：分析故障录波文件，若

连续25ms，可判断零序回路异常。为A相电流，为B相电流，为C相电流，为零序电流，In为额定电流，max为最大值。

申请人结合说明书附图对本发明的实施例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于在线数据的继电保护检修辅助决策方法，其特征在于，所述继电保护检修辅助决策方法包括以下内容：

(1)利用继电保护自检信息实现继电保护装置的告警信息诊断；

(2)在一次设备不停电和继电保护装置不改变运行工况的前提下，通过采集继电保护装置在线运行信息，利用断面数据比对，检验继电保护装置的交流回路、开入量回路和跳闸出口回路；其中，所述继电保护装置的在线运行信息包括模拟量、状态量，所述断面数据为同一时间断面的遥测、遥信数据；

(3)利用区内故障时录波数据的跳位开关量特征和相电流特征，实现跳闸回路的检验；

(4)利用区内故障时录波数据的三相电流、零序电流的电气量特征，实现零序回路的检验；

4.1区内故障发生时，接收故障录波文件；

4.2分析故障录波文件，若

并且连续25ms，则判断零序回路异常；其中，为A相电流，为B相电流，为C相电流，为零序电流，In为额定电流，max为最大值。

2.根据权利要求1所述的基于在线数据的继电保护检修辅助决策方法，其特征在于：

在步骤(1)中，所述告警信息诊断包括如下步骤：

1.1建立继电保护装置的异常告警决策库，定义各项继电保护装置异常告警所对应的装置异常原因及辅助决策建议；

1.2收到继电保护装置所上送的异常告警后，根据异常告警决策库自动给出辅助决策建议。

3.根据权利要求2所述的基于在线数据的继电保护检修辅助决策方法，其特征在于：

在1.1中，所述异常告警决策库，根据继电保护装置的自检告警信息产生的原因分为CPU插件异常、开出异常、开入异常、交流异常、通道异常、通信异常、回路异常；同时将该自检告警信息产生后继电保护装置的状态分为严重故障和非严重故障两类，将每种自检告警信息分别按照自检告警信息产生的原因以及对应的继电保护装置状态分别归类；在异常告警决策库中针对每条自检告警信息，根据制造商建议和运行经验输入相应处理措施。

4.根据权利要求1所述的基于在线数据的继电保护检修辅助决策方法，其特征在于：

在步骤(2)中，所述利用断面数据比对远程检验继电保护设备的交流回路、开入量回路和跳闸出口回路包括如下步骤：

2.1建立电气量和状态量数据的横向逻辑对应关系，对于不同继电保护装置上送的同一电气量建立逻辑对应关系,对于不同继电保护装置上送的同一状态量值建立逻辑对应关系，并设立电气量对比差值标准门槛值范围；

2.2将继电保护装置上送的电气量和状态量按断面进行横向比对，对不同继电保护装置上送的同一电气量进行差值计算，对于差值不在标准门槛值范围内的发出告警提示；对不同装置上送的同一状态量按断面进行比较，对于状态量值不相同的发出告警提示。

5.根据权利要求1所述的基于在线数据的继电保护检修辅助决策方法，其特征在于：

在步骤(2)中，将不同继电保护装置采集的同一一次设备的交流采样量、开入量、开出量、断路器跳合闸位置，按照同一量值组织比对数据，并定时进行断面数据的相互比对，利用正常情况下比对的差值应为零的判据，发现继电保护交流回路、开入回路、开出回路的异常。

6.根据权利要求1所述的基于在线数据的继电保护检修辅助决策方法，其特征在于：

在步骤(3)中，所述利用区内故障时录波数据的跳位开关量特征和相电流特征，实现跳闸回路的检验包括如下步骤：

3.1建立区内故障录波文件中录波模拟量通道与开关量通道的逻辑对应关系；

3.2区内故障发生时，接收故障录波文件；

3.3分析故障录波文件，根据录波模拟量通道与开关量通道的逻辑对应关系，得到故障录波文件中同一相所属的模拟量和开关量，当满足以下条件时，则判断该相跳闸回路正常，否则跳闸回路异常：

录波文件中开关量显示有该相跳令、且该相电流小于0.1In、且有该相跳位，可判别该相跳闸回路正常；其中，In为额定电流。