CN108418304B - 变电站二次回路状态监测方法、装置及*** - Google Patents
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Abstract
本发明适用于变电站监控技术领域,提供了一种变电站二次回路状态监测方法、装置及***,所述方法包括:从服务器中获取变电站二次回路的电气量数据,所述变电站二次回路的电气量数据由多个测量单元采集;判断所述变电站二次回路的电气量数据是否在预设电气量范围内;若判定所述变电站二次回路的电气量数据在预设电气量范围内,则从所述服务器中获取所述变电站二次回路的历史故障数据;将所述变电站二次回路的电气量数据与所述变电站二次回路的历史故障数据进行匹配,获得所述变电站二次回路的匹配结果;根据所述匹配结果,确定所述变电站二次回路的工作状态。能够避免对二次回路工作状态发生误判,而且可以发现二次回路的潜在故障。
Description
技术领域
本发明属于变电站监控技术领域,尤其涉及一种变电站二次回路状态监测方法、装置及***。
背景技术
当前变电站二次回路的故障时有发生,有些可以通过监控***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,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,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,但为时已晚。常见的二次回路故障有断路器控制回路断线、遥信信号异常、断路器电机操作回路、刀闸操作回路断线、电流互感器二次回路断线、电压互感器二次回路断线、电源断线等故障。这些常见的二次回路故障,有些可能会造成继电保护等二次设备的不正确动作等严重的电网事故。当后台出现巨大信息量时,运维值班人员面对这些海量的信息人为出现差错的概率就增加,从而加大了误判的概率。而且,许多二次回路故障是当前变电站的监控***无法发现的,严重威胁变电站的正常运行。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种变电站二次回路状态监测方法、装置及***,以解决现有技术中针对二次回路信息容易出现误判,以及部分二次回路故障监控***无法及时发现的问题。
为实现上述目的,本发明实施例的第一方面提供了一种变电站二次回路状态监测方法,包括:
从服务器中获取变电站二次回路的电气量数据,所述变电站二次回路的电气量数据由多个测量单元采集;
判断所述变电站二次回路的电气量数据是否在预设电气量范围内;
若判定所述变电站二次回路的电气量数据在预设电气量范围内,则从所述服务器中获取所述变电站二次回路的历史故障数据;
将所述变电站二次回路的电气量数据与所述变电站二次回路的历史故障数据进行匹配,获得所述变电站二次回路的匹配结果;
根据所述匹配结果,确定所述变电站二次回路的工作状态。
进一步地,所述从服务器中获取变电站二次回路的电气量数据,所述变电站二次回路的电气量数据由多个测量单元采集包括:
从服务器中获取变电站二次回路的电流量数据和/或电压量数据,所述变电站二次回路的电流量数据由多个测量单元通过电流传感器采集,所述变电站二次回路的电压量数据由多个测量单元利用电位测试探针采集。
进一步地,所述将所述变电站二次回路的电气量数据与所述变电站二次回路的历史故障数据进行匹配,获得所述变电站二次回路的匹配结果包括:
根据所述变电站二次回路的电气量数据,计算所述变电站二次回路中各个监测点在预设时间段内的电气量数据平均值和方差;
根据所述平均值和所述方差,确定所述变电站二次回路中各个监测点在预设时间段内符合正态分布的电气量数据的概率密度函数;
根据所述变电站二次回路的历史故障数据,计算发生故障的二次回路中各个监测点在预设时间段内各个时刻的电气量数据平均值;
根据公式计算所述变电站二次回路与发生故障的变电站二次回路的匹配值,式中F为匹配值,t为预设时间段,k为所述变电站二次回路中监测点的个数,n为同一监测点在预设时间段t内采集电气量数据的个数,Mt为所述变电站二次回路在同一监测点在预设时间段t内各个时刻的电气量数据,Mμ为发生故障的二次回路在同一监测点在预设时间段t内各个时刻的电气量数据平均值,f(x)为所述变电站二次回路中各个监测点在预设时间段t内符合正态分布的电气量数据的概率密度函数。
进一步地,所述变电站二次回路状态监测方法还包括:
若判定所述变电站二次回路的电气量数据不在预设电气量范围内,则确定所述变电站二次回路的工作状态异常。
进一步地,所述变电站二次回路状态监测方法还包括:
若确定所述变电站二次回路的工作状态异常,则将所述变电站二次回路的电气量数据存储到所述变电站二次回路的历史故障数据中。
本发明实施例的第二方面提供了一种变电站二次回路状态监测装置,包括:
第一获取模块,用于从服务器中获取变电站二次回路的电气量数据,所述变电站二次回路的电气量数据由多个测量单元采集;
判断模块,用于判断所述变电站二次回路的电气量数据是否在预设电气量范围内;
第二获取模块,用于若判定所述变电站二次回路的电气量数据在预设电气量范围内,则从所述服务器中获取所述变电站二次回路的历史故障数据;
匹配模块,用于将所述变电站二次回路的电气量数据与所述变电站二次回路的历史故障数据进行匹配,获得所述变电站二次回路的匹配结果;
工作状态确定模块,用于根据所述匹配结果,确定所述变电站二次回路的工作状态。
进一步地,所述第一获取模块包括:
数据获取模块,用于从服务器中获取变电站二次回路的电流量数据和/或电压量数据,所述变电站二次回路的电流量数据由多个测量单元通过电流传感器采集,所述变电站二次回路的电压量数据由多个测量单元利用电位测试探针采集。
进一步地,所述匹配模块包括:
第一计算模块,用于根据所述变电站二次回路的电气量数据,计算所述变电站二次回路中各个监测点在预设时间段内的电气量数据平均值和方差;
概率密度函数确定模块,用于根据所述平均值和所述方差,确定所述变电站二次回路中各个监测点在预设时间段内符合正态分布的电气量数据的概率密度函数;
第二计算模块,用于根据所述变电站二次回路的历史故障数据,计算发生故障的二次回路中各个监测点在预设时间段内各个时刻的电气量数据平均值;
第三计算模块,用于根据公式计算所述变电站二次回路与发生故障的变电站二次回路的匹配值,式中F为匹配值,t为预设时间段,k为所述变电站二次回路中监测点的个数,n为同一监测点在预设时间段t内采集电气量数据的个数,Mt为所述变电站二次回路在同一监测点在预设时间段t内各个时刻的电气量数据,Mμ为发生故障的二次回路在同一监测点在预设时间段t内各个时刻的电气量数据平均值,f(x)为所述变电站二次回路中各个监测点在预设时间段t内符合正态分布的电气量数据的概率密度函数。
本发明实施例的第三方面提供了一种变电站二次回路状态监测***,包括:
多个测量单元,用于采集变电站二次回路的电气量数据,并发送给服务器;
服务器,用于接收各个测量单元发送的所述变电站二次回路的电气量数据,并存储变电站内二次回路的历史故障数据;
主机,用于从服务器中获取变电站二次回路的电气量数据;判断所述变电站二次回路的电气量数据是否在预设电气量范围内;若判定所述变电站二次回路的电气量数据在预设电气量范围内,则从所述服务器中获取所述变电站二次回路的历史故障数据;将所述变电站二次回路的电气量数据与所述变电站二次回路的历史故障数据进行匹配,获得所述变电站二次回路的匹配结果;根据所述匹配结果,确定所述变电站二次回路的工作状态。
本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被执行时实现上述第一方面的变电站二次回路状态监测方法。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是:利用多个测量单元采集变电站二次回路的电气量数据,并发送给服务器进行存储,从服务器中获取变电站二次回路的电气量数据,通过判断电气量数据是否在预设电气量范围内,可以初步确定二次回路是否发生故障,能够有效避免当二次回路信息量过大时,对二次回路工作状态发生误判的现象;将二次回路的电气量数据与二次回路的历史故障数据进行匹配,能够根据大量的数据信息对二次回路的工作状态进行判断分析,发现二次回路的潜在故障,方便运维人员进行处理,有利于变电站的正常运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种变电站二次回路状态监测方法的示意流程图;
图2是本发明实施例提供的一种变电站二次回路状态监测装置的示意性框图;
图3是本发明实施例提供的一种变电站二次回路状态监测***的结构示意图;
图4是本发明另一实施例提供的一种变电站二次回路状态监测***的结构示意图;
图5是本发明实施例提供的一种数据存储结构的结构示意图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定***结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本发明实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中,省略对众所周知的***、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
参照图1,本发明实施例第一方面提供一种变电站二次回路状态监测方法,包括:
S101,从服务器中获取变电站二次回路的电气量数据,所述变电站二次回路的电气量数据由多个测量单元采集。
具体地,众多的测量单元分布于变电站的各保护小室、断路器就地控制柜和户外端子箱等位置,可以实现对变电站中各个二次回路的电气量数据采集,测量单元将采集到的电气量数据进行存储并转发给服务器。作为一种具体地实施方式,测量单元针对交流量的采样频率为每个工频周波采集24点数据,每秒可以采集1200点数据,对于直流回路采集的电气量数据主要为电压量数据,即对地电位值的数据信息,采样频率为每秒600点数据。
测量单元将采集到的二次回路的电气量数据进行存储,并通过交换机或者无线传输的方式,将电气量数据发送给后台的服务器,主机与服务器具有通讯接口,主机可以从服务器中获取变电站二次回路的电气量数据。
此外,可以根据实际需要,对二次回路进行选择性检测,有些二次回路对***的安全稳定运行无足轻重,有些二次回路运行稳定,发生故障的概率极低,诸如此类二次回路,没有在线实时监测的必要,因此不需要接入测量单元进行实时在线监测。而有些二次回路则需要实时在线监测,例如,电流互感器的各交流二次回路的电流值监测(包括中性线)、电压互感器的各交流二次回路的电位值监测(包括中心线);断路器分合闸线圈至控制电源负极的相关二次回路的直流电位值的监测及断路器操作箱至断路器分合闸线圈之间二次回路的直流电位值的监测;断路器非全相启动、动作出口跳闸相关二次回路的直流电位值的监测;断路器打压控制启动、电机交流电源回路等相关交流、直流二次回路电位值的监测;刀闸操作控制回路、电机交流电源回路等相关交流、直流二次回路电位值的监测;主变风冷启动控制回路相关直流、交流二次回路电位值的监测;断路器加热、照明回路等交流二次回路电位、电流值的监测;故障录波器关于断路器位置、非全相动作等二次回路电位值的监测;主变非电量保护主变本体至保护装置之间相关非电量直流二次回路电位值的监测;断路器、刀闸位置遥信信号直流二次回路电位值的监测;电压互感器端子箱、电压互感器二次断线遥信直流二次回路、抽取电压电压互感器二次失压监视、继电器交流二次回路电位值的监测;断路器控制回路中闭锁重合闸控制直流二次回路电位值的监测;相关各类设备本体机构,气体绝缘金属封闭开关设备(GAS insulated SWITCHGEAR,GIS)的六氟化硫(SF6)告警、操作压力闭锁、主变本体等遥信告警信号直流二次回路电位值的监测;变电站直流分电屏各直流支路电位值的监测;以及其它各站具体情况需要特别监视的二次回路。
S102,判断所述变电站二次回路的电气量数据是否在预设电气量范围内。
具体地,在主机从服务器中获取变电站二次回路的电气量数据之后,判断电气量数据是否在预设电气量范围内,这里的预设电气量范围是根据实际情况进行设置的,根据不同的二次回路设置不同的电气量范围,若二次回路的电气量数据在预设电气量范围内,则初步判定该二次回路的工作状态正常,并进行后续检测,判断是否存在潜在故障,若二次回路的电气量数据不在预设电气量范围内,则判定该二次回路的工作状态异常,二次回路存在故障。
在实现步骤S102时,可以采用人工智能原理中的表达式的语法规则进行表述。首先是约束条件,其次是状态变量,然后是结果。互相关联之间的结论可以逐渐递归,从而实现逻辑推理的功能。作为一种具体的实施例,断路器正常运行时,其分合闸线圈至各类压力闭锁接点的分合闸回路相应监测点的对地电位均为-100V~-120V之间。那么其约束条件是断路器位置及断路器压力接点监测电位值,变量是分合闸线圈至负电之间的控制回路状态A,结果是A=TURE表示控制回路状态完好,A=FALSE表示控制回路异常。利用人工智能表示方法可以为:
IF-120≤压力接点监测电位<-100 AND 断路器=合位,
THEN A=TRUE,
ELSE A=FALSE。
S103,若判定所述变电站二次回路的电气量数据在预设电气量范围内,则从所述服务器中获取所述变电站二次回路的历史故障数据。
具体地,若判定变电站二次回路的电气量数据在预设电气量范围内,则可以初步认为该二次回路的工作状态正常,主机从服务器中获取变电站二次回路的历史故障数据,根据历史故障数据,进一步判断二次回路是否存在潜在故障。
S104,将所述变电站二次回路的电气量数据与所述变电站二次回路的历史故障数据进行匹配,获得所述变电站二次回路的匹配结果。
具体地,将变电站二次回路的电气量数据与变电站二次回路的历史故障数据根据一定算法进行匹配,得到相应的匹配结果,这里的匹配结果可以是根据算法计算得到的匹配值。
作为一种具体地实施方式,首先确定二次回路所属的间隔的类型,然后将二次回路的电气量数据与相同类型间隔中的相同类型二次回路的历史故障数据进行匹配对比,得到相应的匹配结果。
S105,根据所述匹配结果,确定所述变电站二次回路的工作状态。
具体地,根据实际情况分析得到的匹配结果,推断出二次回路的工作状态,若得到的匹配结果为确定的匹配值时,则可以根据不同类型的二次回路以及不同的故障类型,设置临界匹配值,当该匹配值大于临界匹配值时,说明二次回路与发生故障的二次回路相似度低,认为该二次回路工作状态正常,当该匹配值不大于临界匹配值时,说明二次回路与发生故障的二次回路相似度较高,认为该二次回路工作状态异常,主机针对该二次回路发出告警信息,告警信息中包括二次回路的位置信息和故障信息等。
在不能确定二次回路是否发生故障以及二次回路发生的故障类型时,可以依次执行步骤S101-S105,来确定二次回路的工作状态,这里所说的工作状态包括工作状态正常、工作状态异常、故障位置和故障类型等信息。此外,若主机能够从变电站监控***获取到二次回路发生的故障类型,若二次回路发生连接性故障,则可以依次执行步骤S101和S102,确定二次回路的故障信息,若二次回路发生信息异常性故障,则依次执行步骤S101-S105,来确定二次回路的故障信息。例如断路器分合闸回路异常属于连接性故障,可以直接通过步骤S101和S102,确定分合闸线圈至负电之间的二次回路异常的相关信息。直流接地故障属于信息异常性故障,需要依次执行步骤S101-S105,来确定二次回路直流接地故障的相关信息。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是:利用多个测量单元采集变电站二次回路的电气量数据,并发送给服务器进行存储,从服务器中获取变电站二次回路的电气量数据,通过判断电气量数据是否在预设电气量范围内,可以初步确定二次回路是否发生故障,能够有效避免当二次回路信息量过大时,对二次回路工作状态发生误判的现象;将二次回路的电气量数据与二次回路的历史故障数据进行匹配,能够根据大量的数据信息对二次回路的工作状态进行判断分析,发现二次回路的潜在故障,方便运维人员进行处理,有利于变电站的正常运行。
进一步地,所述从服务器中获取变电站二次回路的电气量数据,所述变电站二次回路的电气量数据由多个测量单元采集包括:
从服务器中获取变电站二次回路的电流量数据和/或电压量数据,所述变电站二次回路的电流量数据由多个测量单元通过电流传感器采集,所述变电站二次回路的电压量数据由多个测量单元利用电位测试探针采集。
具体地,二次回路的电气量数据包括电流量数据和电压量数据,电气量数据中的电流量数据的采集主要是针对二次回路的交流电流量信息,它是通过补偿型霍尔电流传感器来进行采集的。补偿型霍尔传感器主要是用于对包含电流互感器的交流二次电路、动力交流二次回路(如电机打压回路、刀闸操作回路、加热照明回路)等获取相关电流数值信息。补偿型霍尔电流传感器的输出端与测量单元连接,从而能够使测量单元完成相应电气量数据的采集。电气量数据中的电压量数据主要是针对各二次回路的直流、交流电压回路对地电位值的数据信息进行采集,电压量数据的采集过程是,将测量单元中引出的电位测试探针连接到需要采集的回路的二次接线端子上,从而使测量单元获得该二次回路电位值的数据信息。
进一步地,所述将所述变电站二次回路的电气量数据与所述变电站二次回路的历史故障数据进行匹配,获得所述变电站二次回路的匹配结果包括:
根据所述变电站二次回路的电气量数据,计算所述变电站二次回路中各个监测点在预设时间段内的电气量数据平均值和方差;
根据所述平均值和所述方差,确定所述变电站二次回路中各个监测点在预设时间段内符合正态分布的电气量数据的概率密度函数;
根据所述变电站二次回路的历史故障数据,计算发生故障的二次回路中各个监测点在预设时间段内各个时刻的电气量数据平均值;
根据公式计算所述变电站二次回路与发生故障的变电站二次回路的匹配值,式中F为匹配值,t为预设时间段,k为所述变电站二次回路中监测点的个数,n为同一监测点在预设时间段t内采集电气量数据的个数,Mt为所述变电站二次回路在同一监测点在预设时间段t内各个时刻的电气量数据,Mμ为发生故障的二次回路在同一监测点在预设时间段t内各个时刻的电气量数据平均值,f(x)为所述变电站二次回路中各个监测点在预设时间段t内符合正态分布的电气量数据的概率密度函数。
具体地,以直流接地故障分析为例,直流接地故障发生时刻的前后一分钟之内,电气量的暂态变化最明显,故障信息特征最丰富,因此主机从服务器中获取二次回路发生直流接地故障的前后一分钟内的历史故障数据。对于相同类型间隔内相同类型的直流二次回路,在某一监测点的数据采样时间段的电压值符合正态分布。根据二次回路的电气量数据、均值计算公式和方差计算公式可以计算某一监测点在预设时间段内的平均值和方差,进一步可以根据正态分布的概率密度函数公式确定该监测点在预设时间段内的概率密度函数。这里的历史故障数据包括多条发生故障的二次回路的故障数据,并且发生故障的二次回路与需要匹配的二次回路类型相同,因此具有监测点的个数以及各个监测点采集的电气量数据的个数相同,根据多条发生故障的二次回路的故障数据,可以确定各个监测点在各个采样时刻的电气量数据平均值,这里不难看出一个采样时刻对应一个电气量数据。
根据公式计算二次回路与发生故障的二次回路的匹配值,式中F为匹配值,t为预设时间段,k为变电站二次回路中监测点的个数,n为同一监测点在预设时间段t内采集电气量数据的个数,Mt为变电站二次回路在同一监测点在预设时间段t内各个时刻的电气量数据,Mμ为发生故障的二次回路在同一监测点在预设时间段t内各个时刻的电气量数据平均值,f(x)为变电站二次回路中各个监测点在预设时间段t内符合正态分布的电气量数据的概率密度函数,f(x)中的变量x对应就是Mt。这样利用各个监测点各个采样时刻实际测量的电气量数据与相应监测点的相应采样时刻的故障数据平均值做差,并乘以实际测量的电气量数据的概率,之后求绝对值,可以体现实际测量的电气量数据与故障数据在某一监测点的某一采样时刻的相似程度,最后通过两次累加得到的匹配值F可以反映出待测二次回路与发生故障的二次回路的相似程度,这里的匹配值F可以反映出二次回路发生故障的概率,也可以进一步根据匹配值F的大小来确定待测二次回路的工作状态,能够有效发现二次回路的潜在故障,提供决策依据。
对于在相同类型间隔内的相同类型的二次回路发生接地故障,所表现处的电气量的信息特征可能不仅相同,可以进一步设置故障条件变量,缩小了进行匹配的故障数据的样本空间,使匹配结果更加准确。例如,变量B表示接地电压值,包括正极和负极两种类别,“+”表示为直流正极接地,“-”表示为直流负极接地,将直流接地电压值划分为三个区间:0≤B≤10V,10<B≤40V,40<B≤90V。
可以根据不同类型的二次回路以及不同的故障类型,设置临界匹配值,当该匹配值大于临界匹配值时,说明二次回路与发生故障的二次回路相似度低,认为该二次回路工作状态正常,当该匹配值不大于临界匹配值时,说明二次回路与发生故障的二次回路相似度较高,认为该二次回路工作状态异常,主机针对该二次回路发出告警信息,告警信息中包括二次回路的位置信息和故障信息等。
进一步地,所述变电站二次回路状态监测方法还包括:
若判定所述变电站二次回路的电气量数据不在预设电气量范围内,则确定所述变电站二次回路的工作状态异常。
具体地,以断路器控制回路为例,当断路器正常运行时,其分合闸线圈至各类压力闭锁接点的分合闸回路相应监测点的对地电位均在-100V~-120V之间,否则,分合闸线圈至负电之间的二次控制回路异常;当断路器处于合闸位置,合闸线圈至断路器操作箱的相应监测点电位值在+100V~+120V之间,分闸线圈至断路器操作箱的相应监测点电位值在-100V~-120V,断路器处于分闸位置时,合闸线圈至断路器操作箱的相应监测点电位值在-100V~-120V之间,分闸线圈至断路器操作箱的相应监测点电位值在+100V~+120V,否则表明分合闸线圈至断路器操作箱之间的相关控制回路异常。
以各类断路器、隔离开关位置的遥信指示为例,遥信位置相关接点导通时,其导通接点的两个二次回路之间的电位差在0~10V之间,接点断开时其电位差值约在135~145V之间。若其电位差值不在此范围之内,则表明遥信二次回路异常。从现场的运行经验得知,当位置指示的辅助触点绝缘出现问题而不能可靠断开时,其电位差值为90V左右,同时伴随的故障现象是变电站监控***后台频繁出现该元件位置指示的反复变化,而实际上并未改变。这种情况在气体压力告警等遥信信号、变压器非电量动作、断路器、隔离开关位置遥信等因为各类触点绝缘问题而造成监控***信息的频繁动作、复归现象时有发生。此外,当直流遥信指示回路串入动力交流电源后,其电位差值约为100V左右。因此,通过电位差值的测量即可以监测相关二次回路的运行状态。
进一步地,所述变电站二次回路状态监测方法还包括:
若确定所述变电站二次回路的工作状态异常,则将所述变电站二次回路的电气量数据存储到所述变电站二次回路的历史故障数据中。
具体地,若确定二次回路的工作状态异常,则将二次回路的电气量数据存储到历史故障数据中,实现历史故障数据的积累与更新,能够为之后的故障分析提供决策支持。
如图2所示,本发明实施例的第二方面提供了一种变电站二次回路状态监测装置,包括:
第一获取模块201,用于从服务器中获取变电站二次回路的电气量数据,所述变电站二次回路的电气量数据由多个测量单元采集;
判断模块202,用于判断所述变电站二次回路的电气量数据是否在预设电气量范围内;
第二获取模块203,用于若判定所述变电站二次回路的电气量数据在预设电气量范围内,则从所述服务器中获取所述变电站二次回路的历史故障数据;
匹配模块204,用于将所述变电站二次回路的电气量数据与所述变电站二次回路的历史故障数据进行匹配,获得所述变电站二次回路的匹配结果;
工作状态确定模块205,用于根据所述匹配结果,确定所述变电站二次回路的工作状态。
进一步地,所述第一获取模块201包括:
数据获取模块,用于从服务器中获取变电站二次回路的电流量数据和/或电压量数据,所述变电站二次回路的电流量数据由多个测量单元通过电流传感器采集,所述变电站二次回路的电压量数据由多个测量单元利用电位测试探针采集。
进一步地,所述匹配模块204包括:
第一计算模块,用于根据所述变电站二次回路的电气量数据,计算所述变电站二次回路中各个监测点在预设时间段内的电气量数据平均值和方差;
概率密度函数确定模块,用于根据所述平均值和所述方差,确定所述变电站二次回路中各个监测点在预设时间段内符合正态分布的电气量数据的概率密度函数;
第二计算模块,用于根据所述变电站二次回路的历史故障数据,计算发生故障的二次回路中各个监测点在预设时间段内各个时刻的电气量数据平均值;
第三计算模块,用于根据公式计算所述变电站二次回路与发生故障的变电站二次回路的匹配值,式中F为匹配值,t为预设时间段,k为所述变电站二次回路中监测点的个数,n为同一监测点在预设时间段t内采集电气量数据的个数,Mt为所述变电站二次回路在同一监测点在预设时间段t内各个时刻的电气量数据,Mμ为发生故障的二次回路在同一监测点在预设时间段t内各个时刻的电气量数据平均值,f(x)为所述变电站二次回路中各个监测点在预设时间段t内符合正态分布的电气量数据的概率密度函数。
进一步地,变电站二次回路状态监测装置还包括:
工作状态异常确定模块,用于若判定所述变电站二次回路的电气量数据不在预设电气量范围内,则确定所述变电站二次回路的工作状态异常。
进一步地,变电站二次回路状态监测装置还包括:
存储模块,用于若确定所述变电站二次回路的工作状态异常,则将所述变电站二次回路的电气量数据存储到所述变电站二次回路的历史故障数据中。
如图3所示,本发明实施例的第三方面提供了一种变电站二次回路状态监测***,包括:
多个测量单元303,用于采集变电站二次回路的电气量数据,并发送给服务器302;
服务器302,用于接收各个测量单元303发送的所述变电站二次回路的电气量数据,并存储变电站内二次回路的历史故障数据;
主机301,用于从服务器302中获取变电站二次回路的电气量数据;判断所述变电站二次回路的电气量数据是否在预设电气量范围内;若判定所述变电站二次回路的电气量数据在预设电气量范围内,则从所述服务器302中获取所述变电站二次回路的历史故障数据;将所述变电站二次回路的电气量数据与所述变电站二次回路的历史故障数据进行匹配,获得所述变电站二次回路的匹配结果;根据所述匹配结果,确定所述变电站二次回路的工作状态。
具体地,如图4所示,测量单元303还可以通过两个交换机与服务器302连接,测量单元303首先通过第一级交换机将电气量数据传输给第二级交换机,第二级交换机起到桥接和汇总的作用,多个第一级交换机均与第二级交换机连接,能够将接收到的电气量数据进行汇总,并传输给服务器302。
如图5所示,服务器302中的数据存储以间隔为基本单元,所有数据均是在不同类型的间隔下以不同的设备(本间隔端子箱、汇控柜或机构本体等)划分,之后再以该设备的不同二次回路监测点进行划分,而每个监测点形成原始的数据对象。整体数据结构形成层层包容的树形结构模型,数据对象包含了数据属性和对象服务。服务器302中存储的数据结构以本结构为基础,主机301同时还将与变电站的监控***后台进行数据通讯服务,通常监控***的后台数据存储也是以间隔为基本单元进行存储的,因此主机301与监控***后台的数据通讯也可以间隔为主要查询方式,并很容易更新从服务器302中读取的各类数据,便于***的使用。
本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被执行时实现上述第一方面的变电站二次回路状态监测方法。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述***中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的***实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种变电站二次回路状态监测方法,其特征在于,包括:
从服务器中获取变电站二次回路的电气量数据,所述变电站二次回路的电气量数据由多个测量单元采集;
判断所述变电站二次回路的电气量数据是否在预设电气量范围内;
若判定所述变电站二次回路的电气量数据不在预设电气量范围内,则确定所述变电站二次回路的工作状态异常;
若判定所述变电站二次回路的电气量数据在预设电气量范围内,则从所述服务器中获取所述变电站二次回路的历史故障数据;
将所述变电站二次回路的电气量数据与所述变电站二次回路的历史故障数据进行匹配,获得所述变电站二次回路的匹配结果;所述将所述变电站二次回路的电气量数据与所述变电站二次回路的历史故障数据进行匹配,获得所述变电站二次回路的匹配结果包括:根据所述变电站二次回路的电气量数据,计算所述变电站二次回路中各个监测点在预设时间段内的电气量数据平均值和方差;根据所述平均值和所述方差,确定所述变电站二次回路中各个监测点在预设时间段内符合正态分布的电气量数据的概率密度函数;根据所述变电站二次回路的历史故障数据,计算发生故障的二次回路中各个监测点在预设时间段内各个时刻的电气量数据平均值;根据公式计算所述变电站二次回路与发生故障的变电站二次回路的匹配值,式中F为匹配值,t为预设时间段,k为所述变电站二次回路中监测点的个数,n为同一监测点在预设时间段t内采集电气量数据的个数,Mt为所述变电站二次回路在同一监测点在预设时间段t内各个时刻的电气量数据,Mμ为发生故障的二次回路在同一监测点在预设时间段t内各个时刻的电气量数据平均值,f(x)为所述变电站二次回路中各个监测点在预设时间段t内符合正态分布的电气量数据的概率密度函数;
根据所述匹配结果,确定所述变电站二次回路的工作状态;所述根据所述匹配结果,确定所述变电站二次回路的工作状态,包括:若所述匹配结果为匹配值时,当所述匹配值大于临界匹配值时,确定所述变电站二次回路工作状态正常,当所述匹配值不大于临界匹配值时,确定所述变电站二次回路工作状态异常;所述临界匹配值为根据不同类型的二次回路以及不同的故障类型设置的。
2.根据权利要求1所述的变电站二次回路状态监测方法,其特征在于,所述从服务器中获取变电站二次回路的电气量数据,所述变电站二次回路的电气量数据由多个测量单元采集包括:
从服务器中获取变电站二次回路的电流量数据和/或电压量数据,所述变电站二次回路的电流量数据由多个测量单元通过电流传感器采集,所述变电站二次回路的电压量数据由多个测量单元利用电位测试探针采集。
3.根据权利要求1所述的变电站二次回路状态监测方法,其特征在于,还包括:
若确定所述变电站二次回路的工作状态异常,则将所述变电站二次回路的电气量数据存储到所述变电站二次回路的历史故障数据中。
4.一种变电站二次回路状态监测装置,其特征在于,包括:
第一获取模块,用于从服务器中获取变电站二次回路的电气量数据,所述变电站二次回路的电气量数据由多个测量单元采集;
判断模块,用于判断所述变电站二次回路的电气量数据是否在预设电气量范围内;
工作状态异常确定模块,用于若判定所述变电站二次回路的电气量数据不在预设电气量范围内,则确定所述变电站二次回路的工作状态异常;
第二获取模块,用于若判定所述变电站二次回路的电气量数据在预设电气量范围内,则从所述服务器中获取所述变电站二次回路的历史故障数据;
匹配模块,用于将所述变电站二次回路的电气量数据与所述变电站二次回路的历史故障数据进行匹配,获得所述变电站二次回路的匹配结果;所述匹配模块包括:第一计算模块,用于根据所述变电站二次回路的电气量数据,计算所述变电站二次回路中各个监测点在预设时间段内的电气量数据平均值和方差;概率密度函数确定模块,用于根据所述平均值和所述方差,确定所述变电站二次回路中各个监测点在预设时间段内符合正态分布的电气量数据的概率密度函数;第二计算模块,用于根据所述变电站二次回路的历史故障数据,计算发生故障的二次回路中各个监测点在预设时间段内各个时刻的电气量数据平均值;第三计算模块,用于根据公式计算所述变电站二次回路与发生故障的变电站二次回路的匹配值,式中F为匹配值,t为预设时间段,k为所述变电站二次回路中监测点的个数,n为同一监测点在预设时间段t内采集电气量数据的个数,Mt为所述变电站二次回路在同一监测点在预设时间段t内各个时刻的电气量数据,Mμ为发生故障的二次回路在同一监测点在预设时间段t内各个时刻的电气量数据平均值,f(x)为所述变电站二次回路中各个监测点在预设时间段t内符合正态分布的电气量数据的概率密度函数;
工作状态确定模块,用于根据所述匹配结果,确定所述变电站二次回路的工作状态;所述工作状态确定模块,用于若所述匹配结果为匹配值时,当所述匹配值大于临界匹配值时,确定所述变电站二次回路工作状态正常,当所述匹配值不大于临界匹配值时,确定所述变电站二次回路工作状态异常;所述临界匹配值为根据不同类型的二次回路以及不同的故障类型设置的。
5.根据权利要求4所述的变电站二次回路状态监测装置,其特征在于,所述第一获取模块包括:
数据获取模块,用于从服务器中获取变电站二次回路的电流量数据和/或电压量数据,所述变电站二次回路的电流量数据由多个测量单元通过电流传感器采集,所述变电站二次回路的电压量数据由多个测量单元利用电位测试探针采集。
6.一种变电站二次回路状态监测***,其特征在于,包括:
多个测量单元,用于采集变电站二次回路的电气量数据,并发送给服务器;
服务器,用于接收各个测量单元发送的所述变电站二次回路的电气量数据,并存储变电站内二次回路的历史故障数据;
主机,用于从服务器中获取变电站二次回路的电气量数据;判断所述变电站二次回路的电气量数据是否在预设电气量范围内;若判定所述变电站二次回路的电气量数据不在预设电气量范围内,则确定所述变电站二次回路的工作状态异常;若判定所述变电站二次回路的电气量数据在预设电气量范围内,则从所述服务器中获取所述变电站二次回路的历史故障数据;将所述变电站二次回路的电气量数据与所述变电站二次回路的历史故障数据进行匹配,获得所述变电站二次回路的匹配结果;根据所述匹配结果,确定所述变电站二次回路的工作状态;
所述将所述变电站二次回路的电气量数据与所述变电站二次回路的历史故障数据进行匹配,获得所述变电站二次回路的匹配结果包括:根据所述变电站二次回路的电气量数据,计算所述变电站二次回路中各个监测点在预设时间段内的电气量数据平均值和方差;根据所述平均值和所述方差,确定所述变电站二次回路中各个监测点在预设时间段内符合正态分布的电气量数据的概率密度函数;根据所述变电站二次回路的历史故障数据,计算发生故障的二次回路中各个监测点在预设时间段内各个时刻的电气量数据平均值;根据公式计算所述变电站二次回路与发生故障的变电站二次回路的匹配值,式中F为匹配值,t为预设时间段,k为所述变电站二次回路中监测点的个数,n为同一监测点在预设时间段t内采集电气量数据的个数,Mt为所述变电站二次回路在同一监测点在预设时间段t内各个时刻的电气量数据,Mμ为发生故障的二次回路在同一监测点在预设时间段t内各个时刻的电气量数据平均值,f(x)为所述变电站二次回路中各个监测点在预设时间段t内符合正态分布的电气量数据的概率密度函数;
所述根据所述匹配结果,确定所述变电站二次回路的工作状态,包括:若所述匹配结果为匹配值时,当所述匹配值大于临界匹配值时,确定所述变电站二次回路工作状态正常,当所述匹配值不大于临界匹配值时,确定所述变电站二次回路工作状态异常;所述临界匹配值为根据不同类型的二次回路以及不同的故障类型设置的。
7.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被执行时实现如权利要求1至3任意一项所述变电站二次回路状态监测方法的步骤。
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