CN116581881B - 一种油田群电气设备智能化继电保护综合管理*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种油田群电气设备智能化继电保护综合管理***，包括设置于动力平台并用于承接数据储存、通信和数据展示功能的主站以及设置于井口平台并用于承接数据收集、转发和协议转换功能的若干子站；所述主站包括数据库服务器、用于进行操作查看及故障分析的工作站以及用于与电力数据网进行通讯连接的通信服务器；所述数据服务器为安装有MySQL数据库的服务器，承担数据查询、检索、存储、备份的数据处理功能；所述通信服务器进行与各所述子站的远程信息交互，承担极端情况下海量数据的传输，实际应用中，通过对综保的电力参数、定值数据、故障波形的全局数据的统一调度读取，可以在正常工况下对数据的正确性、有效性进行查看和校核，在故障工况下可以对故障的过程数据进行读取、查看、推演，快速锁定，通过***提供的辅助达到快速定位和判断。

Description

一种油田群电气设备智能化继电保护综合管理***
[技术领域]
本发明涉及电气设备管理***技术领域，尤其涉及一种油田群电气设备智能化继电保护综合管理***。
[背景技术]
电网现有的继电保护装置普遍存在无法实时对综保运行状态、保护报警及保护动作信息进行监测，当电网发生故障时，现场运维人员只能从单个的综保调取相关参数，数据的全面性和时间的统一性无法保证，给运维和故障判断带来了很大困难。
具体表现为：a、无法对综保定值、故障波形进行数据存储和查看；b、在故障发生后，无法对故障演变过程的过程数据进行反溯源处理，第一时间锁定正确的故障点；c、没有最重要的定值拓扑图，对定值的相互极差配合的合理性没有一个平台可供电气人员进行相关的推演和判断；d、对非常重要的定值数据录入的正确性没有一个校验和复核的平台等等。
基于上述问题，怎样才能制定一款针对油田群的保护信息综合管理***，达到采集各保护的定值、故障信息、波形信息等全局数据，实现保护装置的运维管理功能，比如定值监视、定值区管理、定值对比、定值操作等功能，电网故障时的波形分析、电网故障判断及分析、保护动作报告等等，是本领域技术人员重点考虑的问题。
[发明内容]
本申请所解决的现有技术所存在的问题是：
现有的油田群电气设备***无法对综保定值、故障波形进行数据存储和查看；在故障发生后，无法对故障演变过程的过程数据进行反溯源处理，第一时间锁定正确的故障点；没有最重要的定值拓扑图，对定值的相互极差配合的合理性没有一个平台可供电气人员进行相关的推演和判断；对非常重要的定值数据录入的正确性没有一个校验和复核的平台等等。
本发明解决技术问题的方案是：
提供一种油田群电气设备智能化继电保护综合管理***，包括设置于动力平台并用于承接数据储存、通信和数据展示功能的主站以及设置于井口平台并用于承接数据收集、转发和协议转换功能的若干子站；
所述主站包括数据库服务器、用于进行操作查看及故障分析的工作站以及用于与电力数据网进行通讯连接的通信服务器；
所述数据服务器为安装有MySQL数据库的服务器，承担数据查询、检索、存储、备份的数据处理功能；
所述通信服务器进行与各所述子站的远程信息交互，承担极端情况下海量数据的传输。
优选地，所述工作站展示***启动后的主画面，并进行地理位置信息图、平台工况图、主接线图、保护设备运行工况信息的展示；所述主画面包括功能菜单单元、设备树单元以及实时事件告警单元；
所述功能菜单单元包括在线监视、录波分析、定值校核、统计评价、历史查询、维护记录、***工具、窗口管理、用户管理、退出***功能块；
所述设备树单元进行各所述子站以及各平台所挂接继电保护装置的展示；
所述实时事件告警单元展示继电保护装置的告警信息以及动作信息SOE信息。
优选地，所述平台工况图展示全部平台的位置分布以及所述主站、所述子站的链路状态；并通过点击所述平台工况图中的“***监视”按钮返回到所述地理位置图；通过点击对应平台跳转到平台所对应的所述主接线图；
所述设备树单元中，选择站内一次设备节点，查看一次设备关联的二次设备信息；所述二次设备信息包含装置名称、生产厂家、装置型号、软件版本、管理版本、投运日期以及通信状态。
优选地，所述保护设备运行工况信息包括模拟量、开关量、定值、事件以及压板，并通过所述设备树单元进行查看；在显示界面中，通过点击“召唤模拟量”、“召唤开关量”按钮，召唤当前保护装置的信息；当开关量信息位变化以及保护的开关量变化时，会自动更新到主站。
优选地，所述事件的查询包括按时间段和事件类型从主站数据库中查询当前保护的事件信息，当查询的事件为录波数据时，即导出动作报告；通过“数据召唤”可从子站召唤保护的历史事件信息；召唤后，可通过保存历史数据，把时间信息保存到主站数据库中。
优选地，所述录波分析功能块中，按照故障时序显示保护动作；实时信息显示最新一条故障的动作信息；历史信息按时间段或最新条目数查询故障动作信息；对于故障录波，显示故障时间、故障序号、故障相别信息；并通过点击“简报详情”按钮查看故障简报信息。
优选地，所述定值召唤支持召唤源为装置和子站两种方式，可召唤指定组或全部组定值，所述定值召唤超时时间为90秒；召唤后的定值，通过“导出”按钮，导出定值信息；压板状态通过召唤展示。
优选地，所述在线监视功能块中，同步向量支持X,Y方向的电压、电流的展示；显示信息为电网频率、同步向量矢量图、正序幅值相角、ABC三相电压、电流的幅值相角；同步向量信息刷新周期为15秒，可查看海缆两端同一时刻断面的运行情况。
优选地，所述定值校核包括自动校核和手动校核，且其校核方式支持上一次定值和定值单对比，报告导出包括Html和Excel两种格式的报告。
优选地，所述定值校核完成后，通过选择相应的校核报告进行导出，便于总结汇报；通过点击“报告导出”，选择要导出的目录；若导出格式为Html，则通过浏览器进行查看；若为Excel格式，则用办公软件查看；
所述历史查询功能块中，按动作信息、告警信息、开关变位信息、录波信息、其他信息进行分类查询；每种类型的查询条件通过运行单位、厂站名称、二次设备以及时间段进行过滤；查询完成后，通过导出按钮，把事件信息导出为CSV格式。
本申请解决技术问题所产生的技术效果如下：
与现有技术相比，本发明一种油田群电气设备智能化继电保护综合管理***通过同时设置设置于动力平台并用于承接数据储存、通信和数据展示功能的主站以及设置于井口平台并用于承接数据收集、转发和协议转换功能的若干子站，所述主站包括数据库服务器、用于进行操作查看及故障分析的工作站以及用于与电力数据网进行通讯连接的通信服务器，所述数据服务器为安装有MySQL数据库的服务器，承担数据查询、检索、存储、备份的数据处理功能，所述通信服务器进行与各所述子站的远程信息交互，承担极端情况下海量数据的传输，实际应用中，通过对综保的电力参数、定值数据、故障波形的全局数据的统一调度读取，可以在正常工况下对数据的正确性、有效性进行查看和校核，在故障工况下可以对故障的过程数据进行读取、查看、推演，快速锁定，通过***提供的辅助达到快速定位和判断。
[附图说明]
图1是本发明一种油田群电气设备智能化继电保护综合管理***的架构示意图。
[具体实施方式]
为使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定此发明。
请参阅图1，本发明一种油田群电气设备智能化继电保护综合管理***1包括设置于动力平台并用于承接数据储存、通信和数据展示功能的主站以及设置于井口平台并用于承接数据收集、转发和协议转换功能的若干子站；
所述主站包括数据库服务器、用于进行操作查看及故障分析的工作站以及用于与电力数据网进行通讯连接的通信服务器；
所述数据服务器为安装有MySQL数据库的服务器，承担数据查询、检索、存储、备份的数据处理功能；
所述通信服务器进行与各所述子站的远程信息交互，承担极端情况下海量数据的传输。
本申请通过同时设置设置于动力平台并用于承接数据储存、通信和数据展示功能的主站以及设置于井口平台并用于承接数据收集、转发和协议转换功能的若干子站，所述主站包括数据库服务器、用于进行操作查看及故障分析的工作站以及用于与电力数据网进行通讯连接的通信服务器，所述数据服务器为安装有MySQL数据库的服务器，承担数据查询、检索、存储、备份的数据处理功能，所述通信服务器进行与各所述子站的远程信息交互，承担极端情况下海量数据的传输，实际应用中，通过对综保的电力参数、定值数据、故障波形的全局数据的统一调度读取，可以在正常工况下对数据的正确性、有效性进行查看和校核，在故障工况下可以对故障的过程数据进行读取、查看、推演，快速锁定，通过***提供的辅助达到快速定位和判断。
在一些其他实施例中，所述工作站展示***启动后的主画面，并进行地理位置信息图、平台工况图、主接线图、保护设备运行工况信息的展示；所述主画面包括功能菜单单元、设备树单元以及实时事件告警单元；
所述功能菜单单元包括在线监视、录波分析、定值校核、统计评价、历史查询、维护记录、***工具、窗口管理、用户管理、退出***功能块；
所述设备树单元进行各所述子站以及各平台所挂接继电保护装置的展示；
所述实时事件告警单元展示继电保护装置的告警信息以及动作信息SOE信息。
所述平台工况图展示全部平台的位置分布以及所述主站、所述子站的链路状态；并通过点击所述平台工况图中的“***监视”按钮返回到所述地理位置图；通过点击对应平台跳转到平台所对应的所述主接线图；
所述设备树单元中，选择站内一次设备节点，查看一次设备关联的二次设备信息；所述二次设备信息包含装置名称、生产厂家、装置型号、软件版本、管理版本、投运日期以及通信状态。
所述保护设备运行工况信息包括模拟量、开关量、定值、事件以及压板，并通过所述设备树单元进行查看；在显示界面中，通过点击“召唤模拟量”、“召唤开关量”按钮，召唤当前保护装置的信息；当开关量信息位变化以及保护的开关量变化时，会自动更新到主站。
所述事件的查询包括按时间段和事件类型从主站数据库中查询当前保护的事件信息，当查询的事件为录波数据时，即导出动作报告；通过“数据召唤”可从子站召唤保护的历史事件信息；召唤后，可通过保存历史数据，把时间信息保存到主站数据库中。
所述录波分析功能块中，按照故障时序显示保护动作；实时信息显示最新一条故障的动作信息；历史信息按时间段或最新条目数查询故障动作信息；对于故障录波，显示故障时间、故障序号、故障相别信息；并通过点击“简报详情”按钮查看故障简报信息。
所述定值召唤支持召唤源为装置和子站两种方式，可召唤指定组或全部组定值，所述定值召唤超时时间为90秒；召唤后的定值，通过“导出”按钮，导出定值信息；压板状态通过召唤展示。
所述在线监视功能块中，同步向量支持X,Y方向的电压、电流的展示；显示信息为电网频率、同步向量矢量图、正序幅值相角、ABC三相电压、电流的幅值相角；同步向量信息刷新周期为15秒，可查看海缆两端同一时刻断面的运行情况。
所述定值校核包括自动校核和手动校核，且其校核方式支持上一次定值和定值单对比，报告导出包括Html和Excel两种格式的报告。
所述定值校核完成后，通过选择相应的校核报告进行导出，便于总结汇报；通过点击“报告导出”，选择要导出的目录；若导出格式为Html，则通过浏览器进行查看；若为Excel格式，则用办公软件查看；
所述历史查询功能块中，按动作信息、告警信息、开关变位信息、录波信息、其他信息进行分类查询；每种类型的查询条件通过运行单位、厂站名称、二次设备以及时间段进行过滤；查询完成后，通过导出按钮，把事件信息导出为CSV格式。
维护记录功能实现了对所有平台(站)的维护记录进行集中管理。方便后期对维护记录的检索。维护记录的格式为PDF，查看时支持放大、缩小、还原操作。
查询记录中，时间段查询所有站的历史维护记录信息。查询完成后，选择相应的记录，可显示其详细的维护内容。
报文监视可对所有通信通道进行监视，实时对主、子站之间的通信报文进行分析，有利于问题排查。
本申请属于一款针对油田群的保护信息综合管理***，采集各保护的定值、故障信息、波形信息等全局数据，从而实现保护装置的运维管理功能。包含定值监视、定值区管理、定值对比、定值操作等功能，电网故障时的波形分析、电网故障判断及分析、保护动作报告，可以兼容品牌不同的协议，涵盖厂家私有协议、IEC61850103等等，通过数据协议转换接口平台可以读取综保的全流程的数据流。涵盖综保状态数据、电量数据、管理数据、录波数据。
通过继电保护综合管理***将全电网的数据作为一盘棋，发生电气故障时，可以快速的追根溯源，知道故障发生的原点在哪里，故障类型是什么，故障的波形演变情况，这些辅助决策信息，以往需要专家给予支持才可以得出相关结论性，***上线了，给予电气故障精准定位，快速恢复提供坚实的基础。
主站软件架构：
设立***模型配置功能，二次模型在线生成、图形设计及编辑、图模一体化。设备实时告警，分层分类分级告警、告警处理手段、故障简报告警。电网故障的相关报警事件合并，形成一条故障简报并告警，内容包括故障线路名称、保护动作事件、故障相别、跳闸相别、录波波形等信息。同时设立子站接入功能，可同时接入不同厂家不同规约的子站；支持多种通信规约；支持多种配置模式；支持双通道双平面通信；通道工况监视；通道报文监视；前置机***日志；***自恢复等功能。
子站软件架构：
保护信息子站，拟建立分析和管理功能，对不同定值区的定值管理、定值比对、定制召唤、波形分析、保护动作信息关联、信息事件存储和检索功能。建立远动信息和保护信息的统一出口功能，实现信息远传。建立管理历史库，对已存放的历史信息进行管理。可通过调试工具实现监视通讯报文、信息的人工置数、历史事件信息检索、历史波形查看。
本***功能围绕油田群现有的继电保护装置全局数据的展示，采集各保护的定值、故障信息、波形信息、电能和电量信息等综保的全局数据，从而实现保护装置的运维管理功能,包含定值监视、定值区管理、定值对比、定值操作等功能，电网故障时的波形分析、电网故障判断及分析，保护动作报告。
本次软件方案架构分为主站和子站；主站承接数据储存、通信和数据展示的功能；子站承接数据收集、转发和协议转换的功能。
数据库服务器：安装Mysql数据库，承担了数据查询、检索、存储、备份等数据处理功能。
通信服务器：实现与各子站远程信息交互，承担了极端情况下海量数据的传输任务。
工作站：为操作、查看、分析故障的直接终端。
此次搭建的继电保护综合管理***，实现了电网综保的统一在线保护信息管理功能，解决综保这个电气关键设备的正常情况下的定值校核、故障情况下的故障定位和波形分析，实现了综保的统一的集中管理。
此***不是简单的数据集中显示，当前具备电气辅助决策的雏形，通过后续的不断改进，有望成为电力***的暂态情况下的采集、分析、辅助决策、集中管理等功能一体化的电气人员电力数据综合管理平台。
本申请解决技术问题所产生的技术效果如下：
与现有技术相比，本发明一种油田群电气设备智能化继电保护综合管理***1通过同时设置设置于动力平台并用于承接数据储存、通信和数据展示功能的主站以及设置于井口平台并用于承接数据收集、转发和协议转换功能的若干子站，所述主站包括数据库服务器、用于进行操作查看及故障分析的工作站以及用于与电力数据网进行通讯连接的通信服务器，所述数据服务器为安装有MySQL数据库的服务器，承担数据查询、检索、存储、备份的数据处理功能，所述通信服务器进行与各所述子站的远程信息交互，承担极端情况下海量数据的传输，实际应用中，通过对综保的电力参数、定值数据、故障波形的全局数据的统一调度读取，可以在正常工况下对数据的正确性、有效性进行查看和校核，在故障工况下可以对故障的过程数据进行读取、查看、推演，快速锁定，通过***提供的辅助达到快速定位和判断。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (1)

1.一种油田群电气设备智能化继电保护综合管理***，其特征在于：包括设置于动力平台并用于承接数据储存、通信和数据展示功能的主站以及设置于井口平台并用于承接数据收集、转发和协议转换功能的若干子站；
所述主站包括数据库服务器、用于进行操作查看及故障分析的工作站以及用于与电力数据网进行通讯连接的通信服务器；
所述数据库服务器为安装有MySQL数据库的服务器，承担数据查询、检索、存储、备份的数据处理功能；
所述通信服务器进行与各所述子站的远程信息交互，承担极端情况下海量数据的传输；
所述工作站展示***启动后的主画面，并进行地理位置信息图、平台工况图、主接线图、保护设备运行工况信息的展示；所述主画面包括功能菜单单元、设备树单元以及实时事件告警单元；
所述功能菜单单元包括在线监视、录波分析、定值校核、统计评价、历史查询、维护记录、***工具、窗口管理、用户管理、退出***功能块；
所述设备树单元进行各所述子站以及各平台所挂接继电保护装置的展示；
所述实时事件告警单元展示继电保护装置的告警信息以及动作信息SOE信息；
所述平台工况图展示全部平台的位置分布以及所述主站、所述子站的链路状态；并通过点击所述平台工况图中的“***监视”按钮返回到所述地理位置图；通过点击对应平台跳转到平台所对应的所述主接线图；
所述设备树单元中，选择站内一次设备节点，查看一次设备关联的二次设备信息；所述二次设备信息包含装置名称、生产厂家、装置型号、软件版本、管理版本、投运日期以及通信状态；
所述保护设备运行工况信息包括模拟量、开关量、定值、事件以及压板，并通过所述设备树单元进行查看；在显示界面中，通过点击“召唤模拟量”、“召唤开关量”按钮，召唤当前保护装置的信息；当开关量信息位变化以及保护的开关量变化时，会自动更新到主站；
所述事件的查询包括按时间段和事件类型从主站数据库中查询当前保护的事件信息，当查询的事件为录波数据时，即导出动作报告；通过“数据召唤”可从子站召唤保护的历史事件信息；召唤后，可通过保存历史数据，把时间信息保存到主站数据库中；
所述录波分析功能块中，按照故障时序显示保护动作；实时信息显示最新一条故障的动作信息；历史信息按时间段或最新条目数查询故障动作信息；对于故障录波，显示故障时间、故障序号、故障相别信息；并通过点击“简报详情”按钮查看故障简报信息；
定值召唤支持召唤源为装置和子站两种方式，可召唤指定组或全部组定值，所述定值召唤超时时间为90秒；召唤后的定值，通过“导出”按钮，导出定值信息；压板状态通过召唤展示；
所述在线监视功能块中，同步向量支持X,Y方向的电压、电流的展示；显示信息为电网频率、同步向量矢量图、正序幅值相角、ABC三相电压、电流的幅值相角；同步向量信息刷新周期为15秒，可查看海缆两端同一时刻断面的运行情况；
所述定值校核包括自动校核和手动校核，且其校核方式支持上一次定值和定值单对比，报告导出包括Html和Excel两种格式的报告；
所述定值校核完成后，通过选择相应的校核报告进行导出，便于总结汇报；通过点击“报告导出”，选择要导出的目录；若导出格式为Html，则通过浏览器进行查看；若为Excel格式，则用办公软件查看；
所述历史查询功能块中，按动作信息、告警信息、开关变位信息、录波信息、其他信息进行分类查询；每种类型的查询条件通过运行单位、厂站名称、二次设备以及时间段进行过滤；查询完成后，通过导出按钮，把事件信息导出为CSV格式。
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