CN117040140B - 一种继电保护外部运行信息智能管理***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种继电保护外部运行信息智能管理***及方法，涉及电力***技术领域，包括：开入模块、数据快照模块、数据采集模块、数据转换模块、数据存储模块、故障分析模块、报告生成模块、发信告警模块、数据分析模块以及实时数据召唤模块。本发明提供的继电保护外部运行信息智能管理***为继电保护外部运行信息提供了包括有线传输、无线传输和调用其他***等多种可靠的数据交互方式，通过对事故前继电保护外部运行信息的收集和分析，为调度员及二次人员故障分析提供强有力的支撑，避免对故障进行错误的分析和判断，本发明在适用性、网络占用和***协作方面都取得更加良好的效果。
Description
技术领域
本发明涉及电网数据智能管理技术领域，具体为一种继电保护外部运行信息智能管理***。
背景技术
继电保护是保障电力***安全稳定运行的重要组成部分，也是第一道防线。继电保护***可以对电力***进行全面的监测和控制并对电力***中的故障进行分析和判断，当发生故障时，根据一定的逻辑和方法采取对应的措施，避免电力***因故障而出现更大的损失，确保电力***的稳定运行。
现有的继电保护专业***主要依托于电网继电保护及故障信息***（简称保信***），保信***做为保护装置、故障录波器和主站监控***的纽带，具有上送电流、电压、定值、录波等继电保护信息的功能，在发生保护动作后，保信***可以传送继电保护信息，为调度值班员进一步恢复电网提供有效支撑。
区分于电流、电压、定值、录波等继电保护信息，继电保护装置关联设备的运行状态信息，如直流***、站内的设备状态（如断路器位置、端子箱的柜门的开关状态）等信息，和继电保护装置现场作业人员的行为信息均可能导致继电保护装置拒动或误动，因此上述继电保护装置关联设备的运行状态信息及继电保护装置现场作业人员的行为信息统称为继电保护外部运行信息。
继电保护外部运行信息较为特殊具有如下特点：
1.继电保护外部运行信息来源渠道多，影响因素广泛，采集对象、手段、要求各异，如站内交、直流***通过有线方式进行传输，端子箱柜门等开关场内的数据需要进行无线数据格式的转换后采用无线传输方式采集上送，而现场作业人员行为信息通过现场作业视频管控***和站内视频图像监控***完成截取等，上述传输方式和***相互之间数据传输存在瓶颈，数据通信和交互无法直接进行。这些独立运行的数据采集与应用***信息之间无法有效共享，***间缺乏协同运作机制，难以实现对信息的统一处理与分析。
2.继电保护外部运行信息包含的信息种类多，容量大，尤其是作业人员的视频，作业时间较长导致视频时长长，占用内存空间大，传输时占用网络负荷较高。
目前传统的继电保护信息传递方式，具有较多不足，首先，传统继电保护数据传输方式仅支持网线和串口数据等有线通信方式，无法与站内设备进行无线通信或访问其他***调取数据，数据通信和交互无法直接进行。
其次，继电保护外部运行信息占用大量网络容量，发生事故时大量信息数据上送导致网络负荷率超过50%，高于行业标准值30%。
最后，继电保护外部运行信息和传统继电保护信息采集与应用***信息之间无法有效共享，***间缺乏协同运作机制，难以实现对信息的统一处理与分析。如目前传统继电保护故障判断方法为仅根据保信***上送的继电保护信息对故障进行判断，缺少对继电保护外部运行信息的采集、处理及分析，可能导致继电保护故障判断错误。如直流接地可能导致继电保护装置拒动，仅凭借保信***上送的继电保护信息会导致继电保护故障判断错误，从而影响了调度员的判断，进而影响了电网的快速复电和稳定运行。
因此，亟需一种继电保护外部运行信息智能管理***，继电保护外部运行信息来源渠道多，影响因素广泛，采集对象、手段、要求各异，如站内交、直流***通过有线方式进行传输，端子箱柜门等开关场内的数据需要进行无线数据格式的转换后采用无线传输方式采集上送，而现场作业人员行为信息通过现场作业视频管控***和站内视频图像监控***完成截取等，上述传输方式和***相互之间数据传输存在瓶颈，数据通信和交互无法直接进行。这些独立运行的数据采集与应用***信息之间无法有效共享，***间缺乏协同运作机制，难以实现对信息的统一处理与分析。
发明内容
鉴于上述存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明解决的技术问题是：现有的继电保护信息传递***存在适用性差，占用网络容量高，以及如何增强***间协同运作机制的优化问题。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种继电保护外部运行信息智能管理***，包括：开入模块、数据快照模块、数据采集模块、数据转换模块、数据存储模块、故障分析模块、报告生成模块、发信告警模块、实时数据分析模块以及实时数据召唤模块。
作为本发明所述的继电保护外部运行信息智能管理***的一种优选方案，其中：所述开入模块包括所述开入模块与数据快照模块相连，当收到全站事故总开入时，开入模块发送时标信号T1至数据快照模块；其中，T1表示开入模块收到事故总开入的时间。
作为本发明所述的继电保护外部运行信息智能管理***的一种优选方案，其中：所述数据快照模块快照T1-T2至T1+T2时间段的数据采集模块的继电保护外部运行信息数据；其中，T2表示数据快照延时，T2=Tmax进行整定，Tmax为站内保护动作的最长整定时间。
作为本发明所述的继电保护外部运行信息智能管理***的一种优选方案，其中：所述数据采集模块包括数据采集模块与数据快照模块相连，数据采集模块为数据快照模块提供实时的继电保护外部运行信息数据；所述数据采集模块包括有线数据采集模块、无线数据采集模块、视频图像数据调用模块以及模拟量采集模块；所述有线数据采集模块采集站内通过61850通讯协议传输数据的继电保护外部运行信息，包括站用直流***和交流***状态数据；所述无线数据采集模块采集开关场内无法直接通过有线传输的继电保护外部运行信息，包括端子箱柜门、油温表、绕温表、SF6密度继电器的状态数据，断路器实际位置、储能弹簧实际位置，端子箱、机构箱内温湿度的状态；所述视频图像数据调用模块连接现场作业可视化监督***和站内视频图像监控***，调用现场作业视频和站内的日常视频图像监控，模拟量采集模块用于采集站内的运行电流和接地电流。
作为本发明所述的继电保护外部运行信息智能管理***的一种优选方案，其中：所述数据转换模块包括所述数据转换模块与数据快照模块相连，将数据快照模块快照的T1-T2至T1+T2时间段的特定格式的继电保护外部运行信息数据转换成常规的继电保护外部运行信息数据并进行压缩；所述数据转换模块与实时数据召唤模块相连，将实时的特定格式的继电保护外部运行信息数据转换成常规的继电保护外部运行信息数据；所述数据转换模块与数据存储模块连接，将T1-T2至T1+T2时间段的继电保护外部运行信息存储至数据存储模块；所述数据转换模块与实时数据分析模块连接，将转化为常规格式的实时继电保护外部运行信息数据传递至实时数据分析模块；所述数据转换模块包括无线数据转换模块和视频图像数据压缩模块；所述无线数据转换模块用于将特定格式的数据根据转换规则转换为常规数据；所述视频图像数据压缩模块用于压缩视频和图片；所述转换规则为柜门状态的特定格式0转换为关闭，特定格式1转换为打开，SF6密度继电器的特定格式1转换为SF6气压正常，特定格式0转换为SF6气压告警，特定格式-1转换为SF6气压闭锁，断路器实际位置的特定格式1转换为合位，特定格式0转化为分位，断路器弹簧储能行程的特定格式1转换为已储能，特定格式0转换为未储能，温湿度状态的特定格式1转换为正常，特定格式0转换为异常，油温表和绕温表的特定格式4mA＜I1＜20mA转换为温度，表示为：
；
其中，为油温表或绕温表的最大温度量程，/>为油温表或绕温表通过RTU上送的电流模拟量。
作为本发明所述的继电保护外部运行信息智能管理***的一种优选方案，其中：所述数据存储模块包括所述数据存储模块与实时数据分析模块相连，接收并存储分析结果为异常的数据；所述数据存储模块与故障分析模块相连，将T1-T2至T1+T2时间段的继电保护外部运行信息数据发送至故障分析模块进行故障分析。
作为本发明所述的继电保护外部运行信息智能管理***的一种优选方案，其中：所述故障分析模块包括根据T1-T2至T1+T2时间段的继电保护外部运行信息数据进行分析，对T1-T2至T1+T2时刻的数据进行解码分析，判断断路器的位置信息，合位为正常状态，断路器的储能弹簧信息，已储能为正常状态，断路器的SF6密度继电器的状态信息，SF6压力正常为正常状态，检查端子箱、机构箱以及保护屏柜门的状态信息，关闭为正常状态，当判断设备信息均为正常时，则判断为非设备原因导致跳闸，当存在设备信息不正常，则判断为故障前设备存在异常；当故障前设备存在异常时，通过站内日常监控视频，对设备的异常项进行检查，并通过视频识别判断是否有人出现，若有人出现则进行人的行为判断，若视频内无人出现，则进行环境判断；当非设备原因导致跳闸或故障前设备存在异常且识别有人，则通过现场作业视频监控***内是否有与跳闸设备接触的人员，若存在人员接触设备通过视频识别判断误操作和误碰，若存在误操作和误碰现象则视为人员行为导致跳闸，由故障分析模块发出设备跳闸前有人对跳闸设备进行工作的信息并发送工作内容，若不存在误操作和误碰现象则排除人为因素导致故障跳闸的发生；当非设备原因导致跳闸或故障前设备存在异常且识别无人则进行环境因素分析，对跳闸设备的保护电源支路对地电阻进行判断，检测控制电源支路对地电阻以及直流***对地电阻，若对地电阻小于20kΩ，则判断存在直流接地，故障前直流***存在异常，若对地电阻大于20kΩ，则判断不存在直流接地，非设备运行环境导致故障发生。
作为本发明所述的继电保护外部运行信息智能管理***的一种优选方案，其中：所述报告生成模块包括所述报告生成模块与实时数据分析模块相连，获取实时数据分析模块的分析数据；所述报告生成模块根据调度员选择的时间胜场分析报告。
作为本发明所述的继电保护外部运行信息智能管理***的一种优选方案，其中：所述实时数据分析模块包括所述实时数据分析模块与报告生成模块和发信告警模块相连，实时数据分析模块将分析出的异常变位信息发送给报告生成模块，生成分析报告，同时实时数据分析模块将分析出的异常变位信息发送至发信告警模块，提示调度员存在继电保护外部运行信息的异常变位的信息；所述实时数据分析模块与数据转换模块相连，接收经过转换后的正常的继电保护外部运行信息数据，同时进行分析，分析时按照异常变位信息结合图像的原则，当继电保护关联设备状态异常变位时，结合对应变电站的视频信息判断是否有对应的工作和是否存在扩大工作范围的情况。
作为本发明所述的继电保护外部运行信息智能管理***的一种优选方案，其中：所述实时数据召唤模块包括所述实时数据召唤模块连接数据采集模块，接收数据采集模块传递的有线传输数据、无线传输数据以及视频图像数据；实时数据召唤模块连接数据转换模块，将数据采集模块传递的无线传输数据进行解码和视频图像数据压缩。
本发明的另外一个目的是提供一种继电保护外部运行信息智能管理方法，其能通过模块之间的紧密互动联系，解决了目前的继电保护外部运行信息智能管理***间缺乏协同运作机制的问题。
作为本发明所述的继电保护外部运行信息智能管理方法的一种优选方案，其中：包括当T1时刻发生故障时，开入模块（100）收到全站事故总开入，数据快照模块（200）快照T1-T2至T1+T2时间段数据采集模块（300）采集的继电保护外部运行信息数据，数据采集模块（300）同时将设备的实时运行数据传递至实时数据召唤模块（1000），数据快照模块（200）和实时数据召唤模块（1000）将数据发送至数据转换模块（400）将特定格式的数据根据转换规则转换为常规数据发送至数据存储模块（500）和实时数据分析模块（900），数据存储模块（500）接收并存储分析结果为异常的数据和T1-T2至T1+T2时间段的继电保护外部运行信息数据，完成存储后将T1-T2至T1+T2时间段的继电保护外部运行信息数据转发至故障分析模块（600）进行故障原因分析，实时数据分析模块（900）将异常变位信息发送至报告生成模块（700）和发信告警模块（800）生成故障报告发送至调度员，发出故障警报。
本发明的有益效果：本发明提供的继电保护外部运行信息智能管理***为继电保护外部运行信息提供了包括有线传输、无线传输和调用其他***等多种可靠的数据交互方式，通过对事故前继电保护外部运行信息的收集和分析，为调度员及二次人员故障分析提供强有力的支撑，避免对故障进行错误的分析和判断，通过对日常的继电保护外部运行信息的巡视和分析，为现有的继电保护远方巡视提供补充，确保继电保护装置处于正常运行状态，为继电保护装置的正确动作提供了坚实的基础。本发明在适用性、网络占用和***协作方面都取得更加良好的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明第一个实施例提供的一种继电保护外部运行信息智能管理***的整体流程图。
图2为本发明第一个实施例提供的一种继电保护外部运行信息智能管理***的站内单一间隔事故总回路图。
图3为本发明第一个实施例提供的一种继电保护外部运行信息智能管理***的数据采集示意图。
图4为本发明第一个实施例提供的一种继电保护外部运行信息智能管理***数据转换示意图。
图5为本发明第二个实施例提供的一种继电保护外部运行信息智能管理***的事故前继电保护外部运行信息进行分析图。
图6为本发明第二个实施例提供的一种继电保护外部运行信息智能管理***的事故后继电保护外部运行信息进行分析图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
参照图1，为本发明的一个实施例，提供了一种继电保护外部运行信息智能管理***，包括：开入模块100、数据快照模块200、数据采集模块300、数据转换模块400、数据存储模块500、故障分析模块600、报告生成模块700、发信告警模块800、实时数据分析模块900以及实时数据召唤模块1000。
更进一步的，开入模块100可以适配多种传输格式，开入模块100与数据快照模块200相连，当收到全站事故总开入时，开入模块100发送时标信号T1至数据快照模块200；其中，T1表示开入模块100收到事故总开入的时间，T1为毫秒级。同时，站内也可以接入其他开入信息通过开入模块上送给调度员，开入信息可以由人为进行定义。
应说明的是，数据快照模块200快照T1-T2至T1+T2时间段的数据采集模块300的继电保护外部运行信息数据；其中，T2表示数据快照延时，T2=Tmax进行整定，Tmax为站内保护动作的最长整定时间。
还应说明的是，数据采集模块300包括数据采集模块300与数据快照模块200相连，数据采集模块300为数据快照模块200提供实时的继电保护外部运行信息数据；数据采集模块300包括有线数据采集模块301、无线数据采集模块302、视频图像数据调用模块303以及模拟量采集模块304；有线数据采集模块301采集站内通过61850通讯协议传输数据的继电保护外部运行信息，包括站用直流***和交流***状态数据；无线数据采集模块302采集开关场内无法直接通过有线传输的继电保护外部运行信息，包括端子箱柜门、油温表、绕温表、SF6密度继电器的状态数据，断路器实际位置、储能弹簧实际位置，端子箱、机构箱内温湿度的状态；视频图像数据调用模块303连接现场作业可视化监督***和站内视频图像监控***，调用现场作业视频和站内的日常视频图像监控；模拟量采集模块主要是采集站内的运行电流和接地电流，主要采集N600接地线的电流，N600是变电站内的二次电压回路唯一接地点的回路编号。无线数据采集模块302采用基于MDS数传电台的专网数据采集模式。
更进一步的，无线数据采集模块302由定向天线、数传电台、RTU、小型通信基站组成，定向天线包括定向发射天线和定向接收天线，定向发射天线的特点为增加辐射功率的有效利用率，增加保密性，功能为发送特定的无线信号，定向接收天线的特点为增强信号强度增加抗干扰能力，功能为接收特定的无线信号。
数传电台与小型通讯基站相连，是采用数字信号处理、数字调制解调、具有前向纠错、均衡软判决等功能的无线数据采集电台，适合变电站内各个通信点较为分散且有一定电磁场干扰的外界环境，可以将小型通讯基站内的无线数据采集至无线数据采集模块302。
小型通信基站为收集各个RTU的数据，并将数据采集至数传电台。
RTU位于变电站开关场内，主要是将变电站开关场内的端子箱门开关等状态量信息以0/1的方式上送至小型通信基站、将变电站内油温表绕温表内数据以4-20mA的模拟量上送至小型通信基站，将开关场内SF6密度继电器的正常值、告警值、闭锁值以1/0/-1的方式上送至小型通信基站。
应说明的是，数据转换模块400包括数据转换模块400与数据快照模块200相连，将数据快照模块200快照的T1-T2至T1+T2时间段的特定格式的继电保护外部运行信息数据转换成常规的继电保护外部运行信息数据并进行压缩；数据转换模块400与实时数据召唤模块100相连，将实时的特定格式的继电保护外部运行信息数据转换成常规的继电保护外部运行信息数据；数据转换模块400与数据存储模块500连接，将T1-T2至T1+T2时间段的继电保护外部运行信息存储至数据存储模块500；数据转换模块400与实时数据分析模块900连接，将转化为常规格式的实时继电保护外部运行信息数据传递至实时数据分析模块900；无线数据转换模块功能为将特定格式的数据根据转换规则转换为常规数据；转换规则为柜门状态的特定格式0转换为关闭，特定格式1转换为打开，SF6密度继电器的特定格式1转换为SF6气压正常，特定格式0转换为SF6气压告警，特定格式-1转换为SF6气压闭锁，断路器实际位置的特定格式1转换为合位，特定格式0转化为分位，断路器弹簧储能行程的特定格式1转换为已储能，特定格式0转换为未储能，温湿度状态的特定格式1转换为正常，特定格式0转换为异常，油温表和绕温表的特定格式4mA＜I1＜20mA转换为温度，表示为：
；
其中，为油温表或绕温表的最大温度量程，/>为油温表或绕温表通过RTU上送的电流模拟量。对视频大于10Mb，图片大于2Mb的视频和图片进行压缩，压缩采用MPEG-4标准，通过帧重建技术，压缩和传输数据，以求以最少的数据获得最佳的图像质量，不仅针对一定比特率下的视频、音频编码，更加注重多媒体***的交互性和灵活性，且MPEG-4标准的占用带宽可调，占用带宽与图像的清晰度成正比，一般占用带宽大致在几百K左右即可较清晰的获取视频中的继电保护外部运行信息。
还应说明的是，数据存储模块500包括数据存储模块500与实时数据分析模块900相连，接收并存储分析结果为异常的数据；数据存储模块500与故障分析模块600相连，将T1-T2至T1+T2时间段的继电保护外部运行信息数据发送至故障分析模块600进行故障分析。
更进一步的，故障分析模块600包括根据T1-T2至T1+T2时间段的继电保护外部运行信息数据进行分析，对T1-T2至T1+T2时刻的数据进行解码分析，判断断路器的位置信息，合位为正常状态，断路器的储能弹簧信息，已储能为正常状态，断路器的SF6密度继电器的状态信息，SF6压力正常为正常状态，检查端子箱、机构箱以及保护屏柜门的状态信息，关闭为正常状态，当判断设备信息均为正常时，则判断为非设备原因导致跳闸，当存在设备信息不正常，则判断为故障前设备存在异常；
当故障前设备存在异常时，通过站内日常监控视频，对设备的异常项进行检查，并通过视频识别判断段是否有人出现，若有人出现则进行人的行为判断，若视频内无人出现，则进行环境判断；当非设备原因导致跳闸或故障前设备存在异常且识别有人，则通过现场作业视频监控***内是否有与跳闸设备接触的人员，若存在人员接触设备通过视频识别判断误操作和误碰，若存在误操作和误碰现象则视为人员行为导致跳闸，由故障分析模块600发出设备跳闸前有人对跳闸设备进行工作的信息并发送工作内容，若不存在误操作和误碰现象则排除人为因素导致故障跳闸的发生；当非设备原因导致跳闸或故障前设备存在异常且识别无人则进行环境因素分析，对跳闸设备的保护电源支路对地电阻进行判断，检测控制电源支路对地电阻以及直流***对地电阻，若对地电阻小于20kΩ，则判断存在直流接地，故障前直流***存在异常，若对地电阻大于20kΩ，则判断不存在直流接地，非设备运行环境导致故障发生。
应说明的是，报告生成模块700包括报告生成模块700与实时数据分析模块900相连，获取实时数据分析模块900的分析数据；报告生成模块700根据调度员选择的时间生成分析报告。
还应说明的是，实时数据分析模块900包括实时数据分析模块900与报告生成模块700和发信告警模块800相连，实时数据分析模块9将分析出的异常变位信息发送给报告生成模块700，生成分析报告，同时实时数据分析模块900将分析出的异常变位信息发送至发信告警模块800，提示调度员存在继电保护外部运行信息的异常变位的信息；实时数据分析模块900与数据转换模块400相连，接收经过转换后的正常的继电保护外部运行信息数据，同时进行分析，分析时按照异常变位信息结合图像的原则，当继电保护关联设备状态异常变位时，结合对应变电站的视频信息判断是否有对应的工作和是否存在扩大工作范围的情况；实时数据召唤模块1000包括实时数据召唤模块1000连接数据采集模块300，接收数据采集模块300传递的有线传输数据、无线传输数据以及视频图像数据；实时数据召唤模块1000连接数据转换模块400，将数据采集模块300传递的无线传输数据进行解码和视频图像数据压缩。
实施例2
参照图5-图6，为本发明的一个实施例，提供了一种继电保护外部运行信息智能管理***，为了验证本发明的有益效果，通过经济效益计算和仿真实验进行科学论证。
表1 220kVXX线故障继电保护外部运行信息上送表
实施例3
本发明的一个实施例，提供了一种继电保护外部运行信息智能管理方法，包括：当T1时刻发生故障时，开入模块100收到全站事故总开入，数据快照模块200快照T1-T2至T1+T2时间段数据采集模块300采集的继电保护外部运行信息数据，数据采集模块300同时将设备的实时运行数据传递至实时数据召唤模块1000，数据快照模块200和实时数据召唤模块1000将数据发送至数据转换模块400将所述特定格式的数据根据转换规则转换为常规数据发送至数据存储模块500和实时数据分析模块900，数据存储模块500接收并存储分析结果为异常的数据和T1-T2至T1+T2时间段的继电保护外部运行信息数据，完成存储后将T1-T2至T1+T2时间段的继电保护外部运行信息数据转发至故障分析模块600进行故障原因分析，实时数据分析模块900将异常变位信息发送至报告生成模块700和发信告警模块800生成故障报告发送至调度员，发出故障警报。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种继电保护外部运行信息智能管理***，其特征在于，包括：开入模块(100)、数据快照模块(200)、数据采集模块(300)、数据转换模块(400)、数据存储模块(500)、故障分析模块(600)、报告生成模块(700)、发信告警模块(800)、实时数据分析模块(900)以及实时数据召唤模块(1000)；
所述开入模块(100)与数据快照模块(200)相连，当收到全站事故总开入时，开入模块(100)发送时标信号T1至数据快照模块(200)；
所述数据快照模块(200)快照根据T1-T2至T1+T2时间段的数据采集模块(300)的继电保护外部运行信息数据；
其中，T2表示数据快照延时，T2＝Tmax进行整定，Tmax为站内保护动作的最长整定时间；
所述数据采集模块(300)采集实时的继电保护外部运行信息；
所述数据转换模块(400)对预设类型的数据保真传送，剩余类型的数据进行压缩传送，并将特定格式的继电保护外部运行信息转化成常规信息；
所述数据存储模块(500)接收并储存数据；
所述故障分析模块(600)根据预设的内置故障分析方法对故障进行分析分类，实现数据的智能处理及分析；
所述报告生成模块(700)根据实时数据分析结果生成报告；
所述发信告警模块(800)将实时数据分析中的异常结果发信给调度员并告警；
所述实时数据分析模块(900)对实时的继电保护外部运行信息的异常变位进行分析；
所述实时数据召唤模块(1000)召唤实时的继电保护外部运行信息。
2.如权利要求1所述的继电保护外部运行信息智能管理***，其特征在于：所述数据采集模块(300)与数据快照模块(200)相连，数据采集模块(300)为数据快照模块(200)提供实时的继电保护外部运行信息数据；
所述数据采集模块(300)包括有线数据采集模块(301)、无线数据采集模块(302)、视频图像数据调用模块(303)以及模拟量采集模块(304)；
所述有线数据采集模块(301)采集站内通过61850通讯协议传输数据的继电保护外部运行信息，包括站用直流***和交流***状态数据；
所述无线数据采集模块(302)采集开关场内无法直接通过有线传输的继电保护外部运行信息，包括端子箱柜门、油温表、绕温表、SF6密度继电器的状态数据，断路器实际位置、储能弹簧实际位置，端子箱、机构箱内温湿度的状态；
所述视频图像数据调用模块(303)连接现场作业可视化监督***和站内视频图像监控***，调用现场作业视频和站内的日常视频图像监控；
所述模拟量采集模块(304)用于采集站内的运行电流和接地电流。
3.如权利要求2所述的继电保护外部运行信息智能管理***，其特征在于：所述数据转换模块(400)与数据快照模块(200)相连，将数据快照模块(200)快照的T1-T2至T1+T2时间段的特定格式的继电保护外部运行信息数据转换成常规的继电保护外部运行信息数据并进行压缩；
所述数据转换模块(400)与实时数据召唤模块(1000)相连，将实时的特定格式的继电保护外部运行信息数据转换成常规的继电保护外部运行信息数据；
所述数据转换模块(400)与数据存储模块(500)连接，将T1-T2至T1+T2时间段的继电保护外部运行信息存储至数据存储模块(500)；
所述数据转换模块(400)与实时数据分析模块(900)连接，将转化为常规格式的实时继电保护外部运行信息数据传递至实时数据分析模块(900)；
所述数据转换模块(400)包括无线数据转换模块(401)和视频图像数据压缩模块(402)；
所述无线数据转换模块(401)用于将特定格式的数据根据转换规则转换为常规数据；
所述视频图像数据压缩模块(402)用于压缩视频和图片；
所述转换规则为柜门状态的特定格式0转换为关闭，特定格式1转换为打开，SF6密度继电器的特定格式1转换为SF6气压正常，特定格式0转换为SF6气压告警，特定格式-1转换为SF6气压闭锁，断路器实际位置的特定格式1转换为合位，特定格式0转化为分位，断路器弹簧储能行程的特定格式1转换为已储能，特定格式0转换为未储能，温湿度状态的特定格式1转换为正常，特定格式0转换为异常，油温表和绕温表的特定格式4mA＜I1＜20mA转换为温度，表示为：
t＝tl×(l1÷16)；
其中，tl为油温表或绕温表的最大温度量程，l1为油温表或绕温表通过RTU上送的电流模拟量。
4.如权利要求3所述的继电保护外部运行信息智能管理***，其特征在于：所述数据存储模块(500)与实时数据分析模块(900)相连，接收并存储分析结果为异常的数据；
所述数据存储模块(500)与故障分析模块(600)相连，将T1-T2至T1+T2时间段的继电保护外部运行信息数据发送至故障分析模块(600)进行故障分析。
5.如权利要求4所述的继电保护外部运行信息智能管理***，其特征在于：所述故障分析模块(600)包括根据T1-T2至T1+T2时间段的继电保护外部运行信息数据进行分析，对T1-T2至T1+T2时刻的数据进行解码分析，判断断路器的位置信息，合位为正常状态，断路器的储能弹簧信息，已储能为正常状态，断路器的SF6密度继电器的状态信息，SF6压力正常为正常状态，检查端子箱、机构箱以及保护屏柜门的状态信息，关闭为正常状态，当判断设备信息均为正常时，则判断为非设备原因导致跳闸，当存在设备信息不正常，则判断为故障前设备存在异常；
当故障前设备存在异常时，通过站内日常监控视频，对设备的异常项进行检查，并通过视频识别判断段是否有人出现，若有人出现则进行人的行为判断，若视频内无人出现，则进行环境判断；
当非设备原因导致跳闸或故障前设备存在异常且识别有人，则通过现场作业视频监控***内视频判断是否有与跳闸设备接触的人员，若存在人员接触设备则通过视频识别判断误操作和误碰，若存在误操作和误碰现象则视为人员行为导致跳闸，由故障分析模块(600)发出设备跳闸前有人对跳闸设备进行工作的信息并发送工作内容，若不存在误操作和误碰现象则排除人为因素导致故障跳闸的发生；
当非设备原因导致跳闸或故障前设备存在异常且识别无人则进行环境因素分析，对跳闸设备的保护电源支路对地电阻进行判断，检测控制电源支路对地电阻以及直流***对地电阻，若对地电阻小于20kΩ，则判断存在直流接地，故障前直流***存在异常，若对地电阻大于20kΩ，则判断不存在直流接地，非设备运行环境导致故障发生。
6.如权利要求5所述的继电保护外部运行信息智能管理***，其特征在于：所述报告生成模块(700)与实时数据分析模块(900)相连，获取实时数据分析模块(900)的分析数据；
所述报告生成模块(700)根据调度员选择的时间生成分析报告。
7.如权利要求6所述的继电保护外部运行信息智能管理***，其特征在于：所述实时数据分析模块(900)与报告生成模块(700)和发信告警模块(800)相连，实时数据分析模块(900)将分析出的异常变位信息发送给报告生成模块(700)，生成分析报告，同时实时数据分析模块(900)将分析出的异常变位信息发送至发信告警模块(800)，提示调度员存在继电保护外部运行信息的异常变位的信息；
所述实时数据分析模块(900)与数据转换模块(400)相连，接收经过转换后的正常的继电保护外部运行信息数据，同时进行分析，分析时按照异常变位信息结合图像的原则，当继电保护关联设备状态异常变位时，结合对应变电站的视频信息判断是否有对应的工作和是否存在扩大工作范围的情况；
所述实时数据召唤模块(1000)连接数据采集模块(300)，接收数据采集模块(300)传递的有线传输数据、无线传输数据以及视频图像数据；
实时数据召唤模块(1000)连接数据转换模块(400)，将数据采集模块(300)传递的无线传输数据进行解码和视频图像数据压缩。
8.一种用于如权利要求1～7任一所述的继电保护外部运行信息智能管理***的方法，其特征在于，包括：当T1时刻发生故障时，开入模块(100)收到全站事故总开入，数据快照模块(200)快照T1-T2至T1+T2时间段数据采集模块(300)采集的继电保护外部运行信息数据，数据采集模块(300)同时将设备的实时运行数据传递至实时数据召唤模块(1000)，数据快照模块(200)和实时数据召唤模块(1000)将数据发送至数据转换模块(400)将特定格式的数据根据转换规则转换为常规数据发送至数据存储模块(500)和实时数据分析模块(900)，数据存储模块(500)接收并存储分析结果为异常的数据和T1-T2至T1+T2时间段的继电保护外部运行信息数据，完成存储后将T1-T2至T1+T2时间段的继电保护外部运行信息数据转发至故障分析模块(600)进行故障原因分析，实时数据分析模块(900)将异常变位信息发送至报告生成模块(700)和发信告警模块(800)生成故障报告发送至调度员，发出故障警报。
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