CN117148101A - 特高压直流换流站二次回路异常定位方法、介质及*** - Google Patents

Abstract

本发明公开一种特高压直流换流站二次回路异常定位方法、介质及***，包括：获取特高压直流换流站的不同通道的二次回路信息；对所述通道的二次回路信息进行异常电压回路筛选，确定所述通道的二次回路是否异常，并确定异常的所述通道的二次回路的定位结果，其中，所述二次回路信息包括：通道类型、小室编号、设备编号、端子排编号、端子排位置信息和所述通道的二次回路的电压值。本发明可以利用通道的二次回路的电压值准确判断异常的通道的二次回路，便于运维人员更加掌握二次回路的相关运行状态。

Description

特高压直流换流站二次回路异常定位方法、介质及***

技术领域

本发明涉及特高压直流换流站技术领域，尤其涉及一种特高压直流换流站二次回路异常定位方法、介质及***。

背景技术

特高压直流换流站二次回路的信息有很多种类，第一类数据为一次***运行参数、告警以及保护动作参数；第二类数据为二次***的信号，有二次***自身的信号，软硬压板信号还有温度、压力、电压、电流信号等等，特高压直流换流站内的光纤通讯涉及到的范围很广，有数据采集通道，有控制信号，有通讯信号。如果光纤数据丢失，表现将不一样，有些未造成影响、有些则引起切换***、有些则引起跳闸，因此在确定特高压直流换流站二次回路数字孪生***故障回路时，应考虑所确定回路的各种故障类型。

如果二次回路数据丢失或者断线，一方面没有数据，一方面可能会引起主从***切换，则能保持正常运行；如果主从切换不成功，会引起跳闸(如果涉及到控制相关的数据)；如果数据丢失，将出现多维度异常，例如一根光纤通道，有可能控制的量有几十组或者上百组。特高压直流换流站二次回路电压值一般是不发生大幅度的变化，导致现有技术通过二次回路电压值进行异常判断的效果不佳。

发明内容

本发明实施例提供一种特高压直流换流站二次回路异常定位方法、介质及***，以解决现有技术难以通过二次回路电压准确判断二次回路是否异常的问题。

第一方面，提供一种特高压直流换流站二次回路异常定位方法，包括：

获取特高压直流换流站的不同通道的二次回路信息；

对所述通道的二次回路信息进行异常电压回路筛选，确定所述通道的二次回路是否异常，并确定异常的所述通道的二次回路的定位结果，其中，所述二次回路信息包括：通道类型、小室编号、设备编号、端子排编号、端子排位置信息和所述通道的二次回路的电压值。

第二方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令；所述计算机程序指令被处理器执行时实现如第一方面实施例所述的特高压直流换流站二次回路异常定位方法。

第三方面，提供一种特高压直流换流站二次回路异常定位***，包括：如第二方面实施例所述的计算机可读存储介质。

这样，本发明实施例，可以利用通道的二次回路的电压值准确判断异常的通道的二次回路，便于运维人员掌握二次回路的相关运行状态。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的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是本发明实施例的特高压直流换流站二次回路异常定位方法的流程图；

图2是本发明实施例的通道故障定位的示意图；

图3是本发明实施例的特高压直流换流站二次回路异常定位***的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种特高压直流换流站二次回路异常定位方法。本发明实施例针对特高压直流换流站的通道，通道下连接小室，小室内有不同的装置，装置下面连接着端子排。异常针对的是端子排末端端子故障。如图1所示，本发明实施例的方法包括如下的步骤：

步骤S101：获取特高压直流换流站的不同通道的二次回路信息。

具体的，二次回路信息包括：通道类型、小室编号、设备编号、端子排编号、端子排位置信息和通道的二次回路的电压值。其中，通道类型包括：网络通道、光纤通道和模拟量通道。

步骤S102：对通道的二次回路信息进行异常电压回路筛选，确定通道的二次回路是否异常，并确定异常的通道的二次回路的定位结果。

对于步骤S102，可以有如下的两种具体方式进行判断。

第一种方式：

1、对于任一通道的二次回路，采用该通道的二次回路的电压值计算该通道的二次回路的电压变化值和电压变化率。

具体的，可以每隔预设时间采集一次该通道的二次回路的电压值。预设时间可根据实际情况确定。

具体的，该通道的二次回路的电压变化值的计算式如下：

ΔU＝U_n-1-U_n。

其中，ΔU表示该通道的二次回路的电压变化值，U_n-1表示第n-1次采集的该通道的二次回路的电压值，U_n表示第n次采集的该通道的二次回路的电压值。

具体的，该通道的二次回路的电压变化率的计算式如下：

其中，表示该通道的二次回路的电压变化率，Δt表示相邻两次采集该通道的二次回路的电压值间隔的预设时间。

2、若该通道的二次回路的电压变化值大于该通道类型对应的第一预设阈值，并且该通道的二次回路的电压变化率大于该通道类型对应的第二预设阈值，则确定该通道的二次回路异常。

应当理解的是，不同的通道类型对应的第一预设阈值和第二预设阈值不同，具体可根据经验设置。一般的，模拟量通道的第一预设阈值大于光纤通道的第一预设阈值，光纤通道的第一预设阈值大于网络通道的第一预设阈值。同样的，模拟量通道的第二预设阈值大于光纤通道的第二预设阈值，光纤通道的第二预设阈值大于网络通道的第二预设阈值。

例如，对于模拟量通道，第一预设阈值为3，第二预设阈值为2。例如，模拟量通道的第一预设阈值为3，光纤通道的第一预设阈值为1，网络通道的第一预设阈值为0.1。

3、根据该异常的通道的二次回路的小室编号、设备编号、端子排编号、端子排位置信息确定该异常的通道的二次回路的定位结果。

如图2所示，为方便描述，一共划分为A、B、C、D、E五种等级关系。A代表通道类型，其中，1代表模拟量通道，2代表光纤通道，3代表网络通道。B代表该通道所在的二次回路的小室，数字代表小室的编号。C代表放置在该小室内的设备，数字代表设备编号。D代表各种设备的端子排，数字代表端子排的编号。E代表端子排位置，数字代表位置信息，即位置编号，也是最终的故障位置。这样，选取一条回路A1→B2→C2→D1→E3，代表模拟量通道(A1)在第2个设备小室内的第2个设备的第1列端子排的第3个位置，如果该通道的二次回路发生了异常，则可定位到上述位置。图2中，有闪电的通道的二次回路表示异常的通道。

第二种方式：

1、对于任一通道的二次回路，采用该通道的二次回路的电压值计算该通道的二次回路的电压变化值和电压变化率。

该步骤与第一种方式相同，在此不再赘述。

2、若该通道的二次回路的电压变化值大于该通道类型对应的第三预设阈值，并且该通道的二次回路的电压变化率大于该通道类型对应的第四预设阈值，则将该通道的二次回路的电压变化值和电压变化率进行加权求和得到该通道的二次回路的判别值。

第三预设阈值比第一预设阈值小，第四预设阈值比第二预设阈值小。

加权求和的计算式如下：

其中，U_w表示该通道的二次回路的判别值，w₁表示该通道类型对应的电压变化值的权重，w₂表示该通道类型对应的电压变化率的权重。应当理解的是，通道类型不同，两个权重值也不同，具体可根据经验设置，一般的，电压变化率的权重比电压变化值的权重大。w₁+w₂＝1。

更优选的，虽然电压变化率的权重比电压变化值的权重大，但随着电压的变化情况，电压变化值的权重和电压变化率的权重也会发生变化，具体如下：

(1)若该通道的二次回路的电压变化值大于该通道类型对应的第三预设阈值，并且该通道的二次回路的电压变化率大于该通道类型对应的第四预设阈值，则该通道类型对应的电压变化值的权重为第一预设权重，该通道类型对应的电压变化率的权重为第二预设权重。

(2)若该通道的二次回路的电压变化值大于该通道类型对应的第六预设阈值，并且该通道的二次回路的电压变化率大于该通道类型对应的第七预设阈值，则该通道类型对应的电压变化值的权重为第三预设权重，该通道类型对应的电压变化率的权重为第四预设权重。

第六预设阈值大于第三预设阈值且小于第一预设阈值，第七预设阈值大于第四预设阈值且小于第二预设阈值。

第一预设权重大于第三预设权重且小于第二预设权重，第三预设权重大于第四预设权重。第一预设权重和第二预设权重的和为1，第三预设权重和第四预设权重的和为1。

发明人通过反复试验发现在异常变化过程中，虽然电压变化率的权重应始终大于电压变化值的权重，但电压变化率对异常判断的准确性起到的作用越来越大，因此，将上述的两个权重进行了如上的分段划分。

3、若该通道的二次回路的判别值大于该通道类型对应的第五预设阈值，则确定该通道的二次回路异常。

第五预设阈值可根据经验设置。

4、根据该异常的通道的二次回路的小室编号、设备编号、端子排编号、端子排位置信息确定该异常的通道的二次回路的定位结果。

该步骤与第一种方式相同，在此不再赘述。

由于第一种方式要同时满足电压变化值大于第一预设阈值，电压变化率大于第二预设阈值，才能确定通道的二次回路异常，这有可能导致通道的二次回路已经异常一段时间才判断出来，这样在这段时间继续运行容易导致更大的故障。因此，通过第二种方式可以有效解决这个问题。第二种方式相对于第一种方式，在电压变化值和电压变化率大于较小的阈值时，将计算电压变化值和电压变化率的加权求和值，通过该加权求和值与阈值进行比较，以判断是否故障。电压变化值和电压变化率反映了电压不同的变化情况，一个反映电压变化的跨度，一个反映电压变化的速度。当电压变化速度很快时，表明该通道的二次回路在快速地趋于异常，因此，电压变化率的权重较大，以便更准确地反映通道的变化趋势。通过第二种方式，可以比第一种方式更早发现异常以便进行相应处理，从而有效避免长时间异常未得到及时处理而导致更大的故障。

此外，应当理解的是，正常情况下，采集的模拟量通道的二次回路的电压值大于光纤通道的二次回路的电压值，光纤通道的二次回路的电压值大于网络通道的二次回路的电压值，且一般的，模拟量通道的二次回路的电压值大于50V，光纤通道的二次回路的电压值大于0.1V，网络通道的二次回路的电压值大于0.01V。当不满足上述取值，可直接判断该通道的二次回路异常。本发明实施例的方法是应用于满足上述取值后的场景。

优选的，步骤S102之后，本发明实施例的方法还包括：

用颜色标记并显示异常的通道的二次回路。

这样可便于运维人员更清楚明确地知悉异常的通道的二次回路，以便进行相应处理。

此外，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令；所述计算机程序指令被处理器执行时实现如上述实施例所述的特高压直流换流站二次回路异常定位方法。

此外，本发明实施例还提供一种特高压直流换流站二次回路异常定位***，包括：如上述实施例所述的计算机可读存储介质。

该***是一种数字孪生***，使用C语言作为脚本。

具体的，如图3所示，该***具体包括如下的模块：

虚拟直流控制保护模块，用于获取特高压直流换流站的不同通道的二次回路信息。

具体的，虚拟控制保护模块可获取特高压直流换流站CT(电流互感器)、PT(电压互感器)、传感器等二次回路实体的相关二次回路信息。CT、PT、传感器等二次回路实体的相关二次回路信息是通过采集特高压直流换流站二次回路得到的具体信息，CT、PT、传感器等二次回路实体的相关二次回路信息主要涉及光纤通道、模拟量通道、网络通道，且每一种二次回路信息的数量均包含了若干种。

具体的，虚拟控制保护模块获取的所有的二次回路信息包括：通道类型、小室编号、设备编号、端子排编号、端子排位置信息和通道的二次回路的电压值。

此外，虚拟控制保护模块还可以接收特高压直流换流站控制保护***的相关数据，根据二次回路实体传递的二次回路信息和实际换流站的控制保护***进行对比，对于真实的某个二次回路信息可采用设置为虚拟位置的方式，也可以设置成和实际二次回路信息的具***置相一致。

优选的，虚拟直流控制保护模块包括：交直流站控***、极控***、直流保护***、交流保护***和换流站保护***的虚拟体。交直流站控***、极控***、直流保护***、交流保护***和换流站保护***均为现有的特高压直流换流站控制保护***的常规组成，在此不再赘述。

数据获取模块，用于获取虚拟直流控制保护模块发送的不同通道的二次回路信息。此外，数据获取模块可将接收的不同通道的二次回路信息按通道归类汇总。

数据处理模块，用于接收数据获取模块发送的通道的二次回路信息，若通道的二次回路信息丢失，则重新从数据获取模块获取通道的二次回路信息。

数据分析模块，用于对数据处理模块发送的通道的二次回路信息进行异常电压回路筛选，确定通道的二次回路是否异常，并确定异常的通道的二次回路的定位结果。

优选的，该***还包括：

回路信息输出模块，用于接收数据分析模块发送的通道的二次回路信息，通道的二次回路是否异常的结果，以及，异常的通道的二次回路的定位结果。即正常通道的二次回路信息和异常通道的二次回路信息均传送到回路信息输出模块。

显示模块，用于显示特高压直流换流站的物理链路图，以及，接收的回路信息输出模块发送的全部的通道的二次回路信息、通道的二次回路是否异常的结果和异常的通道的二次回路的定位结果，并根据异常的通道的二次回路的定位结果用颜色标记异常的通道的二次回路。

通过对异常的通道的二次回路进行高亮标记，使运维人员可以直观地看到该异常的通道的二次回路的具***置以及物理链路关系，以提示运行人员这个通道的二次回路存在异常。

优选的，该***还包括：

管理模块，用于控制虚拟直流控制保护模块的运行及与虚拟直流控制保护模块进行信息交换和存储交换的信息，以及，与显示模块进行信息交换和存储交换的信息。

综上，本发明实施例，可以利用通道的二次回路的电压值准确判断异常的通道的二次回路，便于运维人员掌握二次回路的相关运行状态，通过显示异常的通道的二次回路也便于运维人员更直观地了解相关异常。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种特高压直流换流站二次回路异常定位方法，其特征在于，包括：

获取特高压直流换流站的不同通道的二次回路信息；

对所述通道的二次回路信息进行异常电压回路筛选，确定所述通道的二次回路是否异常，并确定异常的所述通道的二次回路的定位结果，其中，所述二次回路信息包括：通道类型、小室编号、设备编号、端子排编号、端子排位置信息和所述通道的二次回路的电压值。

2.根据权利要求1所述的特高压直流换流站二次回路异常定位方法，其特征在于，所述对所述通道的二次回路信息进行异常电压回路筛选的步骤，包括：

对于任一通道的二次回路，采用该通道的二次回路的电压值计算该通道的二次回路的电压变化值和电压变化率；

若该通道的二次回路的所述电压变化值大于该通道类型对应的第一预设阈值，并且该通道的二次回路的所述电压变化率大于该通道类型对应的第二预设阈值，则确定该通道的二次回路异常；

根据该异常的通道的二次回路的小室编号、设备编号、端子排编号、端子排位置信息确定该异常的通道的二次回路的定位结果。

3.根据权利要求1所述的特高压直流换流站二次回路异常定位方法，其特征在于，所述对所述通道的二次回路信息进行异常电压回路筛选的步骤，包括：

对于任一通道的二次回路，采用该通道的二次回路的电压值计算该通道的二次回路的电压变化值和电压变化率；

若该通道的二次回路的所述电压变化值大于该通道类型对应的第三预设阈值，并且该通道的二次回路的所述电压变化率大于该通道类型对应的第四预设阈值，则将该通道的二次回路的所述电压变化值和所述电压变化率进行加权求和得到该通道的二次回路的判别值；

若该通道的二次回路的判别值大于该通道类型对应的第五预设阈值，则确定该通道的二次回路异常；

根据该异常的通道的二次回路的小室编号、设备编号、端子排编号、端子排位置信息确定该异常的通道的二次回路的定位结果。

4.根据权利要求1所述的特高压直流换流站二次回路异常定位方法，其特征在于，所述通道类型包括：模拟量通道、光纤通道和网络通道。

5.根据权利要求1所述的特高压直流换流站二次回路异常定位方法，其特征在于，所述对所述二次回路信息进行异常电压回路筛选的步骤之后，所述方法还包括：

用颜色标记并显示异常的所述通道的二次回路。

6.一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令；所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1～5中任一项所述的特高压直流换流站二次回路异常定位方法。

7.一种特高压直流换流站二次回路异常定位***，其特征在于，包括：如权利要求6所述的计算机可读存储介质。

8.根据权利要求7所述的特高压直流换流站二次回路异常定位***，其特征在于，还包括：

虚拟直流控制保护模块，用于获取特高压直流换流站的不同通道的二次回路信息；

数据获取模块，用于获取所述虚拟直流控制保护模块发送的不同通道的二次回路信息；

数据处理模块，用于接收所述数据获取模块发送的所述通道的二次回路信息，若所述通道的二次回路信息丢失，则重新从所述数据获取模块获取所述通道的二次回路信息；

数据分析模块，用于对所述数据处理模块发送的所述通道的二次回路信息进行异常电压回路筛选，确定所述通道的二次回路是否异常，并确定异常的所述通道的二次回路的定位结果。

9.根据权利要求8所述的特高压直流换流站二次回路异常定位***，其特征在于，还包括：

回路信息输出模块，用于接收所述数据分析模块发送的所述通道的二次回路信息，所述通道的二次回路是否异常的结果，以及，异常的所述通道的二次回路的定位结果；

显示模块，用于显示特高压直流换流站的物理链路图，以及，接收的所述回路信息输出模块发送的全部的所述通道的二次回路信息、所述通道的二次回路是否异常的结果和异常的所述通道的二次回路的定位结果，并根据异常的所述通道的二次回路的定位结果用颜色标记异常的所述通道的二次回路。

10.根据权利要求9所述的特高压直流换流站二次回路异常定位***，其特征在于，还包括：

管理模块，用于控制所述虚拟直流控制保护模块的运行及与虚拟直流控制保护模块进行信息交换和存储交换的信息，以及，与所述显示模块进行信息交换和存储交换的信息。