一种用于评估变电站信号传输系统的装置和方法与流程

1.本发明涉及变电站技术领域，具体涉及一种用于评估变电站信号传输系统的装置和方法。


背景技术：

2.变电站是指电力系统中对电压和电流进行变换，接受电能及分配电能的场所，在发电厂内的变电站是升压变电站，其作用是将发电机发出的电能升压后馈送到高压电网中。
3.变电站内的电气设备分为一次设备和二次设备，一次设备指直接生产、输送、分配和使用电能的设备，主要包括变压器、高压断路器、隔离开关、母线、避雷器、电容器、电抗器等，变电站的二次设备是指对一次设备和系统的运行工况进行测量、监视、控制和保护的设备，它主要由包括继电保护装置、自动装置、测控装置、计量装置、自动化系统以及为二次设备提供电源的直流设备。
4.而对变电站二次设备监控的数据进行处理可实现自动化的变电站无人巡检工作，现有的变电站信号传输系统评估系统还存在的缺陷如下：仅能评估变电站升压后接入电网的稳定性，并根据升压后的稳定性来评估变电站的运行质量，无法识别接入变电站之前的数据不稳定情况，从而导致产生评估变电站的运行质量精度低的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种用于评估变电站信号传输系统的装置和方法，以解决现有技术中无法识别接入变电站之前的数据不稳定情况，从而导致产生评估变电站的运行质量精度低的问题的技术问题。
6.为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：一种用于评估变电站信号传输系统的装置，包括：变电前信号测量单元，用于测量多个经过变电设备变换之前的目标对象；变电设备调频单元，用于调控所述变电设备的变压等级；变电后信号测量单元，用于测量多个经过变电设备变换之后的目标对象；信号集成传输单元，用于将所述变电前信号测量单元、变电设备调频单元和变电后信号测量单元的数据通过不同的信道发送至数据处理系统；数据处理系统，用于接收并处理所述变电前信号测量单元、变电设备调频单元和变电后信号测量单元的数据；所述数据处理系统接收所述变电前信号测量单元、变电设备调频单元和变电后信号测量单元的数据，并通过参数关联模块创建所述变电设备变换之前的多个所述目标对象之间的第一函数关系式以及所述变电设备变换之后的多个所述目标对象之间的第二函数关系式，且通过评估模块分析所述第一函数关系式与第二函数关系式之间的变换系数以确
定所述变电设备变电前后的工作稳定性，所述评估模块根据接收的所述变电前信号测量单元与所述变电后信号测量单元的数据时间差以确定所述信号集成传输单元的传输稳定性。
7.作为本发明的一种优选方案，所述变电前信号测量单元基于所述变电设备的变电性质选取监测所述目标对象，所述变电后信号测量单元选取监测与所述变电前信号测量单元相同的所述目标对象；所述目标对象与所述变电设备的变电性质调控正相关，所述变电设备的变电性质包括电压升压操作和电压降压操作。
8.作为本发明的一种优选方案，所述数据处理系统内还设有数学关系库，所述数学关系库内存储有用于反映所述目标对象在电力系统中的函数关系式，且所述函数关系式用于计算所述变电设备的工作稳定性；所述参数关联模块从数学关系库内选择表示所述目标对象关联关系的第一函数关系式以及第二函数关系式。
9.作为本发明的一种优选方案，所述数据处理系统包括存储模块，所述存储模块用于保存接收的所述变电前信号测量单元、变电设备调频单元和变电后信号测量单元的数据；频次记录模块，用于自动更新所述存储模块保存所述变电前信号测量单元的输出数据的次数，以及自动更新所述存储模块保存所述变电后信号测量单元的输出数据的次数；时间记录模块，用于自动生成所述存储模块保存同一频次的所述变电前信号测量单元的输出数据的第一时间点以及所述变电前信号测量单元的输出数据的第二时间点。
10.作为本发明的一种优选方案，所述评估模块分析所述信号集成传输单元的工作稳定性的实现过程为：所述评估模块提取所述存储模块记录同一频次的所述变电前信号测量单元的第一时间点以及所述变电后信号测量单元的第二时间点，计算所述第一时间点与第二时间点之间的时间差；根据所述存储模块更新每个频次的数据的时间差确定所述信号集成传输单元的工作稳定性。
11.作为本发明的一种优选方案，所述评估模块分析所述变电设备变电前的工作稳定性的实现过程为：基于所述变电设备的变电性质区分所述变电设备直接调控的目标对象以及所述变电设备间接调控的目标对象，将间接调控的目标对象作为自变量且将直接调控的目标对象作为因变量以确定所述第一函数关系式以及第二函数关系式；确定所述自变量与因变量之间的比例系数的活动范围；基于所述变电前信号测量单元实时监测的直接调控的目标对象数据以及间接调控的目标对象数据，计算所述第一函数关系式的自变量与因变量之间的实际比例系数；对比所述实际比例系数与所述比例系数的活动范围来确定所述变电设备变电前的工作稳定性。
12.作为本发明的一种优选方案，创建二维坐标系，且以获取所述变电前信号测量单元以及变电后信号测量单元中直接调控的目标对象的时间点作为横坐标，以获取的直接调
控的目标对象数据作为横坐标；所述评估模块确定所述二维坐标系内的所述变电前信号测量单元超出设定阈值的直接调控的目标对象数据，以及所述二维坐标系内的所述变电后信号测量单元超出设定阈值的直接调控的目标对象数据，以确定所述变电设备变电前后的工作稳定性的变化时间点。
13.作为本发明的一种优选方案，所述评估模块分析所述变电设备变电后的工作稳定性的实现过程为：从所述存储模块内选择所述变电前信号测量单元输出的直接调控的目标对象的数据，并选择同一频次的所述变电后信号测量单元输出的直接调控的目标对象的数据；计算同一频次的所述直接调控的目标对象的数据之间的比值；将所述比值与所述变电设备调频单元输出的变压等级进行对比，确定所述变电设备变电后的工作稳定性。
14.为解决上述技术问题，本发明还进一步提供下述技术方案：一种用于评估变电站信号传输系统的装置的评估方法，包括以下步骤：步骤100、基于变电设备的变电性质，选择测量接入变电设备变电前的目标对象以及经过所述变电设备变电后的目标对象；步骤200、将所述目标对象的数据经过信号传输系统发送至数据处理系统，所述数据处理系统接收所述目标对象的数据并保存在存储模块形成数据库，统计所述数据库内每次保存所述目标对象的数据的时间点；步骤300、创建所述目标对象的函数关系式，且基于所述函数关系式中多个所述目标对象的比例系数判断所述变电设备变电前的稳定性；步骤400、根据入变电设备变电前的目标对象以及经过所述变电设备变电后的目标对象之间的比值确定所述变电设备变电后的稳定性。
15.本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：本发明通过先确定变电站接入电网进行变电前的数据稳定性，再来评估变电站的变电设备稳定性，从而提高了对变电站的变电设备自动化体检的准确性，并从多角度来判断变电站的变电设备工作稳定性，另外，通过提取同一组频次的变电设备前后的传输时间来确定信号传输系统的工作稳定性。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
17.图1为本发明实施例提供的评估装置的结构框图；图2为本发明实施例提供的评估方法的流程示意图。
18.图中的标号分别表示如下：1
‑
变电前信号测量单元；2
‑
变电设备调频单元；3
‑
变电后信号测量单元；4
‑
信号集成传输单元；5
‑
数据处理系统；
51
‑
参数关联模块；52
‑
评估模块；53
‑
数学关系库；54
‑
存储模块；55
‑
频次记录模块；56
‑
时间记录模块。
具体实施方式
19.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，所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.如图1所示，本发明提供了一种用于评估变电站信号传输系统的装置和方法，本实施方式的评估系统通过先确定变电站接入电网进行变电前的数据稳定性，再来评估变电站的变电设备稳定性，从而提高了对变电站的变电设备自动化体检的准确性，另外，通过提取同一组频次的变电设备前后的传输时间来确定信号传输系统的工作稳定性。
21.用于评估变电站信号传输系统的装置具体包括：变电前信号测量单元1、变电设备调频单元2、变电后信号测量单元3、信号集成传输单元4和数据处理系统5。
22.变电前信号测量单元1用于测量多个经过变电设备变换之前的目标对象，变电设备调频单元2用于调控变电设备的变压等级；变电后信号测量单元3用于测量多个经过变电设备变换之后的目标对象。
23.其中，变电前信号测量单元1基于变电设备的变电性质选取监测目标对象，变电后信号测量单元3选取监测与变电前信号测量单元1相同的目标对象，目标对象与变电设备的变电性质调控正相关，变电设备的变电性质包括电压升压操作和电压降压操作。
24.信号集成传输单元4用于将变电前信号测量单元1、变电设备调频单元2和变电后信号测量单元3的数据通过不同的信道发送至数据处理系统5；数据处理系统5用于接收并处理变电前信号测量单元1、变电设备调频单元2和变电后信号测量单元3的数据。
25.数据处理系统5接收变电前信号测量单元1、变电设备调频单元2和变电后信号测量单元3的数据，并通过参数关联模块51创建变电设备变换之前的多个目标对象之间的第一函数关系式以及变电设备变换之后的多个目标对象之间的第二函数关系式，且通过评估模块52分析第一函数关系式与第二函数关系式之间的变换系数以确定变电设备变电前后的工作稳定性，评估模块52根据接收的变电前信号测量单元1与变电后信号测量单元3的数据时间差以确定信号集成传输单元4的传输稳定性。
26.数据处理系统5包括存储模块54，频次记录模块55和时间记录模块56。
27.存储模块54用于保存接收的变电前信号测量单元1、变电设备调频单元2和变电后信号测量单元3的数据；频次记录模块55用于自动更新存储模块54保存变电前信号测量单元1的输出数据的次数，以及自动更新存储模块54保存变电后信号测量单元3的输出数据的次数；时间记录模块56用于自动生成存储模块54保存同一频次的变电前信号测量单元1的输出数据的第一时间点以及变电前信号测量单元1的输出数据的第二时间点。
28.评估模块52分析信号集成传输单元4的工作稳定性的实现过程为：评估模块52提取存储模块54记录同一频次的变电前信号测量单元1的第一时间点以及变电后信号测量单元3的第二时间点，计算第一时间点与第二时间点之间的时间差，根
据存储模块54更新每个频次的数据的时间差确定信号集成传输单元4的工作稳定性。
29.数据处理系统5内还设有数学关系库53，数学关系库53内存储有用于反映目标对象在电力系统中的函数关系式，且函数关系式用于计算变电设备的工作稳定性。
30.参数关联模块51从数学关系库53内选择表示目标对象关联关系的第一函数关系式以及第二函数关系式。
31.评估模块52分析变电设备变电前的工作稳定性的实现过程为：基于变电设备的变电性质区分变电设备直接调控的目标对象以及变电设备间接调控的目标对象，将间接调控的目标对象作为自变量且将直接调控的目标对象作为因变量以确定第一函数关系式以及第二函数关系式；确定自变量与因变量之间的比例系数的活动范围；基于变电前信号测量单元1实时监测的直接调控的目标对象数据以及间接调控的目标对象数据，计算第一函数关系式的自变量与因变量之间的实际比例系数；对比实际比例系数与比例系数的活动范围来确定变电设备变电前的工作稳定性。
32.从而排除由于变电前的目标对象的数据不稳定，导致变电设备变电后的目标对象的数据不稳定，从而降低变电设备工作稳定性的误判概率。
33.进一步的判断变电设备工作前的目标对象稳定性的实现步骤为：创建二维坐标系，且以获取变电前信号测量单元1以及变电后信号测量单元3中直接调控的目标对象的时间点作为横坐标，以获取的直接调控的目标对象数据作为横坐标。
34.确定二维坐标系内的变电前信号测量单元1超出设定阈值的直接调控的目标对象数据，以及二维坐标系内的变电后信号测量单元3超出设定阈值的直接调控的目标对象数据，以确定变电设备变电前后的工作稳定性的变化时间点。
35.其中需要特别说明的是，变电前信号测量单元1的设定阈值与变电后信号测量单元3的设定阈值，具有与变电前信号测量单元1和变电后信号测量单元3中同类型直接调控的目标对象数据相同的比值关系。
36.当变电前信号测量单元1直接调控的目标对象数据超出设定阈值，那么同时该变电后信号测量单元3可以监测到同一目标对象超过设定阈值，确定变电设备变电前的工作稳定性的变化时间点。
37.当变电前信号测量单元1直接调控的目标对象数据超出设定阈值，变电后信号测量单元3监测到同一目标对象未超过设定阈值，则确定该变电设备的工作稳定性的变化时间点。
38.评估模块52分析变电设备变电后的工作稳定性的实现过程为：从存储模块54内选择变电前信号测量单元1输出的直接调控的目标对象的数据，并选择同一频次的变电后信号测量单元3输出的直接调控的目标对象的数据；计算同一频次的直接调控的目标对象的数据之间的比值；将比值与变电设备调频单元2输出的变压等级进行对比，确定变电设备变电后的工作稳定性。
39.因此如图2所示，本发明还提供了一种用于评估变电站信号传输系统的装置的评估方法，包括以下步骤：步骤100、基于变电设备的变电性质，选择测量接入变电设备变电前的目标对象以
及经过变电设备变电后的目标对象；步骤200、将目标对象的数据经过信号传输系统发送至数据处理系统，数据处理系统接收目标对象的数据并保存在存储模块形成数据库，统计数据库内每次保存目标对象的数据的时间点；步骤300、创建目标对象的函数关系式，且基于函数关系式中多个目标对象的比例系数判断变电设备变电前的稳定性；步骤400、根据入变电设备变电前的目标对象以及经过变电设备变电后的目标对象之间的比值确定变电设备变电后的稳定性。
40.本实施方式的评估系统通过先确定变电站接入电网进行变电前的数据稳定性，再来评估变电站的变电设备稳定性，从而提高了对变电站的变电设备自动化体检的准确性，并从多角度来判断变电站的变电设备工作稳定性，另外，通过提取同一组频次的变电设备前后的传输时间来确定信号传输系统的工作稳定性。
41.以上实施例仅为本技术的示例性实施例，不用于限制本技术，本技术的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本技术的实质和保护范围内，对本技术做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本技术的保护范围内。