一种针对变电站一二次设备的智能巡视分析系统及其控制方法与流程

1.本发明涉及电力设备控制技术领域，特别涉及一种针对变电站一二次设备的智能巡视分析系统及其控制方法。


背景技术：

2.随着电网快速发展，变电站基建、变电站改造项目大量建设投产，电网规模日益庞大，结构日趋复杂，电网的安全稳定运行面临严峻挑战。传统继电保护的运行定值、软压板状态、开关量、模拟量以及告警事件的管理方式，采用手工核对、人工判别的工作模式，工作量大、准确率低、时效性差，无法适应继电保护装置实际运行对安全性和可靠性的要求。同时，变电站一次设备与各辅助设备监控系统独立、界面分散、设备覆盖不全、信息上送不完整，设备信息无法有效共享，变电运维人员对管辖设备缺乏有效监控手段；通过多种监测手段获取的设备运行数据无法有效利用，无法实现一次设备健康状态的准确诊断和主动预警。
3.当前信息技术与网络技术的发展，促进了电力系统的数字化与智能化，开发针对保护定值、软压板状态、开关量、模拟量以及隔离开关运行状态的在线监控系统，可以为继保班组成员提供信息化系统支撑，降低工作量、提升工作效率、保证电力系统正常运行。
4.目前的继电保护故障信息主站系统初步具备了对保护装置定值的在线校核功能，能够通过电网的专有数据传输系统获取运行定值，并与基准值进行比较。对保护装置的软压板状态、开关量、模拟量的数据，可以采集获得其运行数据，但普遍没有将其与基准值或门槛值进行有效校核。隔离开关(一次设备)智能巡视分析的现有技术只通过隔离开关的某一类状态量进行设备运行状态的分析，未分析多种状态量之间的关联关系。目前尚未出现有效的方法及系统将保护运行定值、开关量、软压板状态、模拟量等二次设备运行数据以及隔离开关的过热缺陷、外部放电性缺陷等一次设备数据进行集中巡视分析，并未统一校核其运行数据值与基准数据值。
5.现有的技术方案没有实现对保护装置运行数据的集中特维巡视，入口分散，技术人员往往需要打开多个系统对定值、软压板等分别进行比对，无法以变电站为单位进行统一巡视、集中校核。同时，现有技术方案校核功能单一，往往只具备初步比对功能，策略较为单一，与用户的实际预期相比，在系统的易用性、完备性方面均有差距。


技术实现要素：

6.本发明实施例的目的是提供一种针对变电站一二次设备的智能巡视分析系统及其控制方法，通过搭建一二次设备智能巡视分析系统，利用智能巡视分析功能方法，实现继保班组运检班组对所辖变电站的保护运行值和隔离开关的集中巡视分析、在线校核、主动告警。有效降低工作量，提高工作效率，提升系统运行可靠性，保障装置安全运行。
7.为解决上述技术问题，本发明实施例的第一方面提供了一种针对变电站一二次设
备的智能巡视分析系统，包括：配置模块、管理模块、逻辑处理模块和报告生成模块；
8.所述配置模块可配置特维巡视的预设策略；
9.所述管理模块接收子站保护装置运行数据，并发送至所述逻辑处理模块；
10.所述逻辑处理模块依据所述预设策略，对所述子站保护装置运行数据进行校核，得到核对结果；
11.所述报告生成模块依据所述核对结果生成特维巡视结果。
12.进一步地，所述特维巡视的预设策略包括：覆盖厂站及装置、作业周期策略和闲时作业策略。
13.进一步地，所述逻辑处理模块包括：隔离开关巡视校核单元、定值巡视校核单元、软压板巡视校核单元、开关量巡视校核单元和/或模拟量巡视单元。
14.进一步地，所示隔离开关巡视校核单元依据隔离开关预警缺陷种类和预警级别，对获取的所述隔离开关信息进行校核，并依据校核结果发送相应处理策略。
15.进一步地，所述定值巡视校核单元依据所述预设策略，以变电站为单位逐项对所述保护装置的定值运行值与定值基准值及定值误差值进行定值校核，校对结果包括：一致、不一致或校对失败；
16.当所述校对结果为一致时生成所述特维巡视结果，当所述校对结果为不一致或校对失败时发出告警信号。
17.进一步地，所述定值巡视校核单元针对数值型数据的定值，当所述定值运行值与所述定值基准值的差值绝对值小于所述定值误差值时，判断所述校对结果为一致；否则，判断所述校对结果为不一致；
18.所述定值巡视校核单元针对字符型数据的定值，当所述定值运行值与所述定值基准值完全一致时判断所述校对结果为一致，否则判断所述校对结果为不一致；
19.所述定值巡视校核单元在主子站通信中断、数据传输失败或数据传输超时时，判断所述校对结果为校对失败。
20.进一步地，所述定值基准值和所述定值误差值通过ocs系统接口获取或通过定值单文件导入获取。
21.进一步地，所述软压板巡视校核单元依据所述预设策略，以变电站为单位逐项对所述保护装置的软压板运行状态与软压板基准值进行校核，校对结果为一致、不一致或校对失败；
22.当所述校对结果为一致时生成所述特维巡视结果，当所述校对结果为不一致或校对失败时发出告警信号。
23.进一步地，所述软压板巡视校核单元在所述软压板运行状态与所述软压板基准值完全一致时，判断所述校对结果为一致，否则判断所述校对结果为不一致；
24.所述软压板巡视校核单元在主子站通信中断、数据传输失败或数据传输超时时，判断所述校对结果为校对失败。
25.进一步地，所述软压板基准值通过定值单文件导入获取或通过手动配置获取。
26.进一步地，所述开关量巡视校核单元依据所述预设策略，以变电站为单位逐项对所述保护装置的开关量运行状态与开关量基准值进行校核，校对结果包括：一致、不一致或校对失败；
27.当所述校对结果为一致时生成所述特维巡视结果，当所述校对结果为不一致或校对失败时发出告警信号。
28.进一步地，所述开关量巡视校核单元在所述开关量运行状态与开关量基准值完全一致时，判断所述校对结果为一致，否则判断所述校对结果为不一致；
29.所述开关量巡视校核单元在主子站通信中断、数据传输失败或数据传输超时时，判断所述校对结果为校对失败。
30.进一步地，所述开关量基准值通过ocs系统接口获取或通过手动配置获取。
31.进一步地，所述模拟量巡视校核单元依据所述预设策略，以变电站为单位逐项对所述子站保护装置的模拟量进行校核，校对结果包括：一致、不一致或校对失败；
32.当所述校对结果为一致时生成所述特维巡视结果，当所述校对结果为不一致或校对失败时发出告警信号。
33.进一步地，所述模拟量的预设阈值包括：模拟量上下限值、三相平衡门槛值和/或双套保护差值门槛值；
34.所述校对结果包括：所述模拟量是否越限、三相是否平衡和/或双套保护是否同源。
35.进一步地，所述模拟量的预设阈值通过手动配置获取。
36.相应地，本发明实施例的第二方面提供了一种针对变电站一二次设备的智能巡视分析系统控制方法，用于控制上述任一所述的针对变电站一二次设备的智能巡视分析系统，包括如下步骤：
37.获取子站上送的保护装置运行数据；
38.基于预设策略，将所述保护装置运行数据与基准数据进行校核；
39.当所述保护装置运行数据与所述基准数据的校对结果一致时，生成特维巡视结果；
40.当所述保护装置运行数据与所述基准数据的校对结果不一致或校对失败时，发出告警信号。
41.本发明实施例的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
42.通过搭建一二次设备智能巡视分析系统，利用智能巡视分析功能方法，实现继保班组运检班组对所辖变电站的保护运行值和隔离开关的集中巡视分析、在线校核、主动告警。有效降低工作量，提高工作效率，提升系统运行可靠性，保障装置安全运行。
附图说明
43.图1是本发明实施例提供的针对变电站一二次设备的智能巡视分析系统原理图；
44.图2是本发明实施例提供的针对变电站一二次设备的智能巡视分析系统逻辑示意图；
45.图3是本发明实施例提供的隔离开关预警分析示意图。
具体实施方式
46.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发
明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
47.请参照图1和图2，本发明实施例的第一方面提供了一种针对变电站一二次设备的智能巡视分析系统，包括：配置模块、管理模块、逻辑处理模块和报告生成模块；配置模块可配置特维巡视的预设策略；管理模块接收子站保护装置运行数据，并发送至逻辑处理模块；逻辑处理模块依据预设策略，对子站保护装置运行数据进行校核，得到核对结果；报告生成模块依据核对结果生成特维巡视结果。
48.针对变电站一二次设备的智能巡视分析系统按照用户配置的策略，对定值、软压板、开关量、模拟量及隔离开关运行状态发起特维巡视作业；通过通信服务器接收来自子站上送的保护装置及隔离开关的运行信息，包括保护装置的保护定值、软压板、开关量、模拟量。通信服务器将保护定值、软压板、开关量、模拟量运行数据通过报文上送至针对变电站一二次设备的智能巡视分析系统；针对变电站一二次设备的智能巡视分析系统的定值、软压板、开关量、模拟量基准值与误差值数据，共有三种方法获得：从外部osc系统获取、导入基准值单以及人工设定；针对变电站一二次设备的智能巡视分析系统获取到需要的数据后，按照策略对定值、软压板、开关量、模拟量及隔离开关运行状态进行校核；校对结果可以在界面客户端进行展示。
49.上述特维巡视系统通过搭建的针对变电站一二次设备的智能巡视分析系统，利用特维巡视功能方法，实现继保班组对所辖变电站的保护运行定值、开关量、软压板状态、模拟量及隔离开关运行状态的集中巡视、在线校核、主动告警，有效降低工作量，提高工作效率，提升系统运行可靠性，保障装置安全运行。
50.进一步地，特维巡视的预设策略包括：覆盖厂站及装置、作业周期策略和闲时作业策略。
51.特维巡视配置模块用于配置特维巡视的策略，包括：
52.(1)特维巡视作业覆盖的厂站以及装置
53.用户可以选择设置对哪些变电站以及装置开展特维巡视工作；针对某个变电站或某个装置，可以选择对其哪些运行信息进行特维巡视，比如选择定值、软压板、开关量、模拟量及隔离开关运行状态中的几项。
54.(2)特维巡视作业周期策略
55.特维巡视作业多久开展一次，例如一个月开展一次或一年开展一次。
56.(3)特维巡视闲时作业策略
57.由于变电站装置数量大，同时装置的运行值数量多，巡视工作较占用系统资源，因此为了不对白天系统的正常功能产生影响(包括占用通信带宽)，可以设置在作业周期中的某些时间段执行，比如每天晚上23:00到凌晨5:00执行特维巡视工作，当日时间段执行完毕后，如果特维巡视作业没有结束，第二天继续在该时间段执行，直至特维巡视工作完成。
58.在本实施例的一个具体实施方式中，逻辑处理模块包括：隔离开关巡视校核单元、定值巡视校核单元、软压板巡视校核单元、开关量巡视校核单元和/或模拟量巡视单元。
59.具体的，请参照图3，隔离开关巡视校核单元的具体分析方法如下：
60.a)直接或间接表征隔离开关的信息数据有以下各类；
61.部位状态量分类状态量信息数据来源
本体运行信息负荷电流主控系统本体巡检信息热点温度(t1)移动作业本体运行信息环境温度(t0)辅控系统本体巡检信息正常发热温度(t2)移动作业本体巡检信息相间温差(δt)移动作业本体巡检信息相对温差(δ)移动作业本体巡检信息外绝缘破损程度移动作业本体巡检信息均压部件破损程度移动作业本体检修数据套管爬电比距移动作业本体巡检信息紫外放电移动作业机构巡检信息箱体内湿度移动作业机构巡检信息箱体内温度移动作业机构运行信息电机电流辅控系统本体运行信息同厂、同型设备当年被通报的故障信息移动作业
62.b)隔离开关预警缺陷如表1所示；
63.表1
[0064][0065][0066]
c)隔离开关预警级别：总体上分为三级，按照对设备安全运行影响的严重性和紧急程度，将主动预警信号颜色分为蓝色预警、黄色预警和红色预警三类，针对不同的预警级别，采取不同的应急、检测及检修策略。
[0067]
红色预警：表示设备状态量超过相关标准限值，或变化趋势明显。设备可能存在缺陷，并有可能发展为故障，急需采取相应措施。
[0068]
黄色预警：表示设备状态量变化趋势朝标准限值方向发展，但未超过标准限值。设备可能存在隐患，需加强监视或进一步的分析评估。
[0069]
蓝色预警：表示设备单一或部分状态量异常,暂不影响设备运行，设备处于仅需关注或跟踪分析的状态。
[0070]
d)隔离开关预警策略：
[0071]
隔离开关的主动预警形式分为单一状态量的单一预警以及多状态量的综合预警两类。状态预警流程设置为：状态信息量如超出单一状态量预警规则要求值则红色预警，如不超出单一状态量预警规则要求值，则进行多状态综合预警。如表2所示.
[0072]
第一种，单一预警及策略。当单一状态量变化异常已影响设备运行安全时，主动预
警系统应发出红色预警。单一状态量引发的红色预警，应立刻查明缺陷具体原因，并根据缺陷成因对应制定相应处理策略。
[0073]
表2
[0074][0075][0076]
第二种，外部放电性缺陷预警及策略。选取紫外放电作为关键状态量，套管爬电比距、外绝缘破损程度、均压部件破损作为辅助状态量。预警规则规定如下：
[0077]
i当发现有紫外放电时，红色预警，运检策略为尽快停电检修，停电前加强巡检。
[0078]
ii当未发现紫外放电时，参考辅助参量套管爬电比距、外绝缘破损程度、均压部件破损程度，如表3所示。
[0079]
当套管爬电比距满足要求，外绝缘破损或均压部件破损程度为轻微或无破损时，蓝色预警，运检策略为加强巡检，跟踪破损趋势变化；
[0080]
当套管爬电比距满足要求，外绝缘破损或均压部件破损程度为严重破损时，黄色预警，运检策略为加强巡检，尽快停电处理；
[0081]
当套管爬电比距不满足要求，黄色预警，运检策略为加强巡检，尽快安排带电清洗或停电处理。
[0082]
表3
[0083][0084]
第三种，过热缺陷预警及策略。取热点温度(t1)作为关键状态量，环境温度(t0)、正常发热温度(t2)、相间温差(δt)、相对温差(δ)作为辅助状态量。
[0085]
如表4所示，预警规则规定如下：
[0086]
i当t1≥110℃时，红色预警，运检策略为尽快停电检修，停电前加强巡检。
[0087]
ii当110℃》t1＞80℃，参考辅助参量环境温度(t0)、正常发热温度(t2)、相对温差(δ)。
[0088]
当δ≥95％时，红色预警，运检策略为尽快停电检修，停电前加强巡检；
[0089]
当δ＜95％时，黄色预警，运检策略为持续跟踪、加强巡检，必要时停电处理。
[0090]
iii当80℃≥t1＞(t0 10℃)，参考辅助参量环境温度(t0)、正常发热温度(t2)、相间温差(δt)、相对温差(δ)。
[0091]
当δ≥95％时，红色预警，运检策略为尽快停电检修，停电前加强巡检；
[0092]
当95％》δ≥80％时，黄色预警，运检策略为持续跟踪、加强巡检，必要时停电处理；
[0093]
当δ＜80％时，蓝色预警，运检策略为持续跟踪，关注热点温度变化趋势。
[0094]
表4
[0095][0096][0097]
具体的，定值巡视校核单元依据预设策略，以变电站为单位逐项对保护装置的定值运行值与定值基准值及定值误差值进行定值校核，校对结果包括：一致、不一致或校对失败；当校对结果为一致时生成特维巡视结果，当校对结果为不一致或校对失败时发出告警信号。
[0098]
进一步地，定值巡视校核单元针对数值型数据的定值，当定值运行值与定值基准
值的差值绝对值小于定值误差值时，判断校对结果为一致；否则，判断校对结果为不一致；定值巡视校核单元针对字符型数据的定值，当定值运行值与定值基准值完全一致时判断校对结果为一致，否则判断校对结果为不一致；定值巡视校核单元在主子站通信中断、数据传输失败或数据传输超时时，判断校对结果为校对失败。
[0099]
进一步地，定值基准值和定值误差值通过ocs系统接口获取或通过定值单文件导入获取。
[0100]
具体的，软压板巡视校核单元依据预设策略，以变电站为单位逐项对保护装置的软压板运行状态与软压板基准值进行校核，校对结果为一致、不一致或校对失败；当校对结果为一致时生成特维巡视结果，当校对结果为不一致或校对失败时发出告警信号。
[0101]
进一步地，软压板巡视校核单元在软压板运行状态与软压板基准值完全一致时，判断校对结果为一致，否则判断校对结果为不一致；软压板巡视校核单元在主子站通信中断、数据传输失败或数据传输超时时，判断校对结果为校对失败。
[0102]
进一步地，软压板基准值通过定值单文件导入获取或通过手动配置获取。
[0103]
具体的，开关量巡视校核单元依据预设策略，以变电站为单位逐项对保护装置的开关量运行状态与开关量基准值进行校核，校对结果包括：一致、不一致或校对失败；当校对结果为一致时生成特维巡视结果，当校对结果为不一致或校对失败时发出告警信号。
[0104]
进一步地，开关量巡视校核单元在开关量运行状态与开关量基准值完全一致时，判断校对结果为一致，否则判断校对结果为不一致；开关量巡视校核单元在主子站通信中断、数据传输失败或数据传输超时时，判断校对结果为校对失败。
[0105]
进一步地，开关量基准值通过ocs系统接口获取或通过手动配置获取。
[0106]
具体的，模拟量巡视校核单元依据预设策略，以变电站为单位逐项对子站保护装置的模拟量进行校核，校对结果包括：一致、不一致或校对失败；当校对结果为一致时生成特维巡视结果，当校对结果为不一致或校对失败时发出告警信号。
[0107]
进一步地，模拟量的预设阈值包括：模拟量上下限值、三相平衡门槛值和/或双套保护差值门槛值；校对结果包括：模拟量是否越限、三相是否平衡和/或双套保护是否同源。
[0108]
进一步地，模拟量的预设阈值通过手动配置获取。
[0109]
当定值巡视校核单元、软压板巡视校核单元、开关量巡视校核单元、模拟量巡视校核单元全部完成作业时，根据各模块的特维巡视结果，生成本次特维巡视报告；当巡视结果中有不一致项或者失败项时，系统在巡视总报告中高亮展示，并主动告警用户。
[0110]
相应地，本发明实施例的第二方面提供了一种针对变电站一二次设备的智能巡视分析系统控制方法，用于控制上述任一的针对变电站一二次设备的智能巡视分析系统，包括如下步骤：
[0111]
步骤s100，获取子站上送的保护装置运行数据。
[0112]
步骤s200，基于预设策略，将保护装置运行数据与基准数据进行校核。
[0113]
步骤s300，当保护装置运行数据与基准数据的校对结果一致时，生成特维巡视结果。
[0114]
步骤s400，当保护装置运行数据与基准数据的校对结果不一致或校对失败时，发出告警信号。
[0115]
本发明实施例旨在保护一种针对变电站一二次设备的智能巡视分析系统及其控
制方法，其中特维巡视系统包括：配置模块、管理模块、逻辑处理模块和报告生成模块；配置模块可配置特维巡视的预设策略；管理模块接收子站保护装置运行数据，并发送至逻辑处理模块；逻辑处理模块依据预设策略，对子站保护装置运行数据进行校核，得到核对结果；报告生成模块依据核对结果生成特维巡视结果。上述技术方案具备如下效果：
[0116]
通过搭建一二次设备智能巡视分析系统，利用智能巡视分析功能方法，实现继保班组运检班组对所辖变电站的保护运行值和隔离开关的集中巡视分析、在线校核、主动告警。有效降低工作量，提高工作效率，提升系统运行可靠性，保障装置安全运行。
[0117]
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。