一种电网事故跳闸信息分类提取和辅助决策方法与流程

1.本发明涉及应用于调度运行的设备危急缺陷辅助决策工具技术领域，具体为一种电网事故跳闸信息分类提取和辅助决策方法。


背景技术：

[0002][0003]
截至目前临沂供电公司局属变电站数量已经达到315座，加上各类用户站(包含电铁牵引站，重要工业用户等)，现在临沂地区变电站数量已超过 350座；各电压等级输电线路586条，总长度约为9800千米；在变电站中安装的测控装置、保护装置、安全稳定控制系统数量更是庞大，并且由于出产厂家不同型号繁多，给日常的设备运维、调度运行值班、缺陷处理带来了新的挑战。在日常调控运行工作中，涉及各种报表汇总和填报，其中恶劣天气条件和重大节假日的电力设备跳闸信息报表是其中关键一项。尤其是在恶劣天气情况下，跳闸情况集中并且数量较多，而且各部门要求的统计时间和范围不尽一致。在此期间下，调度员不仅要关注电网实时运行情况，执行当值的停送电操作，进行事故的紧急处理，同时还需要耗费调度人员大量精力保证跳闸信息快速、准确汇总，这无疑加重了调度人员的工作负担，而且不利于事故快速准确处置，给电网安全稳定运行造成隐患。
[0004]
随着电力系统规模空前扩大和现代化水平的提升，单纯依靠调度人员工作经验积累和传统人工汇总填报，已不能够完全满足报表时间要求和多元化需要。因此，需要研究协助工作的工具，帮助调度人员能够在最短实现跳闸信息的分类汇总。随着人工智能、数据库技术的发展，值班调度员在第一时间做出判断，跳闸信息中soe动作信息所反映的保护是否正确动作，并制定相应的应对策略，通知领导和相关的责任单位责任人。
[0005]
单纯依靠调度人员人工分类汇总和分析，存在以下不合理之处：
[0006]
(1)以往数据统计依靠人工层层报送、审核的方式，耗费大量的人力、物力，尤其是恶劣天气和重大节假日保电时段下，调度运行人员耗费过多精力在数据统计方面，无法集中更多的精力关注电网实时运行情况。
[0007]
(2)不能实现数据的多维度快速筛选，无法满足实际工作的各种需求，不便于调度员多样化统计。
[0008]
(3)如遇较为复杂的故障形式或者同一时间内集中出现大量故障，远动信号刷屏，依靠调控人员无法准确全面地掌握保护是否正确动作，遗漏重要分合闸信号导致调控人员做出错误判断，甚至出现误调度的情况。
[0009]
目前尚未查询到已有技术和管理手段在电网跳闸信息的分类汇总和保护信息辅助决策方面的应用，在调度运行方面以人工查阅和汇总填报为主，保护信息的分析判断依赖调控人员的经验积累，因此电网事故跳闸信息分类提取和辅助决策工具填补了一定程度的空白。


技术实现要素：

[0010]
本发明的目的在于提供一种电网事故跳闸信息分类提取和辅助决策方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
[0011]
随着电力系统规模空前扩大和现代化水平的提升，单纯依靠调度人员工作经验积累和传统人工汇总填报，已不能够完全满足报表时间要求和多元化需要。因此，需要研究电网跳闸信息的分类提取和辅助决策工具，实现分时间段、分区域、分电压等级自动统计，并实现跳闸信息分类汇总，方便调度人员应对不同范围口径下报表的需要；协助调度人员能够全面迅速地完成相关保护信息的判别。设计一种应用于调度运行的设备危急缺陷辅助决策工具，主要实现以下几种功能：
[0012]
(1)实现跳闸信息的自动统计，选定某一时间区间，从众多信号中筛选出跳闸信息，统计跳闸线路明细、跳闸次数。
[0013]
(2)数据多维筛选：实现数据的分时间段、分电压等级、分区域、分变电站的多维度筛选，满足实际工作的各种需求，便于调度员多样化统计。
[0014]
(3)自动生成分析报告，自动对筛选情况进行分析，生成分析报告，包括各个区域内跳闸数量，恢复送电数量，未恢复数量等，省去了调度人员汇总分析的时间。在分析汇总完成后可以由一区发往三区。
[0015]
(4)相关保护信息的判别：从自动化系统中提取soe信息中保护出口信息，与专家库中跳闸线路保护定值单配置情况汇总分析，综合开关的合分闸动作信息，判定相关保护及重合闸是否正确动作，为调控人员提供辅助决策，便于后续检修人员发现可能存在的设备缺陷。
[0016]
该工具基于scada系统，创建事故跳闸数据专家库，从scada历史数据库中，自动检索开关变位信息、事故总信息、重合闸信息、负荷损失，并形成跳闸记录，当该线路事故处理完毕，恢复送电时，自动追寻恢复送电时间。在变电站信息中加入位置标签，实现跳闸设备的分区域汇总；从scada历史数据库中，检索某条跳闸线路开关变位信息，保护动作信息，重合闸信息，对比该条线路配置保护的类型，判定是否属于保护自身闭锁重合闸、多重故障闭锁重合闸、保护不正确动作等多种情况进行综合分析，协助调度人员快速研判相关保护是否正确动作，通知现场检修人员检查并消除可能存在的隐患。该工具整体由以下几个部分构成：数据提取部分；事故信息匹配部分；跳闸记录形成部分；跳闸记录汇总分析部分；保护信息辅助研判部分。
[0017]
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电网事故跳闸信息分类提取和辅助决策方法，包括电网内网的安全ⅰ区和安全ⅲ区，所述的电网内网的安全ⅰ区内设置有依次电连接的数据提取单元、事故信息匹配单元、跳闸记录形成单元以及跳闸记录汇总分析单元；
[0018]
所述的事故信息匹配单元还电连接有相关保护信息判别单元；
[0019]
所述的电网内网的安全ⅲ区内设置有主程序，主程序包括oms系统和oa 系统。
[0020]
优选的，所述的数据提取单元从scada历史数据库中提取遥信信息，包含时标、信息类型、设备名称、开关分合闸信息等数据，数据提取部分在历史数据库中完成，对开关分位信息进行提取，对线路开关、电容器开关进行甄别，对含有电容器关键字的开关进行自动过滤。
[0021]
优选的，所述的事故信息匹配单元匹配同一时刻、同一变电站的事故总信息，若存在事故总信息，则判定为跳闸，若不存在，则为开关正常分闸操作。
[0022]
优选的，所述的跳闸记录形成单元判定为跳闸后，对同一时刻的重合闸信息、保护信息进行提取，并与跳闸数据专家库中的典型跳闸信息进行比对，形成跳闸记录。
[0023]
优选的，所述的跳闸记录汇总分析单元用于整合跳闸记录，跳闸记录中包含跳闸时间、区域、跳闸开关、变电站、电压等级、重合闸情况、损失负荷情况、送电时间等关键信息，在分时间段、分电压等级、分区域筛选完成后，该工具可以自动生成分析报告，形成相应的文件发往安全三区网络，便于调度员在其他系统中填报或者经一款可以接入山东电网调度管理应用的数据接口，形成最终的调度记录。
[0024]
优选的，所述的相关保护信息判别单元根据区域电网线路的一次信息和线路保护定值单信息，形成保护信息专家库，库中内容包含区域电网的线路的一次信息、设备定值单提供的保护配置类型：如纵联差动保护、距离保护、零序保护、过流保护，保护时段，有关线路重合闸投入和闭锁的特殊要求。
[0025]
优选的，所述的电网内网的安全ⅰ区中的跳闸记录汇总分析单元与所述的电网内网的安全ⅲ区中的主程序为单项数据传输，且数据传输方向为跳闸记录汇总分析单元将数据传输至电网内网的安全ⅲ区中的主程序中。
[0026]
优选的，所述的主程序中经过提取后的故障信息需要对比保护动作信息、重合闸信息以及重合闸信息后开关的合闸情况，判断跳闸过程中保护动作是否存在异常，提醒调控人员进行复核、检查，根据历史调度记录和地区数据形成本地区的保护信息专家库，根据现阶段电网实时更新变化的情况，通过不断进行深度机器学习不断扩充专家库的规模，同时，遍历专家库原有内容，如不包含此条新数据，则将新收集新信息加入本地区保护信息专家库，实现数据库的实时滚动更新。
[0027]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0028]
1、改变了以往数据统计依靠人工层层报送、审核的方式，实现跳闸信息自动统计，节省了大量的人力、物力，尤其是恶劣天气和重大节假日保电时段下，调度运行人员不必耗费过多精力在数据统计方面，可以更多的关注电网实时运行情况。
[0029]
2、实现数据的分时间段、分电压等级、分区域、分变电站的多维度筛选，满足实际工作的各种需求，便于调度员多样化统计。
[0030]
3、在筛选完成后，该工具自动对筛选情况进行分析，生成分析报告，包括各个区域内跳闸数量，恢复送电数量，未恢复数量等，省去了调度人员汇总分析的时间。
[0031]
4、该工具基于scada系统，数据的提取、统计、分析均在安全一区网络内完成，而调度人员上报报表需在oms系统、oa系统等安全三区网络。为方便数据上报，在数据统计分析完成后可以由一区发往三区。
[0032]
5、该工具从自动化系统中提取soe信息中保护动作信息，与专家库中跳闸线路保护定值单配置情况汇总分析，综合开关的合分闸动作信息，判定相关保护及重合闸是否正确动作，为调控人员提供辅助决策，便于后续检修人员发现可能存在的设备缺陷。
附图说明
[0033]
图1为发明的结构框图。
[0034]
图2为本发明中数据提取单元提取的关键信息包含内容图。
[0035]
图3为本发明中事故信息匹配单元的判断方法示意图。
[0036]
图4为本发明中跳闸记录形成单元的结构框图。
[0037]
图5为本发明中跳闸记录分析单元分析报告的传递过程示意图。
[0038]
图6为本发明中保护信息专家库包含内容示意图。
[0039]
图7为本发明中相关信息判别单元的判别方法示意图。
具体实施方式
[0040]
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。
[0041]
请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种电网事故跳闸信息分类提取和辅助决策方法，包括电网内网的安全ⅰ区和安全ⅲ区，所述的电网内网的安全ⅰ区内设置有依次电连接的数据提取单元、事故信息匹配单元、跳闸记录形成单元以及跳闸记录汇总分析单元；
[0042]
所述的事故信息匹配单元还电连接有相关保护信息判别单元；
[0043]
所述的电网内网的安全ⅲ区内设置有主程序，主程序包括oms系统和oa 系统。
[0044]
具体而言，所述的数据提取单元从scada历史数据库中提取遥信信息，包含时标、信息类型、设备名称、开关分合闸信息等数据，数据提取部分在历史数据库中完成，对开关分位信息进行提取，对线路开关、电容器开关进行甄别，对含有电容器关键字的开关进行自动过滤。关键信息包含的数据如图2所示。
[0045]
具体而言，所述的事故信息匹配单元匹配同一时刻、同一变电站的事故总信息，若存在事故总信息，则判定为跳闸，若不存在，则为开关正常分闸操作。
[0046]
具体而言，所述的跳闸记录形成单元判定为跳闸后，对同一时刻的重合闸信息、保护信息进行提取，并与跳闸数据专家库中的典型跳闸信息进行比对，形成跳闸记录。
[0047]
跳闸数据专家库中典型跳闸信息实时滚动更新，具备自我学习能力。当匹配到原专家库中不存在的跳闸信息，经过提取筛选后，作为新的构成元素加入典型跳闸信息库中，保证跳闸数据专家库的涵盖范围的全面性。
[0048]
具体而言，所述的跳闸记录汇总分析单元用于整合跳闸记录，跳闸记录中包含跳闸时间、区域、跳闸开关、变电站、电压等级、重合闸情况、损失负荷情况、送电时间等关键信息，在分时间段、分电压等级、分区域筛选完成后，该工具可以自动生成分析报告，形成相应的文件发往安全三区网络，便于调度员在其他系统中填报或者经一款可以接入山东电网调度管理应用的数据接口，形成最终的调度记录。主程序部署在电网内网ⅰ区、ⅲ区，两者之间需要数据单向传输，传输过程需要授权通道，改变以往通过调度台调度人员人工分析汇总的缺点，有效降低调度员的工作负担，提高了工作的效率。装置和分析报告的传递过程如图5所示：
[0049]
具体而言，所述的相关保护信息判别单元根据区域电网线路的一次信息和线路保护定值单信息，形成保护信息专家库，库中内容包含区域电网的线路的一次信息、设备定值
单提供的保护配置类型：如纵联差动保护、距离保护、零序保护、过流保护，保护时段，有关线路重合闸投入和闭锁的特殊要求。其它信息如联切开关情况，保护信息专家库构成如图6所示。
[0050]
具体而言，所述的电网内网的安全ⅰ区中的跳闸记录汇总分析单元与所述的电网内网的安全ⅲ区中的主程序为单项数据传输，且数据传输方向为跳闸记录汇总分析单元将数据传输至电网内网的安全iii区中的主程序中。
[0051]
具体而言，所述的主程序中经过提取后的故障信息需要对比保护动作信息、重合闸信息以及重合闸信息后开关的合闸情况，判断跳闸过程中保护动作是否存在异常，提醒调控人员进行复核、检查，根据历史调度记录和地区数据形成本地区的保护信息专家库，根据现阶段电网实时更新变化的情况，通过不断进行深度机器学习不断扩充专家库的规模，同时，遍历专家库原有内容，如不包含此条新数据，则将新收集新信息加入本地区保护信息专家库，实现数据库的实时滚动更新。
[0052]
1)有保护动作信息，有重合闸启动信息，无开关合闸信息：可能存在开关拒动情况；
[0053]
2)有保护动作信息，无重合闸启动信息：由故障情况和定值单信息联合分析，存在重合闸未投入或者保护闭锁重合闸的情况；
[0054]
3)无保护动作信息，有开关变位信息：可能保护装置存在问题或者定值存在问题的情况。
[0055]
不同电压等级线路保护配置情况如下表所示：
[0056]
表1不同电压等级线路保护配置情况表
[0057]
电压等级配置保护类型220kv纵联差动保护、距离保护、零序保护110kv纵联差动保护、距离保护、零序保护35kv纵联差动保护、过流保护10kv纵联差动保护、过流保护
[0058]
无重合闸信息包含的情况如下：
[0059]
1)现场未投入重合闸；
[0060]
2)多相故障跳闸或者保护区段闭锁重合闸；
[0061]
3)重合闸部分出现故障。
[0062]
1、改变了以往数据统计依靠人工层层报送、审核的方式，实现跳闸信息自动统计，节省了大量的人力、物力，尤其是恶劣天气和重大节假日保电时段下，调度运行人员不必耗费过多精力在数据统计方面，可以更多的关注电网实时运行情况。
[0063]
2、实现数据的分时间段、分电压等级、分区域、分变电站的多维度筛选，满足实际工作的各种需求，便于调度员多样化统计。
[0064]
3、在筛选完成后，该工具自动对筛选情况进行分析，生成分析报告，包括各个区域内跳闸数量，恢复送电数量，未恢复数量等，省去了调度人员汇总分析的时间。
[0065]
4、该工具基于scada系统，数据的提取、统计、分析均在安全一区网络内完成，而调度人员上报报表需在oms系统、oa系统等安全三区网络。为方便数据上报，在数据统计分析完成后可以由一区发往三区。
[0066]
5、该工具从自动化系统中提取soe信息中保护动作信息，与专家库中跳闸线路保护定值单配置情况汇总分析，综合开关的合分闸动作信息，判定相关保护及重合闸是否正确动作，为调控人员提供辅助决策，便于后续检修人员发现可能存在的设备缺陷。
[0067]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。