一种基于智能录波器的继电保护装置缺陷检测方法及系统与流程

1.本技术涉及继电保护领域，尤其涉及一种基于智能录波器的继电保护装置缺陷检测方法及系统。


背景技术：

2.继电保护装置是保护电网安全的重要设备，当设备存在缺陷时，会出现因保护功能缺失而影响电网安全的情况，因此对继电保护装置开展缺陷检测是电力运检中一项重要的工作。缺陷检测的常用方法是日常巡视和定期检查。目前变电站已逐步实现无人值守，日常巡视工作也随之减少，而定期检查工作间隔周期较长，不能及时发现继电保护装置缺陷并处理。
3.进行继电保护装置的缺陷检查可以通过查看智能电子装置设备的运行状态信息得到自检信息，而自检信息通常只能反映某一元件的工作异常状态，对该异常元件可能引起怎样的缺陷，仍然需要人工深入检测。由于元件较多、信息量大、离散度高，容易对检测人员造成干扰，开展缺陷分析对个人经验和专业水平要求也较高。人工缺陷检测效率较低，维护成功较高。


技术实现要素：

4.本技术提供一种基于智能录波器的继电保护装置缺陷检测方法及系统，提高缺陷检测效率，降低维护成本。
5.一方面，本技术提供一种基于智能录波器的继电保护装置缺陷检测方法，包括：
6.获取智能变电站设备数据；
7.根据所述智能变电站设备数据，生成继电保护装置缺陷特征数据；
8.将所述继电保护装置缺陷特征数据存储到数据库中；
9.根据缺陷检测任务，确定待检测设备以及待检测设备的功能指标；
10.根据所述待检测设备以及所述待检测设备的功能指标，匹配数据库中的与待检测设备相关联的继电保护装置缺陷特征数据；
11.根据所述待检测设备及所述待检测设备的功能指标，通过智能录波器管理单元调取待检测设备数据；
12.通过所述对待检测设备数据与所述继电保护装置缺陷特征数据进行缺陷分析，生成缺陷报告。
13.可选的，获取智能变电站设备数据的方法包括：
14.通过电力调度数据网连接智能电网调度控制系统，以获取主接线模型；
15.通过电力调度数据网连接全站系统配置文件管控系统，以获取全站系统配置文件；
16.解析获取的全站系统配置文件，以生成全站系统配置文件模型；
17.通过电力调度数据网连接智能录波器管理单元，进而从过程层网络、站控层网络
调取本地设备的配置数据、状态数据。
18.可选的，所述配置数据包括定值文件、档案文件、智能电子装置实例配置文件、智能电子装置二次回路实例配置文件、交换机配置描述文件；所述状态数据包括故障波文件、状态文件、告警文件、巡视报告。
19.可选的，生成继电保护装置缺陷特征数据包括：
20.对智能变电站数据进行分类，得到分类数据；
21.根据所述分类数据生成继电保护装置缺陷特征数据。
22.可选的，所述分类数据包括结构化数据、半结构化数据、非结构化数据；
23.所述结构化数据为根据继电保护智能巡维管理系统缺陷检测模块的数据模板生成或人工录入的数据；
24.所述半结构化数据为智能变电站的模型数据、配置数据和状态数据；
25.所述非结构化数据为定检记录、消缺记录、反事故措施、装置说明书、运维手册。
26.可选的，根据分类数据生成继电保护装置缺陷特征数据的方法包括：
27.在半结构化数据和非结构化数据中提取实体、关系、属性信息；
28.根据提取的实体、关系、属性信息，生成结构化数据；
29.根据结构化数据中的实体关系进行数据处理，得到继电保护装置缺陷特征数据。
30.可选的呢，根据提取的实体、关系、属性信息，生成结构化数据包括：
31.对同样名称的实体信息，通过附加关系和属性进行区分；
32.对多个名称指代同一实体的信息进行匹配；
33.对不同数据来源的不同名称但指代的同一种属性的信息进行匹配，对同一实体的不同属性进行合并。
34.可选的，所述数据处理包括：
35.根据实体关系进行相似度计算，判断实体关系是否为同一类型；
36.根据实体上下位关系，判断实体之间的隶属关系；
37.根据实体关系，对结构化数据的聚类。
38.可选的，所述通过对待检测设备数据与继电保护装置缺陷特征数据进行缺陷分析包括：
39.根据待检测设备的告警信息进行故障特征分析，初步确定故障范围；
40.将待检测设备的配置数据与全站系统配置文件模型进行对比，判断告警信息是否正确；
41.若所述告警信息正确，则判断待检测设备的配置信息是否正确；
42.根据继电保护装置缺陷特征数据，判断与待检测设备具有相同信号输入源的智能电子设备是否发生故障；
43.若与待检测设备具有相同信号输入源的智能电子设备发生故障，则对所述智能电子设备进行故障特征分析；
44.根据继电保护装置缺陷特征数据，判断与待检测设备具有同回路逻辑节点的智能电子设备是否发生故障；
45.若与待检测设备具有同回路逻辑节点的智能电子设备发生故障，则对所述智能电子设备进行故障特征分析。
46.另一方面，本技术提供一种基于智能录波器的继电保护装置缺陷检测系统，包括：数据库、任务单元、缺陷检测单元；
47.所述数据库用于存储继电保护装置缺陷特征数据；
48.所述任务单元用于获取缺陷检测任务；
49.所述缺陷检测单元用于：
50.获取智能变电站设备数据；
51.根据所述智能变电站设备数据，生成继电保护装置缺陷特征数据；
52.将继电保护装置缺陷特征数据存储到数据库中；
53.根据缺陷检测任务，确定待检测设备以及待检测设备的功能指标；
54.根据所述待检测设备以及所述待检测设备的功能指标，匹配数据库中的与待检测设备相关联的继电保护装置缺陷特征数据；
55.根据所述待检测设备及所述待检测设备的功能指标，通过智能录波器管理单元调取待检测设备数据；
56.通过所述对待检测设备数据与所述继电保护装置缺陷特征数据进行缺陷分析，生成缺陷报告。
57.由以上技术方案可知，本技术提供一种基于智能录波器的继电保护装置缺陷检测方法及系统，所述方法包括：根据所述智能变电站设备数据，生成继电保护装置缺陷特征数据；将继电保护装置缺陷特征数据存储到数据库中；根据缺陷检测任务，确定待检测设备以及待检测设备的功能指标；根据所述待检测设备以及所述待检测设备的功能指标，匹配数据库中的与待检测设备相关联的继电保护装置缺陷特征数据；根据所述待检测设备及所述待检测设备的功能指标，通过智能录波器管理单元调取待检测设备数据；通过所述对待检测设备数据与所述继电保护装置缺陷特征数据进行缺陷分析，生成缺陷报告。以解决继电保护装置缺陷检测效率低，维护成本高的问题。
附图说明
58.为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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他的附图。
59.图1为本技术实施例提供的继电保护装置缺陷检测流程示意图；
60.图2为本技术实施例提供的智能变电站数据采集方案示意图；
61.图3为本技术实施例提供的继电保护装置缺陷特征分析示意图。
具体实施方式
62.为了使本技术领域的人员能够更好地理解本技术中的技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都应当属于本技术保护的范围。
63.为了使本技术领域的人员更好地理解本发申请方案，下面结合附图和实施例方式
对本技术作进一步的详细说明。
64.继电保护装置是保护电网安全的重要设备。当设备存在缺陷时，会出现保护功能缺失而影响电网安全的情况，因此对继电保护装置开展缺陷检测是电力运检中一项非常重要的工作。在一些实施例中，缺陷检测的常用方法是日常巡视和定期检查。但由于变电站已逐步实现无人值守，日常巡视工作也随之减少，而定期检查工作间隔周期较长，因此难以及时发现继电保护装置缺陷并处理。
65.进行继电保护装置的缺陷检查可以通过查看智能电子装置设备的运行状态信息得到自检信息，而自检信息通常只能反映某一元件的工作异常状态，对该异常元件可能引起怎样的缺陷，仍然需要人工深入检测。由于元件较多、信息量大、离散度高，容易对检测人员造成干扰，开展缺陷分析对个人经验和专业水平要求也较高。人工缺陷检测效率较低，维护成本较高。
66.为了解决人工缺陷检测效率低，维护成本高的问题，参见图1，本技术实施例提供的一种继电保护装置缺陷检测方法，包括：
67.s10：获取智能变电站设备数据；
68.如图2所示，图2为本技术实施例提供的智能变电站设备数据采集方案示意图。
69.智能变电站设备数据主要包括：模型数据、配置数据、状态数据。
70.其中，模型数据主要包括主接线模型和全站系统配置文件(substation configuration description，scd)模型，
71.在一些实施例中，主接线模型主要通过电力调度数据网连接智能电网调度控制系统(d5000平台)，获取主接线模型。本实施例中，模型数据可以通过继电保护智能巡维管理系统的缺陷检测模块的智能电网调度控制系统(d5000平台)接口获取和更新主接线模型；
72.在一些实施例中，在不具备与智能电网调度控制系统(d5000平台)连接的情况下，可采用图形绘制工具，根据版本受控的存档资料中的主接线图进行绘制，绘制完成后生成主接线模型。主接线模型主要用于反映变电站一次系统的运行方式，可视化展示母线、线路、主变设备的故障情况。
73.scd模型主要通过继电保护智能巡维管理系统缺陷检测模块的scd管控系统接口，获取scd文件；解析获取的scd文件，生成scd模型。
74.在一些实施例中，对未建设scd管控系统的，可导入版本受控的存档资料中的scd文件，解析scd文件后生成scd模型。scd模型主要用于反映变电站二次系统的各智能电子设备(intelligent electronic device，ied)的能力描述，以及ied设备之间的逻辑关系。
75.配置数据的获取方式为通过调取智能录波器中存储在本地的ied设备的配置文件，也可以通过智能录波器向指定ied设备发送请求，获取该设备当前运行的配置文件。
76.在一些实施例中，获取的配置文件主要包括定值文件、档案文件、智能电子装置实例配置文件(configured ied description，cid)、智能电子装置二次回路实例配置文件(configured circuit description，ccd)、交换机配置描述文件(configured switch description，csd)。
77.定值文件用于检查继电保护装置和智能录波器采集单元的定值参数、运行定值区间是否与标准值一致。档案文件用于检查继电保护装置和智能录波器采集单元的装置型号、系统版本号、程序校验码等是否与标准值一致。cid文件、ccd文件、csd文件用于与scd模
型进行比对，以检查各ied设备是否根据scd文件正确安装相应的配置文件。
78.在一些实施例中，状态数据包括故障波文件、状态文件、告警文件、巡视报告。
79.其中，故障波文件可通过智能录波器获取本地存储的故障录波文件，也可通过智能录波器管理单元向智能录波器采集单元或继电保护装置调取指定时间段的历史故障录波文件。故障波文件可用于分析电网故障情况。
80.状态文件和告警文件可以通过调取智能录波器获取本地存储的状态文件和告警文件，可以通过智能录波器向指定ied设备发送请求，获取该设备的状态文件和告警文件。
81.巡视报告可以通过定时向调取智能录波器发出请求获取每日巡视报告。每日巡视报告用于反映前一日智能录波器管理单元巡视本变电站ied设备的运行状态和异常告警情况。
82.s20：根据智能变电站设备数据，生成继电保护装置缺陷特征数据；
83.将智能变电站数据进行分类，得到分类数据；
84.其中，分类数据包括结构化数据、半结构化数据、非结构化数据。
85.结构化数据是根据继电保护智能巡维管理系统缺陷检测模块的数据模板生成或人工录入的数据；半结构化数据为智能变电站的模型数据、配置数据和状态数据；非结构化数据为定检记录、消缺记录、反事故措施、装置说明书、运维手册。
86.结构化数据中包含缺陷分析所需要的实体信息、关系信息、属性信息，可直接使用。
87.其中，实体信息至少包括：设备、元件、逻辑节点、模型、信息、缺陷、操作；
88.关系信息至少包括：设备与设备、元件、逻辑节点的从属关系；逻辑节点、状态信息、告警信息的从属关系；逻辑节点之间的连接关系；操作与缺陷的风险关系。
89.属性信息至少包括：设备及元件的名称、型号、配置、版本、生产厂家、投运日期等；模型、信息的文件名称、格式、版本、生成日期；缺陷的特征、类型、原因、等级、处理方案；人员行为的类型、周期、风险。
90.半结构化数据和非结构化数据中的实体信息、关系信息、属性信息不完整，需要对半结构化数据和非结构化数据进行数据处理，得到可以使用的结构化数据。
91.在一些实施例中，会将具有相同名称的实体信息，通过附加关系进行区分，例如继电保护装置有不同型号、生产厂家和用途，在工作原理和配置上都有较大差异，所以要通过关系和属性对其进行区分。
92.将不同名称指代同一实体的信息进行整合，例如在非结构化数据的定检记录、消缺记录中，由于记录人员描述的随意性，可能会出现“xx继电保护装置”、“xx继保装置”、“xx保护装置”、“xx保护”等描述，但指代的都是“xx继电保护装置”这一实体，可以将这类实体信息进行整合，完善实体信息。
93.将不同数据来源的不同名称但指代的同一种属性进行匹配，对同一实体的不同属性进行合并。例如某设备的“投运日期”，在记录a中描述为“投产日期”，在记录b中描述为“投运时间”，记录a与记录b中的描述虽然不一致，但是表达的意思相同，将记录a与记录b合并。
94.完善半结构化数据和非结构化数据后，就可以得到可以使用的结构化数据。
95.将结构化数据进行数据处理，得到继电保护装置缺陷特征数据。
96.在一些实施例中，首先提取结构化数据中的实体信息，根据实体信息，计算实体是否属于同一类型，例如“继电保护装置”和“合并单元”拥有很多相同类型的关系和属性，在scd模型中出在同一层枝节点，可以划分在ied分类中；而“继电保护装置”和“逻辑节点”则明显不在同一层，不能划分为同一类型。
97.根据实体信息，计算实体之间的隶属关系，例如“定值文件”是属于“配置文件”的一种。
98.根据实体关系，将结构化数据进行聚类，得到继电保护装置缺陷特征数据。
99.s30：将继电保护装置特征数据存储在数据库中；
100.在缺陷检测过程中，可以通过数据库匹配相应的继电保护装置缺陷特征数据快速实现缺陷检测。
101.s40：根据缺陷检测任务，确定待检测设备以及待检测设备的功能指标；
102.在一些实施例中，缺陷检测的任务来源主要有三种：周期性巡视、指定设备检测、专项检测计划。
103.其中，周期性巡视是系统自动发起的对已接入智能变电站继电保护装置进行的日常检测。
104.指定设备检测分为系统自动触发和用户手动触发两种类型。系统自动触发是接收到继电保护装置的实时告警信息，系统自动对该设备展开缺陷检测；用户手动触发是根据用户需求，对继电保护装置进行缺陷检测。
105.专项检测计划是由用户手动触发，可对指定范围内的继电保护装置的某一项功能指标进行检测。
106.s50：对待检测设备进行缺陷分析，生成缺陷报告；
107.根据待检测设备以及所述待检测设备的功能指标，匹配数据库中的与待检测设备相关联的继电保护装置缺陷特征数据；
108.根据待检测设备及待检测设备的功能指标，通过智能录波器管理单元调取待检测设备数据；
109.通过检测设备数据与继电保护装置缺陷特征数据进行缺陷分析，生成缺陷报告。
110.在一些实施例中，根据待检测设备的告警信息进行故障特征分析，初步确定故障范围；
111.将待检测设备的配置数据与全站系统配置文件模型进行对比，判断告警信息是否正确；
112.若所述告警信息正确，则判断待检测设备的配置信息是否正确；
113.根据继电保护装置缺陷特征数据，判断与待检测设备具有相同信号输入源的智能电子设备是否发生故障；若与待检测设备具有相同信号输入源的智能电子设备发生故障，则对所述智能电子设备进行故障特征分析；
114.根据继电保护装置缺陷特征数据，判断与待检测设备具有同回路逻辑节点的智能电子设备是否发生故障；若与待检测设备具有同回路逻辑节点的智能电子设备发生故障，则对所述智能电子设备进行故障特征分析。
115.在一些实施例中，如图3所示，为本技术提供的继电保护装置缺陷分析示例图，继电保护智能巡维管理系统接收到某线路a套继电保护装置发出sv断链告警信息，同时还收
到大量的其他类型的告警信息，根据缺陷等级优先级原则，对sv断链告警信息进行优先处理。
116.根据sv断链缺陷特征数据，调取a套继电保护装置的告警信息、配置文件，同时匹配与a套继电保护装置相关联的设备的告警信息。
117.对a套继电保护装置的告警信息进行故障分析，检测到该装置除发出的sv断链总告警外，还发出了装置告警、保护功能闭锁和光口故障等告警信息。
118.未检测到该装置的工作电压越限告警，排除装置失电或电源插件故障可能；未检测到温度越限告警，排除装置cpu插件故障可能；未检测到压板异常状态告警，排除装置软件故障导致软压板异常退出的可能；检测到光口插件的光口发出过程层光口接收光强告警。同时sv断链总告警、装置告警和保护功能闭锁可能是光口故障引起的连锁告警。经故障特征分析初步断定是a套继电保护装置的光口插件的光口故障。
119.排查其他引起a套继电保护装置sv断链的故障原因。调取a套继电保护装置的配置文件与scd模型进行比对，如果对比结果一致，则未发现ccd版本告警或虚端子版本告警，排除配置文件不一致可能；调取与a套继电保护装置同源的b套继电保护装置、测控装置、故障录波采集单元的告警信息，如果未检测到以上装置发出sv断链总告警，则排除合并单元故障和交换机故障。
120.a套继电保护装置处于sv采集逻辑回路的末端，其连接有交换机和合并单元。调取同回路的交换机和合并单元，未检测到合并单元sv断链总告警、装置故障告警、过程层光口发送光强告警，未检测到交换机装置告警、过程层光口发送光强告警、过程层光口接收光强告警，未检测到a套继电保护装置、合并单元和交换机发出的光纤通道故障告警，排除合并单元装置故障、交换机故障和光纤故障。
121.生成缺陷报告，a套继电保护装置光口插件的光口发生故障，根据运维手册，该型号继电保护装置的光口插件的光口为可拆卸式光口模块，建议更换光口模块。
122.在一些实施例中，本技术还提供一种基于智能录波器的继电保护装置缺陷检测系统，包括：数据库、任务单元、缺陷检测单元；其中，所述数据库用于存储继电保护装置缺陷特征数据；所述任务单元用于获取缺陷检测任务；所述缺陷检测单元用于执行以下程序步骤：
123.s10：获取智能变电站设备数据；
124.s20：根据所述智能变电站设备数据，生成继电保护装置缺陷特征数据；
125.s30：将继电保护装置缺陷特征数据存储到数据库中；
126.s40：根据缺陷检测任务，确定待检测设备以及待检测设备的功能指标；
127.s50：对待检测设备进行缺陷分析，生成缺陷报告；
128.根据所述待检测设备以及所述待检测设备的功能指标，匹配数据库中的与待检测设备相关联的继电保护装置缺陷特征数据；
129.根据所述待检测设备及所述待检测设备的功能指标，通过智能录波器管理单元调取待检测设备数据；
130.通过所述对待检测设备数据与所述继电保护装置缺陷特征数据进行缺陷分析，生成缺陷报告。
131.由以上技术方案可知，本技术提供一种基于智能录波器的继电保护装置缺陷检测
方法及系统，所述方法包括：根据智能变电站设备数据，生成继电保护装置缺陷特征数据；将继电保护装置缺陷特征数据存储到数据库中；根据缺陷检测任务，确定待检测设备以及待检测设备的功能指标；根据待检测设备以及待检测设备的功能指标，匹配数据库中的与待检测设备相关联的继电保护装置缺陷特征数据；根据待检测设备及待检测设备的功能指标，通过智能录波器管理单元调取待检测设备数据；通过对待检测设备数据与继电保护装置缺陷特征数据进行缺陷分析，生成缺陷报告。以解决继电保护装置缺陷检测效率低，维护成本高的问题。
132.本技术提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本技术总的构思下的几个示例，并不构成本技术保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本技术方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本技术的保护范围。