[發明專利]數字化故障錄波裝置自動建模的方法

有效

• 申請號: 201110430868.1
• 申請日: 2011-12-20
• 公開（公告）號: CN102497027A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 姜健寧;張沛超;高杰;方愉東;陳曉剛;張志崢;徐靈江;馬馳源;盧呈超
• 申請（專利權）人: 浙江省電力公司;上海交通大學;上海思源弘瑞自動化有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理

技術領域

本發明涉及的是一種數字化變電站中故障錄波裝置技術領域的方法，具體是一種利用變電站配置描述信息實現數字化故障錄波裝置自動建模的方法。

背景技術

在電網發生故障或大的擾動時，集中式故障錄波裝置和具有錄波功能的保護裝置(以下統稱為故障錄波裝置)皆能夠準確記錄故障前后若干周波的錄波數據。與一般的事件(Event)信息相比，故障錄波數據具有很多突出的優點，例如：(1)可信度高。故障錄波器的采樣頻率一般能達到4kHz及以上，包括：了更豐富的電網暫態信息，能真實反映電網故障前后的運行情況；(2)容錯性好。由于故障錄波裝置可以在一段時間內連續錄波，可充分利用錄波數據的連續性實現容錯性；(3)包括：時序信息。故障錄波數據不但能在縱向反映局部電力系統的時間斷面信息，而且在橫向記錄了模擬量和開關量連續變化的時序信息，該時序信息可以揭示更多的故障信息。

由于具有上述優點，故障錄波裝置在電網中的應用已越來越普遍。在輸電線路發生故障或受到擾動時，需要盡快確定故障性質、判斷故障位置，以便盡早恢復電力供應。為達到這些目的，需要由計算機系統對故障時產生的大量故障錄波數據進行自動分析。

對故障錄波數據進行自動分析的基本前提是，故障錄波文件中不但應包括：數據，還需提供描述數據語義信息的模型。所謂數據語義，就是要求將模擬量、開關量通道與變電站一次設備或間隔建立關聯，或將事件(如保護跳閘)與裝置內的模型建立關聯。這種關聯關系表征了故障錄波數據和電力系統一、二次設備的內在關系，構成了故障錄波的模型信息。但故障錄波數據的現有標準并不支持上述模型信息的定義與表達。

故障錄波數據的現行標準是IEEE?C37.111-1999COMTRADE(Communication?networks?and?systems?in?substations，變電站通信網絡與系統，以下簡稱COMTRADE)IEC?61850繼續接受COMTRADE作為故障錄波的存儲和交換標準。COMTRADE標準主要定義了兩類文件：CFG配置文件用于記錄故障錄波裝置與通道的配置信息；DAT數據文件用于記錄擾動數據。其中，配置文件僅提供了關于模擬量和開關量的通道信息，而無法建立通道與一次系統以及裝置內部模型的關聯關系。

由于存在上述問題，使得現有COMTRADE標準只能滿足數據記錄和離線人工分析的需求，而難以滿足自動化的故障診斷和事故分析的需要。當需要實現自動化的故障分析功能，必需由人工方式針對每個工程、每臺故障錄波裝置，逐個配置錄波數據的模型信息。由于模型信息是與具體工程相關的，所以在變電站漫長的運行維護周期內，一旦工程配置發生變化，則需重新配置錄波數據的模型信息。由此耗費了大量人力，且難以保證模型信息的準確性和一致性。而模型信息的不正確，則會直接影響故障分析的準確性和快速性，從而延長電力供應恢復時間。

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提供一種數字化故障錄波裝置自動建模的方法，利用變電站配置描述信息(Substation?Configuration?Description，以下簡稱SCD)和IED配置描述信息(IED?Configuration?Description，以下簡稱ICD)實現數字化故障錄波裝置自動建模，克服了IEEE?COMTRADE標準中缺乏數據模型定義能力的不足，大量減少故障錄波裝置模型配置的工作量，提高模型信息的準確性和一致性，完成輸電線路自動化的、快速的故障分析。

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括：裝置配置、工程配置、系統運行三個階段，其中：

1)裝置配置階段：讀取故障錄波裝置的ICD文件，分別建立模擬量通道與裝置模擬量虛端子之間的模擬量通道-虛端子映射表MAP-1A以及開關量通道與裝置開關量虛端子之間的開關量通道-虛端子映射表MAP-1D；然后將模擬量通道-虛端子映射表MAP-1A和開關量通道-虛端子映射表MAP-1D存儲為裝置通道映射文件并存儲至故障錄波裝置中。

所述的ICD文件為符合IEC?61850-6標準的XML文件。該文件以邏輯節點(Logical?Node)形式描述了故障錄波裝置所具備的功能信息，以及裝置的虛端子信息。該文件可由任意符合IEC?61850-6標準的IED配置工具(IED?Configuration?Tool)所創建。