[發明專利]基于故障錄波解析的斷路器健康狀況評估系統和方法

有效

• 申請號: 201610003432.7
• 申請日: 2016-01-04
• 公開（公告）號: CN105510819B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 楊毅;高磊;曹軍;龔雁峰;李斌;袁宇波;王海嘯;曹海歐;宋爽
• 申請（專利權）人: 江蘇省電力公司電力科學研究院;國家電網公司;河海大學;華北電力大學
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發明涉及電力自動化技術領域，特別是一種基于故障錄波解析的斷路器健康狀況評估系統和方法。

背景技術

電力故障錄波裝置，又簡稱為暫態故障錄波裝置TFR(Transient Fault Recorder)，其可在電力系統發生故障(如線路短路、接地等，以及系統過電壓、負荷不平衡等)時，自動地、準確地記錄電力系統故障前、后過程的各種電氣量(主要數字量，比如開關狀態變化，模擬量，主要是電壓、電流數值)的變化情況，通過這些電氣量的分析、比較，對分析處理事故、判斷保護是否正確動作、提高電力系統安全運行水平的作用。

故障錄波裝置記錄電氣量采用的是COMTRADE文件格式。COMTRADE是IEEE標準電力系統暫態數據交換通用格式。標準為電力系統或電力系統模型采集到的暫態波形和事故數據的文件定義了一種格式。該格式意欲提供一種易于說明的數據交換通用格式。IEEE于1991年提出，并于1999進行了修訂和完善。每個COMTRADE記錄都有一組最多4個與其相關的文件，4個文件中的每一個都具有一個不同的信息等級。4個文件如下：a)標題文件b)配置文件c)數據文件d)信息文件。

1標題文件(xxxxxxxx.HDR)

標題文件是由COMTRADE數據的原創者建立的一種可選的ASCII文本文件，標題文件的創建者可以以任何需要的順序創建任何信息。標題文件的格式為ASCII。

2配置文件(xxxxxxxx.CFG)

配置文件為一種ASCII文本文件，用于正確地說明數據(.DAT)文件的格式，因此必須以一種具體的格式保存。該文件詮釋了數據(.DAT)文件所包含信息，其中包括諸如采樣速率、通道數量、頻率、通道信息等項。配置文件第一行中的一個字段識別文件所依照的COMTRADE標準版本的年份(例如1991、1999等)。如果該字段不存在或是空的，則假設文件則遵照標準的最初發行日期(1991)。配置文件還包含識別伴隨的數據文件是以ASCII格式還是以二進制格式存儲的字段。

3數據文件(xxxxxxxx.DAT)

數據文件包含記錄中每個采樣所有輸入通道的值。數據文件包含一個順序號和每次采樣的時間標志。這些采樣值除記錄模擬輸入的數據之外，也記錄狀態，即表示開/關信號的輸入。

4信息文件(xxxxxxxx.INF)

信息文件是一種文件創建者希望使之對用戶有用的信息之外的特別信息。信息文件是可選文件。

發明內容

在電力自動化系統中，當發生故障時，將會觸發斷路器及保護動作，電力故障錄波裝置將自動記錄與故障相關的電氣量，并反映在comtrade格式的錄波文件中，錄波文件中會分別記錄有模擬量通道信息數據及開關量通道信息數據。斷路器的健康狀況會對斷路器動作的觸發時間產生極大影響。同樣的，斷路器動作時間也反映了斷路器的健康狀況。

本發明要解決的技術問題為：基于故障錄波解析技術，根據斷路器在故障發生時的動作時間變化，對斷路器健康狀況進行評估，從而按需及時對斷路器進行檢修，保證電力系統的安全運行，同時提高檢修效率。

本發明的技術方案為：基于故障錄波解析的斷路器健康狀況評估系統，包括：

錄波文件抓取模塊，用于獲取錄波文件，并將錄波文件進行臨時存儲；所述錄波文件即comtrade格式的錄波文件；

讀取判斷模塊，用于打開臨時存儲的錄波文件，并對錄波文件中的數據進行操作，如操作報錯，則刪除相應錄波文件；

錄波文件解析模塊，用于從已獲得的錄波文件中獲取各故障斷路器名稱和相應斷路器的故障時間，以及故障標志量和時間量；所述故障標志量包括故障開始時間點、故障結束時間點、斷路器動作時間點和保護動作時間點；所述時間量包括斷路器動作時間、保護動作時間、故障持續時間和故障消除時間；

斷路器狀況判斷模塊，用于計算每次故障發生后斷路器的動作時間，將相鄰兩次動作時間進行比較，并根據比較結果判斷斷路器健康狀況，并輸出判斷結果。

本發明基于上述系統的斷路器健康狀況評估方法，包括以下步驟：

步驟一，根據已知的故障信息，在錄波文件數據庫中進行匹配，獲取相應的錄波文件；并臨時存儲；

所述已知故障信息為電力系統故障日報信息文件中的，包括故障發生時間、故障位置等信息的內容。匹配時，可獲取故障發生時故障發生地點所在線路兩側的保護裝置或所在設備保護裝置錄波文件；

步驟二，對臨時存儲的錄波文件進行解析，獲取相應的故障標志量，包括步驟：