[發(fā)明專利]一種基于多源數(shù)據(jù)開放與校驗分析的繼電保護智能告警方法與系統(tǒng)

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• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN108288875A
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發(fā)明（設計）人: 王祿海;胡劍琛;姜文;王飛;周浩潔;祁永福;吳寬;陳煌;王斌;柳水蓮;張峻誠
• 申請（專利權）人: 海南電網(wǎng)有限責任公司;東方電子股份有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H02H1/00
• 代理公司: 中山市高端專利代理事務所(特殊普通合伙) 44346
• 代理人: 鐘作亮

1.一種基于多源數(shù)據(jù)開放與校驗分析的繼電保護智能告警方法與系統(tǒng)，其特征在于：從全景信息的角度全面梳理評估繼電保護狀態(tài)所需的多源數(shù)據(jù)，并提出智能告警系統(tǒng)的架構，該系統(tǒng)可以發(fā)現(xiàn)及時發(fā)現(xiàn)繼電保護系統(tǒng)中的異常狀態(tài)，給運維人員提供參考，智能告警系統(tǒng)的硬件主要包括主站和信息采集單元，主站是整個系統(tǒng)的分析和指揮中心，信息采集單元為主站提供所需的多源數(shù)據(jù)，

主要工作流程為：

(1)多源數(shù)據(jù)整合：智能告警系統(tǒng)跨接在智能變電站的站控層與過程層之間，可以抓取過程層網(wǎng)絡和站控層網(wǎng)絡的SV報文、GOOSE報文和MMS報文，以及各設備的數(shù)據(jù)集，還可以通過輸入SCD文件得到繼電保護配置信息，

(2)數(shù)據(jù)歸類：從智能告警的功能實現(xiàn)出發(fā)，可將來自不同數(shù)據(jù)源載體的數(shù)據(jù)分為三類：運行狀態(tài)數(shù)據(jù)、設備狀態(tài)數(shù)據(jù)和保護配置數(shù)據(jù)，

(3)智能告警方法適配：為了充分利用繼電保護多源數(shù)據(jù)庫，需要根據(jù)不同數(shù)據(jù)庫的，包括一致性校核分析、趨勢性校核分析、邏輯分析和異常告警四類。

2.根據(jù)權利要求1所述一種基于多源數(shù)據(jù)開放與校驗分析的繼電保護智能告警方法與系統(tǒng)，其特征在于：所述多源數(shù)據(jù)整合智能告警系統(tǒng)跨接在智能變電站的站控層與過程層之間，可以抓取過程層網(wǎng)絡和站控層網(wǎng)絡的SV報文、GOOSE報文和MMS報文，以及各設備的數(shù)據(jù)集，還可以通過輸入SCD文件得到繼電保護配置信息，根據(jù)IEC 61850標準和《Q/GDW 396-2009IEC 61850工程繼電保護應用模型》，繼電保護裝置預定義的數(shù)據(jù)集及具體內容如圖2所示，這些數(shù)據(jù)集的信息基本滿足了智能告警系統(tǒng)的數(shù)據(jù)開放需求，IEC 61850標準對繼電保護系統(tǒng)的規(guī)范程度較高，基本已經(jīng)覆蓋繼電保護系統(tǒng)運維所需信息，這些信息分屬于不同邏輯設備下的邏輯節(jié)點，通過數(shù)據(jù)集的形式組合上送至主站或支持本地查看，為繼電保護的智能運維提供數(shù)據(jù)支撐，智能告警系統(tǒng)的多源數(shù)據(jù)可以基于數(shù)據(jù)集的結構構建。

3.根據(jù)權利要求1所述一種基于多源數(shù)據(jù)開放與校驗分析的繼電保護智能告警方法與系統(tǒng)，其特征在于：數(shù)據(jù)歸類從智能告警的功能實現(xiàn)出發(fā)，可將來自不同數(shù)據(jù)源載體的數(shù)據(jù)分為三類：運行狀態(tài)數(shù)據(jù)、設備狀態(tài)數(shù)據(jù)和保護配置數(shù)據(jù)，運行狀態(tài)數(shù)據(jù)通常由一次側故障激勵繼電保護響應而產生，主要包括保護裝置的動作情況；而設備狀態(tài)數(shù)據(jù)主要反映繼電保護系統(tǒng)各裝置和二次回路的工況；如果要分析繼電保護系統(tǒng)是否存在異常狀態(tài)，除了需要上述兩部分數(shù)據(jù)外，還需要保護配置數(shù)據(jù)，保護配置數(shù)據(jù)主要為確定當前繼電保護運行方式所需要的定值、壓板等信息，可以將智能告警系統(tǒng)多源數(shù)據(jù)庫的各個數(shù)據(jù)集整體劃分入運行狀態(tài)評價數(shù)據(jù)庫、設備狀態(tài)評價數(shù)據(jù)庫和保護配置數(shù)據(jù)庫。

4.根據(jù)權利要求1所述一種基于多源數(shù)據(jù)開放與校驗分析的繼電保護智能告警方法與系統(tǒng)，其特征在于：所述智能告警方法適配具體的是，為了充分利用繼電保護多源數(shù)據(jù)庫，需要根據(jù)不同數(shù)據(jù)庫的，包括一致性校核分析、趨勢性校核分析、邏輯分析和異常告警四類，

1)趨勢性校核分析

趨勢性狀態(tài)校核分析是基于裝置硬/軟件健康狀態(tài)隨運行時間逐步變差的特性，通過連續(xù)監(jiān)視并分析設備狀態(tài)數(shù)據(jù)，得到其隨時間變化的趨勢，通過設置閾值，并計算狀態(tài)數(shù)據(jù)與閾值間的距離作為狀態(tài)評價指標，其適用于利用具有隨時間緩慢變化趨勢的設備狀態(tài)數(shù)據(jù)，通過并與閾值(額定值)進行比較，便可得到校核分析結果，其基本原理如式1所示：

2)一致性校核分析

一致性狀態(tài)校核分析是通過比較已存數(shù)據(jù)與實際數(shù)據(jù)是否一致來判斷狀態(tài)，適用于利用具有恒值特性的繼電保護配置數(shù)據(jù)提取繼電保護的關鍵態(tài)，只需利用單間隔信息進行狀態(tài)監(jiān)測，其實現(xiàn)基本原理為：繼電保護投運時先總召裝置定值、配置文件校驗碼以及程序版本等信息，并于監(jiān)控后臺保存，運行時，按1次/月頻率進行一致性智能告警：讀取定值等信息，并與運維后臺確認的定值單進行對比，連續(xù)三次不一致則報警，或者當檢測到裝置重啟后，立即觸發(fā)一致性智能告警，定義一種異或運算使得當a和b不同時，則一致性校核分析基本原理可總結如式2所示：

3)邏輯分析

基于測量值信息的邏輯分析思路如(4)(5)下所示：

4)異常告警

根據(jù)適配的各種智能告警方法可以得出繼電保護狀態(tài)是否異常的結果，如果發(fā)現(xiàn)異常，則將該異常以告警信息的形式通知運維人員，方便運維工作的開展。