一種基於在線數據的繼電保護檢修輔助決策方法與流程
2023-08-03 08:26:56
本發明屬於電力系統調度自動化技術領域，涉及變電站繼電保護運維檢修方向。
背景技術：
目前在運維檢修過程中，繼電保護設備檢驗以定檢為主，包括全部檢驗和部分檢驗。現有定期檢驗項目繁多，不考慮檢修對象的實際運行狀況，按照既定檢修項目進行檢修，檢測效率較低，停電時間較長。電氣設備的電壓等級不同，規定的預試周期也不同，導致電氣設備需要進行一次和二次的試驗卻要進行停電兩次。隨著迅速發展的經濟，電力企業面對頻繁的檢修任務，已經不堪重負。
這種單純的以時間定義檢修周期，不考慮設備運行情況的傳統定期檢修制度，檢修過程中沒有明確檢修重點。如果全部按作業指導書來試驗，消耗時間較長，到最後其實就是走馬觀花，敷衍應付，浪費人力、物力、精力，達不到定檢的目標和要求，甚至給企業的電力生產埋下安全隱患。
隨著電力系統自動化程度越來越高，繼電保護運行數據已經能夠被採集到保信系統中，但設備的運行信息尚未被充分利用和挖掘，如何有效利用繼電保護的運行信息，從系統的角度為繼電保護裝置運維檢修工作提供輔助決策，是急需解決的問題。本發明可有效解決以上問題。
技術實現要素：
本發明提出的一種基於在線數據的繼電保護檢修輔助決策方法，其目的是實現對繼電保護信息系統進行全過程、全方位的檢驗檢測，為運維檢修工作提供輔助決策。
本發明採取以下方案。
一種基於在線數據的繼電保護檢修輔助決策方法，其特徵在於，所述繼電保護檢修輔助決策方法包括以下內容：
(1)利用繼電保護自檢信息實現繼電保護裝置的告警信息診斷；
(2)在一次設備不停電和繼電保護裝置不改變運行工況的前提下，通過採集繼電保護裝置在線運行信息，利用斷面數據比對，檢驗繼電保護裝置的交流迴路、開入量迴路和跳閘出口迴路；其中，所述繼電保護裝置的在線運行信息包括模擬量、狀態量，所述斷面數據為同一時間斷面的遙測、遙信數據。
(3)利用區內故障時錄波數據的跳位開關量特徵和相電流特徵，實現跳閘迴路的檢驗；
(4)利用區內故障時錄波數據的三相電流、零序電流的電氣量特徵，實現零序迴路的檢驗。
本發明進一步包括以下優選方案：
在步驟(1)中，所述告警信息診斷包括如下步驟：
1.1建立繼電保護裝置的異常告警決策庫，定義各項繼電保護裝置異常告警所對應的裝置異常原因及輔助決策建議；
1.2收到繼電保護裝置所上送的異常告警後，根據異常告警決策庫自動給出輔助決策建議。
在1.1中，所述異常告警決策庫，根據繼電保護裝置的自檢告警信息產生的原因分為cpu插件異常、開出異常、開入異常、交流異常、通道異常、通信異常、功能異常、迴路異常；同時將該自檢告警信息產生後繼電保護裝置的狀態分為嚴重故障和非嚴重故障兩類，將每種自檢告警信息分別按照自檢告警信息產生的原因以及對應的繼電保護裝置狀態分別歸類；在異常告警決策庫中針對每條自檢告警信息，根據製造商建議和運行經驗輸入相應處理措施。
在步驟(2)中，所述利用斷面數據比對遠程檢驗繼電保護設備的交流迴路、開入量迴路和跳閘出口迴路包括如下步驟：
2.1建立電氣量和狀態量數據的橫向邏輯對應關係，對於不同繼電保護裝置上送的同一電氣量建立邏輯對應關係,對於不同繼電保護裝置上送的同一狀態量值建立邏輯對應關係，並設立電氣量對比差值標準門檻值範圍；
2.2將繼電保護裝置上送的電氣量和狀態量按斷面進行橫向比對，對不同繼電保護裝置上送的同一電氣量進行差值計算，對於差值不在標準門檻值範圍內的發出告警提示；對不同裝置上送的同一狀態量按斷面進行比較，對於狀態量值不相同的發出告警提示。
在步驟(2)中，將不同繼電保護裝置採集的同一一次設備的交流採樣量、開入量、開出量、斷路器跳合閘位置，按照同一量值組織比對數據，並定時進行斷面數據的相互比對，利用正常情況下比對的差值應為零的判據，發現繼電保護交流迴路、開入迴路、開出迴路的異常。
在步驟(3)中，所述利用區內故障時錄波數據的跳位開關量特徵和相電流特徵，實現跳閘迴路的檢驗包括如下步驟：
3.1建立區內故障錄波文件中錄波模擬量通道與開關量通道的邏輯對應關係；
3.2區內故障發生時，接收故障錄波文件；
3.3分析故障錄波文件，根據錄波模擬量通道與開關量通道的邏輯對應關係，得到故障錄波文件中同一相所屬的模擬量和開關量，當滿足以下條件時，則判斷該相跳閘迴路正常，否則跳閘迴路異常：
錄波文件中開關量顯示有該相跳令、且該相電流小於0.1in、且有該相跳位，可判別該相跳閘迴路正常；其中，in為額定電流。
在步驟(4)中，所述零序迴路檢驗包括如下步驟：
4.1區內故障發生時，接收故障錄波文件；
4.2分析故障錄波文件，若
並且連續25ms，則判斷零序迴路異常；其中，為a相電流，為b相電流，為c相電流，為零序電流，in為額定電流，max為最大值。
對於現有技術，本發明具有以下有益的技術效果：
本發明為繼電保護運行檢修工作提供了重要的輔助手段，為繼電保護設備狀態檢修探索出一條切實可行的新道路。
附圖說明
圖1是本發明的繼電保護檢修輔助決策方法的示意圖；
圖2是告警信息診斷功能流程圖；
圖3是斷面數據比對功能流程圖；
圖4是跳閘迴路檢驗功能流程圖；
圖5是零序迴路檢驗功能流程圖。
具體實施方式
以下將結合附圖，對本發明作進一步詳細描述。
結合附圖1，本發明提供一種基於在線數據的繼電保護檢修輔助決策方法，包括告警信息診斷功能、斷面數據比對功能、跳閘迴路檢驗功能和零序迴路檢驗功能。
本發明公開的一種基於在線數據的繼電保護檢修輔助決策方法，具體包括以下內容：
(1)利用繼電保護自檢信息實現繼電保護裝置的告警信息診斷；
圖2所示為告警信息診斷功能示意圖，該功能包括如下步驟：
1.1：建立異常告警決策庫，定義保護裝置各項異常告警所對應的裝置異常原因及輔助決策建議；
1.2：收到保護裝置所上送的異常告警後，根據異常告警決策庫自動給出運檢輔助決策建議。
以某繼電保護裝置型號的「pt斷線告警」保護告警為例，在運檢輔助決策系統中建立插件表，並錄入該保護所對應的cpu插件信息，配置「pt斷線告警」告警與cpu插件、輔助決策內容「查看循環顯示、列印採樣值，按運行規程執行，檢查電壓迴路接線」的對應關係，並歸類為嚴重故障告警。
當輔助決策系統收到該繼電保護裝置上送的「pt斷線告警」告警時，自動提示保護裝置發生嚴重故障，發生異常的插件為cpu插件，輔助決策為「查看循環顯示、列印採樣值，按運行規程執行，檢查電壓迴路接線」。
(2)在一次設備不停電和繼電保護裝置不改變運行工況的前提下，通過採集繼電保護裝置在線運行信息，利用斷面數據比對，檢驗繼電保護裝置的交流迴路、開入量迴路和跳閘出口迴路；其中，所述繼電保護裝置的在線運行信息是指模擬量、狀態量，所述斷面數據為同一時間斷面的遙測、遙信數據；
圖3所示為斷面數據比對功能流程圖，包括如下步驟：
2.1：建立電氣量和狀態量數據的橫向關係，對於不同裝置上送的同一量值建立對應關係，並設立差值正常門檻值；
上述需建立橫向關係的數據包括：
1)一次設備的雙套保護採集到的一次設備電氣量及狀態量；
2)同間隔下的不同繼電保護(如線路保護和斷路器輔助保護)採集到的同一一次設備電氣量及狀態量；
3)不同間隔下的不同繼電保護(如線路保護和母線保護)採集到的同一一次設備電氣量及狀態量；
4)電網故障或擾動中同一一次設備的不同保護設備錄波中的一次設備電氣量及狀態量數據；
上述一次設備電氣量包括三相電壓、三相電流、零序電流等量測量數據，狀態量包括開入量、開出量、刀閘位置等狀態量數據。
2.2：將保護裝置上送的電氣量和狀態量按時間斷面進行橫向比對，對於差值不在正常門檻值範圍內的發出告警提示。
(3)利用區內故障時錄波數據的跳位開關量特徵和相電流特徵，實現跳閘迴路的檢驗；
圖4所示為跳閘迴路檢驗功能流程圖，包括如下步驟：
3.1：建立錄波文件中錄波模擬量通道與開關量通道的邏輯對應關係，如模擬量通道和開關量「跳a」以及「a相跳閘位置」等通道動作邏輯上相關，其數據也應反映一致性的動作邏輯關係，將此類錄波通道配置為邏輯對應通道；
3.2：區內故障發生時，接收故障錄波文件；
3.3：分析故障錄波文件，按照3.1中配置的邏輯對應通道進行數據分析，如判斷錄波開關量有該相跳令、該相電流小於0.1in、有該相跳位，可判別該相跳閘迴路正常。in為額定電流。
(4)利用區內故障時錄波數據的三相電流和等於零序電流的電氣量特徵，實現零序迴路的檢驗。
正常情況下，三相電流構成了迴路，零序電流為零，因此當正常情況下，零序迴路斷線，不能通過計算方法有效檢測出。但在電網故障時，通過計算三相電流之和與零序電流的比較，可實現對零序迴路的檢測。圖5所示為零序迴路檢驗功能流程圖，包括如下步驟：
4.1：區內故障發生時，接收故障錄波文件；
4.2：分析故障錄波文件，若
連續25ms，可判斷零序迴路異常。為a相電流，為b相電流，為c相電流，為零序電流，in為額定電流，max為最大值。
申請人結合說明書附圖對本發明的實施例做了詳細的說明與描述，但是本領域技術人員應該理解，以上實施例僅為本發明的優選實施方案，詳盡的說明只是為了幫助讀者更好地理解本發明精神，而並非對本發明保護範圍的限制，相反，任何基於本發明的發明精神所作的任何改進或修飾都應當落在本發明的保護範圍之內。