基于ems系統的繼電保護裝置信號模板抽取定義方法
【專利說明】基于EMS系統的繼電保護裝置信號模板抽取定義方法
[0001]
技術領域
[0002]本發明涉及電力系統自動化調度技術領域，具體涉及基于EMS系統繼電保護裝置信號模板抽取定義的方法。
【背景技術】
[0003]隨著用戶對于繼電保護裝置運行監控要求的提高，現有繼電保護裝置模型的信號分類模式已無法滿足當前實際應用需求，其原因有:繼電保護裝置信號條目眾多；“六統一”規范實施之前，各廠家、不用型號的繼電保護裝置信號描述無法統一進行辨識；繼電保護裝置信號沒有進行細化分層分類；繼電保護裝置信號沒有進行功能邏輯性定義。
[0004]為了解決上述問題，目前已經有關于繼電保護裝置信息相關的規范。其基本思想是通過生產廠家在繼電保護裝置未投運前，對裝置信號模型進行規范化配置，以源端方式對于繼電保護裝置信號進行分類定義。
[0005]但是對于已投運智能站或傳統站，則無法通過該方式進行規范處理。
【發明內容】
[0006]為了提升繼電保護裝置在線監測與分析的實際使用，有效提高繼電保護裝置運行監控水平，為故障時保護動作分析提供完備的模型基礎，本發明提供了一種基于EMS系統繼電保護裝置信號模板抽取定義的方法。
[0007]為達到上述目的所采用的技術方案如下:
基于EMS系統的繼電保護裝置信號模板抽取定義方法，其特征在于，其方法如下:
Ca)生成繼電保護裝置信號模板專家庫，通過對EMS系統繼電保護裝置模型數據進行自動分析歸并，按照保護裝置型號及生產廠家進行模板抽取，形成該裝置型號的冗余模板及公共模板，將抽取完成的信號模板進行保存構成繼電保護裝置信號模板專家庫，完成數據標準化及數據平整；
(b)通過步驟(a)抽取的信號模板根據運行監視需求進行運行監視定義，用于將繼電保護裝置信號進行分級分類，讀取模板信號分類規則，對冗余模板中的信號模型進行分級分類，保存分類屬性至繼電保護裝置信號模板專家庫，如果無法通過分類規則進行辨識分析，則通過人工干預進行分類并加入模板信號分類規則，滿足運行監控人員對于繼電保護裝置運行狀態在線監測及分析的需求；
同時根據保護功能邏輯進行功能邏輯定義，用于將繼電保護裝置信號進行模塊化分類定義，并賦予其實際功能邏輯定義。
[0008]前述運行監視定義中，根據運行監視需求定義為動作、告警(一般異常/重要異常)、狀態變位(開關量、保護功能壓板、重合閘壓板、備自投壓板)三級七類信號。
[0009]前述的a)運行監視定義的步驟包括: (a-1)生成繼電保護裝置信號模板專家庫，通過對EMS系統繼電保護裝置模型數據進行自動分析歸并，按照保護裝置型號及生產廠家進行模板抽取，形成該裝置型號的冗余模板及公共模板，將抽取完成的信號模板進行保存，完成數據標準化及數據平整；
(a-2)在繼電保護裝置信號模板專家庫中，根據各廠家提供的信號分類規范，生成模板信號分類規則；
(a-3)在模板抽取過程中，根據語義包含及關鍵字生成過濾器，如果可進行語義歸并，則自動生成一條公共模板記錄；如果歸并失敗，則自動生成一條冗余模板記錄，完成預處理階段的數據規約；
(a-4)讀取模板信號分類規則，對冗余模板中的信號模型進行分級分類，保存分類屬性至繼電保護裝置信號模板專家庫；如果無法通過分類規則進行辨識分析，則轉入(a_5)；(a-5)通過人為干預的方式將無法辨識分析的信號模型進行分類，保存分類屬性至繼電保護裝置信號模板專家庫，并將信號模型描述加入關鍵字過濾器；
(a-6)上送保護信號通過讀取繼電保護裝置信號模板專家庫，得到分級分類屬性，進行不用方式的告警提醒。
[0010]前述的b)功能邏輯定義中，根據繼電保護功能邏輯單元，將定值、保護功能壓板狀態、保護啟動信號、動作出口信號、重合閘出口信號進行歸類劃分，賦予信號模型實際功能邏輯定義。
[0011]b)功能邏輯定義包括以下步驟:
(b-Ι)生成繼電保護裝置信號模板專家庫，通過對EMS系統繼電保護裝置模型數據進行自動分析歸并，按照保護裝置型號及生產廠家進行模板抽取，形成該裝置型號的冗余模板及公共模板，將抽取完成的信號模板進行保存，完成數據標準化及數據平整；
(b-2)在繼電保護裝置信號模板專家庫中，通過對繼電保護功能邏輯單元數據描述和特征挑選，生成具有優先算法的關鍵字字典集匹配規則；
(b-3)在模板抽取過程中，根據語義包含及關鍵字生成過濾器，如果可進行語義歸并，則自動生成一條公共模板記錄；如果歸并失敗，則自動生成一條冗余模板記錄，完成預處理階段的數據歸約；
(b-4)讀取關鍵字字典集匹配規則，對公共模板中的信號模型進行匹配定義，對冗余模板與公共模板差異部分進行匹配定義，保存功能邏輯定義屬性至繼電保護裝置信號模板專家庫；如果無法通過匹配規則進行定義，則轉入(b_5)；
(b-5)通過人為干預的方式將無法匹配的信號模型進行功能定義，保存功能邏輯屬性至繼電保護裝置信號模板專家庫，并將信號模型關鍵字及優先關系加入匹配規則；
(b-6)將冗余模板和公共模板功能邏輯定義進行歸約處理，相同功能邏輯定義的信號進行合并，合并生成模板保存至繼電保護裝置信號模板專家庫；將冗余信號描述列為別名，加入關鍵字字典集匹配規則；
(b-7)讀取學習后的關鍵字字典集匹配規則，重新執行步驟(b-3)、(b-4)，對比前后兩次模板抽取定義結果，得到模型評分，如果評分達標，則轉入(b-8);如果評分不達標，則執行步驟(b-5)、(b-6)、(b-7)。
[0012]本發明對于繼電保護裝置在線監測與分析具有極強的實際應用價值，為調度管理部門實時掌握繼電保護設備運行狀態、及時判斷電網實際故障狀況、有效分析繼電保護動作行為提供統一的數據平臺和可靠的技術支撐，可有效提高繼電保護裝置運行監控水平，為故障時保護動作分析提供完備的模型基礎，有效提高調度管理和運行管理水平，在實際生產過程中發揮了重要作用。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明的基于EMS系統繼電保護裝置信號模板抽取定義流程圖；
圖2為本發明一個具體實施樣例的動作信號模板抽取示意圖；
圖3為本發明一個具體實施樣例的定值信息模板抽取示意圖；
圖4為本發明一個具體實施樣例的運行監視定義根據模板信號分類規則進行分級分類示意圖；
圖5為本發明一個具體實施樣例的運行監視定義人為干預示意圖；
圖6為本發明采用的特征選擇方法-過濾模型示意圖；
圖7為本發明一個具體實施樣例的冗余模板全信號；
圖8為本發明采用的特征選擇方法-過濾模型示意圖；
圖9為本發明一個具體實施樣例的功能邏輯定義示意圖；
圖10為本發明繼電保護裝置模型結構示意圖；
圖11為本發明中功能邏輯定義界面展示圖；
圖12為本發明一個具體實施樣例的功能邏輯定義實際應用示意圖。
【具體實施方式】
[0014]為便于理解本發明，下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明進行進一步闡述。
[0015]作為智能電網調度控制系統實時監控與預警類應用下的基本功能模塊之一，繼電保護設備在線監視與分析應用主要實現對于繼電保護裝置、故障錄波器等二次設備的運行信息、動作信息、測距信息、錄波信息的分析處理，并為其它應用如綜合智能告警等提供可靠的數據基礎與服務。繼電保護設備在線監視與分析應用為調度管理部門實時掌握繼電保護設備運行狀態、及時判斷電網實際故障狀況、有效分析繼電保護動作行為提供統一的數據平臺和可靠的技術支撐，有效提高調度管理和運行管理水平，在實際生產過程中發揮了重要作用。
[0016]本發明提供了一種基于EMS系統繼電保護裝置信號模板抽取定義的方法，包括以下兩種情況:
a)運行監視定義:用于將繼電保護裝置信號進行分級分類，滿足運行監控人員對于繼電保護裝置運行狀態在線監測及分析的需求；
b)功能邏輯定義:用于將繼電保護裝置信號進行模塊化分類定義，并賦予其實際功能邏輯定義。
[0017]以圖2、圖3所示的繼電保護裝置作為例子說明，信號模板抽取定義流程見圖1。
[0018]圖2、圖3是一個典型的線路繼電保護裝置信號模型，為了便于描述，圖2只列出了繼電保護裝置的部分動作信號，圖3列只出了繼電保護裝置的部分定值信息。圖2、圖3還展示了模板抽取生成公共模板和冗余模板的示意流程。
[0019]對于運行監視定義，應該讀取模板信號分類規則，對冗余模板中的信號模型進行分級分類，保存分類屬性至繼電保護裝置信號模板專家庫，如果無法通過分類規則進行辨識分析，則通過人工干預進行分類并加入模板信號分類規則。圖2、圖4、圖5、圖6顯示了運行監控定義方法的操作步驟。
[0020]第一步，如圖2所示，模板抽取；生成繼電保護裝置信號模板專家庫，通過對EMS系統繼電保護裝置模型數據進行自動分析歸并，按照保護裝置型號及生產廠家進行模板抽取，形成該裝置型號的冗余模板及公共模板，將抽取完成的信號模板進行保存構成繼電保護裝置信號模板專家庫，完成數據標準化及數據平整；
第二步，如圖4所示，對冗余模板進行辨識分析；模板抽取過程中，根據語義包含及關鍵字生成過濾器，如果可進行語義歸并，則自動生成一條公共模板記錄；如果歸并失敗，則自動生成一條冗余模板記錄，完成預處理階段的數據規約；<