基于跨間隔網絡報文數據融合的主變故障分析方法
【專利摘要】本發明提供一種基于跨間隔網絡報文數據融合的主變故障分析方法。本發明的方法通過SCD文件的解析獲取主變設備的三側網絡報文分析系統信息，當主變發生故障時，網絡報文分析系統將故障信息通過MMS報文發送給其它兩側網絡報文分析系統。以保護裝置動作時刻作為主變故障時刻，對三側的網絡報文數據進行融合，最后將三側融合后的數據，對主變進行差動故障判定計算。當計算結果達到差動條件時，給出主變故障分析結果。本發明的方法為主變故障分析提供了一種新的手段和方法，同時為事故后的保護動作行為判定提供了參考依據。
【專利說明】基于跨間隔網絡報文數據融合的主變故障分析方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及智能變電站的網絡報文分析系統的主變故障分析方法，具體涉及到一種基于跨間隔網絡報文數據融合的主變故障分析方法。
【背景技術】
[0002]網絡報文分析系統主要應用于基于IEC61850通信網絡的智能變電站。其通過海量記錄過程層 SMV 報文及 G00SE(Generic object Oriented Substation Event,即通用面向對象的變電站事件)報文，有效實現網絡報文的選擇過濾、在線記錄、網絡流量統計，當網絡流量異常時給出告警信號，當報文異常時分析導致報文異常的原因，實現事故在線分析，圖像化顯示報文丟失、報文異常情況，最終實現通信網絡的實時監測，預防電力系統事故的發生，可以提前發現電力系統通信網絡薄弱環節和故障設備，預防電力系統事故的發生，直接避免由于通信網絡故障或一次設備、二次設備故障導致的電力系統事故造成的經濟損失。
[0003]目前網絡報文分析系統主要是實現網絡報文的異常分析以及對網絡異常的實時監測。由于網絡報文分析系統記錄了海量的過程層數據，對這些海量過程層數據的離線分析的應用也較多。目前較常見的是利用故障錄波數據進行一次設備故障分析。網絡報文分析系統記錄了網絡的原始報文，不僅可以通過網絡原始報文還原成故障錄波數據進行一次設備故障分析，還可以檢測是否由于原始的網絡報文出現錯誤而導致一次設備故障分析失敗。但是目前網絡報文分析系統的這種故障分析，只是局限于單網絡報文分析系統，且一般應用于單間隔一次設備的故障分析。
【發明內容】
[0004]有鑒于此，本發明提供了一種基于跨間隔網絡報文數據融合的主變故障分析方法，通過獲取變電站多間隔網絡報文數據，并對相關的網絡報文數據進行融合分析，從而完成對主變故障的判斷。
[0005]本發明提供了一種基于跨間隔網絡報文數據融合的主變故障分析方法，包括:
[0006]步驟1:確定所述主變的三側網絡報文分析系統:高壓側網絡報文分析系統、中壓側網絡報文分析系統以及低壓側網絡報文分析系統；其中，所述高壓側網絡報文分析系統、中壓側網絡報文分析系統以及低壓側網絡報文分析系統分別記錄所述主變的高壓側、中壓側以及低壓側的過程層網絡報文；
[0007]步驟2:指定任一所述網絡報文分析系統作為第一網絡報文分析系統；所述第一網絡報文分析系統還用于進行多側網絡報文的數據融合以及進行主變故障的分析；
[0008]步驟3:當所述三側網絡報文分析系統中有系統發生告警時，確定告警原因:若所述告警是由主變的保護裝置的跳閘信息報文或主變的開關位置信息報文引發，則進入步驟4 ；
[0009]步驟4:發生告警的網絡報文分析系統向其它兩個網絡報文分析系統發出告警信息；所述告警信息中包含所述主變的保護裝置的跳閘時間和所述主變的開關位置的變化時間；
[0010]步驟5:所述第一網絡報文分析系統確定主變的故障時刻；
[0011]步驟6:所述第一網絡報文分析系統根據所述主變的故障時刻，向其它兩側的網絡報文分析系統請求在主變故障時間段內的網絡報文記錄文件；
[0012]步驟7:所述第一網絡報文分析系統將其在主變故障時間段內的網絡報文記錄文件以及得到的另兩側的網絡報文記錄文件分別轉換為波形圖；
[0013]步驟8:所述第一網絡報文分析系統將三側的波形圖按照主變的故障時刻進行融合，使故障時刻處于三側的波形圖的同一位置；
[0014]步驟9:所述第一網絡報文分析系統根據主變差動保護裝置的差動故障判斷公式，對主變進行差動故障分析，若達到差動保護裝置的出口條件，則判定主變發生故障。
[0015]所述步驟I包括:
[0016]步驟1.1:解析主變的配置文件；
[0017]步驟1.2:根據所述配置文件，獲取主變的三側的一次拓撲結構及主變的三側的過程層網絡信息；
[0018]步驟1.3:根據所述一次拓撲結構及過程層網絡信息，確定所述主變的三側網絡報文分析系統。
[0019]在所述步驟2中，指定主變的高壓側網絡報文分析系統作為第一網絡報文分析系統。
[0020]在所述步驟5中，所述第一網絡報文分析系統通過其所記錄的所述主變的保護裝置的跳閘信息或其所接收的另一側網絡報文系統所發送的告警信息確定主變的故障時刻。
[0021]在所述步驟5中，所述第一網絡報文分析系統將所述主變的保護裝置的跳閘時間作為主變的故障時刻。
[0022]在所述步驟4中，所述發生告警的網絡報文分析系統通過麗S (ManufacturingMessage Specification,即制造報文協議)接口的報告服務向其它兩個網絡報文分析系統發出告警信息；在所述步驟7中，所述第一網絡報文分析系統通過MMS接口的文件服務得到另兩側的網絡報文記錄文件。
[0023]由上述技術方案可知，本發明提供了一種基于跨間隔網絡報文數據融合的主變故障分析方法，通過獲取變電站多間隔網絡報文數據，并對相關的網絡報文數據進行融合分析，從而完成對主變故障的判斷。為主變故障分析提供了一種新的手段和方法。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員而言，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1為現有技術中主變故障分析系統配置流程圖；
[0026]圖2為在主變故障時，采用本發明一實施例的主變故障分析方法的網絡報文分析系統的工作流程圖；[0027]圖3采用本發明一實施例的主變故障分析方法的高中低三側的網絡報文分析系統給出的網絡報文數據的波形圖；
[0028]圖4采用本發明一實施例的主變故障分析方法的第一網絡報文分析系統對主變高中低三側的網絡報文數據進行融合后的波形圖。
【具體實施方式】
[0029]為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面對本發明實施例中的技術方案進行進一步的描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0030]本發明一實施例提供的一種基于跨間隔網絡報文數據融合的主變故障分析方法，包括:
[0031]步驟1:確定所述主變的三側網絡報文分析系統:高壓側網絡報文分析系統、中壓側網絡報文分析系統以及低壓側網絡報文分析系統；其中，所述高壓側網絡報文分析系統、中壓側網絡報文分析系統以及低壓側網絡報文分析系統分別記錄所述主變的高壓側、中壓側以及低壓側的過程層網絡報文；
[0032]圖1給出了主變故障分析系統配置流程圖，如圖1所示，通過解析全站配置文件(SCD文件)，獲取主變的三側的一次拓撲結構及主變的三側的過程層網絡信息，進而確定所述主變的三側網絡報文分析系統。
[0033]步驟2:指定任一所述網絡報文分析系統作為第一網絡報文分析系統；所述第一網絡報文分析系統還用于進行多側網絡報文的數據融合以及進行主變故障的分析；
[0034]優選地，通常指定主變的高壓側網絡報文分析系統作為第一網絡報文分析系統。
[0035]圖2給出了在主變故障時，采用本發明一實施例的主變故障分析方法的網絡報文分析系統的工作流程圖；如圖2所示，初始化后的各網絡報文分析系統能夠實時記錄所在側的網絡報文。
[0036]步驟3:當所述三側網絡報文分析系統中有系統發生告警時，確定告警原因:若所述告警是由主變的保護裝置的跳閘信息報文或主變的開關位置信息報文引發，則進入步驟4;否則，則不進入步驟4，發生告警的網絡報文分析系統依舊對所在側的網絡報文進行實時記錄。通常，保護裝置的跳閘先發生，然后過幾個ms后，開關位置發生變化。
[0037]步驟4:發生告警的網絡報文分析系統向其它兩個網絡報文分析系統發出告警信息；所述告警信息中包含所述主變的保護裝置的跳閘時間和所述主變的開關位置的變化時間；
[0038]優選地，所述發生告警的網絡報文分析系統通過MMS接口的報告服務向其它兩個網絡報文分析系統發出告警信息；
[0039]步驟5:所述第一網絡報文分析系統確定主變的故障時刻；
[0040]優選地，所述第一網絡報文分析系統通過其所記錄的所述主變的保護裝置的跳閘信息或其所接收的發生告警的網絡報文系統所發送的告警信息確定主變的故障時刻。
[0041]優選地，通常所述第一網絡報文分析系統將所述主變的保護裝置的跳閘時間作為主變的故障時刻。[0042]步驟6:所述第一網絡報文分析系統根據所述主變的故障時刻，向其它兩側的網絡報文分析系統請求在主變故障時間段內的網絡報文記錄文件；故障時間段是指從故障時刻開始往后的一段時間為故障時間段。
[0043]步驟7:所述第一網絡報文分析系統將其在主變故障時間段內的網絡報文記錄文件以及得到的另兩側的網絡報文記錄文件分別轉換為如圖3所示的波形圖；其中Tl為故障時刻。根據圖3可知，高中低三側的網絡報文記錄文件的記錄起始時刻不一致，所以圖中的Tl故障時刻在每個波形文件的位置不一樣。
[0044]優選地，所述第一網絡報文分析系統通過MMS接口的文件服務得到另兩側的網絡報文記錄文件。
[0045]步驟8:所述第一網絡報文分析系統將三側的波形圖按照主變的故障時刻進行融合，使故障時刻處于三側的波形圖的同一位置；融合后的三側波形圖如圖4所示，根據圖4可知，故障時刻Tl都在波形圖中的同一位置。
[0046]步驟9:所述第一網絡報文分析系統根據主變差動保護裝置的差動故障判斷公式，對主變進行差動故障分析，若達到差動保護裝置的出口條件，則判定主變發生故障。
[0047]由上述技術方案可知，本發明提供了一種基于跨間隔網絡報文數據融合的主變故障分析方法，通過獲取變電站多間隔網絡報文數據，并對相關的網絡報文數據進行融合分析，從而完成對主變故障的判斷。
[0048]最后應說明的是:以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換，而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。
【權利要求】
1.一種基于跨間隔網絡報文數據融合的主變故障分析方法，其特征在于，所述方法包括: 步驟1:確定所述主變的三側網絡報文分析系統:高壓側網絡報文分析系統、中壓側網絡報文分析系統以及低壓側網絡報文分析系統；其中，所述高壓側網絡報文分析系統、中壓側網絡報文分析系統以及低壓側網絡報文分析系統分別記錄所述主變的高壓側、中壓側以及低壓側的過程層網絡報文； 步驟2:指定任一所述網絡報文分析系統作為第一網絡報文分析系統；所述第一網絡報文分析系統還用于進行多側網絡報文的數據融合以及進行主變故障的分析；步驟3:當所述三側網絡報文分析系統中有系統發生告警時，確定告警原因:若所述告警是由主變的保護裝置的跳閘信息報文或主變的開關位置信息報文引發，則進入步驟4 ；步驟4:發生告警的網絡報文分析系統向其它兩個網絡報文分析系統發出告警信息；所述告警信息中包含所述主變的保護裝置的跳閘時間和所述主變的開關位置的變化時間； 步驟5:所述第一網絡報文分析系統確定主變的故障時刻； 步驟6:所述第一網絡報文分析系統根據所述主變的故障時刻，向其它兩側的網絡報文分析系統請求在主變故障時間段內的網絡報文記錄文件； 步驟7:所述第一網絡報文分析系統將其在主變故障時間段內的網絡報文記錄文件以及得到的另兩側的網絡報文記錄文件分別轉換為波形圖； 步驟8:所述第一網絡報文分析系統將三側的波形圖按照主變的故障時刻進行融合，使故障時刻處于三側的波形圖的同一位置； 步驟9:所述第一網絡報文分析系統根據主變差動保護裝置的差動故障判斷公式，對主變進行差動故障分析，若達到差動保護裝置的出口條件，則判定主變發生故障。
2.根據權利要求1所述的主變故障分析方法，其特征在于，所述步驟I包括: 步驟1.1:解析主變的配置文件； 步驟1.2:根據所述配置文件，獲取主變的三側的一次拓撲結構及主變的三側的過程層網絡信息； 步驟1.3:根據所述一次拓撲結構及過程層網絡信息，確定所述主變的三側網絡報文分析系統。
3.根據權利要求1所述的主變故障分析方法，其特征在于，在所述步驟2中，指定主變的高壓側網絡報文分析系統作為第一網絡報文分析系統。
4.根據權利要求1所述的主變故障分析方法，其特征在于，在所述步驟5中，所述第一網絡報文分析系統通過其所記錄的所述主變的保護裝置的跳閘信息或其所接收的另一側網絡報文系統所發送的告警信息確定主變的故障時刻。
5.根據權利要求1所述的主變故障分析方法，其特征在于，在所述步驟5中，所述第一網絡報文分析系統將所述主變的保護裝置的跳閘時間作為主變的故障時刻。
6.根據權利要求1-5之一所述的主變故障分析方法，其特征在于，在所述步驟4中，所述發生告警的網絡報文分析系統通過MMS接口的報告服務向其它兩個網絡報文分析系統發出告警信息；在所述步驟7中，所述第一網絡報文分析系統通過MMS接口的文件服務得到另兩側的網絡報文記錄文件。
【文檔編號】H02J13/00GK103457353SQ201310372811
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月23日 優先權日:2013年8月23日
【發明者】徐長寶, 王永業, 高吉普, 王宇, 黃勇, 熊磊 申請人:貴州電力試驗研究院, 武漢中元華電科技股份有限公司