專利名稱：基于調度綜合數據平臺的故障智能診斷與分析系統及方法
技術領域：
本發明涉及ー種故障智能診斷與分析系統及方法，尤其涉及一種基于調度綜合數據平臺的故障智能診斷與分析系統及方法。
背景技術：
電カ系統發生故障后，電カ系統調度分析人員急需分析故障原因，解除故障，恢復送電。現有的故障數據采集系統有故障錄波器聯網系統、繼電保護信息系統、綜合自動化系統，在這些系統中分別提供了分析故障原因所必須的錄波裝置記錄的錄波數據、繼電保護裝置記錄的動作信息、綜合自動化系統記錄的遙測、遙信信息。這些數據目前分散在不同的數據采集系統中，單個系統無法提供故障分析的全部信息，無法為電カ調度分析人員提供最直接的故障診斷依據。 由于錄波器裝置設置定值比較敏感，每天會多次啟動錄波，毎次都報告給調度員，每天會有幾百次的誤報；而當系統真正發生故障后，調度員又需要在多達幾萬條的故障記錄中找到和本次故障相關的數據記錄，還要在多個系統之間切換，查找本次故障的相關數據，電カ系統故障后，相關調度人員需要在多達幾萬條的故障記錄中查找。這些給調度員的正常工作和判斷故障造成很大困擾。

發明內容
本發明的目的就是為了解決上述問題，提供一種基于調度綜合數據平臺的故障智能診斷與分析系統及方法，它具有為電カ系統調度分析提供參考和依據的優點。為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案一種基于調度綜合數據平臺的故障智能診斷與分析系統，它包括至少ー個濾波器裝置，錄波器裝置將采集的故障數據經過相對應的交換機上傳給調度數據網，它還包括數據和應用服務器、錄波器聯網系統、繼電保護信息系統和綜合自動化系統，錄波器聯網系統、繼電保護信息系統和綜合自動化系統分別從調度數據網獲取故障數據，井分別分析故障數據，然后將各自的分析結果上傳給調度綜合數據平臺，數據和應用服務器從調度綜合數據平臺中獲取各故障數據分析結果；并將繼電保護信息系統、綜合自動分析系統中獲得的信息與錄波器聯網系統記錄的判斷信息進行對比，如果錄波器聯網系統、繼電保護信息系統和綜合自動化系統做出的判斷相同，則認為是真正的電網故障，將該次電カ故障相關的故障數據從大量的非相關錄波數據中提取出來，利用基于地理信息的故障回放模塊和圖形化的故障數據檢索模塊用圖形化的方式展示給分析該次故障的相關人員。所述數據和應用服務器的邏輯架構分為數據層、中間層、應用層和展現層；所述數據層對應自動獲取故障錄波數據文件模塊和保護錄波數據接ロ模塊；所述中間層是數據訪問接ロ，屏蔽多個數據庫系統的差異，對上層應用提供統ー的調用接ロ函數；所述應用層對應故障數據自動分析模塊和故障信息智能匹配模塊；所述展現層對應基于地理信息的故障回放模塊和圖形化的故障數據檢索模塊。
所述錄波器聯網系統對故障數據中電壓、電流量的突變進行分析，根據分析結果找到發送故障的一次設備；根據一次設備找到對應的保護信號開關量，判斷這些開關量在模擬量突變后是否發生變位。所述繼電保護信息系統對故障數據進行分析，從繼電保護信息系統獲得保護裝置的動作信息。所述綜合自動化系統對故障數據進行分析，從綜合自動化系統獲得的現場的遙測、遙信信息，根據錄波數據的時鐘找到錄波故障時刻前后、遙測信息是否有突變和對應的遙イ目彳目息是否變位。 所述數據和應用服務器提供硬件支持平臺，所有軟件都運行在這個硬件平臺的操作系統之上。所述自動獲取故障錄波數據文件模塊，定時檢索故障錄波聯網系統的數據庫，獲·得最新的故障記錄和故障文件。所述故障數據自動分析模塊是讀取故障數據文件，根據故障前后的采樣數據，利用阻抗法計算故障距離，故障相別分析結果。所述故障信息智能匹配模塊用來過濾故障記錄，錄波器會記錄大量的錄波數據其中大部分都不是真正的故障數據，本模塊分析錄波器聯網系統、繼電保護系統、綜合自動化系統這三個系統對故障記錄描述，根據他們故障時間和故障一次設備的信息比對，過濾出真正的故障數據。所述基于地理信息的故障回放模塊，是在地理接線圖背景下，按時間發生先后順序顯示錄波波形的變化，保護裝置動作事件分析故障過程需要用的信息。所述圖形化的故障數據檢索模塊作用是面對海量數據，提供多種檢索條件和檢索界面，方便不同用戶根據自己的關注點不同選擇不同的查詢界面。所述保護錄波數據接ロ模塊的作用是把錄波數據文件和保護錄波數據文件進行整合，統一到一個時間軸，ー個采樣頻率，這樣才能直觀的看到故障發展的整個過程。利用所述的基于調度綜合數據平臺的故障智能診斷與分析系統具體智能診斷與分析方法，具體方法為第一歩在電カ系統發生故障后，變電站的錄波器裝置記錄故障數據，然后通過變電站中的交換機將數據送到調度數據網；第二歩錄波器聯網系統、繼電保護信息系統和綜合自動化系統通過調度數據網獲得故障數據，分別對故障數據進行分析；第三歩錄波器聯網系統、繼電保護信息系統和綜合自動化系統分別將各自的故障數據分析結果上傳給調度綜合數據平臺；第四歩數據和應用服務器從調度綜合數據平臺獲取各分析結果，將繼電保護信息系統、綜合自動分析系統中獲得的信息與錄波器聯網系統記錄的判斷信息進行對比，如果錄波器裝置、繼電保護信息系統和綜合自動化系統做出的判斷相同，則認為是真正的電網故障；第五歩將該次電カ故障相關的故障數據從大量的非相關錄波數據中提取出來，利用基于地理信息的故障回放模塊和圖形化的故障數據檢索模塊用圖形化的方式展示給分析該次故障的相關人員。
所述第二步中的錄波器聯網系統對故障數據中電壓、電流量的突變進行分析，根據分析結果找到發送故障的一次設備；根據一次設備找到對應的保護信號開關量，然后判斷這些開關量在模擬量突變后是否發生變位，這個判斷作為錄波器聯網系統所判斷出來的故障。所述第二步中的繼電保護信息系統對故障數據進行分析，從繼電保護信息系統獲得保護裝置的動作信息，將此信息和錄波器聯網系統記錄的保護開關量進行對比，如果信息一致，作為繼電保護系統的判斷結果。所述第二步中的綜合自動化系統對故障數據進行分析，從綜合自動化系統獲得的現場的遙測、遙信信息，根據錄波數據的時鐘找到錄波故障時刻前后、遙測信息是否有突變和對應的遙信信息是否變位，將這個判斷作為綜合自動化系統所判斷出來的故障。本發明的有益效果本發明讓分析人員及時、準確的掌握故障的過程。同時獲得保護裝置的動作信息，給調度員分析故障提供參考，應用本發明之后，調度員可以專注于故障處理，減少了大量繁瑣的數據查找工作，提高了工作效率，減少了故障處理時間。


圖I為本發明系統的運行架構；圖2為數據和應用服務器的邏輯架構。其中，I.錄波器裝置，2.數據和應用服務器，3.錄波器聯網系統，4.綜合自動化系統，5.繼電保護信息系統，6.調度綜合數據平臺，7.調度數據網，8.變電站，9.交換機，
11.展現層，12.應用層，13.中間層，14.數據層。
具體實施例方式下面結合附圖與實施例對本發明作進ー步說明。如圖1，2所述，一種基于調度綜合數據平臺的故障智能診斷與分析系統，它包括至少ー個錄波器裝置1，錄波器裝置I將采集的故障數據經過相對應的交換機9上傳給調度數據網7，它還包括數據和應用服務器2、錄波器聯網系統3、繼電保護信息系統5和綜合自動化系統4，錄波器聯網系統3、繼電保護信息系統5和綜合自動化系統4從調度數據網7獲取故障數據，并分析故障數據，然后將分析結果上傳給調度綜合數據平臺6，數據和應用服務器2從調度綜合數據平臺6中獲取故障數據分析結果，將繼電保護信息系統、綜合自動分析系統中獲得的信息與錄波器聯網系統記錄的判斷信息進行對比，如果錄波器聯網系統、繼電保護信息系統和綜合自動化系統做出的判斷相同，則認為是真正的電網故障，將該次電カ故障相關的故障數據從大量的非相關錄波數據中提取出來，利用基于地理信息的故障回放模塊和圖形化的故障數據檢索模塊用圖形化的方式展示給分析該次故障的相關人員。所述數據和應用服務器2的邏輯架構分為數據層14、中間層13、應用層12和展現層11 ;所述數據層14對應自動獲取故障錄波數據文件模塊和保護錄波數據接ロ模塊；所述中間層13是數據訪問接ロ，屏蔽多個數據庫系統的差異，對上層應用提供統ー的調用接ロ函數；所述應用層12對應故障數據自動分析模塊和故障信息智能匹配模塊；所述展現層11對應基于地理信息的故障回放模塊和圖形化的故障數據檢索模塊。
所述錄波器聯網系統3對故障數據中電壓、電流量的突變進行分析，根據分析結果找到發送故障的一次設備；根據一次設備找到對應的保護信號開關量，判斷這些開關量在模擬量突變后是否發生變位。所述繼電保護信息系統5對故障數據進行分析，從繼電保護信息系統5獲得保護裝置的動作信息。所述綜合自動化系統4對故障數據進行分析，從綜合自動化系統4獲得的現場的遙測、遙信信息，根據錄波數據的時鐘找到錄波故障時刻前后、遙測信息是否有突變和對應的遙"[目Ih息是否變位。所述數據和應用服務器2提供硬件支持平臺，所有軟件都運行在這個硬件平臺的操作系統之上。所述自動獲取故障錄波數據文件模塊的實現過程定時檢索故障錄波聯網系統的數據庫，獲得最新的故障記錄和故障文件。 所述故障數據自動分析模塊作用是讀取故障數據文件，根據故障前后的采樣數據，利用阻抗法計算故障距離，故障相別等分析結果。所述故障信息智能匹配模塊用來過濾故障記錄，錄波器裝置I會記錄大量的錄波數據其中大部分都不是真正的故障數據，本模塊分析錄波器聯網系統3、繼電保護信息系統
5、綜合自動化系統4這三個系統對故障記錄描述，根據他們故障時間和故障一次設備的信息比對，過濾出真正的故障數據。所述基于地理信息的故障回放模塊，是在地理接線圖背景下，按時間發生先后順序顯示錄波波形的變化，保護裝置動作事件等分析故障過程需要用的信息。所述圖形化的故障數據檢索模塊作用是面對海量數據，提供多種檢索條件和檢索界面，方便不同用戶根據自己的關注點不同選擇不同的查詢界面。所述保護錄波數據接ロ模塊的作用是把錄波數據文件和保護錄波數據文件進行整合，統一到一個時間軸，ー個采樣頻率，這樣才能直觀的看到故障發展的整個過程。經過幾年的建設，青島電網的調度綜合數據平臺6已經建成，局部接入條件的系統包括故障錄波器聯網系統3、繼電保護信息系統5、綜合自動化系統4等。在電網發生故障后各個系統各自包含一部分故障數據，錄波器聯網系統3接入了全網故障錄波器記錄故障發生時的暫態數據；繼電保護信息系統5提供故障時保護裝置的動作信息；綜合自動化系統4能夠提供故障前后電網負荷等遙測、遙信信息；但是各系統是獨立的雖然都能夠給調度綜合數據平臺6提供數據，但是單個系統提供的數據時孤立的、片面的，還不能直接給調度員分析電網故障所需要的全部信息。在青島調度中心部署一套基于調度綜合數據平臺6的故障智能診斷與分析系統，實現以下功能I、青島地調、部署I套“基于調度綜合數據平臺6的故障智能診斷與分析系統”軟件系統。2、調度綜合數據平臺6，獲得錄波器裝置I的故障錄波數據、保護裝置動作信息等分析故障的全信息數據。3、電網故障發生后匯總、分析所有啟動的錄波數據，得出故障位置、故障類型、故障相別等結論，給出電網故障告警，供調度人員參考。
4、分析結果標注在電網圖上，支持序分量視圖、相分量視圖、諧波量視圖，提供故障過程回放功能。上述雖然結合附圖對本發明的具體實施方式
進行了描述，但并非對本發明保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本發明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不 需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發明的保護范圍以內。
權利要求
1.一種基于調度綜合數據平臺的故障智能診斷與分析系統，它包括至少一個濾波器裝置，錄波器裝置將采集的故障數據經過相對應的交換機上傳給調度數據網，其特征是，它還包括數據和應用服務器、錄波器聯網系統、繼電保護信息系統和綜合自動化系統，錄波器聯網系統、繼電保護信息系統和綜合自動化系統分別從調度數據網獲取故障數據，并分別分析故障數據，然后將各自的分析結果上傳給調度綜合數據平臺，數據和應用服務器從調度綜合數據平臺中獲取各故障數據分析結果，并將繼電保護信息系統、綜合自動分析系統中獲得的信息與錄波器聯網系統記錄的判斷信息進行對比，如果錄波器聯網系統、繼電保護信息系統和綜合自動化系統做出的判斷相同，則認為是真正的電網故障，將該次電力故障相關的故障數據從大量的非相關錄波數據中提取出來，利用基于地理信息的故障回放模塊和圖形化的故障數據檢索模塊用圖形化的方式展示給分析該次故障的相關人員。
2.如權利要求I所述的基于調度綜合數據平臺的故障智能診斷與分析系統，其特征是，所述數據和應用服務器的邏輯架構分為數據層、中間層、應用層和展現層；所述數據層對應自動獲取故障錄波數據文件模塊和保護錄波數據接口模塊；所述中間層是數據訪問接口，屏蔽多個數據庫系統的差異，對上層應用提供統一的調用接口函數；所述應用層對應故障數據自動分析模塊和故障信息智能匹配模塊；所述展現層對應基于地理信息的故障回放模塊和圖形化的故障數據檢索模塊。
3.如權利要求2所述的基于調度綜合數據平臺的故障智能診斷與分析系統，其特征是，所述自動獲取故障錄波數據文件模塊定時檢索故障錄波聯網系統的數據庫，獲得最新的故障記錄和故障文件；所述保護錄波數據接口模塊把錄波數據文件和保護錄波數據文件進行整合，統一到一個時間軸，一個采樣頻率，這樣才能直觀的看到故障發展的整個過程；所述故障數據自動分析模塊是讀取故障數據文件，根據故障前后的采樣數據，利用阻抗法計算故障距離、對故障進行分析；所述故障信息智能匹配模塊分析錄波器聯網系統、繼電保護系統、綜合自動化系統這三個系統對故障記錄描述，根據他們故障時間和故障一次設備的信息比對，過濾出真正的故障數據；所述基于地理信息的故障回放模塊，是在地理接線圖背景下，按時間發生先后順序顯示錄波波形的變化，保護裝置動作事件分析故障過程需要用的信息；所述圖形化的故障數據檢索模塊作用是面對海量數據，提供多種檢索條件和檢索界面，方便不同用戶根據自己的關注點不同選擇不同的查詢界面。
4.利用權利要求I所述的基于調度綜合數據平臺的故障智能診斷與分析系統的智能診斷與分析方法，其特征是，具體方法為 第一步在電力系統發生故障后，變電站的錄波器裝置記錄故障數據，然后通過變電站中的交換機將數據送到調度數據網； 第二步錄波器聯網系統、繼電保護信息系統和綜合自動化系統通過調度數據網獲得故障數據，分別對故障數據進行分析； 第三步錄波器聯網系統、繼電保護信息系統和綜合自動化系統分別將各自的故障數據分析結果上傳給調度綜合數據平臺； 第四步數據和應用服務器從調度綜合數據平臺獲取分析結果，將繼電保護信息系統、綜合自動分析系統中獲得的信息與錄波器聯網系統記錄的判斷信息進行對比，如果錄波器裝置、繼電保護信息系統和綜合自動化系統做出的判斷相同，則認為是真正的電網故障；第五步將該次電力故障相關的故障數據從大量的非相關錄波數據中提取出來，利用基于地理信息的故障回放模塊和圖形化的故障數據檢索模塊用圖形化的方式展示給分析該次故障的相關人員。
5.如權利要求4所述的基于調度綜合數據平臺的故障智能診斷與分析系統具體智能診斷與分析方法，其特征是，所述第二步中的錄波器聯網系統對故障數據中電壓、電流量的突變進行分析，根據分析結果找到發送故障的一次設備；根據一次設備找到對應的保護信號開關量，然后判斷這些開關量在模擬量突變后是否發生變位，這個判斷作為錄波器聯網系統所判斷出來的故障。
6.如權利要求4所述的基于調度綜合數據平臺的故障智能診斷與分析系統具體智能診斷與分析方法，其特征是，所述第二步中的繼電保護信息系統對故障數據進行分析，從繼電保護信息系統獲得保護裝置的動作信息，將此信息和錄波器聯網系統記錄的保護開關量進行對比，如果信息一致，作為繼電保護系統的判斷結果。
7.如權利要求4所述的基于調度綜合數據平臺的故障智能診斷與分析系統具體智能診斷與分析方法，其特征是，所述第二步中的綜合自動化系統對故障數據進行分析，從綜合自動化系統獲得的現場的遙測、遙信信息，根據錄波數據的時鐘找到錄波故障時刻前后、遙測信息是否有突變和對應的遙信信息是否變位，將這個判斷作為綜合自動化系統所判斷出來的故障。
全文摘要
本發明公開了一種調度綜合數據平臺的故障智能診斷與分析系統及方法，它包括至少一個濾波器裝置，錄波器裝置將采集的故障數據經過相對應的交換機上傳給調度數據網，它還包括數據和應用服務器、錄波器聯網系統、繼電保護信息系統和綜合自動化系統，錄波器聯網系統、繼電保護信息系統和綜合自動化系統從調度數據網獲取故障數據，并分析故障數據，將分析結果上傳給調度綜合數據平臺，數據和應用服務器從調度綜合數據平臺中獲取故障數據分析結果，并將故障分析結果進行匹配；本發明使分析人員及時、準確的掌握故障的過程，同時獲得保護裝置的動作信息，給調度員分析故障提供參考，而且調度員可以專注于故障處理，提高工作效率，減少故障處理時間。
文檔編號H02J13/00GK102761174SQ201210268798
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月30日 優先權日2012年7月30日
發明者李文升, 趙傳剛, 齊曙光 申請人:山東山大電力技術有限公司, 山東電力集團公司青島供電公司