二次設備智能運維系統中的風險識別與預警方法技術方案

本發明專利技術公開了二次設備智能運維系統中的風險識別和預警方法。該方法從二次設備智能運維系統的設備巡檢信息、保護裝置告警信息、保護裝置啟動動作信息中，識別出系統潛在的風險，給出處理措施建議，對系統中裝置的亞健康狀態提前預警，引起運行維護人員的注意，提醒運維人員進行保護裝置的維護檢修，從而達到提前對設備事故進行防范的目的。該方法可以識別出的風險包括單臺保護裝置啟動、保護裝置擾動啟動、保護裝置久未啟動、保護裝置頻繁告警、保護裝置差流異常、保護裝置三相電壓不平衡、保護裝置三相電流不平衡、保護裝置零序回路異常等。

Risk identification and early warning method for two equipment intelligent operation and maintenance system

The invention discloses a risk identification and early warning method in the two equipment intelligent operation and maintenance system. The method starts from the equipment inspection information, two intelligent equipment maintenance system protection device alarm information protection device, information system, identify potential risks, give treatment measures, early warning system of the device in the sub-health state, caused by the operation and maintenance personnel, to remind the operation and maintenance personnel protection device maintenance, so as to achieve the purpose of prevention of the equipment accidents in advance. This method can identify the risk protection device, including a single start protection device and the protection device for disturbance start start, frequent alarm protection device and protection device, abnormal differential current protection device unbalanced three-phase voltage, three-phase current unbalance protection device and the protection device zero sequence circuit abnormality.

【技術實現步驟摘要】
二次設備智能運維系統中的風險識別與預警方法
本專利技術屬于二次設備運行維護監視
，特別涉及二次設備智能運維系統中的風險識別與預警的內容。
技術介紹
隨著變電站無人值守運行管理模式的推廣應用，在電網調度獲取準確的二次設備實時運行情況越來越成為電網穩定運行的必要條件，調度人員是否能夠有效獲取變電站端二次設備狀況，全面直觀了解和整體掌握電網實時運行信息，快速發現電網運行狀態的變化，并及時做出調整決策，對電網安全穩定運行至關重要。同時智能變電站大量投運和遠方操作的推廣應用，使得原有變電站的管控手段和二次設備運維管理模式存在的問題和困難逐步顯現，二次設備智能運維應運而生，實現變電站內保護裝置、合并單元、智能終端、測控、二次虛回路、服務器、臺式機、交換機等二次設備的智能運維，主要功能包括二次設備數據采集存儲、設備運行工況監視、設備狀態巡檢、設備臺賬、設備遠程維護、缺陷診斷、檢修安措指導、運行狀態評估等。目前二次設備智能運維系統中對二次設備一般采用定期檢修或者出現問題后再檢修的模式，尚無二次設備風險提前預警的相關技術，如果能充分利用設備巡檢信息、保護裝置告警信息、保護裝置啟動及動作信息、保護裝置故障錄波數據，識別出系統潛在的風險，則能起到對系統中二次設備的亞健康狀態提前預警的作用，從而引起運行維護人員的注意，提醒運維人員進行保護裝置的維護檢修，達到提前對設備事故進行防范的目的。基于上述背景，本專利技術提出了二次設備智能運維系統中的風險識別與預警方法。
技術實現思路
為了對二次運設備智能維系統中的設備亞健康狀態進行預警，從而達到提前對設備事故進行防范的目的，本專利技術公開了在二次設備智能運維系統中的風險識別與預警方法。本專利技術具體采用以下技術方案。二次設備智能運維系統中的風險識別和預警方法，在二次設備智能運維系統中利用設備巡檢信息、保護裝置告警信息、保護裝置啟動信息、保護裝置動作信息、保護裝置故障錄波數據，識別二次設備智能運維系統中的風險并預警。二次設備智能運維系統中的風險識別與預警方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：步驟1：二次設備智能運維系統在線監視采集二次設備運行信息并存入歷史數據庫，包括保護裝置告警信息、保護裝置啟動信息、保護裝置動作信息、保護裝置故障錄波數據；步驟2：保存設定時間段內的保護裝置啟動和保護裝置動作信息，如果該設定時間段內，只有一臺保護裝置啟動且未動作，則識別出該臺保護裝置存在啟動風險；步驟3：周期性地從二次設備智能運維系統的歷史數據庫中獲取每臺保護裝置的最近一次啟動時間，計算最近一次啟動時間和當前時間的差值，如果某臺保護裝置超過了預先配置的時間間隔閾值，則識別出該臺保護裝置存在久未啟動風險；步驟4：周期性地從二次設備智能運維系統的歷史數據庫中獲取該周期內每臺保護裝置啟動且未動作次數，計算同一變電站內所有保護裝置的平均啟動且未動作次數，如果某臺保護裝置在該周期內的啟動且未動作次數大于同一變電站內的平均啟動且未動作次數的預設指定倍數，則識別出該臺保護裝置存在擾動啟動風險；步驟5：周期性地從二次設備智能運維系統的歷史數據庫中獲取該周期內每臺保護裝置告警信號的告警次數，如果某臺保護裝置在該周期內的告警次數大于預先設置的告警次數閾值，則識別出該臺保護裝置存在頻繁告警風險；步驟6：周期性地對保護裝置進行巡檢，對于差動保護裝置，獲取每臺保護裝置的實測差流，計算差動保護允許值倍數S，計算該周期內的保護裝置差流得分，如果得分小于設定閾值，則識別出該臺保護裝置存在差流異常風險；步驟7：周期性地對保護裝置進行巡檢，計算每臺保護裝置該在周期內三相電壓幅值的平均值，計算三相電壓幅值的不平衡度，當不平衡度大于預先設定的電壓不平衡度閾值時，則識別出該臺保護裝置存在三相電壓不平衡風險；步驟8：周期性地對保護裝置進行巡檢，獲取每臺保護裝置在該周期內三相電流幅值的平均值，計算三相電流幅值的不平衡度，當不平衡度大于預先設定的電流不平衡度閾值時，則識別出該臺保護裝置存在三相電流不平衡風險；步驟9：從保護裝置故障錄波文件中獲取每臺保護裝置的三相電流、零序電流，計算三相電流之和與零序電流的差值，如果差值連續25ms大于設定的零序閾值，則識別出該臺保護裝置存在零序回路異常風險；步驟10：將上述各步驟中識別出的風險進行預警，發送到二次設備智能運維系統的告警窗口，同時展示在二次設備智能運維系統的操作員界面上。本專利技術進一步包括以下優選方案：在步驟2中，所述設定時間段為1-5分鐘。在步驟2中，所述設定時間段為3分鐘。在步驟3中，每天從二次設備智能運維系統的歷史數據庫中獲取每臺保護裝置的最近一次啟動時間，計算最近一次啟動時間和當前時間的差值；所述時間間隔閾值為1年。在步驟4中，所述周期性是指每月，所述預設指定倍數是指同一變電站內所有保護裝置平均啟動且未動作次數的3倍。在步驟5中，所述周期性是指每天，所述預先設置的告警次數閾值為10。在步驟6中，所述差動保護裝置的允許值倍數S按下式計算：S＝Icd/k*Ib其中，Icd為實測差流，k為調整系數，Ib為基準值；對母線差動保護裝置k取1，Ib取值為100～200mA；對線路光纖差動保護裝置k取0.1，Ib取值為巡檢時最大相負荷電流；對主變差動保護裝置k取0.1，Ib取值為高壓側最大相負荷電流；按照以下公式計算保護裝置差流得分K：當0≤S<0.5時，K＝15；當0.5≤S≤1.0時，K＝-21S+25；當S>1.0時，K＝0。在步驟6中，所述周期是指一天，所述設定閾值為8分，計算一天內每天保護裝置的差流得分，如果得分小于設定閾值8，則識別出該臺保護裝置存在差流異常風險。在步驟7中，所述周期是指一天，所述電壓不平衡度閾值為5％。在步驟8中，所述周期是指一天，所述電流不平衡度閾值為10％。在步驟9中，所述零序閾值為其中，為三相電流矢量，為零序電流矢量，In為該保護裝置所屬的額定電流值。相對于現有技術，本專利技術具有如下有益的技術效果：通過充分利用二次設備智能運維系統中的設備巡檢信息、保護裝置告警信息、保護裝置啟動信息、保護裝置動作信息、保護裝置故障錄波數據進行多維度深入分析，識別出保護裝置等二次設備潛在的風險并告警，提醒運維人員及時對保護裝置進行維護檢修，提高系統的運行水平。附圖說明圖1為本專利技術二次設備智能運維系統中的風險識別與預警方法示意圖；圖2為二次設備智能運維系統功能框圖。具體實施方式下面結合附圖和實例對本專利技術作進一步詳細的說明。本專利技術提出的二次設備智能運維系統按功能模塊劃分如圖2所示，主要包括數據采集與存儲、二次設備巡檢、設備運行狀態評估、故障及動作行為分析、缺陷診斷管理、檢修安措管理、風險識別與預警、告警監視、人機交互界面等功能模塊。數據采集與存儲模塊實時采集并存儲二次設備的運行數據，包括保護裝置告警信息、保護裝置啟動動作信息、保護裝置故障錄波數據，采集的數據供其它功能模塊使用。告警監視模塊對保護裝置中的告警信息進行分類展示，分類標準包括對二次設備的影響程度、告警類型、影響范圍等。人機交互界面是運維人員與二次設備智能運維系統的交互接口，為運維人員使用系統各功能提供統一、便捷、直觀的入口，是運維人員最常用最實用的功能之一。二次設備巡檢模塊周期或者手動給二次設備發送巡檢命令，對二次設備的運行本文檔來自技高網...

【技術保護點】
二次設備智能運維系統中的風險識別和預警方法，其特征在于：二次設備智能運維系統利用設備巡檢信息、保護裝置告警信息、保護裝置啟動信息、保護裝置動作信息、保護裝置故障錄波數據，識別二次設備智能運維系統中的風險并預警。

【技術特征摘要】
1.二次設備智能運維系統中的風險識別和預警方法，其特征在于：二次設備智能運維系統利用設備巡檢信息、保護裝置告警信息、保護裝置啟動信息、保護裝置動作信息、保護裝置故障錄波數據，識別二次設備智能運維系統中的風險并預警。2.二次設備智能運維系統中的風險識別與預警方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：步驟1：二次設備智能運維系統在線監視采集二次設備運行信息并存入歷史數據庫，包括保護裝置告警信息、保護裝置啟動信息、保護裝置動作信息、保護裝置故障錄波數據；步驟2：保存設定時間段內的保護裝置啟動和保護裝置動作信息，如果該設定時間段內，只有一臺保護裝置啟動且未動作，則識別出該臺保護裝置存在啟動風險；步驟3：周期性地從二次設備智能運維系統的歷史數據庫中獲取每臺保護裝置的最近一次啟動時間，計算最近一次啟動時間和當前時間的差值，如果某臺保護裝置超過了預先配置的時間間隔閾值，則識別出該臺保護裝置存在久未啟動風險；步驟4：周期性地從二次設備智能運維系統的歷史數據庫中獲取該周期內每臺保護裝置啟動且未動作次數，計算同一變電站內所有保護裝置的平均啟動且未動作次數，如果某臺保護裝置在該周期內的啟動且未動作次數大于同一變電站內的平均啟動且未動作次數的預設指定倍數，則識別出該臺保護裝置存在擾動啟動風險；步驟5：周期性地從二次設備智能運維系統的歷史數據庫中獲取該周期內每臺保護裝置告警信號的告警次數，如果某臺保護裝置在該周期內的告警次數大于預先設置的告警次數閾值，則識別出該臺保護裝置存在頻繁告警風險；步驟6：周期性地對保護裝置進行巡檢，對于差動保護裝置，獲取每臺保護裝置的實測差流，計算差動保護允許值倍數S，計算該周期內的保護裝置差流得分，如果得分小于設定閾值，則識別出該臺保護裝置存在差流異常風險；步驟7：周期性地對保護裝置進行巡檢，計算每臺保護裝置該在周期內三相電壓幅值的平均值，計算三相電壓幅值的不平衡度，當不平衡度大于預先設定的電壓不平衡度閾值時，則識別出該臺保護裝置存在三相電壓不平衡風險；步驟8：周期性地對保護裝置進行巡檢，獲取每臺保護裝置在該周期內三相電流幅值的平均值，計算三相電流幅值的不平衡度，當不平衡度大于預先設定的電流不平衡度閾值時，則識別出該臺保護裝置存在三相電流不平衡風險；步驟9：從保護裝置故障錄波文件中獲取每臺保護裝置的三相電流、零序電流，計算三相電流之和與零序電流的差值，如果差值連續25ms大于設定的零序閾值，則識別出該臺保護裝置存在零序回路異常風險；步驟10：將上述各步驟中識別出的風險進行...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王友懷，王麗偉，張浩，祁鴻燕，周虎兵，蔣緯緯，王晶，孟顯，李君，馮大鵬，代芳琳，趙紀元，
申請(專利權)人：國家電網公司，國網湖北省電力公司，北京四方繼保自動化股份有限公司，
類型：發明
國別省市：北京,11