一种电力系统二次设备故障预警监视方法

摘要

本发明提供一种电力系统二次设备故障预警监视方法，本发明基于二次设备功耗数据信息的实时采集及数据通讯网数据采集共享，通过就地及主站系统逻辑给出二次设备告警故障状态的预测和判断，其结果可以提供给调度人员，保护人员及检修人员作为下一步操作维护的依据。本发明提供的方法可以完善二次设备运行监视的方法，不再完全依赖二次设备自身的告警信息，提供了辅助监控的措施；快速发现二次设备的运行异常，提醒现场人员及时解决问题，防止事故的进一步扩大，可以有效防止二次设备运行烧毁事故的发生概率；帮助构建二次设备全寿命化管理的策略，引入新的管理依据，完善整个系统的二次设备管理和维护。

权利要求

1.一种电力系统二次设备故障预警监视方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤1：采集二次设备的功耗数据信息，并将功耗数据信息采集装置接入变电站数据网；

步骤2：功耗数据信息采集装置比较二次设备实时功耗和不同时间段的功耗平均数值，得到二次设备功耗数据信息异常的告警信息；

步骤3：所述功耗数据信息和告警信息均上送到主站系统及当地后台告警系统；

步骤4：所述主站系统将接收的功耗数据信息和二次设备关联库相关联，并建立模型；

步骤5：判别二次设备的功耗数据信息是否异常，若异常则给出二次设备的预警信息，并提供二次设备检修和维护措施。

2.根据权利要求1所述的电力系统二次设备故障预警监视方法，其特征在于：所述步骤1中，所述功耗数据信息采集装置包括霍尔传感器和A/D采样系统，霍尔传感器采集二次设备的源输入回路中的信号并将信号输入给A/D采样系统，得到二次设备电源输入端的电流值，所述电流值和额定直流电压值相乘得功耗数据信息；所述霍尔传感器和A/D采样系统均集成在二次设备内部。

3.根据权利要求1所述的电力系统二次设备故障预警监视方法，其特征在于：所述步骤2中，功耗数据信息采集装置比较二次设备实时功耗数据信息和不同时间段的功耗平均数值，当实时功耗连续大于不同时间段的功耗平均数值时，生成二次设备功耗数据信息异常的告警信息。

4.根据权利要求1所述的电力系统二次设备故障预警监视方法，其特征在于：所述步骤3中，二次设备通过数据通讯网将所述功耗数据信息和告警信息均上送到主站系统及当地后台告警系统。

5.根据权利要求1所述的电力系统二次设备故障预警监视方法，其特征在于：所述步骤4中，模型包括按设备版本型号分类模型、按设备厂家分类模型、按二次设备关联的一次设备分类的模型、按二次设备运行的地区分类模型和按二次设备厂家出厂时间段分类的模型。

6.根据权利要求1所述的电力系统二次设备故障预警监视方法，其特征在于：所述步骤5中，所述主站系统实时处理、分析并统计在线获取的二次设备功耗数据信息，判别二次设备的功耗数据信息是否异常，若异常则给出二次设备的预警信息，并提供二次设备检修和维护措施。

7.根据权利要求6所述的电力系统二次设备故障预警监视方法，其特征在于：所述主站系统采用数据群比较法结合二次设备历史故障告警数据，判断二次设备的功耗数据信息是否异常。

说明书

一种电力系统二次设备故障预警监视方法

技术领域

[0001] 本发明属于电力自动化及通讯技术领域，具体涉及一种电力系统二次设备故障预警监视方法。

背景技术

[0002] 传统电力系统二次设备主要包括继电保护、安全自动装置、故障录波、就地监控及远动系统。随着计算机技术、通信技术的飞速发展，智能电网、特高压系统及新能源的需要，将会出现更多的智能二次设备的需求。在实际运行中因二次设备原因造成的电力系统故障时有发生，在对二次设备误动、拒动进行分析时发现，开展二次设备状态监视可有效减少二次设备上的大量检修维护工作，及时发现二次设备的潜在故障情况，提高二次设备的平均无故障率。二次设备进入微机时代使得设备具备更强的逻辑判断功能，设备自检信息也是在此基础上，逐步发展完善起来。通常电力系统二次设备上运行的控制器由中央处理器，数字信号处理器组成，处理器通过与外部设备的交互，判断其异常，记录异常状态并发送异常的信号。现阶段的二次设备故障告警监视一般都是基于二次设备自身的自检告警信息，这些信息在二次设备自身故障的情况下会有误报、漏报的情况发生。

[0003] 通过对二次设备运行情况和异常状态的分析研究，基于实时采集二次设备的功耗可以增加二次设备的运行监视能力，提供必要的故障告警预测信息。

发明内容

[0004] 为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种电力系统二次设备故障预警监视方法，基于二次设备功耗数据信息的实时采集及数据通讯网数据采集共享，通过就地及主站系统逻辑给出二次设备告警故障状态的预测和判断，其结果可以提供给调度人员，保护人员及检修人员作为下一步操作维护的依据。

[0005] 为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

[0006] 一种电力系统二次设备故障预警监视方法，所述方法包括以下步骤：

[0007] 步骤1：采集二次设备的功耗数据信息，并将功耗数据信息采集装置接入变电站数据网；

[0008] 步骤2：功耗数据信息采集装置比较二次设备实时功耗和不同时间段的功耗平均数值，得到二次设备功耗数据信息异常的告警信息；

[0009] 步骤3：所述功耗数据信息和告警信息均上送到主站系统及当地后台告警系统；

[0010] 步骤4：所述主站系统将接收的功耗数据信息和二次设备关联库相关联，并建立模型；

[0011] 步骤5：判别二次设备的功耗数据信息是否异常，若异常则给出二次设备的预警信息，并提供二次设备检修和维护措施。

[0012] 所述步骤1中，霍尔传感器采集二次设备的源输入回路中的信号并将信号输入给A/D采样系统，得到二次设备电源输入端的电流值，所述电流值和额定直流电压值相乘得功耗数据信息。

[0013] 所述霍尔传感器和A/D采样系统均布置在独立的功耗信息采集装置中或集成在二次设备内部。

[0014] 所述步骤2中，功耗数据信息采集装置比较二次设备实时功耗数据信息和不同时间段的功耗平均数值，当实时功耗连续大于不同时间段的功耗平均数值时，生成二次设备功耗数据信息异常的告警信息。

[0015] 所述步骤3中，二次设备通过数据通讯网将所述功耗数据信息和告警信息均上送到主站系统及当地后台告警系统。

[0016] 所述步骤4中，模型包括二次设备的不同分类模型、按设备版本型号分类模型、按设备厂家分类模型、按二次设备关联的一次设备分类的模型、按二次设备运行的地区分类模型和按二次设备厂家出厂时间段分类的模型。

[0017] 所述步骤5中，所述主站系统实时处理、分析并统计在线获取的二次设备功耗数据信息，判别二次设备的功耗数据信息是否异常，若异常则给出二次设备的预警信息，并提供二次设备检修和维护措施。

[0018] 所述主站系统采用数据群比较法结合二次设备历史故障告警数据，判断二次设备的功耗数据信息是否异常。

[0019] 所述主站系统根据下式判断二次设备的功耗数据信息是否异常：

[0020]

[0021] 其中，Px为二次设备实时功耗，Kt为温度系数，Ks为定值参数，Kp为功耗测量的不平衡系数，Pi为二次设备关联库中二次设备的实时功耗，n为二次设备关联库中二次设备的编号。

[0022] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

[0023] 1.本发明完善了二次设备运行监视的方法，不再完全依赖二次设备自身的告警信息，提供了辅助监控的措施；

[0024] 2.本发明能够快速发现二次设备的运行异常，提醒现场人员及时解决问题，防止事故的进一步扩大，可以有效防止二次设备运行烧毁事故的发生概率；

[0025] 3.结合主站的二次设备台帐信息，使用二次设备功耗数据信息监视告警的方法可以在二次设备出现故障前，有效给出必要的预警信号，及时安排检修计划，在事故未扩大化以前，防患于未然；

[0026] 4.主站系统侧通过记录二次设备功耗数据信息及二次设备损坏、维护的情况，可以帮助构建二次设备全寿命化管理的策略，引入新的管理依据，完善整个系统的二次设备管理和维护。

附图说明

[0027] 图1是本发明实施例中电力系统二次设备故障预警监视方法流程图；

[0028] 图2是本发明实施例中基于二次设备功耗监视的设备故障告警预测系统结构图。

具体实施方式

[0029] 下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

[0030] 如图1-图2，一种电力系统二次设备故障预警监视方法，所述方法包括以下步骤：

[0031] 步骤1：采集二次设备的功耗数据信息，并将功耗数据信息采集装置接入变电站数据网；

[0032] 步骤2：功耗数据信息采集装置比较二次设备实时功耗和不同时间段的功耗平均数值，得到二次设备功耗数据信息异常的告警信息；

[0033] 步骤3：所述功耗数据信息和告警信息均上送到主站系统及当地后台告警系统；

[0034] 步骤4：所述主站系统将接收的功耗数据信息和二次设备关联库相关联，并建立模型；

[0035] 步骤5：判别二次设备的功耗数据信息是否异常，若异常则给出二次设备的预警信息，并提供二次设备检修和维护措施。

[0036] 所述步骤1中，霍尔传感器采集二次设备的源输入回路中的信号并将信号输入给A/D采样系统，得到二次设备电源输入端的电流值，所述电流值和额定直流电压值相乘得功耗数据信息。

[0037] 所述霍尔传感器和A/D采样系统均布置在独立的功耗信息采集装置中或集成在二次设备内部。

[0038] 所述步骤2中，功耗数据信息采集装置比较二次设备实时功耗数据信息和不同时间段的功耗平均数值，当实时功耗连续大于不同时间段的功耗平均数值时，生成二次设备功耗数据信息异常的告警信息。

[0039] 二次设备的额定功耗初值Pset，最大功耗数值Pmax，24小时内最大每秒功耗数据平均值Pmsec，前一个小时平均功耗数据值Phour.；满足连续3-20个功耗测量数据均大于Pset*3，Phour*3，Pmsec，0.5Pmax或满足连续3-7个小时内每个小时平均功耗数据递增5%以上，则生成二次设备功耗数据信息异常的告警信息。

[0040] 所述步骤3中，二次设备通过数据通讯网将所述功耗数据信息和告警信息均上送到主站系统及当地后台告警系统。

[0041] 所述步骤4中，模型包括二次设备的不同分类模型、按设备版本型号分类模型、按设备厂家分类模型、按二次设备关联的一次设备分类的模型、按二次设备运行的地区分类模型和按二次设备厂家出厂时间段分类的模型。

[0042] 所述步骤5中，所述主站系统实时处理、分析并统计在线获取的二次设备功耗数据信息，判别二次设备的功耗数据信息是否异常，若异常则给出二次设备的预警信息，并提供二次设备检修和维护措施。

[0043] 所述主站系统采用数据群比较法结合二次设备历史故障告警数据，判断二次设备的功耗数据信息是否异常。

[0044] 所述主站系统根据下式判断二次设备的功耗数据信息是否异常：

[0045]

[0046] 其中，Px为二次设备实时功耗，Kt为温度系数，Ks为定值参数，Kp为功耗测量的不平衡系数，Pi为二次设备关联库中二次设备的实时功耗，n为二次设备关联库中二次设备的编号。

[0047] 最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。