智能电网故障信息处理系统

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1、智 能 型 电 网 故 障 信 息 处 理 系 统（ Intelligent Power Fault Analyzing System）上 海 许 继 电 气 有 限 公 司 电 力 系 统 发 生 故 障 后 ， 系 统 对 信 息 的 处 理 是 分 层 次 的 ，即 按 照 故 障 简 况 、 保 护 事 件 、 SOE、 故 障 详 细 波 形 的 顺 序分 层 次 处 理 和 显 示 ； 系 统 提 供 了 大 量 综 合 分 析 工 具 。 如 波 形 测 量 、 相 量 分 析 、故 障 测 距 、 继 电 器 特 性 分 析 、 等 等 ； 本 系 统 具 有 专 家 系 统

2、模 块 。 利 用 知 识 库 和 推 理 机 ， 综 合判 断 故 障 设 备 和 故 障 类 型 ， 并 进 行 继 电 器 动 作 行 为 分 析 。 子 站 负 责 采 集 所 有 接 入 本 系 统 的 外 部 设 备 的 信 息 ， 并 完备 地 保 存 在 本 地 ； 子 站 系 统 具 有 开 放 性 结 构 ， 当 有 新 型 设 备 接 入 系 统 时 ，只 需 增 加 新 的 驱 动 软 插 件 即 可 ， 而 不 需 修 改 整 个 系 统 的处 理 过 程 ； 采 集 的 信 息 必 须 经 过 本 地 智 能 预 处 理 ， 系 统 将 只 把 经 过滤 后 的 信

3、 息 上 传 ， 从 而 实 现 信 息 传 输 和 处 理 的 有 效 性 。在 传 输 大 型 波 形 文 件 时 ， 本 系 统 利 用 独 有 的 “ 即 时 绘 ”（ InstantPlotting） 技 术 ， 能 在 传 输 的 同 时 显 示 波 形 ，而 不 必 等 待 全 部 传 输 完 毕 ； 本 系 统 利 用 独 有 的 “ 断 点 续 传 ” （ InstantResuming）技 术 ， 使 得 信 息 传 输 非 常 可 靠 ；本 系 统 可 以 利 用 多 种 传 输 介 质 ， 如 公 共 电 话 网 、 微 波 电 话网 、 专 线 、 双 绞 线 以 及

4、 光 纤 网 ， 等 等 ； 本 系 统 具 备 独 有 的 网 络 管 理 模 块 。完 备 性 开 放 性 选 择 性信 息 传 输 体 现 快 速 性 、 可 靠 性 和 适 应 性 。主 站 处 理 体 现 层 次 性 、 综 合 性 和 智 能 性 。 子站 微机保护装置 保护信息预处理 动 作 事 件保 护 告 警保 护 定 值信 号 复 归定 值 组 切 换保 护 对 时保 护 录 波 故障录波信息预处 理 故 障 类 型故 障 测 距故 障 相 量远 方 触 发故 障 录 波S O E 电网调度 地 区 调 度 规约转换 规约转换 服务定购规则 信息分级规则故障录波装置 调度

5、保护 通信协议 通信协议 通 信 协 议 实 时 监 控调 度 辅 助 决 策 专 家 系 统控 制 命 令 故 障 分 析继 电 器 特 性 分 析故 障 分 析 专 家 系 统 信 息 调 用 信 息 调 用定 值 校 核信息 查询 故障测距 设备消缺 网 络 拓 扑 能 对 故 障 时 产 生 的 大 量 信息 进 行 智 能 预 处 理 ， 以 只上 传 有 效 信 息 ， 且 大 大 降低 通 道 占 用 能 在 本 站 及 通 过 自 动化 接 口 完 成 控 制 操 作能 定 义 信 息 分 级 规 则 ，根 据 信 息 优 先 级 确 定信 息 上 传 顺 序采 用 标 准 通

6、 信 协 议IEC 60870-5-103 能 接 入 国 内 外 大 量 保 护 、录 波 装 置 ； 具 有 开 放 结 构 ，可 以 插 件 方 式 新 增 规 约 驱动 模 块 外部设备 信息采集 规约转换 信息预处理 信息上传本 地 存 储 DLLDLLDLLDLL 智能预处理原始信息 有效信息 录 波 数 据 的 正 确 性 检 测寻 找 故 障 起 始 时 刻确 定 故 障 类 型判 断 故 障 位 置形 成 故 障 简 报 和 简 化 录 波 文 件 上 送 主 站启 动结 束判 断 故 障 方 向 故 障 采 集 器 采 集 到 新 的故 障 录 波 文 件相 间 电 流 突

7、 变 启 动补 偿 电 压 突变 量 选 相故 障 测 距 IPOFAS系 统 的 测 距 是 单 端 测 距主 保 护 相 当 于 双 端 测 距 ， 后 备 保 护 相 当 于 单 端 测 距 。 简 报 包 含 录 波 器 触 发时 间 、 触 发 通 道 、 故障 类 型 、 测 距 结 果 等信 息 ， 出 现 这 些 信 息而 且 可 信 度 为 100%时表 示 故 障 肯 定 发 生 在简 化 录 波 文 件 过 滤 出来 的 线 路 上 发 生 ， 可信 度 为 50%时 表 示 故障 可 能 发 生 在 简 化 录波 文 件 过 滤 出 来 的 线路 上 ， 也 可 能 发

8、 生 在其 相 邻 线 路 上 ， 具 体情 况 由 主 站 综 合 判 断 。简 报 记 录 录 波 文 件 名 供主 站 调 用 基 于 国 际 标 准 的 TCP/IP协 议 ； 支 持 IEC 60870-5-103规 约 ； 子 站 与 故 障 录 波 器 通 信 ： 采 用 RS-485/232/422或 以 太 网方 式 ， 每 个 端 口 可 挂 具 备 相 同 规 约 的 多 台 装 置 ， 规 约 由所 连 的 故 障 录 波 装 置 决 定 ； 子 站 与 主 站 通 信 ： 可 同 时 支 持 多 个 主 站 。 采 用 光 纤 或 微波 /载 波 /电 话 /以 太

9、网 /路 由 通 道 ， 规 约 主 站 指 定 或 用 户 自定 ； 子 站 与 其 它 系 统 通 信 ： 采 用 光 纤 或 微 波 /载 波 /电 话 /以 太网 通 道 ， 规 约 由 相 应 系 统 决 定 ， 用 户 必 须 提 供 具 体 系 统 的通 信 规 约 。 在 传 输 过 程 中 ， 会 由 于 网 络中 断 、 用 户 强 制 终 止 等 原 因终 止 文 件 传 输 。 本 功 能 可 及时 保 存 已 下 载 信 息 至 文 件 中 。故 障 分 析 模 块 可 以 利 用 该 信息 片 断 进 行 分 析本 功 能 可 以 在 下 载 时 ， 在 客户 端

10、同 步 绘 制 波 形 。 从 发 出下 载 命 令 ， 到 看 到 第 一 周 期的 波 形 的 时 间 间 隔 不 超 过10s。 大 多 数 情 况 下 ， 前 6、7个 周 期 的 波 形 对 于 故 障 分析 是 最 为 关 键 的 。在 文 件 传 输 过 程 中 ， 一 旦 通信 中 断 ， 现 有 的 系 统 （ 国 内外 ） 都 不 支 持 断 点 续 传 功 能 。这 样 ， 用 户 完 整 下 载 文 件 的时 间 被 大 大 加 长 。 本 功 能 可使 通 信 恢 复 后 ， 从 断 点 处 继续 下 载 过 程 。 邮 电 或 电 力 数 据 网 相 关 网 、 省

11、 公 司M IS系 统防 火 墙子 站 子 站 子 站 子 站打 印 机 打 印 机 数 据 服 务 器 调 度 员工 作 站 调 度 员工 作 站 保 护 工程 师 站 保 护 工程 师 站 网 关 /WEB服 务 器通 信 服务 器 邮 电 或 电 力 数 据 网 相 关 网 、 省 公 司M IS系 统防 火 墙子 站 子 站 子 站 子 站打 印 机 数 据 服 务 器 调 度 员工 作 站 保 护 工程 师 站 网 关 /WEB服 务 器通 信 服 务器 SOE 故 障简 况 保 护事 件 定 值召 唤 报 警处 理 在 线监 视 服 务器 信 息下 载 通 信系 统 外 部切 换

12、系 统配 置 一 次设 备 保 护装 置 录 波装 置 子 站 设 备管 理 拓 扑绘 图 网 络绘 图 保 护事 件 录 波信 息 故 障统 计 综 合查 询 波 形同 步 显 示测 量 相 序分 析 谐 波分 析 阻 抗轨 迹 故 障简 况 故 障测 距 波 形分 析 故 障分 析 继 电器 分 析 专 家系 统 网 络管 理 系 统 控 制 台 Web发布 弹 出故 障 简 报 相 关 设 备闪 烁 报 警观 察SOE信 息故 障 信 息 存入 数 据 库 弹 出保 护 事 件 信 息 厂 站 列 表 保 护 、 录 波 器事 件 窗 口厂 站 接 线 图导 航 窗 口双 击 可 层 层

13、 展 开 双 击 弹 出 设 备 属 性双 击 弹 出 详 细保 护 事 件 内 容 右 键 菜 单在 此 集 成 环 境 里 ，可 以 打 开 、 下 载录 波 文 件 M N 线 路 单 位 长 度 阻 抗 线 路 单 位 长 度 导 纳 线 路 长 度 M Nx+dxx 线 路 单 位 长 度 阻 抗 线 路 单 位 长 度 导 纳 波 阻 抗 传 播 常 数线 路 长 度 M Nlx FF是 故 障 点 .UM .UN.IM . IN 故 障 点 F与 M侧 和 N侧 工 频 量 的 关 系 ：在 线 路 两 端 数 据 同 步 时 ：在 线 路 两 端 数 据 不 同 步 时 ：UF

14、012 = UF012 | U F012 | = | UF012 |UF012 = U(M)012 cosh(yx) ZcI(M)012 sinh(yx) UF012 = U(N)012 cosh(yl - yx) ZcI(N)012 sinh(yl - yx) 计 算 波 阻 抗 及 传 播 系 数求 出 两 端 U 和 I设 置 的 x初 值计 算 cosh( x)和 sinh( x)计 算 |UF|和 |UF| 修 正 x输 出 x值 ?FUFU 门 槛 结 束 故 障 状 态 非 故 障 状 态 故 障 附 加 状 态 数 据 完 全 同 步故 障 点 故 障 电 流 分 量 与 M、

15、 N两 端 故 障 电 流 分 量 的 关 系数 据 不 完 全 同 步 提 高 措 施影 响 因 素参 数 估 计 A ClL1 L2k1 k2 k3BL3 L4L5D E1. 根 据 各 站 上 送 的 故 障 简 报 自 动 确 定 故 障 元 件2. 自 动 进 行 系 统 模 型 搜 索3. 自 动 进 行 双 端 测 距4. 自 动 组 合 成 更 准 确 的 故 障 节 略5. 自 动 进 行 故 障 信 息 的 初 步 归 档 设 置 诊 断时 间 段故 障 发 生 时 间和 故 障 设 备 故 障 情 况和 可 信 度保 护 动 作评 价开 关 动作 评 价 数 据 库 中

16、已 经 完 整 的 存 储 了 保 护 、 开 关 动 作 信 息 ， 以及 模 拟 量 信 息 、 网 络 拓 扑 信 息 ； 知 识 库 中 存 储 了 故 障 诊 断 规 则 ； 您 要 做 的 ， 就 是 按 下 推 理 按 钮 。 专 家 系 统 会 自 动 到 数据 库 中 搜 寻 相 关 信 息 并 进 行 推 理 ！ 仅 有 单 侧 数 据可 信 度 降 低显 示 缺 乏对 侧 信 息 通 道 列 表测 量 值 时 间 标 尺波 形 图（ 模 拟 量 ， 开 关 量 ）时 间 信 息双 游 标 图 形 缩 放 相 量 分 析波 形 拷 贝 谐 波 分 析瞬 时 值差 值有 效

17、值增 减 通 道 故 障 简 况智 能 提 取公 式 编 辑 器波 形 同 步 波 形 标 注 系 统 能 自 动从 保 护 装 置 中读 取 特 征 值 然 后 自 动 绘 制保 护 特 征 曲 线 系 统 能 读 取故 障 录 波 文件 然 后 自 动 回 放阻 抗 轨 迹 。 监 视 网 络 性 能 和 流 量 。 能 够 持 续 监 控 网 络 设 备 性 能 和 流 量 的 变 化 。 监 视 子 站 和 主 站 的 关 键 进 程 （ 如 信 息 采 集 、 预 处 理 、 通 信 服 务 器 等 ） 。 监 视 子 站 、 主 站 服 务 器 物 理 状 况 （ 如 硬 盘 、

18、内 存 、 CPU等 ） 。 完 善 的 报 警 功 能 。 能 根 据 网 络 中 的 异 常 状 态 产 生 报 警 。 子 站 装 置 化支 持 IEC 61850与 整 定 计 算 更 好 的 集 成专 家 系 统 功 能 的 不 断 完 善与 MIS/GIS系 统 更 好 的 集 成 和电 力 企 业 、著 名 大 学展 开更 紧 密 的合 作 项 目 启 动2001.92002.4 武 南 站 实 施 完 毕2002.10 斗 山 、 东 善 桥 等 实 施 完 毕DEMO版 本 审 查2002.1 设 计 方 案 审 查2001.11 先 进 的 软 件 工 程 学 方 法 是

19、项 目 开 发 成 功 的 重 要 保 证 之 一 。 以 统 一 建 模 语 言UML(Unified Modeling Language)作 为 贯 彻 始 终 的 面 向 对 象 建 模 语言 以 世 界 先 进 的 计 算 机 辅 助 软 件 工 程 CASE(Computer Aided Software Engineering)工 具 作 为 覆 盖 整 个 软 件 生 命 周 期 的 工 具 以 严 格 的 过 程 质 量 管 理 保 证 软 件 的 质 量 用 户 分 析(User)用 例 模 型（ Use Case） 系 统 特 性（ Feature） 术 语 表(Glossary) 分 析 模 型OOA 设 计 模 型OOD系 统 实 现Implementation测 试 计 划(Test Plan) 需 求 分 析RequirementAnalysis简 称 RA系 统 分 析 /设 计Analysis/Design简 称 SA/SD系 统 实 现Implementation 软件开发中建立大量规范化的文档与 模型 谢 谢 ！