一種變電站拓撲網絡遙信數據辨識實現方法
【專利摘要】本發明涉及一種變電站拓撲網絡遙信數據辨識實現方法，屬于電力【技術領域】。本發明利用一體化監控系統中不同的網絡節點遙測遙信數據的邏輯關系，采用三個級別邏輯判斷法則對拓撲網絡中的遙信狀態進行辨識。本發明具有可以剔除不良遙測遙信，保證拓撲分析中的遙信數據準確無誤，減低不良數據對變電站各種業務應用的干擾的顯著優點及特性。能夠有效利用變電站內高度冗余的多源量測信息，提高壞數據的識別率，增強系統的抗干擾能力。
【專利說明】一種變電站拓撲網絡遙信數據辨識實現方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種變電站拓撲網絡遙信數據辨識實現方法，屬于電力【技術領域】。
【背景技術】
[0002]在變電站電力系統分析中，一些重要節點的量測數據，比如網絡中的電壓、電流、功率、遙信等等，通常在自身所處的系統中或者其它系統中都有冗余。

【發明內容】

[0003]為解決上述現有技術存在的問題，本發明提供一種變電站拓撲網絡遙信數據辨識實現方法。其目的是解決現有技術在變電站電力系統分析中，一些重要節點的量測數據在自身所處的系統中或其它系統中都有冗余的問題。
[0004]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:
一種變電站拓撲網絡遙信數據辨識實現方法，是:
步驟1、根據變電站內部所包含的電壓等級，把變電站劃分為不同電壓等級的網絡，這些網絡通常以變壓器繞組為終點，以母線為中心形成星形網絡；
步驟2、每個網絡中把間隔看做一個整體，這些間隔整體作為掛接在母線上的拓撲節點，形成拓撲網絡；
步驟3、對這種特殊的拓撲網絡采用三個級別的邏輯分析，辨識不良遙信數據；
步驟4、這三個級別的邏輯分析是:間隔內部單設備的邏輯分析，間隔內部的設備之間的邏輯分析，間隔之間的邏輯分析，最終排除不良遙信。
[0005]所述的步驟1，首先對變電站內部的電網根據變壓器的繞組電壓等級，以繞組為出發點，進行分類；分為高壓網絡、中壓網絡、低壓網絡；這三種網絡已母線為中心，以不同母線上連接的不同間隔的組成一個邏輯體，形成一個星型拓撲網絡。根據母線不同的類型，形成不同的星形網絡:3/2網絡，雙母線網絡，單母線網絡，雙母線帶旁路網絡；共有一個母聯間隔、3個進線間隔、3個出線間隔，每個間隔中有斷路器、串聯刀閘、接地刀閘，這些設備的遙信狀態和設備之間的連接關系構成間隔內部的拓撲連接關系。
[0006]所述的步驟2，間隔內部的這些開關設備的遙信信號由于各種原因，采集到監控后臺可能出現不正確的狀態，剔除不良的遙信數據本方案采用三級判斷法則:第一級，采用各設備內部遙信的相互關系和遙信與設備有關的量測量的關系，判斷設備的遙信的正確與否；第二級，采用間隔內部設備之間的遙信狀態存在的邏輯聯系，對遙信進行判斷剔除在第一級無法確定的遙信；第三級，掛接在同一母線的不同間隔中的設備有著許多統一的狀態和一致的聯系，利用這些關系進一步對第二級中尚未確定的遙信進行判斷，確定遙信狀態。
[0007]所述的采用各設備內部遙信的相互關系和遙信與設備有關的量測量包括:流過設備的電壓、電流、功率。
[0008]所述的步驟3，第一級邏輯判斷規則主要有三條，a、對于短路器和刀閘狀態，它們有兩個遙信，開遙信和閉遙信，開遙信為I閉遙信為O,狀態為打開，開遙信為O閉遙信為I則狀態是1，否則狀態不確定；b、對斷路器，還有總遙信和三相遙信，如果總遙信為開，三相遙信也為開，則斷路器為開狀態，如果都為閉，則狀態為閉；如果總遙信為閉，三相遙信兩個是閉，另一個是開，則開的是壞遙信，如果三相一個閉兩個開，則不確定；如果總遙信是開，三相遙信兩個是開的判斷也類似；如果總遙信是開，三相遙信是閉，則總遙信是壞數據；對總遙信是閉，三相遙信是開也類似；C、對斷路器，還有三相電流功率模擬量，對于斷路器遙信，如果存在電流并且也有功率，不管遙信狀態如何，都判斷遙信是閉合；如果沒有電流也沒用功率，則遙信是打開；如果有電流沒有功率，則模擬量可能錯誤，如果僅憑遙信無法判斷遙信狀態，則遙信處于不定狀態。
[0009]所述的步驟3，第二級間隔內部設備之間的邏輯規則:間隔內部一般有一個串聯刀閘、一個斷路器、兩個并列接近母線的刀閘，還可有側邊隔離刀閘；當第一級不能確定設備的狀態時，可利用設備之間的關系，對不確定的設備狀態進行判斷；a、對于可疑的并聯刀閘，如果有一個刀閘可疑，可疑狀態是閉，而另一個是閉，則可疑閉應是壞數據，一般并列開關不可能同時閉；如果不能確定，則看斷路器，如果是閉，則可疑刀閘消去可疑；如果斷路器是開，則可疑刀閘是壞數據；如果斷路器不確定，則可疑刀閘仍不確定山、如果斷路器是可疑的，則看并列刀閘，如果沒有閉合的，則斷路器可疑狀態；如果并列刀閘有閉合，則看串聯刀閘，如果串聯刀閘閉合，則斷路器應閉合，否則處于可疑狀態；c、如果串聯刀閘可疑，則看斷路器是否閉合，如果閉合切有電流功率，則刀閘閉合，否則仍然可疑。d、接地刀如果可疑，則看斷路器如果閉合且有電流功率，則地刀打開，否則仍然可疑。
[0010]所述的步驟3，第三級間隔之間的有邏輯聯系，如果某個間隔仍然處于可以狀態，可以進一步排除可疑:a、對于母聯間隔，如果雙母之間沒有電壓差，則母聯及串聯開關閉合，若存在電壓差，則母聯及串聯開關這條支路處于斷開狀態山、如果雙側串聯開關閉合，則斷路器也應該閉合。
[0011]所述的步驟4，基于這三條原則，建立起一系列的規則；每當開關狀態發生變化，或者一些依賴的量測量發生變化，如果滿足啟動分析條件，分析引擎按照規則自動分析，甄別拓撲狀態剔除錯誤的遙信狀態，完成遙信辨識。
[0012]本發明的優點及有益效果是:
本發明是變電站電力系統電網拓撲分析中多源數據融合辨識的一種方法，該方法利用一體化監控系統中不同的網絡節點遙測遙信數據的邏輯關系，采用三個級別邏輯判斷法則對拓撲網絡中的遙信狀態進行辨識，剔除不良遙測遙信，保證拓撲分析中的遙信數據準確無誤，減低不良數據對變電站各種業務應用的干擾。能夠有效利用變電站內高度冗余的多源量測信息，提高壞數據的識別率，增強系統的抗干擾能力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細的說明。
[0014]圖1是本發明變電站高壓系統接線圖；
圖2是本發明間隔拓撲圖。
【具體實施方式】
[0015]本發明是一種變電站拓撲網絡遙信數據辨識實現方法，包括:步驟1、根據變電站內部所包含的電壓等級，把變電站劃分為不同電壓等級的網絡，這些網絡通常以變壓器繞組為終點，以母線為中心形成星形網絡；
步驟2、每個網絡中把間隔看做一個整體，這些間隔整體作為掛接在母線上的拓撲節點，形成拓撲網絡；
步驟3、對這種特殊的拓撲網絡采用三個級別的邏輯分析，辨識不良遙信數據；
步驟4、這三個級別的邏輯分析是:間隔內部單設備的邏輯分析，間隔內部的設備之間的邏輯分析，間隔之間的邏輯分析，最終排除不良遙信。
[0016]具體實施時，本發明一種變電站拓撲網絡遙信數據辨識實現方法，即一種變電站基于量測數據的電網遙信正確狀態辨識的實現方法，包括下列步驟:
步驟1，首先對變電站內部的電網根據變壓器的繞組電壓等級，以繞組為出發點，進行分類；分為高壓網絡、中壓網絡、低壓網絡。這三種網絡已母線為中心，以不同母線上連接的不同間隔的組成一個邏輯體，形成一個星型拓撲網絡。根據母線不同的類型，形成不同的星形網絡:3/2網絡，雙母線網絡，單母線網絡，雙母線帶旁路網絡；如圖1所示，是比較有代表性的雙母線網絡，本文以它為說明對象。共有一個母聯間隔、3個進線間隔、3個出線間隔，每個間隔中有斷路器、串聯刀閘、接地刀閘，這些設備的遙信狀態和設備之間的連接關系構成間隔內部的拓撲連接關系。如圖1所示的變電站的高壓系統接線圖，圖2簡化的間隔拓撲圖所示。
[0017]步驟2，間隔內部的這些開關設備的遙信信號由于各種原因，采集到監控后臺可能出現不正確的狀態，剔除不良的遙信數據本方案采用三級判斷法則:第一級，采用各設備內部遙信的相互關系和遙信與設備有關的量測量，比如流過設備的電壓、電流、功率的關系，判斷設備的遙信的正確與否；第二級，采用間隔內部設備之間的遙信狀態存在的邏輯聯系，對遙信進行判斷剔除在第一級無法確定的遙信；第三級，掛接在同一母線的不同間隔中的設備有著許多統一的狀態和一致的聯系，利用這些關系進一步對第二級中尚未確定的遙信進行判斷，確定遙信狀態。
[0018]步驟3，第一級邏輯判斷規則主要有三條，a、對于短路器和刀閘狀態，它們有兩個遙信，開遙信和閉遙信，開遙信為I閉遙信為O,狀態為打開,開遙信為O閉遙信為I則狀態是1，否則狀態不確定山、對斷路器，還有總遙信和三相遙信，如果總遙信為開，三相遙信也為開，則斷路器為開狀態，如果都為閉，則狀態為閉；如果總遙信為閉，三相遙信兩個是閉，另一個是開，則開的是壞遙信，如果三相一個閉兩個開，則不確定；如果總遙信是開，三相遙信兩個是開的判斷也類似；如果總遙信是開，三相遙信是閉，則總遙信是壞數據；對總遙信是閉，三相遙信是開也類似；C、對斷路器，還有三相電流功率模擬量，對于斷路器遙信，如果存在電流并且也有功率，不管遙信狀態如何，都判斷遙信是閉合；如果沒有電流也沒用功率，則遙信是打開；如果有電流沒有功率，則模擬量可能錯誤，如果僅憑遙信無法判斷遙信狀態，則遙信處于不定狀態。
[0019]步驟4，第二級間隔內部設備之間的邏輯規則:如圖1變電站高壓系統接線圖中的雙母線間隔圖，間隔內部一般有一個串聯刀閘、一個斷路器、兩個并列接近母線的刀閘，還可能有側邊隔離刀閘；當第一級不能確定設備的狀態時，可以利用設備之間的關系，對不確定的設備狀態進行判斷。a、對于可疑的并聯刀閘，如果有一個刀閘可疑，可疑狀態是閉，而另一個是閉，則可疑閉應是壞數據，一般并列開關不可能同時閉；如果不能確定，則看斷路器，如果是閉，則可疑刀閘消去可疑；如果斷路器是開，則可疑刀閘是壞數據；如果斷路器不確定，則可疑刀閘仍不確定。b、如果斷路器是可疑的，則看并列刀閘，如果沒有閉合的，則斷路器可疑狀態；如果并列刀閘有閉合，則看串聯刀閘，如果串聯刀閘閉合，則斷路器應閉合，否則處于可疑狀態。C、如果串聯刀閘可疑，則看斷路器是否閉合，如果閉合切有電流功率，則刀閘閉合，否則仍然可疑。d、接地刀如果可疑，則看斷路器如果閉合且有電流功率，則地刀打開，否則仍然可疑。
[0020]步驟5，第三級間隔之間的有邏輯聯系，如果某個間隔仍然處于可以狀態，可以進一步排除可疑:a、對于母聯間隔，如果雙母之間沒有電壓差，則母聯及串聯開關閉合，若存在電壓差，則母聯及串聯開關這條支路處于斷開狀態；b、如果雙側串聯開關閉合，則斷路器也應該閉合；
基于這三條原則，建立起一系列的規則。每當開關狀態發生變化，或者一些依賴的量測量發生變化，如果滿足啟動分析條件，分析引擎按照規則自動分析，甄別拓撲狀態剔除錯誤的遙信狀態，完成遙信辨識。
【權利要求】
1.一種變電站拓撲網絡遙信數據辨識實現方法，其特征是:步驟1、根據變電站內部所包含的電壓等級，把變電站劃分為不同電壓等級的網絡，這些網絡通常以變壓器繞組為終點，以母線為中心形成星形網絡；步驟2、每個網絡中把間隔看做一個整體，這些間隔整體作為掛接在母線上的拓撲節點，形成拓撲網絡； 步驟3、對這種特殊的拓撲網絡采用三個級別的邏輯分析，辨識不良遙信數據；步驟4、這三個級別的邏輯分析是:間隔內部單設備的邏輯分析，間隔內部的設備之間的邏輯分析，間隔之間的邏輯分析，最終排除不良遙信。
2.根據權利要求1所述的一種變電站拓撲網絡遙信數據辨識實現方法，其特征是:所述的步驟1，首先對變電站內部的電網根據變壓器的繞組電壓等級，以繞組為出發點，進行分類；分為高壓網絡、中壓網絡、低壓網絡；這三種網絡已母線為中心，以不同母線上連接的不同間隔的組成一個邏輯體，形成一個星型拓撲網絡；根據母線不同的類型，形成不同的星形網絡:3/2網絡，雙母線網絡，單母線網絡，雙母線帶旁路網絡；共有一個母聯間隔、3個進線間隔、3個出線間隔，每個間隔中有斷路器、串聯刀閘、接地刀閘，這些設備的遙信狀態和設備之間的連接關系構成間隔內部的拓撲連接關系。
3.根據權利要求1所述的一種變電站拓撲網絡遙信數據辨識實現方法，其特征是:所述的步驟2，間隔內部的這些開關設備的遙信信號由于各種原因，采集到監控后臺可能出現不正確的狀態，剔除不良的遙信數據本方案采用三級判斷法則:第一級，采用各設備內部遙信的相互關系和遙信與設備有關的量測量的關系，判斷設備的遙信的正確與否；第二級，采用間隔內部設備之間的遙信狀態存在的邏輯聯系，對遙信進行判斷剔除在第一級無法確定的遙信；第三級，掛接在同一母線的不同間隔中的設備有著許多統一的狀態和一致的聯系，利用這些關系進一步對第二級中尚未確定的遙信進行判斷，確定遙信狀態。
4.根據權利要求3所述的一種變電站拓撲網絡遙信數據辨識實現方法，其特征是:所述的采用各設備內部遙信的相互關系和遙信與設備有關的量測量包括:流過設備的電壓、電流、功率。
5.根據權利要求1所述的一種變電站拓撲網絡遙信數據辨識實現方法，其特征是:所述的步驟3，第一級邏輯判斷規則主要有三條，a、對于短路器和刀閘狀態，它們有兩個遙信，開遙信和閉遙信，開遙信為I閉遙信為O,狀態為打開，開遙信為O閉遙信為I則狀態是I,否則狀態不確定；b、對斷路器，還有總遙信和三相遙信，如果總遙信為開，三相遙信也為開，則斷路器為開狀態，如果都為閉，則狀態為閉；如果總遙信為閉，三相遙信兩個是閉，另一個是開，則開的是壞遙信，如果三相一個閉兩個開，則不確定；如果總遙信是開，三相遙信兩個是開的判斷也類似；如果總遙信是開，三相遙信是閉，則總遙信是壞數據；對總遙信是閉，三相遙信是開也類似；C、對斷路器，還有三相電流功率模擬量，對于斷路器遙信，如果存在電流并且也有功率，不管遙信狀態如何，都判斷遙信是閉合；如果沒有電流也沒用功率，則遙信是打開；如果有電流沒有功率，則模擬量可能錯誤，如果僅憑遙信無法判斷遙信狀態，則遙信處于不定狀態。
6.根據權利要求1所述的一種變電站拓撲網絡遙信數據辨識實現方法，其特征是:所述的步驟3，第二級間隔內部設備之間的邏輯規則:間隔內部一般有一個串聯刀閘、一個斷路器、兩個并列接近母線的刀閘，還可有側邊隔離刀閘；當第一級不能確定設備的狀態時，可利用設備之間的關系，對不確定的設備狀態進行判斷；a、對于可疑的并聯刀閘，如果有一個刀閘可疑，可疑狀態是閉，而另一個是閉，則可疑閉應是壞數據，一般并列開關不可能同時閉；如果不能確定，則看斷路器，如果是閉，則可疑刀閘消去可疑；如果斷路器是開，則可疑刀閘是壞數據；如果斷路器不確定，則可疑刀閘仍不確定山、如果斷路器是可疑的，則看并列刀閘，如果沒有閉合的，則斷路器可疑狀態；如果并列刀閘有閉合，則看串聯刀閘，如果串聯刀閘閉合，則斷路器應閉合，否則處于可疑狀態；C、如果串聯刀閘可疑，則看斷路器是否閉合，如果閉合切有電流功率，則刀閘閉合，否則仍然可疑；d、接地刀如果可疑，則看斷路器如果閉合且有電流功率，則地刀打開，否則仍然可疑。
7.根據權利要求1所述的一種變電站拓撲網絡遙信數據辨識實現方法，其特征是:所述的步驟3，第三級間隔之間的有邏輯聯系，如果某個間隔仍然處于可以狀態，可以進一步排除可疑:a、對于母聯間隔，如果雙母之間沒有電壓差，則母聯及串聯開關閉合，若存在電壓差，則母聯及串聯開關這條支路處于斷開狀態；b、如果雙側串聯開關閉合，則斷路器也應該閉合。
8.根據權利要求1所述的一種變電站拓撲網絡遙信數據辨識實現方法，其特征是:所述的步驟4，基于這三條原則，建立起一系列的規則；每當開關狀態發生變化，或者一些依賴的量測量發生變化，如果滿足啟動分析條件，分析引擎按照規則自動分析，甄別拓撲狀態剔除錯誤的遙信狀態，完成遙信辨識。
【文檔編號】H02J13/00GK103595137SQ201310594655
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月25日 優先權日:2013年11月25日
【發明者】王芝茗, 葛維春, 張延鵬, 邱俊宏, 張道杰, 李寶潭, 張海庭, 郭立軍, 衛星, 胡斌, 吳正清, 過銳 申請人:國家電網公司, 國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院, 許昌許繼軟件技術有限公司