變電站事故信息綜合分析決策系統的功能結構

21ic智能電網(wǎng)：變電站事故信息綜合分析輔助決策系統的功能結構分為故障信息綜合展示，全景事故反演，事故分析輔助決策專(zhuān)家系統三個(gè)部分。

1事故信息綜合展示

a) 變電站采用的故障數據類(lèi)型

(1) 保護錄波簡(jiǎn)報：保護錄波簡(jiǎn)報利用保護的錄波數據提取相關(guān)故障特征量(如故障時(shí)間、故障相別及類(lèi)型、跳閘相別、故障距離等)，它由錄波文件的錄波頭文件、配置文件和數據文件3個(gè)部分聚合而成。

(2) 保護告警/動(dòng)作事件：包括重要繼電器的啟動(dòng)、出口和返回時(shí)間。

(3) 斷路器狀態(tài)：包含斷路器狀態(tài)、跳閘、閉鎖信息。保護動(dòng)作、斷路器跳閘等開(kāi)關(guān)量變位數據應帶準確時(shí)標。

(4) 隔離開(kāi)關(guān)狀態(tài)：隔離開(kāi)關(guān)狀態(tài)是形成網(wǎng)絡(luò )拓撲，進(jìn)而進(jìn)行故障分析的重要依據。

(5) 保護定值：這是執行繼電器特性分析、保護定值在線(xiàn)校核等功能的重要基礎。

(6) 保護通道信息：快速保護往往需要對側的通道信息才能完成正確的保護裝置邏輯判斷與執行。

(7) PMU動(dòng)態(tài)數據/故障測距數據：故障前后一周波的電壓、電流相量。故障類(lèi)型(單相、多相、發(fā)展性故障)。

b) 事故信息綜合展示的功能

目前的變電站自動(dòng)化系統能夠收集這些故障數據，但是沒(méi)有提供集中展示功能。故障時(shí)有的數據被先后送上來(lái)，還有些是工程人員手動(dòng)從裝置調取的，這些數據分散地展示給工程人員。本工程變電站事故信息綜合分析輔助決策系系統設計了集中展示的功能，讓用戶(hù)可以在同一界面中查看某次故障的所有故障信息?？梢酝ㄟ^(guò)畫(huà)面展示了某次故障的動(dòng)作報告信息(廠(chǎng)站名稱(chēng)間隔名稱(chēng)保護啟動(dòng)時(shí)間動(dòng)作元件名稱(chēng)動(dòng)作相別動(dòng)作相對時(shí)間動(dòng)作的故障參數)，故障時(shí)的定值信息(定值名稱(chēng)定值范圍)和故障時(shí)刻錄波曲線(xiàn)。

2變電站全景數據分析系統

隨著(zhù)電網(wǎng)規模的不斷擴大和電網(wǎng)調度運行工作日益精細化，變電站原有的PDR功能已經(jīng)不能滿(mǎn)足需求，變電站自動(dòng)化系統原有的事故追憶功能完全依賴(lài)開(kāi)關(guān)變位和總事故信號的觸發(fā)，記錄可靠性較差，數據斷面記錄間隔為2~10s，僅能保存時(shí)長(cháng)為5 min的事故，無(wú)法記錄和再現較長(cháng)時(shí)間的電網(wǎng)運行狀況，同時(shí)PDR僅提供穩態(tài)數據記錄分析功能，無(wú)法準確反映事故的暫態(tài)變化過(guò)程和反映系統穩定特征的動(dòng)態(tài)信息參量，信息量非常不完整。在實(shí)際的變電站運行過(guò)程中，PDR功能實(shí)用性較差。因此在變電站自動(dòng)化系統中開(kāi)發(fā)全景數據分析系統取代原有事故追憶功能勢在必行。

全景數據分析系統是對變電站自動(dòng)化系統原有PDR功能的改進(jìn)、提高和創(chuàng )新。系統分為統一斷面全景數據采集、全景數據展現和全景數據回放兩大部分。

a)統一斷面全景數據采集

統一斷面全景數據采集作為智能變電站SCADA的基本功能，實(shí)時(shí)采集和按照統一斷面存儲系統的穩態(tài)、暫態(tài)和動(dòng)態(tài)數據。為了全面、精確進(jìn)行全景數據回放和全景數據展現，實(shí)時(shí)采集需要存儲的數據量非常龐大，因此必須對采集到的實(shí)時(shí)數據進(jìn)行壓縮，避免占用過(guò)多的CPU和內存資源。數據存儲按照穩態(tài)、暫態(tài)、動(dòng)態(tài)量不同分別存儲到商業(yè)數據庫中，并建立快速索引字段，便于高速查詢(xún)、檢索。

b)全景數據展示和全景數據回放

全景分析系統對全景數據提供了曲線(xiàn)、表格和圖形等展現方式以全方位展示變電站的全景數據。主要包括：

(1) 模擬量曲線(xiàn)。本功能提供了曲線(xiàn)的展示方式，可清晰的展現數據的變化趨勢和變化范圍。通過(guò)在統一視圖中顯示多條相關(guān)曲線(xiàn)可以方便的顯示故障和非故障情況下相關(guān)量之間的關(guān)系。

(2) 數字點(diǎn)SOE列表。本功能提供了SOE列表瀏覽方式。系統能夠自動(dòng)選取在指定時(shí)間段內開(kāi)關(guān)量發(fā)生變化的廠(chǎng)站。列表按照時(shí)間進(jìn)行排序，時(shí)間精度準確到毫秒。

(3) 斷面圖形和數據反演。本功能提供了間隔為1 s的自動(dòng)連續數據反演和人工數據反演。通過(guò)基于變電站圖的數據反演用戶(hù)能夠準確的了解歷史任意時(shí)刻電網(wǎng)的運行情況，再現故障和分析事故的產(chǎn)生、發(fā)展和恢復的全過(guò)程。

(4) 全景數據回放是通過(guò)故障時(shí)刻和故障特征量進(jìn)行檢索，以獲取存儲到商業(yè)數據庫中各個(gè)斷面的全景數據，并以可視化方式進(jìn)行全景回放。界面包括最近一月一季度最近一年設定時(shí)間。事故列表相關(guān)數據(表格，曲線(xiàn)，相關(guān)事件，重演等畫(huà)面)，故障全景回放界面元素.重演控制面板包括：重演進(jìn)度開(kāi)始時(shí)間當前時(shí)間結束時(shí)間參數設置：重演模式，重演速度等。

3變電站事故分析輔助決策專(zhuān)家系統

電網(wǎng)事故的處理是一個(gè)既復雜又要求實(shí)時(shí)性極高的過(guò)程，單憑人工處理使得故障信息的傳遞緩慢，故障分析不準確。而另一方面，數字化、信息化技術(shù)在電網(wǎng)中大量應用，使電網(wǎng)發(fā)展呈現出規?；?、智能化的特點(diǎn)，電網(wǎng)故障時(shí)數字式保護裝置和故障錄波器能記錄下大量故障數據，SCADA系統能快速收集收這些故障信息，但是卻只是簡(jiǎn)單地轉發(fā)給調到中心，對這些數據缺乏有效的管理和利用。正是基于此，智能變電站采用了事故信息綜合分析輔助決策系統。

事故信息綜合分析輔助決策系統能有效管理故障時(shí)刻的故障量、錄波數據、告警信息、定值、保護版本等關(guān)聯(lián)信息，將故障關(guān)聯(lián)數據分類(lèi)、整理、形成一次故障完整的綜合信息，為繼電保護人員提供故障時(shí)刻信息完整的綜合展示。綜合穩態(tài)數據、暫態(tài)數據和動(dòng)態(tài)數據對故障過(guò)程進(jìn)行全景事故反演。同時(shí)建立故障分析模型，依賴(lài)故障分析專(zhuān)家系統進(jìn)行智能分析，推斷可能的故障位置、故障類(lèi)型和故障原因，并給出故障恢復策略，指導運行人員快速進(jìn)行故障恢復或通過(guò)故障恢復策略引導智能控制模塊自動(dòng)進(jìn)行故障的恢復。

傳統變電站的數據采集模式實(shí)時(shí)不高，數據采集不全面無(wú)法真實(shí)回放事故發(fā)生過(guò)程。智能變電站采用統一斷面全景數據采集作為智能變電站SCADA的基本功能，實(shí)時(shí)采集和按照統一斷面存儲系統的穩態(tài)、暫態(tài)和動(dòng)態(tài)數據。并提供分析系統對全景數據提供曲線(xiàn)、表格和圖形等展現方式以全方位展示變電站的全景數據。

專(zhuān)家系統是一個(gè)具有專(zhuān)門(mén)知識與經(jīng)驗的程序系統，根據某個(gè)領(lǐng)域的專(zhuān)家提供的知識和經(jīng)驗進(jìn)行推理和判斷，模擬專(zhuān)家的決策過(guò)程，以解決那些需要專(zhuān)家決策的復雜問(wèn)題。變電站事故分析輔助決策專(zhuān)家系統對收集到的故障數據進(jìn)行綜合分析，得到故障分析結果