本發(fā)明涉及一種智能變電站保護裝置模擬量采樣回路實時校驗裝置與方法。

背景技術：

智能變電站在傳統(tǒng)的運維模式下，需要定期安排人員進站巡檢，以觀察和記錄保護裝置及相關裝置的狀態(tài)，并對其運行狀態(tài)進行評估，到了一定年限，還需要安排停電檢修，并針對保護裝置及其相關二次回路進行定期的維護。隨著電網規(guī)模的擴大，這種巡檢和檢修維護方式使得人力和資金成本大大提高，傳統(tǒng)運維乃至特維等運維模式難以為繼，且不能及時發(fā)現(xiàn)設備隱患。

隨著電力安全性及運營成本要求的提高，現(xiàn)有保護設備面臨可靠性與運維經濟性的矛盾。對于智能變電站的保護設備，尤其是其模擬量回路，當發(fā)生問題時，不能及時有效的定位，實時性較差，降低電網整體的供電可靠性。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供智能變電站保護裝置模擬量采樣回路實時校驗裝置與方法，提高保護裝置的模擬量回路故障時的檢測速度，提高保護裝置的可靠性，確保電網整體的供電可靠性。

為實現(xiàn)上述技術目的，達到上述技術效果，本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn)：

智能變電站保護裝置模擬量采樣回路實時校驗裝置，其特征在于，包括解析模塊、配置模塊、采樣模塊、判斷模塊和輸出模塊，所述配置模塊分別與解析模塊、判斷模塊相連，所述判斷模塊分別與采樣模塊、輸出模塊相連，其中：

解析模塊用于解析智能變電站的SCD文件，提取SCD文件中的IED設備列表；

配置模塊根據IED設備列表配置各IED設備所屬間隔，對IED設備按照間隔進行分類；

采樣模塊從站控層獲取各IED設備的模擬量測量數(shù)據；

判斷模塊用于對間隔內的各IED設備的模擬量回路進行冗余校驗；

輸出模塊將判斷模塊的判斷結果進行輸出顯示。

優(yōu)選，模擬量測量數(shù)據包括三相電流采樣幅值，三相電壓采樣幅值，同期電壓采樣幅值。

當一個間隔內僅有兩個IED設備時，判斷模塊對兩個IED設備的模擬量測量數(shù)據進行比對，當二者的對應相的電流差值大于預設電流門檻時，則判定此相電流回路異常；當二者的對應相的電壓差值大于預設電壓門檻時，則判定此相電壓回路異常。

當一個間隔內的IED設備數(shù)量大于2個時，判斷模塊選取其中一個IED設備的模擬量測量數(shù)據作為基準數(shù)據并與同間隔內其他IED設備的模擬量測量數(shù)據進行比對，當差值均大于預設門檻時，則判定此相回路異常。

智能變電站保護裝置模擬量采樣回路實時校驗方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1、根據智能變電站的SCD文件獲取智能變電站內所有的IED設備信息；

步驟2、根據IED設備所屬間隔信息，對IED設備按間隔進行分類；

步驟3、在站控層，采用MMS規(guī)約實時獲取間隔內各IED設備的模擬量測量數(shù)據；

步驟4、對各間隔內的IED設備進行模擬量測量數(shù)據的冗余校驗；

步驟5、根據校驗結果，輸出間隔內的IED設備的模擬量回路健康狀態(tài)。

優(yōu)選，步驟1中，IED設備包括保護設備、測控設備、錄波設備；步驟3中，模擬量測量數(shù)據包括三相電流采樣幅值，三相電壓采樣幅值，同期電壓采樣幅值。

優(yōu)選，步驟2中，對IED設備按間隔進行分類，包括線路間隔，母聯(lián)間隔，主變間隔，斷路器間隔，虛擬母線間隔，虛擬主變間隔。

當一個間隔內僅有兩個IED設備時，對兩個IED設備的模擬量測量數(shù)據進行比對，當二者的對應相的電流差值大于預設電流門檻時，則判定此相電流回路異常；當二者的對應相的電壓差值大于預設電壓門檻時，則判定此相電壓回路異常；

當一個間隔內的IED設備數(shù)量大于2個時，選取其中一個IED設備的模擬量測量數(shù)據作為基準數(shù)據并與同間隔內其他IED設備的模擬量測量數(shù)據進行比對，當差值均大于預設門檻時，則判定此相回路異常。

本發(fā)明的有益效果是：

智能變電站保護裝置模擬量采樣回路實時校驗裝置與方法，通過提取智能變電站SCD模型中的IED設備，形成IED設備列表，并按照間隔對IED設備進行分類，對同一間隔內的IED設備上送站控層的模擬量測量信號進行冗余校驗，進而判斷出此間隔IED設備的模擬量回路狀態(tài)。本發(fā)明一種智能變電站保護裝置模擬量采樣回路實時校驗方法與裝置，能夠有效的、快速的檢測出智能變電站保護設備的模擬量回路異常，準確的發(fā)出報警信息，提示運維人員進行狀態(tài)檢修，提高保護裝置的可靠性，確保電網整體的供電可靠性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明智能變電站保護裝置模擬量采樣回路實時校驗裝置的結構框圖；

圖2是本發(fā)明智能變電站保護裝置模擬量采樣回路實時校驗方法的流程示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體的實施例對本發(fā)明技術方案作進一步的詳細描述，以使本領域的技術人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發(fā)明的限定。

智能變電站保護裝置模擬量采樣回路實時校驗裝置，如圖1所示，包括解析模塊、配置模塊、采樣模塊、判斷模塊和輸出模塊，所述配置模塊分別與解析模塊、判斷模塊相連，所述判斷模塊分別與采樣模塊、輸出模塊相連，判斷模塊根據配置模塊和采樣模塊的輸出進行模擬量采樣回路實時的判斷，各模塊的具體功能如下：

解析模塊用于解析智能變電站的SCD文件（SCD為變電站IEC61850標準中substation configuration discription的縮寫，即全站系統(tǒng)配置文件），提取SCD文件中的IED設備（IED是Intelligent Electronic Device的簡稱，是智能電子設備）列表，一般的，可以離線獲取智能變電站SCD文件，而無需在線獲取，解析出SCD文件中的所有的IED設備信息，包括保護設備、測控設備、錄波設備。

配置模塊根據IED設備列表配置各IED設備所屬間隔，對IED設備按照間隔進行分類，對IED設備按間隔進行分類具體包括如下步驟：

1、對一次系統(tǒng)進行間隔劃分，包括線路間隔、母聯(lián)間隔、主變間隔、斷路器間隔、虛擬母線間隔和虛擬主變間隔。

2、依據IED所屬的間隔信息，對IED設備按照間隔進行分類。

采樣模塊從站控層獲取各IED設備的模擬量測量數(shù)據，包括三相電流采樣幅值，三相電壓采樣幅值，同期電壓采樣幅值。采樣模塊包括站控層報文解析模塊和數(shù)據存儲模塊，所述站控層報文解析模塊用于解析IED設備上送站控層的模擬量采樣報文，所述數(shù)據存儲模塊用于存儲IED設備的模擬量采樣報文。

判斷模塊用于對間隔內的各IED設備的模擬量回路進行冗余校驗。

輸出模塊將判斷模塊的判斷結果進行輸出顯示，給出間隔內的IED設備的模擬量回路健康狀態(tài)?；芈方】禒顟B(tài)分為健康、異常、未校驗。

按照間隔內IED設備的數(shù)量，冗余校驗包括兩參量校驗和多參量校驗，即：當一個間隔內僅有兩個IED設備時，進行兩參量校驗：判斷模塊對兩個IED設備的模擬量測量數(shù)據進行比對，當二者的對應相的電流差值大于預設電流門檻時，則判定此相電流回路異常；當二者的對應相的電壓差值大于預設電壓門檻時，則判定此相電壓回路異常。此方法適用于這個間隔僅有兩個參考量的比較，比如間隔保護單配置，僅能獲取保護裝置和測控裝置的測量數(shù)據。

當一個間隔內的IED設備數(shù)量大于2個時，進行多參量校驗：判斷模塊選取其中一個IED設備的模擬量測量數(shù)據作為基準數(shù)據并與同間隔內其他IED設備的模擬量測量數(shù)據進行比對，當差值均大于預設門檻時，則判定此相回路異常。此方法適用于這個間隔有多個（大于2個）參考量的比較，比如間隔保護雙配置，可以獲取兩套保護裝置和測控裝置的測量數(shù)據。

電網事故案例分析表明，二次模擬量回路缺陷是引發(fā)繼電保護系統(tǒng)事故的主要原因，長期以來，由于繼電保護相關的二次回路較為復雜, 因而無法對其進行有效的、實時的回路狀態(tài)檢測。而本發(fā)明通過提取智能變電站SCD模型中的IED設備，形成IED設備列表，并按照間隔對IED設備進行分類，對同一間隔內的IED設備上送站控層的模擬量測量信號實時進行冗余校驗，進而判斷出此間隔IED設備的模擬量回路狀態(tài)。

對應的，如圖2所示，智能變電站保護裝置模擬量采樣回路實時校驗方法，包括如下步驟：

步驟1、根據智能變電站的SCD文件獲取智能變電站內所有的IED設備信息，包括保護設備、測控設備、錄波設備。

步驟2、根據IED設備所屬間隔信息，對IED設備按間隔進行分類。對一次系統(tǒng)進行間隔劃分，包括線路間隔、母聯(lián)間隔、主變間隔、斷路器間隔、虛擬母線間隔和虛擬主變間隔。依據IED所屬的間隔信息，對IED設備按照間隔進行分類，比如線路1間隔包括：線路1第一套主保護IED，線路1第二套主保護IED，線路1測控IED，線路1第一套合并單元IED，線路1第二套合并單元IED，線路1第一套智能終端IED，線路1第二套智能終端IED。

步驟3、在站控層，采用MMS規(guī)約（Manufacturing Message Specifcation：MMS規(guī)范了工業(yè)領域具有通信能力的智能傳感器、智能電子設備（IED）、智能控制設備的通信行為，使出自不同制造商的設備之間具有互操作性）實時獲取間隔內各IED設備的模擬量測量數(shù)據。

比如，對于線路1間隔，實時獲取線路1第一套主保護IED，線路1第二套主保護IED，線路1測控IED裝置的模擬量測量數(shù)據，其中模擬量測量數(shù)據包括三相電流采樣幅值，三相電壓采樣幅值，同期電壓采樣幅值。

步驟4、對各間隔內的IED設備進行模擬量測量數(shù)據的冗余校驗。

當一個間隔內僅有兩個IED設備時，對兩個IED設備的模擬量測量數(shù)據進行比對，當二者的對應相的電流差值大于預設電流門檻時，則判定此相電流回路異常；當二者的對應相的電壓差值大于預設電壓門檻時，則判定此相電壓回路異常；

當一個間隔內的IED設備數(shù)量大于2個時，選取其中一個IED設備的模擬量測量數(shù)據作為基準數(shù)據并與同間隔內其他IED設備的模擬量測量數(shù)據進行比對，當差值均大于預設門檻時，則判定此相回路異常。

比如，對于間隔1，采用線路1第一套主保護IED、線路1第二套主保護IED、線路1測控IED裝置的三相電流采樣幅值，進行冗余校驗，選取其中一個IED設備的模擬量測量數(shù)據作為基準數(shù)據并與同間隔內其他IED設備的模擬量測量數(shù)據進行比對，當差值均大于預設門檻時，則判定此相回路異常。一般的，同間隔內其他IED設備分別與基準數(shù)據進行比較，當差值大于預設門檻時，則判斷對應的其他IED設備出現(xiàn)異常，但是，當同間隔內其他IED設備與基準數(shù)據的差值均大于預設門檻時，則判斷基準數(shù)據對應的IED設備出現(xiàn)異常。

步驟5、根據校驗結果，輸出間隔內的IED設備的模擬量回路健康狀態(tài)。

智能變電站保護裝置模擬量采樣回路實時校驗裝置與方法，通過提取智能變電站SCD模型中的IED設備，形成IED設備列表，并按照間隔對IED設備進行分類，對同一間隔內的IED設備上送站控層的模擬量測量信號進行冗余校驗，進而判斷出此間隔IED設備的模擬量回路狀態(tài)。本發(fā)明一種智能變電站保護裝置模擬量采樣回路實時校驗方法與裝置，能夠有效的、快速的檢測出智能變電站保護設備的模擬量回路異常，準確的發(fā)出報警信息，提示運維人員進行狀態(tài)檢修，提高保護裝置的可靠性，確保電網整體的供電可靠性。

以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內容所作的等效結構或者等效流程變換，或者直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內。