本發(fā)明涉及一種基于信息融合的智能變電站防誤閉鎖方法，適用于智能變電站防誤閉鎖系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
智能變電站內(nèi)防誤閉鎖系統(tǒng)大多使用到了測(cè)控裝置、電腦鑰匙、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)等，編制防誤閉鎖邏輯，進(jìn)行操作票的編制、模擬預(yù)演等操作。根據(jù)采集到設(shè)備位置信息，來(lái)確定當(dāng)前操作是否符合防誤閉鎖規(guī)則。
目前公開(kāi)的智能變電站防誤閉鎖方法或防誤閉鎖系統(tǒng)，都是假設(shè)站內(nèi)設(shè)備運(yùn)行工況是良好的，但是沒(méi)有對(duì)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行工況進(jìn)行檢測(cè)。所以，其防誤閉鎖方法或防誤閉鎖系統(tǒng)，是一種盲控，不安全。
采用信息融合技術(shù)，對(duì)變電站內(nèi)的斷路器、母線、電力變壓器、隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)等設(shè)備的多源信息進(jìn)行融合，識(shí)別設(shè)備運(yùn)行工況后，再考慮防誤閉鎖邏輯，則解決了盲控設(shè)備的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種基于信息融合技術(shù)的智能變電站防誤閉鎖方法，它能夠在設(shè)備在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，同時(shí)綜合變電站內(nèi)設(shè)備所處的電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息，采用信息融合技術(shù)來(lái)確定設(shè)備運(yùn)行工況，再進(jìn)行防誤閉鎖操作。這種防誤閉鎖方法解決了設(shè)備盲控的問(wèn)題。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：
一種基于信息融合的智能變電站防誤閉鎖方法，其特征在于：
所述智能變電站防誤閉鎖方法先對(duì)智能變電站內(nèi)設(shè)備和電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)建模，生成防誤閉鎖邏輯，在開(kāi)票、預(yù)演、操作過(guò)程中，監(jiān)控一次設(shè)備的位置信息和站內(nèi)的電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，同時(shí)監(jiān)控一次設(shè)備運(yùn)行工況，通過(guò)信息融合保證智能變電站防誤閉鎖順利執(zhí)行。
一種基于信息融合的智能變電站防誤閉鎖方法，其特征在于，所述智能變電站防誤閉鎖方法包括以下步驟：
(1)對(duì)變電站內(nèi)一次設(shè)備和電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)建模；
(2)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)控裝置獲取變電站一次設(shè)備的位置信息和一次設(shè)備運(yùn)行參數(shù)；
(3)獲取變電站一次設(shè)備所處的環(huán)境信息和設(shè)備的維修計(jì)劃；
(4)根據(jù)變電站主接線圖得到電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息；
(5)根據(jù)步驟(1)得到的變電站一次設(shè)備模型、步驟(2)得到的一次設(shè)備位置信息和步驟(4)得到的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息生成防誤閉鎖邏輯；
(6)根據(jù)步驟(4)得到的電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息，計(jì)算出母線、電力變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、地刀一次設(shè)備的運(yùn)行工況；
(7)在對(duì)操作票的開(kāi)票、預(yù)演、操作過(guò)程中，融合步驟(2)采集的一次設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和步驟(6)計(jì)算得到的一次設(shè)備運(yùn)行工況，監(jiān)控一次設(shè)備的運(yùn)行工況；
(8)在對(duì)操作票的開(kāi)票、預(yù)演、操作過(guò)程中，如果符合步驟(5)生成的防誤閉鎖邏輯且一次設(shè)備運(yùn)行工況良好，則順利執(zhí)行操作票；否則，不能繼續(xù)操作。
本發(fā)明進(jìn)一步包括以下優(yōu)選方案：
在步驟(1)中，所建立的變電站內(nèi)一次設(shè)備模型包括一次設(shè)備的屬性信息和電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息，電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息標(biāo)明了一次設(shè)備之間的連接關(guān)系；其中一次設(shè)備的屬性信息包括一次設(shè)備的位置信息、一次設(shè)備運(yùn)行參數(shù)、一次設(shè)備所處的環(huán)境信息和一次設(shè)備的維修計(jì)劃，電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息包括該一次設(shè)備與其他一次設(shè)備的連接關(guān)系和連接方式。
在步驟(5)中，所述的防誤閉鎖邏輯，指將五防邏輯和自定義的防誤閉鎖規(guī)則。
在步驟(7)中，根據(jù)步驟(2)測(cè)控裝置采集的一次設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和步驟(6)計(jì)算得到的一次設(shè)備運(yùn)行工況，采用信息融合評(píng)估一次設(shè)備健康狀態(tài)；一次設(shè)備健康狀態(tài)分為正常、注意、異常、嚴(yán)重，當(dāng)一次設(shè)備處于注意、異常、嚴(yán)重狀態(tài)時(shí)，則認(rèn)為一次設(shè)備為不良狀態(tài)；只有一次設(shè)備處于正常狀態(tài)時(shí)，才表明一次設(shè)備為工況良好；其中，采用信息融合評(píng)估設(shè)備健康狀態(tài)的計(jì)算方法如下：
S為設(shè)備健康狀態(tài)的評(píng)分，百分制，取值范圍(0,100]，正常狀態(tài)的評(píng)分范圍為(85,100],注意狀態(tài)的評(píng)分范圍為(70,85]，異常狀態(tài)的評(píng)分范圍為(60,70]，嚴(yán)重狀態(tài)的評(píng)分范圍為(0,60]；
當(dāng)設(shè)備處于正常、注意、異常狀態(tài)時(shí)，采用公式(1)進(jìn)行計(jì)算；
當(dāng)設(shè)備處于嚴(yán)重狀態(tài)時(shí)，采用公式(2)進(jìn)行計(jì)算；
SA為設(shè)備狀態(tài)的基礎(chǔ)得分，當(dāng)設(shè)備處于正常狀態(tài)時(shí)，取值為100；當(dāng)設(shè)備處于注意狀態(tài)時(shí)，取值為85；當(dāng)設(shè)備處于異常狀態(tài)時(shí)，取值為70；當(dāng)設(shè)備處于嚴(yán)重狀態(tài)時(shí)，取值為60；
A，B為設(shè)備的模擬量和數(shù)字量對(duì)設(shè)備健康狀態(tài)的影響系數(shù)；α，β為設(shè)備的模擬量和數(shù)字量對(duì)設(shè)備的貢獻(xiàn)系數(shù)；g(α,β)為設(shè)備的模擬量和數(shù)字量對(duì)設(shè)備健康狀態(tài)的影響分?jǐn)?shù)。
設(shè)備的模擬量和數(shù)字量對(duì)設(shè)備健康狀態(tài)的影響系數(shù)A，B的計(jì)算方式如下。
n為描述設(shè)備模擬量的個(gè)數(shù)，m為描述設(shè)備數(shù)字量的個(gè)數(shù)；
ka為設(shè)備模擬量處于嚴(yán)重狀態(tài)的個(gè)數(shù)，kb為設(shè)備數(shù)字量處于嚴(yán)重狀態(tài)的個(gè)數(shù)。
g(α,β)＝α+β (7)。
本發(fā)明所提供的智能變電站防誤閉鎖方法，在原來(lái)防誤閉鎖的基礎(chǔ)上，對(duì)站內(nèi)設(shè)備采用信息融合技術(shù)評(píng)估了設(shè)備運(yùn)行工況，保證在防誤閉鎖操作時(shí)設(shè)備的工況良好，增加了安全性。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明基于信息融合技術(shù)的智能變電站防誤閉鎖方法的流程示意圖。
具體實(shí)施方式
下面根據(jù)說(shuō)明書附圖并結(jié)合具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
如圖1所示為本發(fā)明的智能變電站防誤閉鎖方法示意圖，基于信息融合技術(shù)的智能變電站防誤閉鎖方法具體包括如下步驟：
(1)對(duì)變電站內(nèi)一次設(shè)備和電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)建模。一次設(shè)備主要屬性有設(shè)備的位置信息，設(shè)備的物理參數(shù)(如電壓、電流、溫度、壓力等)，設(shè)備所處的環(huán)境信息(如山火、雷電、霧霾等)，設(shè)備的維修計(jì)劃等。電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息包括該設(shè)備與其他設(shè)備的連接關(guān)系，以何種方式進(jìn)行連接的。所建立的變電站內(nèi)一次設(shè)備模型包括一次設(shè)備的屬性信息和電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息，電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息標(biāo)明了一次設(shè)備之間的連接關(guān)系；其中一次設(shè)備的屬性信息包括一次設(shè)備的位置信息、一次設(shè)備運(yùn)行參數(shù)、一次設(shè)備所處的環(huán)境信息和一次設(shè)備的維修計(jì)劃，電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息包括該一次設(shè)備與其他一次設(shè)備的連接關(guān)系和連接方式。
(2)設(shè)備的位置信息和參數(shù)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)控裝置獲??；
(3)設(shè)備所處的環(huán)境信息和設(shè)備的維修計(jì)劃，從生產(chǎn)系統(tǒng)中的環(huán)境信息和生產(chǎn)計(jì)劃獲??；
(4)電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息通過(guò)變電站主接線圖內(nèi)容獲取，主要是設(shè)備間的互連關(guān)系；
(5)根據(jù)變電站設(shè)備模型生成防誤閉鎖邏輯；所述的防誤閉鎖邏輯，指將五防邏輯和自定義的防誤閉鎖規(guī)則。
(6)根據(jù)電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，計(jì)算斷路器當(dāng)前的分合閘狀態(tài)，計(jì)算出母線、電力變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、地刀等設(shè)備的運(yùn)行工況。
(7)在開(kāi)票、預(yù)演、操作過(guò)程中，監(jiān)控母線、電力變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、地刀等設(shè)備的運(yùn)行工況。
根據(jù)步驟(2)測(cè)控裝置采集的一次設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和步驟(6)計(jì)算得到的一次設(shè)備運(yùn)行工況，采用信息融合評(píng)估一次設(shè)備健康狀態(tài)；一次設(shè)備健康狀態(tài)分為正常、注意、異常、嚴(yán)重，當(dāng)一次設(shè)備處于注意、異常、嚴(yán)重狀態(tài)時(shí)，則認(rèn)為一次設(shè)備為不良狀態(tài)；只有一次設(shè)備處于正常狀態(tài)時(shí)，才表明一次設(shè)備為工況良好；其中，采用信息融合評(píng)估設(shè)備健康狀態(tài)的計(jì)算方法如下：
S為設(shè)備健康狀態(tài)的評(píng)分，百分制，取值范圍(0,100]，正常狀態(tài)的評(píng)分范圍為(85,100],注意狀態(tài)的評(píng)分范圍為(70,85]，異常狀態(tài)的評(píng)分范圍為(60,70]，嚴(yán)重狀態(tài)的評(píng)分范圍為(0,60]；
當(dāng)設(shè)備處于正常、注意、異常狀態(tài)時(shí)，采用公式(1)進(jìn)行計(jì)算；
當(dāng)設(shè)備處于嚴(yán)重狀態(tài)時(shí)，采用公式(2)進(jìn)行計(jì)算；
SA為設(shè)備狀態(tài)的基礎(chǔ)得分，當(dāng)設(shè)備處于正常狀態(tài)時(shí)，取值為100；當(dāng)設(shè)備處于注意狀態(tài)時(shí)，取值為85；當(dāng)設(shè)備處于異常狀態(tài)時(shí)，取值為70；當(dāng)設(shè)備處于嚴(yán)重狀態(tài)時(shí)，取值為60；
A，B為設(shè)備的模擬量和數(shù)字量對(duì)設(shè)備健康狀態(tài)的影響系數(shù)；α，β為設(shè)備的模擬量和數(shù)字量對(duì)設(shè)備的貢獻(xiàn)系數(shù)；g(α,β)為設(shè)備的模擬量和數(shù)字量對(duì)設(shè)備健康狀態(tài)的影響分?jǐn)?shù)。
設(shè)備的模擬量和數(shù)字量對(duì)設(shè)備健康狀態(tài)的影響系數(shù)A，B的計(jì)算方式如下。
n為描述設(shè)備模擬量的個(gè)數(shù)，m為描述設(shè)備數(shù)字量的個(gè)數(shù)；
ka為設(shè)備模擬量處于嚴(yán)重狀態(tài)的個(gè)數(shù)，kb為設(shè)備數(shù)字量處于嚴(yán)重狀態(tài)的個(gè)數(shù)。
g(α,β)＝α+β (7)。
(8)如果閉鎖邏輯正確且設(shè)備運(yùn)行工況良好，則順利執(zhí)行。否則，不能繼續(xù)操作。
下面通過(guò)一個(gè)具體實(shí)施例對(duì)前述的基于信息融合技術(shù)的智能變電站防誤閉鎖方法進(jìn)行介紹：
步驟1：建立變電站內(nèi)設(shè)備的模型
變電站內(nèi)設(shè)備模型包括設(shè)備的屬性信息和電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息。設(shè)備的屬性信息包括設(shè)備的名稱，設(shè)備的物理參數(shù)(如電壓、電流、溫度、壓力等)，設(shè)備所處的環(huán)境信息(如山火、雷電、霧霾等)，設(shè)備的維修計(jì)劃等。電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息包括該設(shè)備與其他設(shè)備的連接關(guān)系，以何種方式進(jìn)行連接的。
設(shè)備模型以xml格式文件描述。
步驟2：獲取現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備運(yùn)行參數(shù)
設(shè)備的物理參數(shù)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置獲取。
步驟3：獲取設(shè)備的環(huán)境信息和運(yùn)維計(jì)劃
在生產(chǎn)系統(tǒng)中獲取設(shè)備的環(huán)境信息和生產(chǎn)計(jì)劃信息。
步驟4：獲取電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息
通過(guò)變電站的主接線圖獲取電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息，這些信息描述了設(shè)備間的互聯(lián)關(guān)系。例如，主變的高壓側(cè)與哪個(gè)斷路器相連接，母線與哪些斷路器相連接。
步驟5：生成防誤閉鎖邏輯
根據(jù)以上信息生成防誤閉鎖邏輯，存儲(chǔ)在xml格式文件中。防誤閉鎖邏輯包括五防標(biāo)準(zhǔn)邏輯和一些自定義的訪問(wèn)閉鎖規(guī)則。
步驟6：計(jì)算設(shè)備運(yùn)行工況
根據(jù)變電站設(shè)備模型和數(shù)據(jù)，對(duì)設(shè)備運(yùn)行工況進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算時(shí)，基于信息融合技術(shù)，采集設(shè)備的位置信息、運(yùn)行參數(shù)等，評(píng)估設(shè)備的健康狀態(tài)。健康狀態(tài)分為正常、注意、異常、嚴(yán)重。當(dāng)設(shè)備處于注意、異常、嚴(yán)重狀態(tài)時(shí)，設(shè)備為不良狀態(tài)。只有當(dāng)防誤閉鎖邏輯中涉及到的設(shè)備處于正常狀態(tài)時(shí)，才表明其工況良好。
步驟7：開(kāi)票、預(yù)演、操作過(guò)程中監(jiān)控設(shè)備工況
在開(kāi)票、預(yù)演、操作過(guò)程中，對(duì)防誤閉鎖邏輯涉及到的設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)工況監(jiān)視。使設(shè)備處理“可視”范圍內(nèi)。
步驟8：執(zhí)行判據(jù)
只有設(shè)備的防誤閉鎖邏輯正確和設(shè)備運(yùn)行工況良好這兩者同時(shí)具備，才能執(zhí)行防誤閉鎖邏輯。
以上所述僅是發(fā)明的一種實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和調(diào)整，這些改進(jìn)和調(diào)整均應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
最后要說(shuō)明的是，該基于信息融合技術(shù)的智能變電站防誤閉鎖方法的核心精神是在變電站防誤閉鎖邏輯執(zhí)行時(shí)，采用了信息融合技術(shù)，全方面地考慮了設(shè)備運(yùn)行工況，使設(shè)備處于“可視”和可用狀態(tài)，避免了盲控，增加了防誤閉鎖的安全性。