基于跨间隔网络报文数据融合的主变故障分析方法

摘要

本发明提供一种基于跨间隔网络报文数据融合的主变故障分析方法。本发明的方法通过SCD文件的解析获取主变设备的三侧网络报文分析系统信息，当主变发生故障时，网络报文分析系统将故障信息通过MMS报文发送给其它两侧网络报文分析系统。以保护装置动作时刻作为主变故障时刻，对三侧的网络报文数据进行融合，最后将三侧融合后的数据，对主变进行差动故障判定计算。当计算结果达到差动条件时，给出主变故障分析结果。本发明的方法为主变故障分析提供了一种新的手段和方法，同时为事故后的保护动作行为判定提供了参考依据。

说明书

技术领域

本发明涉及智能变电站的网络报文分析系统的主变故障分析方法，具 体涉及到一种基于跨间隔网络报文数据融合的主变故障分析方法。

背景技术

网络报文分析系统主要应用于基于IEC61850通信网络的智能变电站。 其通过海量记录过程层SMV报文及GOOSE（Generic object Oriented  Substation Event，即通用面向对象的变电站事件）报文，有效实现网络 报文的选择过滤、在线记录、网络流量统计，当网络流量异常时给出告警 信号，当报文异常时分析导致报文异常的原因，实现事故在线分析，图像 化显示报文丢失、报文异常情况，最终实现通信网络的实时监测，预防电 力系统事故的发生，可以提前发现电力系统通信网络薄弱环节和故障设备， 预防电力系统事故的发生，直接避免由于通信网络故障或一次设备、二次 设备故障导致的电力系统事故造成的经济损失。

目前网络报文分析系统主要是实现网络报文的异常分析以及对网络异 常的实时监测。由于网络报文分析系统记录了海量的过程层数据，对这些 海量过程层数据的离线分析的应用也较多。目前较常见的是利用故障录波 数据进行一次设备故障分析。网络报文分析系统记录了网络的原始报文， 不仅可以通过网络原始报文还原成故障录波数据进行一次设备故障分析， 还可以检测是否由于原始的网络报文出现错误而导致一次设备故障分析失 败。但是目前网络报文分析系统的这种故障分析，只是局限于单网络报文 分析系统，且一般应用于单间隔一次设备的故障分析。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于跨间隔网络报文数据融合的主变故 障分析方法，通过获取变电站多间隔网络报文数据，并对相关的网络报文 数据进行融合分析，从而完成对主变故障的判断。

本发明提供了一种基于跨间隔网络报文数据融合的主变故障分析方 法，包括：

步骤1：确定所述主变的三侧网络报文分析系统：高压侧网络报文分 析系统、中压侧网络报文分析系统以及低压侧网络报文分析系统；其中， 所述高压侧网络报文分析系统、中压侧网络报文分析系统以及低压侧网络 报文分析系统分别记录所述主变的高压侧、中压侧以及低压侧的过程层网 络报文；

步骤2：指定任一所述网络报文分析系统作为第一网络报文分析系统； 所述第一网络报文分析系统还用于进行多侧网络报文的数据融合以及进行 主变故障的分析；

步骤3：当所述三侧网络报文分析系统中有系统发生告警时，确定告 警原因：若所述告警是由主变的保护装置的跳闸信息报文或主变的开关位 置信息报文引发，则进入步骤4；

步骤4：发生告警的网络报文分析系统向其它两个网络报文分析系统 发出告警信息；所述告警信息中包含所述主变的保护装置的跳闸时间和所 述主变的开关位置的变化时间；

步骤5：所述第一网络报文分析系统确定主变的故障时刻；

步骤6：所述第一网络报文分析系统根据所述主变的故障时刻，向其 它两侧的网络报文分析系统请求在主变故障时间段内的网络报文记录文 件；

步骤7：所述第一网络报文分析系统将其在主变故障时间段内的网络 报文记录文件以及得到的另两侧的网络报文记录文件分别转换为波形图；

步骤8：所述第一网络报文分析系统将三侧的波形图按照主变的故障 时刻进行融合，使故障时刻处于三侧的波形图的同一位置；

步骤9：所述第一网络报文分析系统根据主变差动保护装置的差动故 障判断公式，对主变进行差动故障分析，若达到差动保护装置的出口条件， 则判定主变发生故障。

所述步骤1包括：

步骤1.1：解析主变的配置文件；

步骤1.2：根据所述配置文件，获取主变的三侧的一次拓扑结构及主 变的三侧的过程层网络信息；

步骤1.3：根据所述一次拓扑结构及过程层网络信息，确定所述主变 的三侧网络报文分析系统。

在所述步骤2中，指定主变的高压侧网络报文分析系统作为第一网络 报文分析系统。

在所述步骤5中，所述第一网络报文分析系统通过其所记录的所述主 变的保护装置的跳闸信息或其所接收的另一侧网络报文系统所发送的告警 信息确定主变的故障时刻。

在所述步骤5中，所述第一网络报文分析系统将所述主变的保护装置 的跳闸时间作为主变的故障时刻。

在所述步骤4中，所述发生告警的网络报文分析系统通过MMS （Manufacturing Message Specification，即制造报文协议）接口的报告 服务向其它两个网络报文分析系统发出告警信息；在所述步骤7中，所述 第一网络报文分析系统通过MMS接口的文件服务得到另两侧的网络报文记 录文件。

由上述技术方案可知，本发明提供了一种基于跨间隔网络报文数据融 合的主变故障分析方法，通过获取变电站多间隔网络报文数据，并对相关 的网络报文数据进行融合分析，从而完成对主变故障的判断。为主变故障 分析提供了一种新的手段和方法。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的方案，下面将对实施 例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图 是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性 劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中主变故障分析系统配置流程图；

图2为在主变故障时，采用本发明一实施例的主变故障分析方法的网 络报文分析系统的工作流程图；

图3采用本发明一实施例的主变故障分析方法的高中低三侧的网络报 文分析系统给出的网络报文数据的波形图；

图4采用本发明一实施例的主变故障分析方法的第一网络报文分析系 统对主变高中低三侧的网络报文数据进行融合后的波形图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明 实施例中的技术方案进行进一步的描述，显然，所描述的实施例是本发明 一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普 通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都 属于本发明保护的范围。

本发明一实施例提供的一种基于跨间隔网络报文数据融合的主变故障 分析方法，包括：

步骤1：确定所述主变的三侧网络报文分析系统：高压侧网络报文分 析系统、中压侧网络报文分析系统以及低压侧网络报文分析系统；其中， 所述高压侧网络报文分析系统、中压侧网络报文分析系统以及低压侧网络 报文分析系统分别记录所述主变的高压侧、中压侧以及低压侧的过程层网 络报文；

图1给出了主变故障分析系统配置流程图，如图1所示，通过解析全 站配置文件（SCD文件），获取主变的三侧的一次拓扑结构及主变的三侧的 过程层网络信息，进而确定所述主变的三侧网络报文分析系统。

步骤2：指定任一所述网络报文分析系统作为第一网络报文分析系统； 所述第一网络报文分析系统还用于进行多侧网络报文的数据融合以及进行 主变故障的分析；

优选地，通常指定主变的高压侧网络报文分析系统作为第一网络报文 分析系统。

图2给出了在主变故障时，采用本发明一实施例的主变故障分析方法 的网络报文分析系统的工作流程图；如图2所示，初始化后的各网络报文 分析系统能够实时记录所在侧的网络报文。

步骤3：当所述三侧网络报文分析系统中有系统发生告警时，确定告 警原因：若所述告警是由主变的保护装置的跳闸信息报文或主变的开关位 置信息报文引发，则进入步骤4；否则，则不进入步骤4，发生告警的网络 报文分析系统依旧对所在侧的网络报文进行实时记录。通常，保护装置的 跳闸先发生，然后过几个ms后，开关位置发生变化。

步骤4：发生告警的网络报文分析系统向其它两个网络报文分析系统 发出告警信息；所述告警信息中包含所述主变的保护装置的跳闸时间和所 述主变的开关位置的变化时间；

优选地，所述发生告警的网络报文分析系统通过MMS接口的报告服务 向其它两个网络报文分析系统发出告警信息；

步骤5：所述第一网络报文分析系统确定主变的故障时刻；

优选地，所述第一网络报文分析系统通过其所记录的所述主变的保护 装置的跳闸信息或其所接收的发生告警的网络报文系统所发送的告警信息 确定主变的故障时刻。

优选地，通常所述第一网络报文分析系统将所述主变的保护装置的跳 闸时间作为主变的故障时刻。

步骤6：所述第一网络报文分析系统根据所述主变的故障时刻，向其 它两侧的网络报文分析系统请求在主变故障时间段内的网络报文记录文 件；故障时间段是指从故障时刻开始往后的一段时间为故障时间段。

步骤7：所述第一网络报文分析系统将其在主变故障时间段内的网络 报文记录文件以及得到的另两侧的网络报文记录文件分别转换为如图3所 示的波形图；其中T1为故障时刻。根据图3可知，高中低三侧的网络报文 记录文件的记录起始时刻不一致，所以图中的T1故障时刻在每个波形文件 的位置不一样。

优选地，所述第一网络报文分析系统通过MMS接口的文件服务得到另 两侧的网络报文记录文件。

步骤8：所述第一网络报文分析系统将三侧的波形图按照主变的故障 时刻进行融合，使故障时刻处于三侧的波形图的同一位置；融合后的三侧 波形图如图4所示，根据图4可知，故障时刻T1都在波形图中的同一位置。

步骤9：所述第一网络报文分析系统根据主变差动保护装置的差动故 障判断公式，对主变进行差动故障分析，若达到差动保护装置的出口条件， 则判定主变发生故障。

由上述技术方案可知，本发明提供了一种基于跨间隔网络报文数据融 合的主变故障分析方法，通过获取变电站多间隔网络报文数据，并对相关 的网络报文数据进行融合分析，从而完成对主变故障的判断。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对 其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通 技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修 改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不 使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。