一种二次运维管理系统的家族性缺陷诊断方法

摘要

一种二次设备智能运维系统的家族性缺陷诊断方法，从继电保护二次设备频繁发生的告警入手，通过缺陷管理模板将告警进行详细的分类，针对同一型号的二次设备，将频繁发生多种类型告警和频繁发生同一类型告警的行为纳入家族性缺陷范围，本发明对二次设备的家族性缺陷的诊断，能够对二次设备的健康运行状态提前做出评估，提前发现电力系统二次设备隐藏的风险，对电力系统一次和二次设备检修提供有利的参考价值，本发明对继电保护检修工作,具有较高的参考价值。

说明书

技术领域

本发明属于电力系统继电保护运维检修技术领域，具体涉及一种适用于电网二次运维管理系统的家族性缺陷诊断方法。

背景技术

电力系统中二次设备运行过程中，经常会出现一些告警信息，对这些告警信息有效进行分析，可及时了解二次设备运行异常或故障的情况。目前多数告警信息需凭借人工参与，一些历史数据失去了已有的经验价值。本发明通过二次运维管理系统的家族性缺陷诊断，对二次设备告警信息进行统计分析，将一些有规律可循的缺陷纳入到家族性缺陷分析的范畴，将频繁发生的告警进行智能分析，对二次设备提前预警，提高了电网监控专业的业务水平与工作效率,保障了电网的安全稳定运行。

发明内容

基于上述背景，为了提高变电站内二次设备的安全稳定运行的可靠性，本发明提出一种适用于电网二次运维管理系统的家族性缺陷诊断方法。

本发明具体采用以下技术方案：

二次运维管理系统的家族性缺陷诊断方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1：读取二次运维管理系统缺陷结果表中当前统计周期即上一时间点到当前时刻这一时间段内的缺陷记录；

步骤2：从两个维度对步骤1所读取的缺陷记录进行统计和分析：

将读取的缺陷记录按照二次设备的装置型号进行分类，即按照装置的型号将步骤1所读取的缺陷记录存为分类列表B0～Bn，其中n为装置型号数量，Bn指第n类型号装置所对应的所有缺陷记录；

将读取的缺陷记录按照缺陷的类型进行统计，形成缺陷队列M0～Mm的缺陷个数，m为缺陷类型数量，Mm指第m类缺陷类型包含的所有缺陷记录；

步骤3：按照步骤1的统计周期，从分类列表B0～Bn中分别统计各一型号装置的缺陷数量是否达到第一设定数目，如果达到第一设定数目则认为该型号的装置容易发生家族性缺陷，形成一条家族性缺陷，即同一型号装置所发生的各种形式的缺陷作为维度一家族性缺陷；

按照步骤1的统计周期，从缺陷队列M0～Mm中分别统计各类缺陷的数量是否达到第二设定数目，如果达到第二设定数目则定义这一类的缺陷为一个家族性缺陷，即各种装置所发生的同一类型缺陷作为维度二家族性缺陷；

步骤4：通过人工确认的方式确认已经修复的家族性缺陷，或者通过自动确认的方式消除家族性缺陷，自动确认时二次运维管理系统针对家族性缺陷进行监视，当缺陷产生持续一段时间后，开始进行消除计算，如果在设定时间内不再发生缺陷或缺陷数目低于阈值，则认为该缺陷消除。

本发明进一步包括以下优选方案：

在步骤1中，所述统计周期为从开始统计缺陷到统计结束的时间范围，本发明此值设置为24小时。

在步骤3中，同一型号装置是指装置类型、子类型、缺陷诊断类型及缺陷诊断子类型、软件版本均相同，其中，装置类型为二次设备保护功能种类，装置子类型为保护系列型号，缺陷诊断类型包括装置告警、回路告警、通道告警、系统告警四种类型，缺陷诊断子类型为每种缺陷诊断类型所包括的子集。

在步骤3中，第一设定数目置为15，第二设定数目置为5。

在步骤4中，通过人工确认或自动确认方式消除缺陷，自动确认消除缺陷时，缺陷产生持续时间按月计算，至少超出一个统计周期，消除缺陷统计时间范围为1个月。

本发明具有以下有益的技术效果：

二次运维管理系统借鉴电力系统二次设备多年运行经验，对二次设备保护功能进行分类整理，通过两个维度对家族性缺陷进行诊断分析，将一些有规律可循的缺陷纳入到家族性缺陷分析的范畴，将频繁发生的告警进行智能分析，充分利用二次设备发生的告警信息和检修经验，为电力系统二次设备定检和状态评估提供有力的数据支撑,同时对二次设备安全运行作出预警分析。

附图说明

图1为本发明二次运维管理系统的家族性缺陷诊断方法流程图；

图2为维度一家族性缺陷的诊断流程图；

图3为维度一家族性缺陷同一型号装置的示意图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明作进一步详细描述。

本发明分析的缺陷来源于二次设备告警，根据《国家电网公司继电保护和安全自动装置缺陷管理办法》，二次设备缺陷按严重程度共分为三级：危急缺陷、严重缺陷、一般缺陷。家族性缺陷包括三级缺陷，缺陷等级取统计列表中的最高缺陷等级，缺陷诊断的流程如附图1所示，包含以下步骤：

二次运维管理系统的家族性缺陷诊断方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1：定时时间到，读取二次运维管理系统缺陷结果表中上一时间点到当前时刻之间时间段内的缺陷记录；设置统计范围值和统计周期值，统计范围即统计过去多长时间的缺陷，统计范围可以有多个(通过配置文件配置，本发明默认为24小时)，相应统计门槛也对应多个，统计门槛为统计为家族性缺陷的数目最小值，具体为步骤2中的第一设定数目和第二设定数目。统计周期值表示多长时间统计一次，统计周期值等于相邻两定时时间点之间的时长，统计周期值比最小的统计范围小一个数量级，统计周期相对较小，漏判的可能性小；

步骤2：从两个维度对缺陷进行统计和分析，针对同一型号的二次设备，维度一将频繁发生的达到第一设定数目的多种类型告警纳入家族性缺陷；维度二将频繁发生达到第二设定数目的同一类型告警纳入家族性缺陷，第一设定数目和第二设定数目为统计门槛值，分别在配置文件中配置，本发明默认将第一设定数目置为15，第二设定数目置为5。维度一将读取的记录按照装置型号进行分类，分类列表B0～Bn，n为装置类型数量，Bn指第n类型装置所对应的所有缺陷记录；维度二将统计家族性缺陷队列M0～Mm中的缺陷个数，统计家族性缺陷队列M0～Mm的缺陷个数，m为缺陷类型数量，Mm指第m类缺陷类型包含的所有缺陷记录；

同时应从历史库中装载一定时间(统计范围)的未归属的缺陷，形成未归属的缺陷包，缺陷包中的缺陷需要参与家族性缺陷统计；

从历史库中装载一定时间(一般应较长，例如2年)未失效的家族性缺陷，因为这些家族性缺陷还在持续，如果新缺陷可以归并到其中，则归并，不再产生新的家族性缺陷；新收到的缺陷，也加入未归属的缺陷包，参与统计；未归属的缺陷包中的缺陷，先参加已有家族性缺陷的匹配，再进行新家族性缺陷的计算；匹配为家族性缺陷后，从未归属的缺陷包中移除，不再参加统计；缺陷发生的时间与当前时间差，超过统计范围时，从未归属的缺陷包中移除，不再参加统计。

步骤3：按照步骤1的统计周期，在此段时间内，同一型号装置发生了一定数量的缺陷，同一型号装置是指设备类型、子类型及型号、缺陷诊断类型及缺陷诊断子类型、软件版本均相同，见附图3，缺陷不分任何类型，只要缺陷数量达到第一设定数目，则认为该型号的装置容易发生家族性缺陷，形成一条家族性缺陷，即同一型号装置所发生的各种形式的缺陷作为维度一家族性缺陷；

按照步骤1的统计周期，在此段时间内，所有装置总发生某一类型的缺陷，缺陷数量达到第二设定数目，对于这一类的缺陷可定义为一个家族性缺陷，即装置发生同一类型缺陷作为维度二家族性缺陷；

其中，维度一家族性缺陷的诊断方法如附图2，步骤如下：

①读取缺陷结果表中上一时间到当前时间段内的记录，存放在队列H中；

②若缺陷数目为0，初始化队列H的缺陷X＝0；

③缺陷匹配为维度一家族性缺陷，则创建家族性缺陷队列Mi，并将缺陷x复制到Mi中，再继续匹配下一个缺陷；

④队列H的缺陷值y等于x加1；

⑤缺陷x与缺陷y进行匹配，满足附图3中所述的同一型号的判断条件，则缺陷匹配成功，将缺陷y复制到Mi中；

⑥按此方法匹配下一个新的缺陷；

⑦统计家族性缺陷队列M0～Mn中的缺陷个数；

⑧缺陷个数大于整定的阈值(第一设定数目)，则对应家族缺陷队列中的缺陷同属一个家族缺陷，形成家族缺陷记录并入库。

家族性缺陷诊断结果表，家族性缺陷诊断结果表表结构如下表所示：

域名数据类型含义IDInt32/NUMBER(10)IDVENDOR_IDInt32生产厂商IDIEDCATEGARYInt32/NUMBER(10)IED类型IEDSUBTYPEInt32/NUMBER(10)IED子类型IEDMODEL_IDInt32/NUMBER(10)设备型号IDIEDMODELChar[48]设备型号SOFTWARE_VERSIONChar[48]软件版本FACTORYTIMEdate装置出厂时间FAMILYDEFECT_TYPEshort家族性缺陷类型DEFECT_SRC_TYPEshort缺陷诊断信息类型DEFECT_SRC_SUBTYPEshort缺陷诊断信息子类型DESCRIPTIONchar[256]缺陷描述CONTENTSchar[256]缺陷原因HANDLE_SUGGESTchar[256]缺陷处理建议IMPECTLEVELshort缺陷等级STATUSshort缺陷状态ELIMINATION_TIMESTAMPdate缺陷实际消除时间TIMESTAMPdate缺陷发现时间DEFECT_DETAILchar[256]缺陷详细信息

步骤4：缺陷消除，缺陷的消除包括两种方式，通过人工确认方式，确认已经修复的家族性缺陷；通过自动消除方式，二次运维管理系统针对该家族性缺陷进行监视，新产生的缺陷不能立即消除，需要保留一段时间，在超出此时间范围后，开始进行消除计算，如果在一定时间(默认1个月)内不再发生缺陷或缺陷数目低于阈值，则认为该缺陷消除。

所谓持续时间，家族性缺陷应该有一定的时间：即使产生的家族性缺陷的缺陷数或者时间处于临界状态，后续若干时间(可配置，默认1个月)内不再发生同类缺陷，也应认为此家族性缺陷还有效，即此段时间内不计算缺陷的消除。注意这个时间段会随着新加入缺陷而往后移动。

注意消除的缺陷不一定确认了(主要是提醒注意)。已有的家族性缺陷在失效前，如果产生新的与该家族性缺陷同类的缺陷，应归并到已有的家族性缺陷中。