1.一種智能變電站的告警信號動作與時序邏輯關(guān)系分析方法,其特征在于,所述分析方法包括下述步驟:
(1)基于IEC61850的智能變電站監(jiān)控信息分類;
(2)告警動作邏輯分析;
(3)告警信息時序特性分析;
(4)基于時序特性的回溯推理分析。
2.如權(quán)利要求1所述的告警信號動作與時序邏輯關(guān)系分析方法,其特征在于,所述步驟(1)中,通過解析變電站系統(tǒng)配置SCD文件中的監(jiān)控信息建立告警源數(shù)據(jù)庫,將解析后的監(jiān)控信息按照自動化、保護(hù)、直流、一次、消防安防以及其他信息六類分別存入不同子庫中,實現(xiàn)對監(jiān)控信息的一次分類,對于實時接收的監(jiān)控信息中的告警信息,通過與自動化和保護(hù)類監(jiān)控信息庫的比較判別過濾其他無關(guān)類信息;所述告警信息是指監(jiān)控信息中提示監(jiān)控人員現(xiàn)場有異常、事故或故障發(fā)生的信號,為監(jiān)控信息的子集;
在一次分類的基礎(chǔ)上對其進(jìn)行優(yōu)先級比較,按照告警信息的等級進(jìn)行二次分類,分為A、B、C、D、E五類;其中A類警報:造成事故跳閘信息,B類警報:所有描述中帶異常、警報、報警、斷線、閉鎖、降低和中斷需要采取措施的信息,C類警報:越限信息,D類警報:所有主變、開關(guān)的位置信息,以及遠(yuǎn)方就地信息,E類警報:所有刀閘小車位置信息,警報啟動復(fù)歸信息。
3.如權(quán)利要求1所述的告警信號動作與時序邏輯關(guān)系分析方法,其特征在于,所述步驟(2)中,包括元件與保護(hù)及開關(guān)間邏輯關(guān)系和可疑關(guān)聯(lián)事件集的確定及動作邏輯規(guī)則。
4.如權(quán)利要求3所述的告警信號動作與時序邏輯關(guān)系分析方法,其特征在于,在元件與保護(hù)及開關(guān)間邏輯關(guān)系中,包括主保護(hù)、近后備保護(hù)、遠(yuǎn)后備保護(hù)及斷路器失靈保護(hù);其中:
1)主保護(hù)的邏輯關(guān)系包括:
設(shè)rk為設(shè)備sj的主保護(hù),如果設(shè)備sj發(fā)生故障,即sj=1,則主保護(hù)rk動作,主保護(hù)rk的動作邏輯為:
2)近后備保護(hù):
設(shè)ri為設(shè)備sj的近后備保護(hù),如果設(shè)備sj發(fā)生故障,即sj=1且其主保護(hù)rk未動,則ri動作,其動作邏輯為:
3)遠(yuǎn)后備保護(hù):
設(shè)ri'為設(shè)備sj的遠(yuǎn)后備保護(hù),在其保護(hù)范圍內(nèi)也為sj的近鄰設(shè)備sk提供遠(yuǎn)后備保護(hù),有兩種情況ri'動作:
①設(shè)備sj發(fā)生故障,即sj=1且其主保護(hù)rk和近后備保護(hù)ri未動;
②設(shè)備sk∈Z(ri,sj)發(fā)生故障,且ri'到sk的關(guān)聯(lián)路徑上的所有斷路器均處于閉合狀態(tài),Z(ri,sj)是保護(hù)范圍內(nèi)sj鄰近設(shè)備的集合,p(ri,sk)是指沿供電路徑從保護(hù)ri安裝處到設(shè)備sk處的所有斷路器的集合。
遠(yuǎn)后備保護(hù)ri'動作邏輯為:
其中:i表示近后備保護(hù)實例的標(biāo)識,j表示設(shè)備實例的標(biāo)識,k表示主保護(hù)實例的標(biāo)識,表示斷路器未動作即處于閉合狀態(tài),z(ri′)表示保護(hù)ri'范圍內(nèi)sj緊鄰設(shè)備的集合,p(ri′,sk)表示沿供電路徑從保護(hù)ri′安裝處到設(shè)備sk處關(guān)聯(lián)路徑上的所有斷路器的集合;
4)斷路器失靈保護(hù):
任何能驅(qū)動斷路器ci跳閘的保護(hù)rj如果動作,則斷路器ci跳閘,其動作邏輯為:其中R(ci)為所有能驅(qū)動斷路器ci跳閘的保護(hù)集合,跳閘的保護(hù)集合動作邏輯為:
在可疑關(guān)聯(lián)事件集M{S,R,C}的確定中,S取新停電區(qū)域內(nèi)的所有電網(wǎng)元件的集合,C取停電區(qū)域內(nèi)及邊界上所有的斷路器,R取元件故障驅(qū)使發(fā)生動作的保護(hù)與斷路器失靈保護(hù)的并集;
為了確定R,先定義:R∑為系統(tǒng)中所有保護(hù)的集合,并引入S×R∑上的二元關(guān)系
再定義:C(r)={c|r動作驅(qū)動c跳閘,c∈C};
r∈RΣ,為保護(hù)r驅(qū)動跳閘的斷路器的集合;
令R2={r|r是c的失靈保護(hù),c∈C,r∈R∑};
則
至此,可疑關(guān)聯(lián)事件集M{S,R,C}全部確定完畢。
5.如權(quán)利要求3所述的告警信號動作與時序邏輯關(guān)系分析方法,其特征在于,在告警動作邏輯規(guī)則中,遍歷區(qū)域內(nèi)可疑告警元件,建立元件、保護(hù)及開關(guān)間的動作邏輯規(guī)則;通過對變電站系統(tǒng)配置文件SCD的解析并結(jié)合電網(wǎng)拓?fù)浍@取元件與保護(hù)、保護(hù)與開關(guān)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,建立關(guān)系數(shù)據(jù)庫將這種關(guān)聯(lián)關(guān)系存于對應(yīng)數(shù)據(jù)表中,關(guān)聯(lián)關(guān)系分別對應(yīng)為(S,R)和(R,C);通過對數(shù)據(jù)庫的調(diào)用建立每個元件對應(yīng)的動作邏輯規(guī)則;在線實現(xiàn)過程稱為遍歷M{S,R,C}中是S,由(S,R)中獲取對應(yīng)的保護(hù)信息,由(R,C)中獲取與保護(hù)相關(guān)聯(lián)的斷路器信息,再根據(jù)動作邏輯建立動作邏輯規(guī)則。
6.如權(quán)利要求1所述的告警信號動作與時序邏輯關(guān)系分析方法,其特征在于,所述步驟(3)中,告警信息時序特性分析包括保護(hù)動作信息的時間特性和開關(guān)動作信息的時間特性的分析。
7.如權(quán)利要求6所述的告警信號動作與時序邏輯關(guān)系分析方法,其特征在于,其中:
<1>保護(hù)動作信息的時間特性包括:
保護(hù)動作的時刻由保護(hù)裝置整定延時和保護(hù)觸發(fā)時延決定;若保護(hù)的整定動作延時為τ,保護(hù)裝置動作觸發(fā)時延為則對于發(fā)生于t0時刻的告警,保護(hù)動作時刻τa出現(xiàn)在區(qū)間內(nèi);分別為保護(hù)裝置動作觸發(fā)時延的最小值和最大值;
<2>開關(guān)動作信息的時間特性:
開關(guān)動作由保護(hù)動作信號驅(qū)動,其動作時延若τa為保護(hù)動作時刻,則受其驅(qū)動的開關(guān)動作時刻τc出現(xiàn)在區(qū)間內(nèi),別表示驅(qū)動的開關(guān)動作時刻的最小值和最大值。
8.如權(quán)利要求1所述的告警信號動作與時序邏輯關(guān)系分析方法,其特征在于,所述步驟(4)的基于時序特性的回溯推理分析包括下述步驟:
1>通過解析變電站系統(tǒng)配置文件獲取系統(tǒng)完備的保護(hù)信息模型,實現(xiàn)動作邏輯規(guī)則的建模與檢索;
2>解析變電站系統(tǒng)配置文件獲取元件與保護(hù)、保護(hù)與斷路器的關(guān)聯(lián)信息R(R,S)和R(R,C);
3>對于接收的警報信息,通過拓?fù)浞治龃_定可疑源事件集S和斷路器集C,根據(jù)告警動作邏輯分析方法確定保護(hù)集R,從而確定了可疑關(guān)聯(lián)事件集M{S,R,C};
4>以可疑源事件集S為搜索起點,通過對R(R,S)和R(R,C)的調(diào)用,確定S的動作邏輯規(guī)則集為F0,F(xiàn)0中包含所有的以S為源事件的事件鏈;
5>根據(jù)上述時序特性分析,將時間約束引入到F0中的規(guī)則定義為F;遍歷實時警報信息,按上述規(guī)則方法進(jìn)行回溯推理分析;
對于每個事件鏈,元件與保護(hù)間時間約束為Δtr,保護(hù)與開關(guān)間時間約束為Δtc,如存在與回溯推理規(guī)則匹配的實時警報信息,即Δt′r∈Δtr、Δt′c∈Δtc同時滿足,則判定與事件鏈相關(guān)的警報信息為真;如時間約束不滿足,則判定與回溯推理規(guī)則對應(yīng)的警報信息存在差錯,其中:S取新停電區(qū)域內(nèi)的所有電網(wǎng)元件的集合,C取停電區(qū)域內(nèi)及邊界上所有的斷路器,R取元件故障驅(qū)使發(fā)生動作的保護(hù)與斷路器失靈保護(hù)的并集。