變電站事故信息綜合分析決策系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)

21ic智能電網(wǎng)：變電站事故信息綜合分析輔助決策系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)分為故障信息綜合展示，全景事故反演，事故分析輔助決策專家系統(tǒng)三個部分。

1事故信息綜合展示

a) 變電站采用的故障數(shù)據(jù)類型

(1) 保護錄波簡報：保護錄波簡報利用保護的錄波數(shù)據(jù)提取相關(guān)故障特征量(如故障時間、故障相別及類型、跳閘相別、故障距離等)，它由錄波文件的錄波頭文件、配置文件和數(shù)據(jù)文件3個部分聚合而成。

(2) 保護告警/動作事件：包括重要繼電器的啟動、出口和返回時間。

(3) 斷路器狀態(tài)：包含斷路器狀態(tài)、跳閘、閉鎖信息。保護動作、斷路器跳閘等開關(guān)量變位數(shù)據(jù)應(yīng)帶準確時標。

(4) 隔離開關(guān)狀態(tài)：隔離開關(guān)狀態(tài)是形成網(wǎng)絡(luò)拓撲，進而進行故障分析的重要依據(jù)。

(5) 保護定值：這是執(zhí)行繼電器特性分析、保護定值在線校核等功能的重要基礎(chǔ)。

(6) 保護通道信息：快速保護往往需要對側(cè)的通道信息才能完成正確的保護裝置邏輯判斷與執(zhí)行。

(7) PMU動態(tài)數(shù)據(jù)/故障測距數(shù)據(jù)：故障前后一周波的電壓、電流相量。故障類型(單相、多相、發(fā)展性故障)。

b) 事故信息綜合展示的功能

目前的變電站自動化系統(tǒng)能夠收集這些故障數(shù)據(jù)，但是沒有提供集中展示功能。故障時有的數(shù)據(jù)被先后送上來，還有些是工程人員手動從裝置調(diào)取的，這些數(shù)據(jù)分散地展示給工程人員。本工程變電站事故信息綜合分析輔助決策系系統(tǒng)設(shè)計了集中展示的功能，讓用戶可以在同一界面中查看某次故障的所有故障信息?？梢酝ㄟ^畫面展示了某次故障的動作報告信息(廠站名稱間隔名稱保護啟動時間動作元件名稱動作相別動作相對時間動作的故障參數(shù))，故障時的定值信息(定值名稱定值范圍)和故障時刻錄波曲線。

2變電站全景數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)

隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大和電網(wǎng)調(diào)度運行工作日益精細化，變電站原有的PDR功能已經(jīng)不能滿足需求，變電站自動化系統(tǒng)原有的事故追憶功能完全依賴開關(guān)變位和總事故信號的觸發(fā)，記錄可靠性較差，數(shù)據(jù)斷面記錄間隔為2~10s，僅能保存時長為5 min的事故，無法記錄和再現(xiàn)較長時間的電網(wǎng)運行狀況，同時PDR僅提供穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)記錄分析功能，無法準確反映事故的暫態(tài)變化過程和反映系統(tǒng)穩(wěn)定特征的動態(tài)信息參量，信息量非常不完整。在實際的變電站運行過程中，PDR功能實用性較差。因此在變電站自動化系統(tǒng)中開發(fā)全景數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)取代原有事故追憶功能勢在必行。

全景數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)是對變電站自動化系統(tǒng)原有PDR功能的改進、提高和創(chuàng)新。系統(tǒng)分為統(tǒng)一斷面全景數(shù)據(jù)采集、全景數(shù)據(jù)展現(xiàn)和全景數(shù)據(jù)回放兩大部分。

a)統(tǒng)一斷面全景數(shù)據(jù)采集

統(tǒng)一斷面全景數(shù)據(jù)采集作為智能變電站SCADA的基本功能，實時采集和按照統(tǒng)一斷面存儲系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)和動態(tài)數(shù)據(jù)。為了全面、精確進行全景數(shù)據(jù)回放和全景數(shù)據(jù)展現(xiàn)，實時采集需要存儲的數(shù)據(jù)量非常龐大，因此必須對采集到的實時數(shù)據(jù)進行壓縮，避免占用過多的CPU和內(nèi)存資源。數(shù)據(jù)存儲按照穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)、動態(tài)量不同分別存儲到商業(yè)數(shù)據(jù)庫中，并建立快速索引字段，便于高速查詢、檢索。

b)全景數(shù)據(jù)展示和全景數(shù)據(jù)回放

全景分析系統(tǒng)對全景數(shù)據(jù)提供了曲線、表格和圖形等展現(xiàn)方式以全方位展示變電站的全景數(shù)據(jù)。主要包括：

(1) 模擬量曲線。本功能提供了曲線的展示方式，可清晰的展現(xiàn)數(shù)據(jù)的變化趨勢和變化范圍。通過在統(tǒng)一視圖中顯示多條相關(guān)曲線可以方便的顯示故障和非故障情況下相關(guān)量之間的關(guān)系。

(2) 數(shù)字點SOE列表。本功能提供了SOE列表瀏覽方式。系統(tǒng)能夠自動選取在指定時間段內(nèi)開關(guān)量發(fā)生變化的廠站。列表按照時間進行排序，時間精度準確到毫秒。

(3) 斷面圖形和數(shù)據(jù)反演。本功能提供了間隔為1 s的自動連續(xù)數(shù)據(jù)反演和人工數(shù)據(jù)反演。通過基于變電站圖的數(shù)據(jù)反演用戶能夠準確的了解歷史任意時刻電網(wǎng)的運行情況，再現(xiàn)故障和分析事故的產(chǎn)生、發(fā)展和恢復(fù)的全過程。

(4) 全景數(shù)據(jù)回放是通過故障時刻和故障特征量進行檢索，以獲取存儲到商業(yè)數(shù)據(jù)庫中各個斷面的全景數(shù)據(jù)，并以可視化方式進行全景回放。界面包括最近一月一季度最近一年設(shè)定時間。事故列表相關(guān)數(shù)據(jù)(表格，曲線，相關(guān)事件，重演等畫面)，故障全景回放界面元素.重演控制面板包括：重演進度開始時間當前時間結(jié)束時間參數(shù)設(shè)置：重演模式，重演速度等。

3變電站事故分析輔助決策專家系統(tǒng)

電網(wǎng)事故的處理是一個既復(fù)雜又要求實時性極高的過程，單憑人工處理使得故障信息的傳遞緩慢，故障分析不準確。而另一方面，數(shù)字化、信息化技術(shù)在電網(wǎng)中大量應(yīng)用，使電網(wǎng)發(fā)展呈現(xiàn)出規(guī)?；?、智能化的特點，電網(wǎng)故障時數(shù)字式保護裝置和故障錄波器能記錄下大量故障數(shù)據(jù)，SCADA系統(tǒng)能快速收集收這些故障信息，但是卻只是簡單地轉(zhuǎn)發(fā)給調(diào)到中心，對這些數(shù)據(jù)缺乏有效的管理和利用。正是基于此，智能變電站采用了事故信息綜合分析輔助決策系統(tǒng)。

事故信息綜合分析輔助決策系統(tǒng)能有效管理故障時刻的故障量、錄波數(shù)據(jù)、告警信息、定值、保護版本等關(guān)聯(lián)信息，將故障關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)分類、整理、形成一次故障完整的綜合信息，為繼電保護人員提供故障時刻信息完整的綜合展示。綜合穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)、暫態(tài)數(shù)據(jù)和動態(tài)數(shù)據(jù)對故障過程進行全景事故反演。同時建立故障分析模型，依賴故障分析專家系統(tǒng)進行智能分析，推斷可能的故障位置、故障類型和故障原因，并給出故障恢復(fù)策略，指導運行人員快速進行故障恢復(fù)或通過故障恢復(fù)策略引導智能控制模塊自動進行故障的恢復(fù)。

傳統(tǒng)變電站的數(shù)據(jù)采集模式實時不高，數(shù)據(jù)采集不全面無法真實回放事故發(fā)生過程。智能變電站采用統(tǒng)一斷面全景數(shù)據(jù)采集作為智能變電站SCADA的基本功能，實時采集和按照統(tǒng)一斷面存儲系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)和動態(tài)數(shù)據(jù)。并提供分析系統(tǒng)對全景數(shù)據(jù)提供曲線、表格和圖形等展現(xiàn)方式以全方位展示變電站的全景數(shù)據(jù)。

專家系統(tǒng)是一個具有專門知識與經(jīng)驗的程序系統(tǒng)，根據(jù)某個領(lǐng)域的專家提供的知識和經(jīng)驗進行推理和判斷，模擬專家的決策過程，以解決那些需要專家決策的復(fù)雜問題。變電站事故分析輔助決策專家系統(tǒng)對收集到的故障數(shù)據(jù)進行綜合分析，得到故障分析結(jié)果