[发明专利]一种基于模型匹配的电网故障图形分析展示系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电网故障展示分析应用技术，尤其是涉及一种基于模型匹配的电网故障图形分析展示系统及方法。

背景技术

投入运行的电力系统要求长期稳定工作，但其涵盖的地域广泛，运行条件恶劣，系统中发电、输电、用电及其他设备数不胜数，运行中各种设备不可避免的会发生各种各样的故障。在故障分析时，工作人员需要详实的数据来对故障发生的原因进行分析，因此对电力系统的参数监测就成为一项有重要意义的工作。

随着计算机和通信技术的不断发展，故障录波装置在电网中的应用已越来越普遍。在电网发生故障或受到扰动时，需要尽快确定故障性质、判断故障位置，以便尽早恢复电力供应。为达到这些目的，需要由计算机系统对故障时产生的大量故障录波数据进行自动分析。然而，现有的故障录波器无法建立录波通道与变电站一、二次设备之间的关联关系，只能满足数据记录和离线人工分析的需求，而难以满足电网故障自动分析的需要。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于模型匹配的电网故障图形分析展示系统及方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于模型匹配的电网故障图形分析展示系统，该系统包括：

数据采集模块：该模块采集变电站各电气间隔内的状态信息，所述的状态信息包括互感器次级的电流和电压电气量信息以及断路器和隔离刀闸分、合位置信息，并将状态信息转换为传输报文；

数据汇集模块：该模块对变电站各电气间隔内的传输报文进行数据汇集和同步处理，将同步处理后的传输报文解析为基于COMTRADE的状态信息；

模型匹配分析模块：该模块建立变电站一次拓扑以及一、二次设备关联模型，同时对数据汇集模块中基于COMTRADE的状态信息进行分析计算，得到各电气间隔内基于COMTRADE的模拟量和开关量，并将所述的模拟量和开关量与一次设备进行一一匹配；

图形展示模块：该模块用于展示变电站一次拓扑图形并在一次拓扑上展示各电气间隔中一次设备对应的模拟量和开关量；

电网发生故障后，通过图形展示模块查看变电站一次拓扑图形以及各电气间隔中一次设备的模拟量和开关量。

所述的数据采集模块包括：信号采集单元、信号转换单元、数据处理单元和数据传输单元；

所述的信号采集单元采集各电气间隔内的状态信息，所述的信号转换单元将所述的状态转化为数字信号，所述的数据处理单元将所述的数字信号转化成传输报文，所述的传输报文包括SV、GOOSE报文或私有协议报文，所述的数据传输单元将所述的传输报文发送至数据汇集模块。

所述的数据汇集模块包括信号集中单元、数据同步单元和数据解析单元；

所述的信号集中单元汇集数据采集模块发送的各个电气间隔内状态信息对应的传输报文，所述的数据同步单元对变电站各个电气间隔内的传输报文进行同步处理，所述的数据解析单元将同步后的传输报文解析成对应各电气间隔的基于COMTRADE的状态信息。

所述的模型匹配分析模块包括SCD解析单元、数值计算单元和模型匹配单元；

所述的SCD解析单元获取变电站SCD文件并进行解析得到变电站一次拓扑以及一、二次设备关联模型；所述的数值计算单元对数据汇集模块发送的基于COMTRADE的状态信息进行分析计算，得到各电气间隔内基于COMTRADE的模拟量和开关量，所述的模拟量包括互感器次级电流和电压的有效值和相角，所述的开关量包括断路器和隔离刀闸的分、合位置开关量；所述的模型匹配单元根据变电站一、二次设备关联模型建立变电站各电气间隔一次设备与基于COMTRADE的模拟量和开关量的匹配关系，得到匹配文件并保存。

所述的图形展示分析模块包括单线图展示单元、故障选取单元和故障量匹配显示单元；

所述的单线图展示单元调用模型匹配模块中的变电站一次拓扑，进而显示变电站一次拓扑图；所述的故障选取单元用于选择变电站一次拓扑各电气间隔内与相应一次设备匹配的基于COMTRADE的模拟量和开关量；所述的故障量匹配显示单元用于调用故障选取单元选取的基于COMTRADE的模拟量和开关量，并在一次拓扑图上显示。

一种基于模型匹配的电网故障图形分析展示方法，该方法包括如下步骤：

(1)采集变电站各电气间隔内的状态信息，并转换成传输报文；

(2)对各电气间隔内状态信息对应的传输报文进行汇集，并进行同步处理，将同步处理后的传输报文解析为对应各电气间隔的基于COMTRADE的状态信息；