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【发明授权】基于数字镜像的变电站自动化设备状态诊断方法和系统_北京四方继保工程技术有限公司;北京四方继保自动化股份有限公司_202210022507.1 

申请/专利权人:北京四方继保工程技术有限公司;北京四方继保自动化股份有限公司

申请日:2022-01-10

公开(公告)日:2024-05-10

公开(公告)号:CN114400776B

主分类号:H02J13/00

分类号:H02J13/00

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2024.05.10#授权;2022.05.13#实质审查的生效;2022.04.26#公开

摘要:基于数字镜像的变电站自动化设备状态诊断方法和系统,该方法分析智能变电站自动化设备内部可用状态参量,利用智能运维网关机实时采集、分析、处理站内自动化设备的运行工况,提取出能够表征二次设备的运行状态关键信息,采用数据通信传输协议将自动化设备全景工况信息上传到远方主站,结合自动化历史运行数据,基于自动化设备全过程运行工况和设备参数形成数字化镜像,利用数字镜像进行设备状态评价和验证关键影响因子对自动化设备状态影响方法,根据数字镜像状态评价预测的结果及实时状态的分析,对自动化设备的状态进行评估和优化,能够有效的提高解决了自动化设备与其支撑业务功能的状态感知与评估问题,提高电网自动化业务可靠性水平。

主权项:1.基于数字镜像的变电站自动化设备状态诊断方法,其特征在于,所述方法包括:步骤1,采集变电站自动化设备的状态特征量;步骤1中,变电站自动化设备的状态特征量包括:设备状态监测数据,设备状态历史数据,同类型设备家族性状态相关数据;其中,设备状态监测数据包括:装置基础数据、光模块光强、电源、温度、CPU温度、电源电压、SV及GOOSE异常告警;步骤2,根据状态特征量建立状态诊断指标体系,状态诊断指标体系包括一级指标和二级指标;其中,一级指标包括:时间性能、通信性能、运行工况和装置硬件性能;每项一级指标对应多项二级指标;其中,时间性能U1对应的二级指标包括:对时误差U11、遥信发送延时U12、事件顺序记录分辨率U13、装置对时异常告警次数U14;通信性能U2对应的二级指标包括:光纤接口发送光强U21、光纤接口接收光强U22、SV光纤链路中断次数U23、GOOSE光纤链路中断次数U24、MMS网络中断次数U25;运行工况U3对应的二级指标包括:错误动作指令记录U31、装置温度U32、装置电源电压U33、CPU温度U34、装置湿度U35;装置硬件性能U4对应的二级指标包括:装置异常告警次数U51、RAM出错次数U42、FLASH出错次数U43、装置参数出错次数U44、装置投运时间U45、同型号设备家族故障率U4t;步骤3,基于层次分析法,分别构造一级指标的第一级判断矩阵,二级指标的第二级判断矩阵;其中,一级指标的重要性标度是第一级判断矩阵的元素,二级指标的重要性标度是第二级判断矩阵的元素;步骤4,分别对第一级判断矩阵和第二级判断矩阵进行求解以获得一级指标初始权重W0和多项二级指标初始权重;二级指标初始权重包括:时间性能初始权重通信性能初始权重运行工况初始权重和装置硬件性能初始权重步骤5,基于数字镜像技术,构建变电站自动化设备状态诊断的数字镜像模型;按照状态诊断指标体系,从状态特征量中分别获取各项二级指标的测试值;使用各项二级指标的测试值作为数字镜像模型的状态诊断影响因子;步骤6,在数字镜像模型中,利用状态诊断影响因子分别对时间性能初始权重、通信性能初始权重、运行工况初始权重和装置硬件性能初始权重进行变权计算,得到时间性能变权重W1、通信性能变权重W2、运行工况变权重W3和装置硬件性能变权重W4;步骤6,在数字镜像模型中,利用状态诊断影响因子以如下所示的变权公式计算得到时间性能变权重W1、通信性能变权重W2、运行工况变权重W3和装置硬件性能变权重W4: 式中,Wi为第i项一级指标Ui下的第二指标变权重,其中i=1,2,3,4;Wi0为第i项一级指标Ui下的第二指标初始权重,Si为第i项状态变权函数,为二级指标下的第k项初始权重,Sk为第k项状态变权函数,k=1,2,…,n,n为二级指标的数量;利用W1,W2,W3,W4构成一组全权向量,通过调整状态诊断影响因子以改变状态变权函数,将全权向量对变电站自动化设备镜像模型状态的影响,映射为全权向量对变电站自动化设备状态的影响;其中,当各项二级指标是反向指标和区间指标时,状态变权函数满足如下关系式: 式中,Si1为第i项一级指标Ui下的二级指标为反向指标时的状态变权函数,umax_i为第i项一级指标Ui下的状态诊断影响因子最大值,umin_i为第i项一级指标Ui下的状态诊断影响因子最小值,ui为第i项一级指标Ui下的状态诊断影响因子;当各项二级指标是正向指标时,状态变权函数满足如下关系式: 式中,Si2为第i项一级指标Ui下的二级指标为正向指标时的状态变权函数;反向指标包括:对时误差U11、遥信发送延时U12、事件顺序记录分辨率U13、装置对时异常告警次数U14、SV光纤链路中断次数U23、GOOSE光纤链路中断次数U24、MMS网络中断次数U25、错误动作指令记录U31、装置异常告警次数U41、RAM出错次数U42、FLASH出错次数U43、装置参数出错次数U44、装置投运时间U45、同型号设备家族故障率U4t;正向指标包括:光纤接口发送光强U21、光纤接口接收光强U22;区间指标包括:装置温度U32、装置电源电压U33、CPU温度U34、装置湿度U35;步骤7,利用各项二级指标变权重和各项二级指标的评分,构建加权平均和模型,利用模型获得二次设备初始评分;根据二次设备评分,对自动化设备业务功能状态进行诊断。

全文数据:

权利要求:

百度查询: 北京四方继保工程技术有限公司;北京四方继保自动化股份有限公司 基于数字镜像的变电站自动化设备状态诊断方法和系统

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