一种故障信息记录装置实用新型专利

专利名称：一种故障信息记录装置

专利类型：实用新型专利

专利申请号：CN202111017408.6

专利申请（专利权）人：国网宁夏电力有限公司固原供电公司
权利人地址：宁夏回族自治区固原市原州区人民街217号

专利发明（设计）人：付强,戴一峰,柳皓,陈远,徐红瑞,高雯,赵通汉,赵志东,卢刚刚,张思竞,路永宁

专利摘要：本申请公开了一种故障信息的记录上送装置，包括至少一个数据传输终端和数据管理终端。数据传输终端用于获取电力设备的间隔运行信息并发送至数据管理终端；数据管理终端通过变电站的站控层网络采集站内保护装置的保护运行信息，还用于将保护运行信息和间隔运行信息进行综合处理，并在发送故障时生成故障录波文件，并将故障录波文件发送至变电站的保护信息分站。运维人员根据该上传的故障录波文件即可对变电站的故障进行检测和分析，而无需反复前往现场调取故障录波文件，从而降低了降低人力物力消耗；且因为信息网络能够及时上传故障录波文件，故障分析结果也就能够很快得出，从而还解决了现有方案无法及时得出故障分析结果的问题。

主权利要求：
1.一种故障信息的记录上送装置，其特征在于，所述记录上送装置包括至少一个数据传输终端和数据管理终端，其中：所述数据传输终端用于通过采集连接线与变电站内待监测电力设备信号连接，用于获取所述电力设备的间隔运行信息，并将所述间隔运行信息发送至所述数据管理终端，所述间隔运行信息还包括间隔实时有功功率和/或间隔实时无功功率；
所述数据管理终端通过所述变电站的站控层网络采集站内保护装置的保护运行信息，还用于将所述保护运行信息和所述间隔运行信息进行综合处理，并在发生故障时生成故障录波文件，并将所述故障录波文件发送至所述变电站的保护信息分站，还用于将所述间隔运行信息与所述保护运行信息进行同源对比；
所述数据管理终端包括至少一个处理器和存储器，其中，所述存储器用于存储计算机程序或指令，所述处理器用于执行所述计算机程序或指令，以使所述数据管理终端执行所述同源对比操作，所述同源对比操作包括如下步骤：对所述间隔运行信息与所述保护运行信息进行初步对比，将明显不一致的数据予以滤除；
基于深度神经网络对经过初步对比的所述间隔运行信息和所述保护运行信息进行同源对比，根据对比结果实现两者的关联，具体为基于所述深度神经网络进行特征点提取，得到所述间隔运行信息的第一特征点和所述保护运行信息的第二特征点，基于岭回归算法对所有所述第一特征点和所有所述第二特征点进行曲线构建，得到第一特征回归曲线和第二特征回归曲线，基于LeNet算法提取所述第一特征回归曲线的第一基本特征点，并提取所述第二特征回归曲线的第二基本特征点，将所述第一基本特征点和所述第二基本特征点进行对比，根据比对结果进行关联。
2.如权利要求1所述的记录上送装置，其特征在于，所述采集连接线与所述变电站的二次采样回路连接，用于从所述二次采样回路中采集所述间隔运行信息。
3.如权利要求2所述的记录上送装置，其特征在于，所述间隔运行信息包括间隔实时电压和/或间隔实时电流。
4.如权利要求1所述的记录上送装置，其特征在于，当所述数据传输终端为多台时，多台所述数据传输终端通过网络交换机实现连接，并在一台所述数据传输终端启动时，向至少一台其他数据传输终端发送同步启动命令，以使所述其他数据传输终端同步启动。
5.如权利要求4所述的记录上送装置，其特征在于，多个所述数据传输终端之间通过最大传输单元MTU实现对时。
6.如权利要求1所述的记录上送装置，其特征在于，所述数据管理终端布设于所述变电站内的自动化网络中，并具有防火墙功能，支持与所述变电站内的非实时交换机实现连接，实现与所述变电站内的保护信息子站的联网。
7.如权利要求1所述的记录上送装置，其特征在于，所述基于深度神经网络对经过初步对比的所述间隔运行信息和所述保护运行信息进行对比，根据对比结果实现两者的关联，还包括步骤：根据所述对比结果配置所述间隔运行信息的具体内容，所述具体内容包括所采集实时电压和实时电流的通道名称和通道序号。 说明书 : 一种故障信息记录装置技术领域[0001] 本申请涉及电力装备技术领域，更具体地说，涉及一种故障信息记录上送装置。背景技术[0002] 电力系统的变电站一般配置有故障录波装置和保护信息子站装置，可以将故障时的电流、电压波形以波形文件的方式进行记录记录，生成关于该次故障的录波文件，相应录波文件一般保存在故障录波装置内，当出现故障后，二次运检人员需要前往变电站对录波文件进行调取，并通过对录波文件的分析处理得到故障分析结果。[0003] 由于部分变电站可能出现瞬时性、反复性的故障，故障出现持续时间较短，且故障消失后存在反复发生的现象。这样二次运检人员需要反复前往现场调取录波文件以便进行分析。这样不仅需要耗费大量的人力物力去反复调取录波文件，且因为无法及时获取录波文件还导致无法及时得出故障分析结果。发明内容[0004] 有鉴于此，本申请提供一种故障信息的记录上送装置，用于将电力系统中的故障信息记录并发送至主控系统，以降低人力物力消耗并解决现有方案无法及时得出故障分析结果的问题。[0005] 为了实现上述目的，现提出的方案如下：[0006] 一种故障信息的记录上送装置，所述记录上送装置包括至少一个数据传输终端和数据管理终端，其中：[0007] 所述数据传输终端用于通过采集连接线与变电站内待监测电力设备信号连接，用于获取所述电力设备的间隔运行信息，并将所述间隔运行信息发送至所述数据管理终端；[0008] 所述数据管理终端通过所述变电站的站控层网络采集站内保护装置的保护运行信息，还用于将所述保护运行信息和所述间隔运行信息进行综合处理，并在发生故障时生成故障录波文件，并将所述故障录波文件发送至所述变电站的保护信息分站。[0009] 可选的，所述采集连接线与所述变电站的二次采样回路连接，用于从所述二次采样回路中采集所述间隔运行信息。[0010] 可选的，所述间隔运行信息包括间隔实时电压和/或间隔实时电流。[0011] 可选的，当所述数据传输终端为多台时，多台所述数据传输终端通过网络交换机实现连接，并在一台所述数据传输终端启动时，向至少一台其他数据传输终端发送同步启动命令，以使所述其他数据传输终端同步启动。[0012] 可选的，多个所述数据传输终端之间通过最大传输单元MTU实现对时。[0013] 可选的，所述数据管理终端布设与所述变电站内的自动化网络中，并具有防火墙功能，支持与所述变电站内的非实时交换机实现连接，实现与所述变电站内的保护信息子站的联网。[0014] 可选的，所述间隔运行信息还包括间隔实时有功功率和/或间隔实时无功功率，所述数据管理终端还用于将所述间隔运行信息与所述保护运行信息进行同源对比。[0015] 可选的，所述数据管理终端包括至少一个处理器和存储器，其中，所述存储器用于存储计算机程序或指令，所述处理器用于执行所述计算机程序或指令，以使所述数据管理终端执行所述同源对比操作，所述同源对比操作包括如下步骤：[0016] 对所述间隔运行信息与所述保护运行信息进行初步对比，将明显不一致的数据予以滤除；[0017] 基于深度神经网络对经过初步对比的所述间隔运行信息和所述保护运行信息进行对比，根据对比结果实现两者的关联。[0018] 可选的，所述基于深度神经网络对经过初步对比的所述间隔运行信息和所述保护运行信息进行对比，根据对比结果实现两者的关联，包括步骤：[0019] 基于所述深度神经网络进行特征点提取，得到所述间隔运行信息的第一特征点和所述保护运行信息的第二特征点；[0020] 基于岭回归算法对所有所述第一特征点和所有所述第二特征点进行曲线构建，得到第一特征回归曲线和第二特征回归曲线；[0021] 基于LeNet算法提取所述第一特征回归曲线的第一基本特征点，并提取所述第二特征回归曲线的第二基本特征点；[0022] 将所述第一基本特征点和所述第二基本特征点进行对比，根据比对结果进行关联。[0023] 可选的，所述基于深度神经网络对经过初步对比的所述间隔运行信息和所述保护运行信息进行对比，根据对比结果实现两者的关联，还包括步骤：[0024] 根据所述对比结果配置所述间隔运行信息的具体内容，所述具体内容包括所采集实时电压和实时电流的通道名称和通道序号。[0025] 从上述的技术方案可以看出，本申请公开了一种故障信息的记录上送装置，包括至少一个数据传输终端和数据管理终端。数据传输终端用于通过采集连接线与变电站内待监测电力设备信号连接，用于获取电力设备的间隔运行信息，并将间隔运行信息发送至数据管理终端；数据管理终端通过变电站的站控层网络采集站内保护装置的保护运行信息，还用于将保护运行信息和间隔运行信息进行综合处理，并在发送故障时生成故障录波文件，并将故障录波文件发送至变电站的保护信息分站。运维人员根据该上传的故障录波文件即可对变电站的故障进行检测和分析，而无需反复前往现场调取故障录波文件，从而降低了降低人力物力消耗；且因为信息网络能够及时上传故障录波文件，故障分析结果也就能够很快得出，从而还解决了现有方案无法及时得出故障分析结果的问题。附图说明[0026] 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0027] 图1为本申请实施例的一种故障信息的记录上送装置的框图；[0028] 图2为本申请实施例的另一种故障信息的记录上送装置的框图；[0029] 图3为本申请实施例的DMU的一种结构框图；[0030] 图4为本申请实施例的对间隔运行信息与保护运行信息的同源对比的流程图。具体实施方式[0031] 下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。[0032] 图1为本申请实施例的一种故障信息的记录上送装置的框图。[0033] 如图1所示，本实施例提供的记录上送装置应用于变电站，特别是应用于35kV等级以下变电站内，该装置包括至少一个DTU终端(datatransferunit，数据传输终端)10，还包括与该DTU信号连接的DMU终端(datamanageunit，数据管理终端)20。[0034] 该DTU终端利用便携式采集连接线与待监测电力设备实现信号连接，具体来说是与变电站的二次采样回路连接，可以实现对对站内的间隔运行信息的采集，这里的间隔运行信息包括间隔的实时电流和间隔的实时电压，在完成采集后并将采集的间隔运行信息通过有线或无线通讯的方式发送至DMU终端。[0035] DMU终端通过变电站的站控层网络采集站内保护装置的保护运行信息，同时接收DTU终端的间隔运行信息，完成两路运行信息的整合及处理，并在发生故障时生成完整的故障录波文件。并可以通过站内调度数据网通过将故障录波文件上送至保护信息分站，以使运维人员能够实现对变电站故障信息的实时监测与收集。[0036] 从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种故障信息的记录上送装置，包括至少一个数据传输终端和数据管理终端。数据传输终端用于通过采集连接线与变电站内待监测电力设备信号连接，用于获取电力设备的间隔运行信息，并将间隔运行信息发送至数据管理终端；数据管理终端通过变电站的站控层网络采集站内保护装置的保护运行信息，还用于将保护运行信息和间隔运行信息进行综合处理，并在发送故障时生成故障录波文件，并将故障录波文件发送至变电站的保护信息分站。运维人员根据该上传的故障录波文件即可对变电站的故障进行检测和分析，而无需反复前往现场调取故障录波文件，从而降低了降低人力物力消耗；且因为信息网络能够及时上传故障录波文件，故障分析结果也就能够很快得出，从而还解决了现有方案无法及时得出故障分析结果的问题。[0037] 另外，DMU终端通过站控层网络建立与保护装置的正常通讯，并实现保护装置内部整定值以及动作报告的调取，从而能够确保采集的信息能完整反映设备故障的整体情况和故障特征。[0038] 还有，本申请中的DMU终端可以布设于变电站内的自动化网络中，实现与站内保护装置的通讯功能，同时接收从保护装置和DTU终端采集的设备信息。该DMU终端具备对已采集信息的整合处理功能，将DTU终端采集的电流、电压等信息与自身通过站控层网络采集的相应保护装置内部信息进行整合，对多间隔设备进行全面监测，从而能够使本申请的记录上送装置可以对采集的设备信息进行实时分析。[0039] 还有，本申请的DMU终端可根据采集的实时数据智能判断当前设备的运行状态并在故障出现时记录波形，生成DMU自身的完整故障录波文件，并可随时调阅。另外，DMU终端可根据采集的设备电压、电流信息，判断设备当前运行状态是否良好，根据采集的设备定值，结合自身的定值导入与对比功能，用于将间隔运行信息与保护运行信息进行同源对比，从而实现设备定值的校核比对，通过校核对比判断设备整定值是否与定值单一致。DMU终端可生成对设备运行数据的分析报告，并具备报告导出的功能。[0040] 还有，本申请的DMU终端具备与保护信息分站通讯的功能，将记录的故障信息和设备分析报告上送至保信分站。[0041] 且，该DMU终端自身具备防火墙相应功能，支持将其与站内非实时交换机连接，最终接入调度数据网非实时通道，实现与保护信息子站的联网。DMU终端具备从保护信息分站进行文件调阅的功能，可以通过保护信息分站对DMU单元中存储的设备分析报告和故障录波文件进行调阅，实现从保信分站收集设备运行状况和故障录波的功能。[0042] 以上方案仅以本装置中具有一个DTU终端为例对本申请技术方案进行了说明，当本申请中的DTU终端为多个时，多台DTU终端通过网络交换机实现连接，如图2所示，并在一台DTU终端启动时，向其他DTU终端发送同步启动命令，以使所述其他数据传输终端同步启动。且多个DTU终端通过MTU实现对时。[0043] 在具体实施时，该DMU终端包括至少一个处理器101和存储器102，两者通过数据总线103实现连接，如图3所示。该存储器用于存储计算机程序或指令，该处理器用于执行相应计算机程序或指令，以使该DMU终端实现将间隔运行信息与保护运行信息进行同源对比。[0044] 本实施例中的DMU通过如下步骤实现对间隔运行信息与保护运行信息的同源对比，如图4所示：[0045] S1、将间隔运行信息与保护运行信息进行初步对比。[0046] 这里的间隔运行信息不仅包括该DTU终端所采集的间隔实时电压和间隔实时电流，还包括DTU对上述电压和电流进行计算得到的实时有功功率和实时无功功率。相应的保护同步信息自然包括从保护装置获取的电流、电压、有功功率和无功功率。[0047] 在得到上述间隔运行信息和保护运行信息的基础上，将两者进行对比，通过对比将明显不一致的语义规律，例如当其中任意一个的运行工况相差20％时，将其滤除。[0048] S2、基于深度神经网络对间隔运行信息和保护运行信息进行同源对比。[0049] 即在完成初步对比的情况下，基于深度神经网络的运算将两者进行对比，具体过程如下：[0050] 首先，基于深度神经网络、如CNN卷积神经网络进行特征点提取，得到间隔运行信息的第一特征点和保护运行信息的第二特征点；[0051] 然后，基于岭回归算法对所有第一特征点和所有第二特征点进行曲线构建，得到基于第一特征点构建的第一特征回归曲线和基于第二特征点构建的第二特征回归曲线；[0052] 再后，基于LeNet算法提取第一特征回归曲线的第一基本特征点，并提取第二特征回归曲线的第二基本特征点；[0053] 最后，将第一基本特征点和所述第二基本特征点进行比对，根据比对结果进行关联。[0054] 另外，在本申请的一个具体实施方式中，本步骤还包括如下步骤：[0055] 在完成对比结果关联后，根据对比结果对DTU进行配置，即对其输出的间隔运行信息的具体内容进行配置，使其包括所采集的实时电压和实时电流的通道名称和通道序号，使得生成录波文件包含的内容更为全面，从而在无需人工干预的情况下实现自动配置。[0056] 本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。[0057] 本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD‑ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。[0058] 本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。[0059] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。[0060] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。[0061] 尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。[0062] 最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。[0063] 以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

专利地区：宁夏

专利申请日期：2021-08-31

专利公开日期：2024-05-31

专利公告号：CN113899964B