一种继电保护定值比对系统的制作方法

1.本发明涉及继电保护领域，尤其是涉及一种继电保护定值比对系统。


背景技术：

2.随着电力系统发展，电网规模和网络结构更显复杂，保障电网安全运行水平日益重要；其中继电保护是确保电网安全可靠运行的重要装置，是电网安全稳定运行的重要防线；而完善继电保护的定值管理是继电保护装置可靠运行并满足选择性、快速性、灵敏性重要条件。
3.当前随着电网规模扩大，大量厂站特别是智能厂站投运，现场继电保护普遍实现微机化、智能化；装置的各类定值，包括整定值、版本号、控制字、软压板等数量庞大。
4.继保装置定值管理从安装开始，涉及基建、运行、检修及调度多个部门，并且各类继电保护存在相互配合关系，任一环节出现差异，将严重影响继保稳定、可靠运行；而目前建立定值的三核对等制度，现场主要依靠人工核对方法进行继保定值监督，缺乏现场整定单实时反馈和查询的手段。
5.例如，一种在中国专利文献上公开的“继电保护装置定值在线监测系统及其方法”，其公开号为cn105098986a，通过定值比对模块实现继电保护装置离线定值与在线定值的一致性比对，避免人为因素造成的误整定，提高现场人工核对继电保护装置定值的效率，为电力系统安全可靠运行提供技术保障，包括缺乏实时对定值单反馈和及时查询手段，导致工作效率较低且不能及时反馈继电保护设备和被保护设备的工作情况，工作效率低、速度慢，设备反馈数据可能会出现定值漂移，无法及时查出修正会存在较大的安全隐患。


技术实现要素：

6.本发明是为了克服现有技术中，电站缺乏实时对继电保护设备的定值单内容进行反馈和及时查询的手段，导致工作效率较低且不能及时反馈继电保护设备和被保护设备的工作情况，工作效率低、速度慢，设备反馈数据可能会出现定值漂移，无法及时查出修正会存在较大的安全隐患的问题，提供了一种继电保护定值比对系统，利用全网搜索定值单以及三核对的方式，提高定值单比对效率，工作人员通过web前端操作界面系统进行实时定值调整和定值比对结果显示，能及时发现安全隐患并解决，提高工作效率，减少安全隐患的发生概率和存在时间。
7.为了实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案：一种继电保护定值比对系统，所述系统包括：服务器，提供数据交互和指令发送平台，入网对定值比对提供大数据支持；web前端操作界面系统，标准定值、当前定值和比对结果可视化窗口；后端数据整合系统，对各类数据进行采集、整合、转移和存储，并将比对结果发送到web前端操作界面系统。
8.通过自动化系统网络结构，利用服务器、web前端操作界面系统和后端数据整合系
统，实现实时获取现场保护设备内的实际定值数据，为系统自动比对提供数据支持和系统技术环境。
9.作为优选，所述服务器包括：数据库建立模块，用于建立标准定值单数据库和工作定值单数据库，所述标准定值单数据库存储有标准定值单，所述工作定值单数据库存储有保护设备和被保护设备的工作参数定值单；全网搜索模块，进行全网搜索，导出单台设备、单个变电站、多个变电站和全网设备的标准定值单；编号生成模块，每台设备的标准定值单和比对结果导出前，对标准定值单和比对结果生成唯一编号，形成编号单，与编号对应的标准定值单和比对结果一一匹配后存入数据库。
10.利用服务器建立标准定值单数据库和工作定值单数据库，所述标准定值单数据库用于存储标准定值单，该标准定值单数据根据当前现场保护设备的工作参数进行理论计算，得出设备理论最优解并保存；所述工作定值单数据库用于存储工作定值单，该工作定值单数据根据当前现场保护设备的实时工作参数进行直接记录并得到实时定值单，为后续数据比对提供数据支持；全网搜索模块通过网络搜索得到多级范围定值单，保证标准定值单的数据准确性，提高整体比对结果的准确性；编号生成模块为各定值单和定值单比对结果生成一个独立且唯一的编号标记，方便后续数据反馈和历史记录查询，提高系统工作效率。
11.作为优选，所述web前端操作界面系统包括：显示模块，将比对结果和设备当前工作定值单进行显示；web显示模块，将服务器中全网搜索模块导出的标准定值单完成比对后显示在显示模块中；定值搜索模块，对已导入数据库的所有定值单进行搜索和导出，进行树形查阅。
12.web前端操作界面系统用于实时显示全网搜索结果和实时比对结果，在web前端操作界面系统运行时，历史数据统计会直接展示在系统首页，并且进入首页的同时，会定期对当前收集到的全网继电保护定值数据进行自动比对入网，能让工作人员第一时间获得当前的继电保护相关统计资料数据，减少工作人员负担，提高工作效率。
13.作为优选，所述后端数据整合系统包括：继电定值编制单元，用于根据继电保护装置和被保护设备的型号、安装位置、工作参数编制标准定值单；判断模块，用于判断待比对的设备工作定值单和标准定值单的响应数据是否在阈值范围内，若在范围内，则判断设备工作正常；若不在范围内，则判断设备工作不正常；采集单元，采集当前各位置保护设备和被保护设备的工作参数值；比对单元，接收采集单元发送的工作参数值并形成设备工作定值单，将设备工作定值单中的工作参数与标准定值单的对应参数进行比对，生成比对结果；记录模块，将判断模块的判断结果和比对单元的比对结果中设备异常工作的判断记录和比对记录。
14.继电定值变质单元根据保护设备和被保护设备的工作参数生成唯一编号，该唯一编号能反应设备的各项数据，采集单元将采集到的定值相关参数发送到比对单元，比对单元将定值参数代入定值计算公式得到相对应的定值单，通过判断模块进行定值单阈值判断，完成后将异常判断记录发送到记录模块暂时存储，方便后续设备异常时进行异常判断
和数据查阅。
15.作为优选，所述判断模块包括：一级判断单元，根据被保护设备需求，判断标准定值单中的定值是否符合被保护设备标准；二级判断单元，根据保护设备需求，判断标准定值单中的定值是否符合保护设备标准；返回单元：对完成一级判断和二级判断的定值单进行归档存储入数据库。
16.通过二级监测采样获得保护设备和被保护设备的相关定值，保证发送到服务器的继电保护定值数据为平稳的实时值，减少后续数据处理过程产生因数据输入波动性产生较大误差，进而减少安全隐患。
17.作为优选，所述采集单元包括：保信装置数据采集模块，进行第一次保护设备和被保护设备工作参数采集；二次在线监测数据采集模块，进行第二次保护设备和被保护设备工作参数采集；数据校验模块，在将两次工作参数采集的数据进行处理前进行数据校验，保证发送到数据库的参数值为平稳的实时值。
18.保信设备和二次在线监测设备通过后端数据采集设备获取保护设备名称及运行定值，与前述生成的继电保护定值单进行数据整合匹配，完成继电保护定值整定单数据与相关保护装置对应关联，完成定值征订单数据有相关保护设备对应匹配后，对相关保护设备的定值单进行单台保护设备、单个变电站、多个变电站、全网设备核对分析比对，将比对结果发送到web显示模块和工作单定值数据库。
19.作为优选，所述比对单元包括：设备保护定值比对模块，导入采集到的保护设备和被保护的工作定值单，与标准定值单进行定值比对；设备识别模块，根据继电定值编制单元生成的数据编号，识别设备的类型、工作状态、工作参数和保护阈值信息。
20.作为优选，所述设备保护定值比对模块进行定值单数据比对过程中，通过自动匹配逻辑算法完成定值单的定值匹配和比对校验。
21.因此，本发明具有以下有益效果：全网搜索模块通过网络搜索得到多级范围定值单，保证标准定值单的数据准确性，提高整体比对结果的准确性；编号生成模块为各定值单和定值单比对结果生成一个独立且唯一的编号标记，方便后续数据反馈和历史记录查询，提高系统工作效率；通过自动化系统网络结构，利用服务器、web前端操作界面系统和后端数据整合系统，实现实时获取现场保护设备内的实际定值数据，为系统自动比对提供数据支持和系统技术环境；通过二级监测采样获得保护设备和被保护设备的相关定值，保证发送到服务器的继电保护定值数据为平稳的实时值，减少后续数据处理过程产生因数据输入波动性产生较大误差，进而减少安全隐患。
附图说明
22.图1是本发明的系统结构图；图2是本发明的系统操作流程图。
具体实施方式
23.下面将结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步具体的描述。
24.如图1所示为本发明的系统结构图，包括：服务器，提供数据交互和指令发送平台，入网对定值比对提供大数据支持，服务器接收来自后端数据整合系统处理后发送的数据，将整合处理后发送的数据进行二次整理，通过web前端操作界面系统进行c++服务进程和web服务进程，基于b/s架构的设计，服务器通过web服务实现定值单双向导入的同时，进行联网校验和实时监测比对，以及定值数据的数据转存和实现实时定值查询和定值单打印过程中的数据快速导出。
25.服务器具体包括：数据库建立模块，用于建立标准定值单数据库和工作定值单数据库，所述标准定值单数据库存储有标准定值单，所述工作定值单数据库存储有保护设备和被保护设备的工作参数定值单；全网搜索模块，进行全网搜索，导出单台设备、单个变电站、多个变电站和全网设备的标准定值单；编号生成模块，每台设备的标准定值单和比对结果导出前，对标准定值单和比对结果生成唯一编号，形成编号单，与编号对应的标准定值单和比对结果一一匹配后存入数据库。
26.利用服务器建立标准定值单数据库和工作定值单数据库，所述标准定值单数据库用于存储标准定值单，该标准定值单数据根据当前现场保护设备的工作参数进行理论计算，得出设备理论最优解并保存；所述工作定值单数据库用于存储工作定值单，该工作定值单数据根据当前现场保护设备的实时工作参数进行直接记录并得到实时定值单，为后续数据比对提供数据支持；全网搜索模块通过网络搜索得到多级范围定值单，保证标准定值单的数据准确性，提高整体比对结果的准确性；编号生成模块为各定值单和定值单比对结果生成一个独立且唯一的编号标记，方便后续数据反馈和历史记录查询，提高系统工作效率。
27.web前端操作界面系统，标准定值、当前定值和比对结果可视化窗口。
28.web前端操作界面系统包括：显示模块，将比对结果和设备当前工作定值单进行显示；web显示模块，将服务器中全网搜索模块导出的标准定值单完成比对后显示在显示模块中；定值搜索模块，对已导入数据库的所有定值单进行搜索和导出，进行树形查阅。
29.web前端操作界面系统具体操作过程包括：步骤s1：通过管理软件所在主站服务器正常通信，当主站服务器上管理软件服务程序正在运行时，操作人员通过web浏览器登录管理软件系统，通过认证身份，进入管理软件系统首页，即web前端操作界面系统的主界面；步骤s2-1：完成登录后，当操作人员未做获取详细信息操作时，web前端操作界面系统会定期自动比对全网定值，包括整定单数量、在线装置数量和定值比对情况的整体数据统计，并将该整体数据统计以数据报表的形式展示在web前端操作界面系统的首页；步骤s2-2：当操作人员主动操作获取相关详细信息时，web前端操作界面系统向服务器发送数据导出指令，服务器通过唯一编码标记查询并导出相应的定值单数据和比对结果数据。
30.web前端操作界面系统用于实时显示全网搜索结果和实时比对结果，在web前端操
作界面系统运行时，历史数据统计会直接展示在系统首页，并且进入首页的同时，会定期对当前收集到的全网继电保护定值数据进行自动比对入网，能让工作人员第一时间获得当前的继电保护相关统计资料数据，减少工作人员负担，提高工作效率。
31.web前端操作界面系统将后端数据整合系统所采集到的各类数据进行定值比对，定值比对过程可进行整站定值比对、多台保护设备、单台保护设备比对，核对完成后可导出整站保护设备比对结果及相关数据报告，当工作人员进行单台保护设备比对情况查询操作时，可查看全部、不一致、一致、忽略比对定值和未匹配定值的相关信息。
32.后端数据整合系统，对各类数据进行采集、整合、转移和存储，并将比对结果发送到web前端操作界面系统。
33.后端数据整合系统包括：继电定值编制单元，用于根据继电保护装置和被保护设备的型号、安装位置、工作参数编制标准定值单；判断模块，用于判断待比对的设备工作定值单和标准定值单的响应数据是否在阈值范围内，若在范围内，则判断设备工作正常；若不在范围内，则判断设备工作不正常；采集单元，采集当前各位置保护设备和被保护设备的工作参数值；比对单元，接收采集单元发送的工作参数值并形成设备工作定值单，将设备工作定值单中的工作参数与标准定值单的对应参数进行比对，生成比对结果；记录模块，将判断模块的判断结果和比对单元的比对结果中设备异常工作的判断记录和比对记录。
34.继电定值变质单元根据保护设备和被保护设备的工作参数生成唯一编号，该唯一编号能反应设备的各项数据，采集单元将采集到的定值相关参数发送到比对单元，比对单元将定值参数代入定值计算公式得到相对应的定值单，通过判断模块进行定值单阈值判断，完成后将异常判断记录发送到记录模块暂时存储，方便后续设备异常时进行异常判断和数据查阅。
35.其中，后端数据整合系统运行过程包括以下步骤：步骤sa1：通过保信系统二次在线监测系统将定值比对系统获取装置的运行数据，并将该运行数据整合于标准定值数据库和工作定值数据库；步骤sa2：将系统电子定值单进行导入和解析，通过excel、word和pdf格式进行定值单解析，完成定值单解析后将对应定值单存储到数据库；步骤sa3：将整合完成的继电保护定值整合形成电子格式定值单，在前端web界面系统进行工作时进行数据调取。
36.在完成电子格式定值单后，将定值单中各个继电定值数据根据保护位置的不同形成一串8位的十六进制代码，通过该八位数的十六进制代码辨识该继电定值所对应的设备类型、设备型号、被保护设备的位置、设备工作情况、继电器工作情况和继电器工作阈值，并将该代码保存和标记，为后续工作人员在web前端操作界面系统进行定值数据调用和比对结果显示提供数据支持。
37.其中，一二两位数为当前继电保护装置所保护设备的具体位置分区；第三位数为当前继电保护装置所保护设备的设备类型；第四位数为当前继电保护装置所保护设备的数量；
第五位数为当前继电保护装置所保护设备的设备型号；第六位数为当前继电保护装置的保护阈值和启动阈值；第七位数为当前继电保护装置所保护设备的工作状态；第八位数为当前继电保护装置的工作状态。
38.通过自动化系统网络结构，利用服务器、web前端操作界面系统和后端数据整合系统，实现实时获取现场保护设备内的实际定值数据，为系统自动比对提供数据支持和系统技术环境。
39.如图2所示为本发明的系统操作流程图，具体过程如下所示：通过整定单系统或人工拷贝的方式进行数据采集并上传至服务器数据库，通过excel、word和pdf三种格式的定值单处理方式生成当前工作状态下的继电保护定值单并在数据库中存储，随时准备被web前段操作界面系统进行数据调用，在工作人员使用继电保护定值校验系统需要调用查看当前定值单时，一键生成保护整定单台账并显示在操作界面进行查阅；保信设备和二次在线监测设备通过后端数据采集设备获取保护设备名称及运行定值，与前述生成的继电保护定值单进行数据整合匹配，完成继电保护定值整定单数据与相关保护装置一一对应关联。
40.完成整定单数据有相关保护装置对应匹配关联后，将关联保护装置所对应的定值进行单装置比对、整站比对和三核对操作，服务器进行全网搜索，分别导出单台保护设备、单个变电站、多个变电站、全网设备核对分析结果，并导出具体不一致定值项，进行定值比对校验和定值台账数据的导出，生成新的定值单和定值比对结果，将每一次比对结果生成唯一编号，保留历史定值单进行存储，将该存储的定值单作为后续历史查阅和历史数据库比对提供数据支持。
41.通过上述方法对13座变电站接入定值比对系统进行检测，检测结果如下表如下所示：表1定值比对效果检测表
结合全网继保定值三核对检查，全网定值比对系统的匹配率为80.3％，定值数据抑制率为82.1％，包括前期整理整定单和结果检核，定值比对总耗时2个工作日；定值比对发现问题均符合实际现场检查结果，系统达到预期效果。
42.以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，但以上仅为本发明的较佳实施例，需要言明的是，上述实施例及其优选方式所涉及的技术特征，本领域技术人员可以在不脱离、不改变本发明的设计思路以及技术效果的前提下，合理地组合搭配成多种等效方案；因此，本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

技术特征：
1.一种继电保护定值比对系统，其特征是，所述系统包括：服务器，提供数据交互和指令发送平台，入网对定值比对提供大数据支持；web前端操作界面系统，标准定值、当前定值和比对结果可视化窗口；后端数据整合系统，对各类数据进行采集、整合、转移和存储，并将比对结果发送到web前端操作界面系统。2.根据权利要求1所述的一种继电保护定值比对系统，其特征是，所述服务器包括：数据库建立模块，用于建立标准定值单数据库和工作定值单数据库，所述标准定值单数据库存储有标准定值单，所述工作定值单数据库存储有保护设备和被保护设备的工作参数定值单；全网搜索模块，进行全网搜索，导出单台设备、单个变电站、多个变电站和全网设备的标准定值单；编号生成模块，每台设备的标准定值单和比对结果导出前，对标准定值单和比对结果生成唯一编号，形成编号单，与编号对应的标准定值单和比对结果一一匹配后存入数据库。3.根据权利要求1所述的一种继电保护定值比对系统，其特征是，所述web前端操作界面系统包括：显示模块，将比对结果和设备当前工作定值单进行显示；web显示模块，将服务器中全网搜索模块导出的标准定值单完成比对后显示在显示模块中；定值搜索模块，对已导入数据库的所有定值单进行搜索和导出，进行树形查阅。4.根据权利要求1所述的一种继电保护定值比对系统，其特征是，所述后端数据整合系统包括：继电定值编制单元，用于根据继电保护装置和被保护设备的型号、安装位置、工作参数编制标准定值单；判断模块，用于判断待比对的设备工作定值单和标准定值单的响应数据是否在阈值范围内，若在范围内，则判断设备工作正常；若不在范围内，则判断设备工作不正常；采集单元，采集当前各位置保护设备和被保护设备的工作参数值；比对单元，接收采集单元发送的工作参数值并形成设备工作定值单，将设备工作定值单中的工作参数与标准定值单的对应参数进行比对，生成比对结果；记录模块，将判断模块的判断结果和比对单元的比对结果中设备异常工作的判断记录和比对记录。5.根据权利要求4所述的一种继电保护定值比对系统，其特征是，所述判断模块包括：一级判断单元，根据被保护设备需求，判断标准定值单中的定值是否符合被保护设备标准；二级判断单元，根据保护设备需求，判断标准定值单中的定值是否符合保护设备标准；返回单元：对完成一级判断和二级判断的定值单进行归档存储入数据库。6.根据权利要求4所述的一种继电保护定值比对系统，其特征是，所述采集单元包括：保信装置数据采集模块，进行第一次保护设备和被保护设备工作参数采集；二次在线监测数据采集模块，进行第二次保护设备和被保护设备工作参数采集；数据校验模块，在将两次工作参数采集的数据进行处理前进行数据校验，保证发送到
数据库的参数值为平稳的实时值。7.根据权利要求4所述的一种继电保护定值比对系统，其特征是，所述比对单元包括：设备保护定值比对模块，导入采集到的保护设备和被保护的工作定值单，与标准定值单进行定值比对；设备识别模块，根据继电定值编制单元生成的数据编号，识别设备的类型、工作状态、工作参数和保护阈值信息。8.根据权利要求7所述的一种继电保护定值比对系统，其特征是，所述设备保护定值比对模块进行定值单数据比对过程中，通过自动匹配逻辑算法完成定值单的定值匹配和比对校验。

技术总结
本发明公开了一种继电保护定值比对系统，系统包括服务器，提供数据交互和指令发送平台，入网对定值比对提供大数据支持；Web前端操作界面系统，标准定值、当前定值和比对结果可视化窗口；后端数据整合系统，对各类数据进行采集、整合、转移和存储，并将比对结果发送到Web前端操作界面系统；通过网络搜索得到多级范围定值单，保证标准定值单的数据准确性，提高整体比对结果的准确性；编号生成模块为各定值单和定值单比对结果生成一个独立且唯一的编号标记，方便后续数据反馈和历史记录查询，提高系统工作效率。提高系统工作效率。提高系统工作效率。


技术研发人员：黄志华 刘莹 王阳英夫 钱海峰 沈竹 史俊霞 顾亮 魏亮 钱庆丰 毛鸿飞 杨劲松 杨文欣 潘波
受保护的技术使用者：国网浙江省电力有限公司湖州供电公司
技术研发日：2023.01.30
技术公布日：2023/7/21