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CN114899944A - 通讯管理机 - Google Patents

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CN114899944A CN202210436808.9A CN202210436808A CN114899944A CN 114899944 A CN114899944 A CN 114899944A CN 202210436808 A CN202210436808 A CN 202210436808A CN 114899944 A CN114899944 A CN 114899944A
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Abstract

本发明提出一种通讯管理机，一种通讯管理机，其特征在于，具体包括：服务器100，显示装置200，现场设施300，仪器控制设备400；服务器100接收现场设施的操作信息，并且可以执行现场设施的远程监视，控制和测量功能；显示装置200提供用于变电站的电力设施的用户界面，并且在屏幕上显示关于变电站的所有电力设施的信息并且可以处理用户命令的装置；仪器控制装置400接收现场设备300的操作信息和测量信息，并将其提供给服务器100，在远程处不断地检查和应对由现场设备300管理的变电站的状态,仪器控制设备400根据控制模块110的控制命令或本地自动操作条件，将现场设施300的操作信息提供给控制模块110，并将控制信号提供给现场设施300。

Description

通讯管理机
技术领域
本发明涉及智能变电站技术领域，尤其涉及一种能够检测故障、并能够生成恢复过程的通讯管理机。
背景技术
如果在变电站运行期间由于各种因素导致故障，则变电站工作人员必须迅速识别并判断故障，然后进行维修操作。目前，当发生变电站故障时，响应程序为“故障-员工故障识别-故障判断(基于个人经验/能力的决定)-故障恢复(基于个人经验/能力的恢复)-高级(部门)的报告故障恢复按顺序进行。
由于当前的恢复操作是根据个人的经验和能力来进行的，因此由于短暂的判断错误，人为的错误以及变电站的人为错误和故障，由于人为错误导致的误操作，经常会发生二次停电事故和故障。
因此，本发明提供一种通讯管理机，其能够对于电力设施进行监视和控制，并配备故障确定和恢复过程方案生成功能。
发明内容
考虑到现有技术的问题，本发明提供一种通讯管理机，包括故障确定和恢复过程生成功能。当发生故障时，会推断并显示故障确定结果，并将生成故障恢复过程显示在单独的屏幕上。
本发明的目的在于实现一种通讯管理机，具体包括：服务器100，显示装置200，现场设施300，仪器控制设备400；
服务器100接收现场设施的操作信息，并且可以执行现场设施的远程监视，控制和测量功能，服务器100包括控制模块110、故障确定单元120和恢复过程生成单元130；
显示装置200提供用于变电站的电力设施的用户界面，并且在屏幕上显示关于变电站的所有电力设施的信息并且可以处理用户命令的装置；
仪器控制装置400接收现场设备300的操作信息和测量信息，并将其提供给服务器100，在远程处不断地检查和应对由现场设备300管理的变电站的状态,仪器控制设备400根据控制模块110的控制命令或本地自动操作条件，将现场设施300的操作信息提供给控制模块110，并将控制信号提供给现场设施300；
故障检测单元120收集现场设施300的电压和电流信息，断路器和隔离开关的闭合和断开状态的信息，将从配电线测量的电压、电流和电流方向与正常状态下的参考值进行比较，检测配电线路中的故障。
优选地，控制模块110通过通信网络连接到仪器控制设备400，并且安装在远程位置，从仪器控制设备400接收现场设施300的状态和测量信息以及用于现场的控制信号。
优选地，当仪表控制装置400从控制模块110接收到操作员的控制命令时，将与控制命令相对应的控制信号发送至现场设施300以进行相应的控制处理。
优选地，仪器控制装置400不仅在控制模块110与现场设施300之间执行中继角色，而且在必要时由自身设定的自动操作条件满足对应条件时，直接对现场设施300进行中继。
优选地，仪器控制设备400可以包括中央处理单元410，通信模块420，监视模块430和现场设施控制模块440；
通信模块420具有通信功能，使得仪器控制设备400连接到控制模块110以发送现场设施300的状态和测量信息并从控制模块110接收控制命令信号,可以执行检查连接控制模块110和现场设施300的通信状态的功能；
现场设施控制模块440可以根据从通信模块420接收到的控制模块110的控制信号，将控制信号发送到相应的现场设施300，从而可以对该设施进行控制；
监视模块430从现场设施300接收状态和测量信息，并将其发送到通信模块420，从而可以将现场设施300的操作信息提供给控制模块110；
通过控制模块110和现场设施300以及各种信息，由中央处理单元410，通信模块420，监视模块430和现场设施控制模块440构成仪器和控制装置400传输和接收以及控制功能。
优选地，故障确定单元120可确定故障点和故障类型通过包括在发生故障时接收故障数据，以及从故障部分分离和负载转移等故障中恢复，包括添加并配置负责处理的恢复过程生成单元130,对于大多数变电站中可能发生的故障，可以通过自动显示故障判断来自动生成并显示故障判断结果。
优选地，故障确定单元120包括故障类型确定算法，通过在故障确定单元120中计算获取的故障数据来确定故障的存在或不存在，如果不是故障，则故障确定单元120它不工作，如果是故障，则确定并显示故障类型和故障点。
优选地，当故障检测单元120检测到配电线路故障时，控制模块110根据为每个断路器设置的断开待机时间和重新插入待机时间来控制每个断路器的断开和闭合,根据每台断路器的故障经历次数和分闸次数，通过维持或切换每台断路器的合闸和分闸状态，可以分离配电线路中的故障段。
优选地，恢复过程生成单元130可以使用人工智能算法根据故障确定类型自动生成恢复过程，并且对诸如故障部分的分离和负荷转移之类的故障执行恢复处理,当发生故障时，恢复程序生成单元130比较故障前后的设备运行状况，根据故障类型准备最佳的恢复计划，并自动生成恢复程序。
优选地，故障恢复过程生成算法识别由故障确定单元120和变电站拓扑推断出的故障确定信息以分离故障部分，并且当无法分离故障部分时，健康的负荷被转移以将故障部分与故障部分分离。
通过具有根据本发明的故障确定和故障恢复功能的通讯管理机，可以获得以下效果：
首先，它识别变电站拓扑结构，在发生故障时接收故障数据，确定故障点和故障类型，并进行分解可以自动显示故障判断，例如恢复处理计划，并根据故障类型自动创建恢复程序，从而解决人为事故，恢复错误和时间延迟等问题在变电站发生故障的情况下，从而减少了社会和经济损失的成本，可以节省大量资金。
其次，故障确定是基于各种警报，电力设施运行状态的变化以及发生故障时发生的测量数据波动值，但是优先考虑发生故障时发生的各种警报，并且如果操作某个关键元件，则直接与相应的故障相关；即使缺少警报也应进行判断；如果由于缺少关键元件警报而无法确定故障，则查询过去的统计数据确定故障。
最后，当出现甚至不是过去的统计数据的故障时，也可以推断出并显示与该故障相似的故障数据；当推断出相似的故障时，将以较高的顺序显示多个候选故障中最相似的故障，采用4G/5G无线通讯，并且具有断点续传功能，断网后最多可保存7天的数据，再网络恢复后会自动把断网期间的所有数据主动上传只服务器，保证数据的连续性。
附图说明
图1为本发明的通讯管理机的系统结构图；
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案作进一步地说明。
在下文中，将参考附图详细描述根据本发明的实施例的通讯管理机。
通讯管理机能够计算现场设备的各种操作信息，并执行与数据库相关的操作，以听觉和视觉方式将获取的数据的分析/诊断结果通知用户，并发送用户的控制命令，控制外部设备，采用4G/5G无线通讯，并且具有断点续传功能，断网后最多可保存7天的数据，再网络恢复后会自动把断网期间的所有数据主动上传只服务器，保证数据的连续性。
图1是根据本发明实施例的通讯管理机的整体结构图
根据本发明的优选实施例的配备有用于自动生成故障确定和故障恢复场景的功能的通讯管理机包括：服务器100，显示装置200，现场设施300，仪器控制设备400。
现场设施300，将获取的操作信息根据相应协议的通信方法传输到服务器，并且可以执行传统现场设施的远程监视，控制和测量功能。
显示装置200提供用于变电站的电力设施的用户界面，并且在屏幕上显示关于变电站的所有电力设施的信息并且可以处理用户命令的装置。
服务器100包括控制模块110、故障确定单元120和恢复过程生成单元130。
控制模块110通过通信网络连接到仪器控制设备400，并且安装在远程位置，并且从仪器控制设备400接收现场设施300的状态和测量信息以及用于现场的控制信号。仪表控制装置400可以安装在诸如变电站的现场中，并连接至现场设施300，以提供用于现场设施300的操作。仪器控制装置400接收由现场设施300测量的操作信息和测量信息，并将其提供给控制模块110，从而可以在远程处不断地检查和应对由现场设施300管理的变电站的状态。另外，仪器控制设备400可以从控制模块110接收控制信号。
当仪表控制装置400从控制模块110接收到操作员的控制命令时，其启动现场设施控制模块440，并将与该控制命令相对应的控制信号发送至现场设施300以进行相应的控制处理。同时，在控制现场设施300时，可以通过本地自动操作条件来激活仪器控制装置400。
仪器控制装置400不仅在控制模块110与现场设施300之间执行中继角色，而且在必要时由自身设定的自动操作条件满足对应条件时，直接对现场设施300进行中继。用于现场设施300的控制命令可以通过现场设施控制模块440被发送到现场设施300，使得可以控制现场设施300。仪器控制设备400通过各种通信线路物理地连接到安装在远程位置的控制模块110，并且可以通过多种通信协议交换各种信息。
综上所述，仪器控制设备400根据控制模块110的控制命令或本地自动操作条件，将现场设施300的操作信息提供给控制模块110，并将控制信号提供给现场设施300。
为此，仪器控制设备400可以包括中央处理单元410，通信模块420，监视模块430和现场设施控制模块440。
通信模块420具有通信功能，使得仪器控制设备400连接到主机服务器600以发送现场设施300的状态和测量信息并从控制模块110接收控制命令信号,可以执行检查连接控制模块110和现场设施300的通信状态的功能。现场设施控制模块440可以根据从通信模块420接收到的控制模块110的控制信号，将控制信号发送到相应的现场设施300，从而可以对该设施进行控制。监视模块430从现场设施300接收状态和测量信息，并将其发送到通信模块420，从而可以将现场设施300的操作信息提供给控制模块110。通过控制模块110和现场设施300以及各种信息，由中央处理单元410，通信模块420，监视模块430和现场设施控制模块440构成仪器和控制装置400传输和接收以及控制功能。同时，由于仪器控制装置400连接到现场设施300，所以监视模块430接收现场设施300的操作信息，并且现场设施控制模块440向现场设施300提供控制信号。
通讯管理机用于监视，控制和管理变电站相关设施以确定故障和故障。它涉及一种为恢复程序提供指导的设备，当变电站发生故障时，它会接收故障警报和负载波动值，并通过以下方法确定故障这是一个内部算法，可通过即时获得最佳方案，该系统可通过导出变电站的负荷转移计划自动生成恢复过程，并向操作员提供最佳恢复计划，以便变电站操作员可以参考该方案。以及执行故障恢复操作，故障确定单元120可确定故障点和故障类型通过包括在发生故障时接收故障数据，以及从故障部分分离和负载转移等故障中恢复，包括添加并配置负责处理的恢复过程生成单元130。
当在变电站的特定点或设备处发生故障时，故障确定单元120接收故障数据，并且确定故障点和故障类型。对于大多数变电站中可能发生的故障，可以通过自动显示故障判断来自动生成并显示故障判断结果。
故障确定单元120包括故障类型确定算法，通过在故障确定单元120中计算获取的故障数据来确定故障的存在或不存在，如果不是故障，则故障确定单元120它不工作，如果是故障，则确定并显示故障类型和故障点。故障类型确定算法中的故障确定基于故障情况下发生的各种警报，电力设施的操作状态的变化以及测量数据的变化，并且将重要优先级分配给故障情况下发生的各种警报，从而使关键元件处于运行状态。它直接与相应的故障相关联，因此即使在缺少下属警报的情况下也可以进行判断，并且如果由于遗漏了关键元件警报而无法确定故障，可以查询过去的统计信息以做出故障判断。
故障类型确定算法可以通过查询除现有故障判断规则之外的过去故障案例数据来使用统计数据，从而即使在变电站故障事件发生时发生诸如电力设备故障或通信错误之类的某些故障数据时也可以确定故障。这样，可以解决由于遗漏故障数据而无法进行故障判定的情况，并且可以预先记录过去的故障情况以利用过去的统计数据。故障类型确定算法可以利用发生在过去统计数据以外的故障时发生的故障数据来推断并显示与该故障相似的故障，并且当推断出类似故障时，在几个候选故障中最相似的故障是依次显示与下一次故障相对应的故障。故障类型确定算法将作为故障判断推断结果的故障区间和故障信息传送到恢复过程生成单元，从而可以搜索恢复策略。
恢复过程生成单元130可以使用人工智能算法根据故障确定类型自动生成恢复过程，并且对诸如故障部分的分离和负荷转移之类的故障执行恢复处理。当发生故障时，恢复程序生成单元130比较故障前后的设备运行状况，根据故障类型准备最佳的恢复计划，并自动生成恢复程序。全球数据库作为一种搜索位置信息的技术，有可能创建并向操作员提供恢复程序，同时一步一步地搜索相邻的设备，以便在加压时在允许的负载系数范围内实现最佳恢复，记住恢复过程中设备可以承受的负载系数。
恢复过程生成单元130包括故障恢复过程生成算法。故障恢复过程生成算法识别由故障确定单元120和变电站拓扑推断出的故障确定信息以分离故障部分，并且当无法分离故障部分时，健康的负荷被转移以将故障部分与故障部分分离。在这种情况下，变电站中所有可用的设施都将在最大允许功率范围内进行计算和转移。
故障确定单元120收集包括外围电压装置，断路器，断路器和从多个智能电子装置测量的线路的电力设施的电压和电流信息。另外，还可以收集关于由多个智能电子设备生成的断路器和隔离开关的闭合和断开状态的信息。在此，关于断路器和隔离开关的闭合和断开状态的信息可以用于掌握电力系统的状态。另外，收集的信息包括从智能电子设备计算出的保护继电器元件的激活和操作状态信息。可以通过测量配电线的当前信息来检测配电线的故障。这里，电流信息可以包括配电线的电压、电流和电流方向，例如，故障确定单元120将从配电线测量的电压、电流和电流方向与正常状态下的参考值进行比较。可以检测配电线路中的故障。由于通过测量配电线路的电流信息来检测故障的方法对应于传统智能电子设备的功能，因此将省略其详细描述。
当故障确定单元120检测到配电线路故障时，控制模块110根据为每个断路器设置的断开待机时间和重新插入待机时间来控制每个断路器的断开和闭合,根据每台断路器的故障经历次数和分闸次数，通过维持或切换每台断路器的合闸和分闸状态，可以分离配电线路中的故障段。
当断路器拾取故障电流以分离故障部分时，控制模块110可以仅重新闭合隔离故障部分所必需的断路器一次。在这个过程中，断路器的分合闸是根据故障经历次数(确切地说是当前经历的故障次数)、分闸经历次数、分闸等待时间、重合闸等待时间等参数来控制的。
故障确定单元120的具体工作步骤包括：
首先，配电线路保护装置通过测量配电线路的电流信息来检测配电线路的故障。当检测到配电线路故障时，配电线路保护装置根据为每个断路器设置的分闸等待时间和重合闸等待时间以及故障次数控制每个断路器的分合闸。每个断路器的经历和断开通过根据经历次数维持或切换每个断路器的断开状态和闭合状态来分离配电线路中发生的故障部分。
首先，配电线路保护装置在检测到配电线路故障后，在跳闸信号产生前(即断路器断开前)，判断相应区间是否恢复正常。如果该区间未恢复正常，配电线路保护装置判断该未恢复正常区间的断路器故障次数是否大于或等于预设的标准值。判断配电线路故障后的状态。
接下来，配电线路保护装置针对故障经历次数小于预设参考值的断路器，根据为每个区间的每个断路器设置的相应断开等待时间来断开一个或多个断路器。接着，配电线路保护装置判断断开的断路器的断开次数是否大于或等于预设参考值。如果开路次数小于预设参考值，则配电线路保护装置根据为断路器设置的重新插入等待时间重新插入断路器。然后将重新插入的断路器转换为初始状态。如果确定开路经历次数大于或等于预设参考值，则配电线路保护装置将断路器的状态切换到开路维护状态。
另一方面，故障经历次数大于或等于预设参考值的断路器切换到第一闭合保持状态，并在故障状态保持一段时间。预设状态改变等待时间断路器切换到分闸保持状态。在这种情况下，如果在状态转换等待时间期间确定故障状态的恢复正常状态，则配电线保护装置确定正常状态是否保持一定时间段(例如，1秒)或更多，如果正常状态保持超过一定时间，则断路器切换到初始状态，如果超过一定时间没有保持，则计数状态改变等待时间被初始化。
另一方面，当对应的断路器所属的区间在为对应的断路器设定的分闸等待时间内恢复到正常状态时，配电线路保护装置切换对应的断路器进入第二合闸保持状态。一定时间(如5秒)后，第二合闸状态释放，断路器转入初始状态。
在上文中，已经描述了根据本发明的通讯管理机。应该理解，本领域技术人员可以在不改变本发明的技术精神或基本特征的情况下，以其他特定形式来实现本发明的技术配置。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种通讯管理机，其特征在于，具体包括：服务器100，显示装置200，现场设施300，仪器控制设备400；
服务器100接收现场设施的操作信息，并且可以执行现场设施的远程监视，控制和测量功能，服务器100包括控制模块110、故障确定单元120和恢复过程生成单元130；
显示装置200提供用于变电站的电力设施的用户界面，并且在屏幕上显示关于变电站的所有电力设施的信息并且可以处理用户命令的装置；
仪器控制装置400接收现场设备300的操作信息和测量信息，并将其提供给服务器100，在远程处不断地检查和应对由现场设备300管理的变电站的状态,仪器控制设备400根据控制模块110的控制命令或本地自动操作条件，将现场设施300的操作信息提供给控制模块110，并将控制信号提供给现场设施300；
故障检测单元120收集现场设施300的电压和电流信息，断路器和隔离开关的闭合和断开状态的信息，将从配电线测量的电压、电流和电流方向与正常状态下的参考值进行比较，检测配电线路中的故障。
2.根据权利要求1所述的通讯管理机，其特征在于，控制模块110通过通信网络连接到仪器控制设备400，并且安装在远程位置，从仪器控制设备400接收现场设施300的状态和测量信息以及用于现场的控制信号。
3.根据权利要求1所述的通讯管理机，其特征在于，当仪表控制装置400从控制模块110接收到操作员的控制命令时，将与控制命令相对应的控制信号发送至现场设施300以进行相应的控制处理。
4.根据权利要求3所述的通讯管理机，其特征在于，仪器控制装置400不仅在控制模块110与现场设施300之间执行中继角色，而且在必要时由自身设定的自动操作条件满足对应条件时，直接对现场设施300进行中继。
5.根据权利要求1所述的通讯管理机，其特征在于，仪器控制设备400可以包括中央处理单元410，通信模块420，监视模块430和现场设施控制模块440；
通信模块420具有通信功能，使得仪器控制设备400连接到控制模块110以发送现场设施300的状态和测量信息并从控制模块110接收控制命令信号,可以执行检查连接控制模块110和现场设施300的通信状态的功能；
现场设施控制模块440可以根据从通信模块420接收到的控制模块110的控制信号，将控制信号发送到相应的现场设施300，从而可以对该设施进行控制；
监视模块430从现场设施300接收状态和测量信息，并将其发送到通信模块420，从而可以将现场设施300的操作信息提供给控制模块110；
通过控制模块110和现场设施300以及各种信息，由中央处理单元410，通信模块420，监视模块430和现场设施控制模块440构成仪器和控制装置400传输和接收以及控制功能。
6.根据权利要求1所述的通讯管理机，其特征在于，故障确定单元120可确定故障点和故障类型通过包括在发生故障时接收故障数据，以及从故障部分分离和负载转移等故障中恢复，包括添加并配置负责处理的恢复过程生成单元130,对于大多数变电站中可能发生的故障，可以通过自动显示故障判断来自动生成并显示故障判断结果。
7.根据权利要求1所述的通讯管理机，其特征在于，故障确定单元120包括故障类型确定算法，通过在故障确定单元120中计算获取的故障数据来确定故障的存在或不存在，如果不是故障，则故障确定单元120它不工作，如果是故障，则确定并显示故障类型和故障点。
8.根据权利要求1所述的通讯管理机，其特征在于，当故障检测单元120检测到配电线路故障时，控制模块110根据为每个断路器设置的断开待机时间和重新插入待机时间来控制每个断路器的断开和闭合,根据每台断路器的故障经历次数和分闸次数，通过维持或切换每台断路器的合闸和分闸状态，可以分离配电线路中的故障段。
9.根据权利要求1所述的通讯管理机，其特征在于，恢复过程生成单元130可以使用人工智能算法根据故障确定类型自动生成恢复过程，并且对诸如故障部分的分离和负荷转移之类的故障执行恢复处理,当发生故障时，恢复程序生成单元130比较故障前后的设备运行状况，根据故障类型准备最佳的恢复计划，并自动生成恢复程序。
10.根据权利要求1所述的通讯管理机，其特征在于，故障恢复过程生成算法识别由故障确定单元120和变电站拓扑推断出的故障确定信息以分离故障部分，并且当无法分离故障部分时，健康的负荷被转移以将故障部分与故障部分分离。
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