CN115913897B - 电力通信与电网二次耦合故障定位、风险评估方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电力信息物理系统技术领域，公开一种电力通信与电网二次耦合故障定位、风险评估方法及系统；所述方法包括：获取业务装置与通信通道的资源数据，建立业务装置与通信通道的关联网络；获取电力通信网中告警数据；根据电力通信网中告警数据判断，如果非保护装置或安控装置信号丢失，则关联节点基于各资源节点的状态进行计算，判断故障位置、原因并将结果输出；根据将各资源节点的状态，将关联节点计算结果转换为判断结论，将判断结论输出。本发明通过分析电力通信网的运行状况，结合保护装置，稳定装置的运行状态，实现通信与电力二次业务的耦合分析，能够实现风险分析及故障的快速定位，对提升电网运行的可靠性和灵活性具有重要意义。
Description
技术领域
本发明属于电力信息物理系统技术领域，特别涉及一种电力通信与电网二次耦合故障定位、风险评估方法及系统。
背景技术
电力通信网是承载能源互联网信息交互业务的通信专网，是支撑能源互联网生产管理的信息平台，是能源互联网发展的重要基础设施。电力通信网更是保证电力系统安全稳定运行的通讯网络，是电网管理、调度自动化和管理现代化的基础，在电力通信网上承载的继电保护，稳定控制，调度自动化等业务直接关系到电网的稳定运行，具有极端重要的意义。
在电网实际的调度运维工作中，通信与保护、安控等专业监控系统彼此独立，存在数据孤岛和系统的问题，涉及到需要跨专业协同分析的故障，往往需要各相关专业的人在多个系统反复比对和现场实地勘察才可以定位问题，效率低下，稳定性差，沟通成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电力通信与电网二次耦合故障定位、风险评估方法及系统，以解决现有技术中电网故障定位效率低可靠性差的技术问题。本发明通过分析电力通信网的运行状况，结合保护装置，稳定装置的运行状态，实现通信与电力二次业务的耦合分析，能够实现风险分析及故障的快速定位，对提升电网运行的可靠性和灵活性具有重要意义。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
第一方面，本发明提供一种电力通信与电网二次耦合故障定位、风险评估方法，包括：
获取业务装置与通信通道的资源数据，建立业务装置与通信通道的关联网络；实体资源在关联网络中以资源节点表示；实体资源间的关联关系以关联节点表示；
获取电力通信网中告警数据；根据电力通信网中告警数据判断，如果非保护装置或安控装置信号丢失，则关联节点基于各资源节点的状态进行计算，判断故障位置、原因并将结果输出；
根据将各资源节点的状态，将关联节点计算结果转换为判断结论，将判断结论输出。
第二方面，本发明提供一种电力通信与电网二次耦合故障定位、风险评估系统，包括：
关联模块，用于获取业务装置与通信通道的资源数据，建立业务装置与通信通道的关联网络；实体资源在关联网络中以资源节点表示；实体资源间的关联关系以关联节点表示；
判断模块，用于获取电力通信网中告警数据；根据电力通信网中告警数据判断，如果非保护装置或安控装置信号丢失，则关联节点基于各资源节点的状态进行计算，判断故障位置、原因并将结果输出；
输出模块，用于根据将各资源节点的状态，将关联节点计算结果转换为判断结论，将判断结论输出。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明提供一种电力通信与电网二次耦合故障定位、风险评估方法及系统，将电力通信网与电网二次保护装置、安控系统有机的结合到一起，达到全面系统的掌握网络运行情况，分析风险和快速定位故障的目的。
电力通信网是承载能源互联网信息交互业务的通信专网，是支撑能源互联网生产管理的信息平台，是能源互联网发展的重要基础设施。电力通信网更是保证电力系统安全稳定运行的通讯网络，是电网管理、调度自动化和管理现代化的基础，在电力通信网上承载的继电保护，稳定控制，调度自动化等业务直接关系到电网的稳定运行，具有极端重要的意义。
通过分析电力通信网的运行状况，结合保护装置，稳定装置的运行状态，实现通信与电力二次业务的耦合分析，界定故障点范围及其相关概率，对于实现电网故障的快速定位处置，提升电网运行的可靠性和灵活性具有重要意义。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明一种电力通信与电网二次耦合故障定位、风险评估方法的流程示意图；
图2为本发明提供的一种根据状态和判断规则开展耦合故障定位、风险评估的方法流程；
图3为本发明一种电力通信与电网二次耦合故障定位、风险评估装置的结构框图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本发明所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。
实施例1
请参阅图1所示，本发明提供一种电力通信与电网二次耦合故障定位、风险评估方法，包括以下步骤：
S1、获取业务装置与通信通道的资源数据，建立业务装置与通信通道的关联网络；实体资源在关联网络中以资源节点表示；所述实体资源包括业务装置和通信通道；每个资源节点的状态可以为正常，故障，风险三种状态，以p表示，其中对风险进行了评估；实体资源间的关联关系以关联节点表示。所述业务装置包括保护装置和安控装置。
S2、获取电力通信网中告警数据；根据电力通信网中告警数据判断，如果非保护装置或安控装置信号丢失，则关联节点基于各资源节点的状态进行计算，判断故障位置、原因并将结果输出；关联节点首先负责探知故障来源；之后负责综合多个资源节点的状态进行故障位置、原因判断并将结果输出，判断规则以f(x)表示；例如：通过外部系统获取资源接节点p1和资源节点p2的状态，将资源接节点p1和资源节点p2的状态输出至关联节点，经过关联节点计算获得计算结果f1(p1，p2)。
S3、根据将各资源节点的状态，将关联节点计算结果转换为判断结论S，将判断结论S输出系统；最终判断结论S可以是多个输出项。
如图2所示，例如判断结论S包括：
S1＝f3(f1(p1,...,pn),...,fm(p1,...,pn))
...
Sp＝f4(f1(p1,...,pn),...,fm(p1,...,pn))
以继电保护，安全稳定控制业务为例，说明本发明一种电力通信网与电网二次耦合故障定位方法的原理，包括以下步骤：
S1、获取业务装置与通信通道的资源数据，建立业务装置与通信通道的关联网络；
S11、获取通信通道的资源数据，具体包括：从专业网管，综合网管及其他的数据源获取电力通信网的资源数据，资源数据包括配置数据，告警数据，状态数据和业务数据；
获取业务装置的资源数据，具体包括：从线路保护系统中获取保护装置的运行状态数据；从稳定控制系统中获取稳定控制装备的运行状态数据；
S12、建立业务装置与通信通道的关联网络：
S121、将保护装置与通信通道关联：
1)、判断保护装置通信通道的类型：a)、单通道；b)、AB口双通道；c)、单口加装1+1切换装置双通道；
2)、根据保护装置通信通道的判断类型，将电力通信网的业务信息与保护装置的通信通道相关联：a)、将同一套保护装置的A、B通信端口的通信通道相关联；b)、将同一条线路的多套保护装置相关联：b1)、一次线路关联双套保护装置；b2)、一次线路关联单套保护装置；c)、将同一套保护装置的1+1切换装置对应的通信通道相关联；
S122、将安控装置与通信通道关联：
1)、对安控装置通信通道进行分类：a)、单口；b)、1+1切换装置；
2)、根据安控装置通信通道的分类，将电力通信网的业务信息与安控设备的通信通道相关联：a)、将同一个安控通道的多套安控装置对应的通信通道相关联。b)、将同一套安控装置的1+1切换装置对应的通信通道相关联；
S13、风险评估。综合利用单设备检修风险系数、投运年限故障系数、设备历史故障系数对关联网络中的资源节点进行综合风险评估。此处设备包括但不限于通信设备、光缆线路、接续装置等电力通信所涉及的所有装置。
S131、单设备检修风险系数：
1)首先定义
定义单设备检修风险系数为R(Pi)。令R(Pi)取值范围为[0,1]。比如华为X型号Y设备的单设备检修风险系数，即为华为品牌设备检修数/总检修数乘以X型号设备检修数/华为品牌设备检修数乘以Y设备检修数/X型号检修数。
S132、投运年限风险系数：
定义投运年限风险系数为R(Yi)及对应的投运年限YI。R(Yi)取值范围为(0,1)，M为投运年限上限。
S133、设备历史故障风险系数：
定义设备历史故障风险系数为R(Ei)。
定义R(Ei)＝R(Wi)·R(Hi)，其中R(Wi)表示单个设备近期(一年/两年)故障系数，以评价时间点前一年的单个设备故障次数/两年的单个设备故障次数为变量；R(Hi)表示月份系数；
S134、计算综合风险值：
对某一设备而言，定义Ri＝R(Pi)·R(Yi)·R(Ei)，根据S151至S153可知，Ri取值范围为[0,1]，R值越大，表示风险越高。
S135、计算通信通道的风险值：
定义通信通道风险值为RR。
无保护路由的通信通道的风险值计算：
其中Rn为通道中第n个设备的风险系数，N为通道中所有设备的总数。
有保护路由的通信通道的风险值计算：
首先计算第i条独立保护路由的风险值RRi：
其中Rn为第i条独立路由中第n个设备的风险系数，Ni为第i条独立路由中所有设备的总数。
有保护路由的通信通道风险值为：
S21、获取电力通信网中告警数据；根据告警数据分析定位出故障来源于电网一二次或是电力通信网。
如果是2M物理接口或者2M光接口出现信号丢失或信号告警，则判断是保护装置或安控装置信号丢失，需要运维人员检修保护装置和安控装置检修；
如果是别的告警数据，则进入以下步骤：
S22、结合通信通道的运行状态、保护装置的运行状态、各资源节点的综合风险值以及通信通道和保护装置的关联关系，在关联节点中进行计算和综合判断，确定故障点原因、定位故障位置。
S221、实时同步获取保护装置和通信网络的相关告警信息。
S222、对于保护装置告警，如果告警为通信通道中断、异常、故障相关的告警，则判断为保护装置通信通道异常。其他告警判断为保护装置本身异常。
S223、根据保护装置和通信网告警推断结果进行综合故障分析：
1)、如果通信通道为专用纤芯通道，保护装置有通信通道告警，而通信网无相关告警，则判断ODF(Optical Distribution Frame，光纤配线架)与保护装置之间或ODF-ODF之间的连接中断，需要多专业协同排查。
2)、如果通信通道为复用2M通道，如果通信通道没有告警信息，保护装置有通信通道告警指示，则判断保护装置相关光电转换通道故障。
3)、如果通信通道为复用2M通道，如果通信网存在复用2M板告警，则推断出保护装置信号丢失，需要多专业协同排查。
4)、如果通信通道为复用2M通道，如果通信网存在告警且不是复用2M板告警，则判定通信通道故障。
5)、如果存在通信通道故障，则根据通信通道的路由涉及的板卡或者光路的告警信息判定具体的故障原因。
S224、通信通道风险情况综合风险分析：
在无故障告警的情况下，针对通信通道风险进行分析。
1)、如果通信通道为专用纤芯通道，且保护装置无通信通道告警，电力通信网无相关告警，则该通信通道风险值RR根据相关光缆风险值生成。
2)、如果通信通道为复用2M通道，且保护装置无通信通道告警，电力通信通道无告警信息，则该通信通道风险值RR由相关光缆及通信设备风险值生成。
S225、根据通信通道和保护装置的关联关系，保护装置的运行状态，在关联节点中进行计算，将正常运行的保护业务的风险值设置为相关通信通道的风险值。
S23、结合通信通道的运行状态，安控装置的运行状态，以及通信通道和安控装置的关联关系，在关联节点中进行计算和综合判断，确定故障点原因、定位故障位置。
S231、实时同步获取安控装置和通信网络的相关告警信息。
S232、对于安控装置告警，如果告警为通信通道中断、异常、故障相关的告警，则判断为保护装置通信通道异常。其他告警判断为安控装置本身异常。
S233、根据安控装置和通信网告警推断结果进行综合故障分析：
1)、如果通信通道为专用纤芯通道，安控装置有通信通道告警，而通信网无相关告警，则判断ODF与安控装置之间或ODF-ODF之间的连接中断，需要多专业协同排查。
2)、如果通信通道为复用2M通道，如果通信通道没有告警信息，安控装置有通信通道告警指示，则判断安控装置和传输设备之间的线路故障。
3)、如果通信通道为复用2M通道，如果通信网存在复用2M板告警，则推断出安控装置信号丢失，需要多专业协同排查。
4)、如果通信通道为复用2M通道，如果通信网存在告警且不是复用2M板告警，则判定通信通道故障。
5)、如果存在通信通道故障，则根据通信通道的路由涉及的板卡或者光路的告警信息判定具体的故障原因。
S234、通信网元风险情况进行综合风险分析：
1)、如果通信通道为专用纤芯通道，且安控装置无通信通道告警，通信网无相关告警，则该通信通道风险值RR由相关光缆风险值生成。
2)、如果通信通道为复用2M通道，且安控装置无通信通道告警，通信通道无告警信息，则该通信通道风险值RR由相关光缆及通信设备风险值生成。
S235、根据安控装置的运行状态，以及通信通道和安控装置的关联关系，在关联节点中进行计算和综合判断，将正常运行安控业务的风险值设置为相关通信通道的风险值。
S31、线路保护状态判断，根据各资源节点的状态，将关联节点计算结果转换为判断结论S，将判断结论S输出系统；最终判断结论S可以是多个输出项：
1)、一条线路有两套保护装置：如果2套保护装置都有告警，则判断为中断；如果只有1套保护装置有告警，则判断为失备；否则判断为正常；
2)、一条线路只有一套保护装置：如果保护装置有告警，则判断为中断，否则判断为正常。
S32、安控通道状态判断，根据各资源节点的状态，将关联节点计算结果转换为判断结论S，将判断结论S输出系统；最终判断结论S可以是多个输出项：
1)、如果一条安控通道有两套安控装置：如果2套安控装置都有告警，则判断为中断；如果只有1套安控装置有告警，则判断为失备；否则判断为正常；
2)、如果一条安控通道只有一套安控装置：如果装置有告警，则判断为中断，否则判断为正常。
S33、线路保护通信风险判断，根据各资源节点的状态，将关联节点计算结果转换为判断结论S，将判断结论S输出系统；最终判断结论S可以是多个输出项：
1)、一条线路有两套保护装置：则线路保护风险值由两套保护装置风险综合计算，计算方法为其中为第i套保护装置通信通道风险值。
2)、一条线路只有一套保护装置：则线路保护风险值等于该套保护装置通信通道风险值。
3)、当风险值大于预设门限值，则产生告警信息。
S34、安控风险判断，根据各资源节点的状态，将关联节点计算结果转换为判断结论S，将判断结论S输出系统；最终判断结论S可以是多个输出项：
1)、如果一条安控通道有两套安控装置：则安控通道风险值由两套安控装置风险综合计算，计算方法为其中为第i套安控通道通信通道风险值。
2)、一条如果一条安控通道有一套安控装置：则安控通道风险值由该套安控装置确定。
3)、当风险值大于预设门限值，则产生告警信息。
S35、将故障和风险分析结果以系统界面展示。在软件平台中设计并制作保护与通信联合分析卡片、安控与通信联合分析卡片，实现展示功能；推送消息、声光提示等手段将判断结论通知各专业运维人员。
实施例2
请参阅图3所示，本发明提供一种电力通信与电网二次耦合故障定位、风险评估系统，包括：
关联模块，用于获取业务装置与通信通道的资源数据，建立业务装置与通信通道的关联网络；实体资源在关联网络中以资源节点表示；实体资源间的关联关系以关联节点表示；
判断模块，用于获取电力通信网中告警数据；根据电力通信网中告警数据判断，如果非保护装置或安控装置信号丢失，则关联节点基于各资源节点的状态进行计算，判断故障位置、原因并将结果输出；
输出模块，用于根据将各资源节点的状态，将关联节点计算结果转换为判断结论，将判断结论输出。
在一具体实施方式中，关联模块获取业务装置与通信通道的资源数据，建立业务装置与通信通道的关联网络的步骤，具体包括：
S11、获取通信通道的资源数据；所述通信通道的资源数据包括配置数据，告警数据，状态数据和业务数据；获取业务装置的资源数据；所述业务装置的资源数据包括保护装置的运行状态数据，稳定控制装备的运行状态数据；
S12、建立业务装置与通信通道的关联网络：S121、将保护装置与通信通道关联；S122、将安控装置与通信通道关联。
在一具体实施方式中，所述将保护装置与通信通道关联的步骤，具体包括：
1)、判断保护装置通信通道的类型：a)、单通道；b)、AB口双通道；c)、单口加装1+1切换装置双通道；
2)、根据保护装置通信通道的判断类型，将电力通信网的业务信息与保护装置的通信通道相关联：a)、将同一套保护装置的A、B通信端口的通信通道相关联；b)、将同一条线路的多套保护装置相关联：b1)、一次线路关联双套保护装置；b2)、一次线路关联单套保护装置；c)、将同一套保护装置的1+1切换装置对应的通信通道相关联。
在一具体实施方式中，所述将安控装置与通信通道关联的步骤，具体包括：
1)、对安控装置通信通道进行分类：a)、单口；b)、1+1切换装置；
2)、根据安控装置通信通道的分类，将电力通信网的业务信息与安控设备的通信通道相关联：a)、将同一个安控通道的多套安控装置对应的通信通道相关联。b)、将同一套安控装置的1+1切换装置对应的通信通道相关联。
在一具体实施方式中，所述获取业务装置与通信通道的资源数据，建立业务装置与通信通道的关联网络的步骤，还包括：S13、综合利用单设备检修风险系数、投运年限故障系数、设备历史故障系数对关联网络中的资源节点进行综合风险评估。
在一具体实施方式中，所述步骤S13具体包括：
S131、计算单设备检修风险系数：
R(Pi)为单设备检修风险系数为；令R(Pi)取值范围为[0,1]；
S132、计算投运年限风险系数：
R(Yi)为投运年限风险系数，Yi为对应的投运年限；R(Yi)取值范围为(0,1)，M为投运年限上限；
S133、计算历史故障风险系数：
R(Ei)为设备历史故障风险系数；R(Ei)＝R(Wi)·R(Hi)，其中R(Wi)表示单个设备一年故障次数/两年故障次数；R(Hi)表示月份系数；
S134、计算综合风险值：
对某一设备i，综合风险值Ri＝R(Pi)·R(Yi)·R(Ei)，Ri取值范围为[0,1]，R值越大，表示风险越高；
S135、计算通信通道的风险值：
定义通信通道风险值为RR；
无保护路由的通信通道的风险值计算：
其中，Rn为通道中第n个设备的风险系数，N为通道中所有设备的总数；
有保护路由的通信通道的风险值计算：
首先计算第i条独立保护路由的风险值RRi：
其中，Rn为第i条独立路由中第n个设备的风险系数，Ni为第i条独立路由中所有设备的总数；
有保护路由的通信通道风险值为：
在一具体实施方式中，判断模块获取电力通信网中告警数据；根据电力通信网中告警数据判断，如果非保护装置或安控装置信号丢失，则关联节点基于各资源节点的状态进行计算，判断故障位置、原因并将结果输出的步骤，具体包括：
S21、获取电力通信网中告警数据；根据电力通信网中告警数据判断是否非保护装置或安控装置信号丢失；如果是进行保护装置或安控装置检修；如果否进入步骤S22；
S22、结合通信通道的运行状态、保护装置的运行状态、各资源节点的综合风险值以及通信通道和保护装置的关联关系，在关联节点中进行计算和综合判断，确定故障点原因、定位故障位置；
S23、结合通信通道的运行状态，安控装置的运行状态，以及通信通道和安控装置的关联关系，在关联节点中进行计算和综合判断，确定故障点原因、定位故障位置。
在一具体实施方式中，步骤S22具备包括：
S221、实时同步获取保护装置和通信网络的相关告警信息；
S222、对于保护装置告警，如果告警为通信通道中断、异常、故障相关的告警，则判断为保护装置通信通道异常；其他告警判断为保护装置本身异常；
S223、根据保护装置和通信网告警推断结果进行综合故障分析：
1)、如果通信通道为专用纤芯通道，保护装置有通信通道告警，而通信网无相关告警，则判断光纤配线架与保护装置之间或光纤配线架-光纤配线架之间的连接中断；
2)、如果通信通道为复用2M通道，如果通信通道没有告警信息，保护装置有通信通道告警指示，则判断保护装置相关光电转换通道故障；
3)、如果通信通道为复用2M通道，如果通信网存在复用2M板告警，则推断出保护装置信号丢失；
4)、如果通信通道为复用2M通道，如果通信网存在告警且不是复用2M板告警，则判定通信通道故障；
5)、如果存在通信通道故障，则根据通信通道的路由涉及的板卡或者光路的告警信息判定具体的故障原因。
在一具体实施方式中，步骤S22还包括：
S224、通信通道风险情况综合风险分析：
在无故障告警的情况下，针对通信通道风险进行分析；
1)、如果通信通道为专用纤芯通道，且保护装置无通信通道告警，电力通信网无相关告警，则对应通信通道风险值RR根据相关光缆风险值生成；
2)、如果通信通道为复用2M通道，且保护装置无通信通道告警，电力通信通道无告警信息，则对应通信通道风险值RR由相关光缆及通信设备风险值生成；
S225、根据通信通道和保护装置的关联关系，保护装置的运行状态，在关联节点中进行计算，将正常运行的保护业务的风险值设置为相关通信通道的风险值。
在一具体实施方式中，步骤S23具体包括：
S231、实时同步获取安控装置和通信网络的相关告警信息；
S232、对于安控装置告警，如果告警为通信通道中断、异常、故障相关的告警，则判断为保护装置通信通道异常；其他告警判断为安控装置本身异常；
S233、根据安控装置和通信网告警推断结果进行综合故障分析：
1)、如果通信通道为专用纤芯通道，安控装置有通信通道告警，而通信网无相关告警，则判断光纤配线架与安控装置之间或光纤配线架-光纤配线架之间的连接中断；
2)、如果通信通道为复用2M通道，如果通信通道没有告警信息，安控装置有通信通道告警指示，则判断安控装置和传输设备之间的线路故障；
3)、如果通信通道为复用2M通道，如果通信网存在复用2M板告警，则推断出安控装置信号丢失；
4)、如果通信通道为复用2M通道，如果通信网存在告警且不是复用2M板告警，则判定通信通道故障；
5)、如果存在通信通道故障，则根据通信通道的路由涉及的板卡或者光路的告警信息判定具体的故障原因。
在一具体实施方式中，步骤S23还包括：
S234、通信网元风险情况进行综合风险分析：
1)、如果通信通道为专用纤芯通道，且安控装置无通信通道告警，通信网无相关告警，则对应通信通道风险值RR由相关光缆风险值生成；
2)、如果通信通道为复用2M通道，且安控装置无通信通道告警，通信通道无告警信息，则对应通信通道风险值RR由相关光缆及通信设备风险值生成；
S235、根据安控装置的运行状态，以及通信通道和安控装置的关联关系，在关联节点中进行计算和综合判断，将正常运行安控业务的风险值设置为相关通信通道的风险值。
在一具体实施方式中，输出模块根据将各资源节点的状态，将关联节点计算结果转换为判断结论，将判断结论输出的步骤，具体包括：
S31、线路保护状态判断：
1)、一条线路有两套保护装置：如果两套保护装置都有告警，则判断为中断；如果只有一套保护装置有告警，则判断为失备；否则判断为正常；
2)、一条线路只有一套保护装置：如果保护装置有告警，则判断为中断，否则判断为正常；
S32、安控通道状态判断：
1)、如果一条安控通道有两套安控装置：如果两套安控装置都有告警，则判断为中断；如果只有一套安控装置有告警，则判断为失备；否则判断为正常；
2)、如果一条安控通道只有一套安控装置：如果装置有告警，则判断为中断，否则判断为正常。
在一具体实施方式中，所述根据将各资源节点的状态，将关联节点计算结果转换为判断结论，将判断结论输出的步骤，还包括：
S33、线路保护通信风险判断：
1)、一条线路有两套保护装置：则线路保护风险值由两套保护装置风险综合计算，计算方法为其中为第i套保护装置通信通道风险值；
2)、一条线路只有一套保护装置：则线路保护风险值等于对应保护装置通信通道风险值；
3)、当风险值大于预设门限值，则产生告警信息；
S34、安控风险判断：
1)、如果一条安控通道有两套安控装置：则安控通道风险值由两套安控装置风险综合计算，计算方法为其中为第i套安控通道通信通道风险值；
2)、一条如果安控通道只有一套安控装置：则安控通道风险值由对应安控装置确定；
3)、当风险值大于预设门限值，则产生告警信息。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明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。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、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。
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。
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设备上，使得在计算机或其他可编程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。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (20)
1.电力通信与电网二次耦合故障定位、风险评估方法，其特征在于，包括：
获取业务装置与通信通道的资源数据，建立业务装置与通信通道的关联网络；实体资源在关联网络中以资源节点表示；实体资源间的关联关系以关联节点表示；所述实体资源包括业务装置和通信通道；每个资源节点的状态为正常，故障，风险三种状态；所述业务装置包括保护装置和安控装置；
获取电力通信网中告警数据；根据电力通信网中告警数据判断，如果非保护装置或安控装置信号丢失，则关联节点基于各资源节点的状态进行计算，判断故障位置、原因并将结果输出；
根据将各资源节点的状态，将关联节点计算结果转换为判断结论，将判断结论输出；
所述获取业务装置与通信通道的资源数据，建立业务装置与通信通道的关联网络的步骤，具体包括：
S11、获取通信通道的资源数据；所述通信通道的资源数据包括配置数据，告警数据，状态数据和业务数据；获取业务装置的资源数据；所述业务装置的资源数据包括保护装置的运行状态数据，稳定控制装备的运行状态数据；
S12、建立业务装置与通信通道的关联网络：S121、将保护装置与通信通道关联；S122、将安控装置与通信通道关联；
S13、综合利用单设备检修风险系数、投运年限风险系数、历史故障风险系数对关联网络中的资源节点进行综合风险评估；
所述步骤S13具体包括：
S131、计算单设备检修风险系数：
R(Pi)为单设备检修风险系数为；令R(Pi)取值范围为[0,1]；
S132、计算投运年限风险系数：
R(Yi)为投运年限风险系数，Yi为对应的投运年限；R(Yi)取值范围为(0,1)，M为投运年限上限；
S133、计算历史故障风险系数：
R(Ei)为设备历史故障风险系数；R(Ei)＝R(Wi)·R(Hi)，其中R(Wi)表示单个设备一年故障次数/两年故障次数；R(Hi)表示月份系数；
S134、计算综合风险值：
对某一设备i，综合风险值Ri＝R(Pi)·R(Yi)·R(Ei)，Ri取值范围为[0,1]，R值越大，表示风险越高；
S135、计算通信通道的风险值：
计算通信通道风险值为RR；
无保护路由的通信通道的风险值计算：
其中，Rn为通道中第n个设备的风险系数，N为通道中所有设备的总数；
有保护路由的通信通道的风险值计算：
首先计算第i条独立保护路由的风险值RRi：
其中，Rn为第i条独立路由中第n个设备的风险系数，Ni为第i条独立路由中所有设备的总数；
有保护路由的通信通道风险值为：
2.根据权利要求1所述的电力通信与电网二次耦合故障定位、风险评估方法，其特征在于，所述将保护装置与通信通道关联的步骤，具体包括：
1)、判断保护装置通信通道的类型：a)、单通道；b)、AB口双通道；c)、单口加装1+1切换装置双通道；
2)、根据保护装置通信通道的判断类型，将电力通信网的业务信息与保护装置的通信通道相关联：a)、将同一套保护装置的A、B通信端口的通信通道相关联；b)、将同一条线路的多套保护装置相关联：b1)、一次线路关联双套保护装置；b2)、一次线路关联单套保护装置；c)、将同一套保护装置的1+1切换装置对应的通信通道相关联。
3.根据权利要求1所述的电力通信与电网二次耦合故障定位、风险评估方法，其特征在于，所述将安控装置与通信通道关联的步骤，具体包括：
1)、对安控装置通信通道进行分类：a)、单口；b)、1+1切换装置；
2)、根据安控装置通信通道的分类，将电力通信网的业务信息与安控设备的通信通道相关联：a)、将同一个安控通道的多套安控装置对应的通信通道相关联；b)、将同一套安控装置的1+1切换装置对应的通信通道相关联。
4.根据权利要求1所述的电力通信与电网二次耦合故障定位、风险评估方法，其特征在于，获取电力通信网中告警数据；根据电力通信网中告警数据判断，如果非保护装置或安控装置信号丢失，则关联节点基于各资源节点的状态进行计算，判断故障位置、原因并将结果输出的步骤，具体包括：
S21、获取电力通信网中告警数据；根据电力通信网中告警数据判断是否非保护装置或安控装置信号丢失；如果是进行保护装置或安控装置检修；如果否进入步骤S22；
S22、结合通信通道的运行状态、保护装置的运行状态、各资源节点的综合风险值以及通信通道和保护装置的关联关系，在关联节点中进行计算和综合判断，确定故障点原因、定位故障位置；
S23、结合通信通道的运行状态，安控装置的运行状态，以及通信通道和安控装置的关联关系，在关联节点中进行计算和综合判断，确定故障点原因、定位故障位置。
5.根据权利要求4所述的电力通信与电网二次耦合故障定位、风险评估方法，其特征在于，步骤S22具备包括：
S221、实时同步获取保护装置和通信网络的相关告警信息；
S222、对于保护装置告警，如果告警为通信通道中断、异常、故障相关的告警，则判断为保护装置通信通道异常；其他告警判断为保护装置本身异常；
S223、根据保护装置和通信网告警推断结果进行综合故障分析：
1)、如果通信通道为专用纤芯通道，保护装置有通信通道告警，而通信网无相关告警，则判断光纤配线架与保护装置之间或光纤配线架-光纤配线架之间的连接中断；
2)、如果通信通道为复用2M通道，如果通信通道没有告警信息，保护装置有通信通道告警指示，则判断保护装置相关光电转换通道故障；
3)、如果通信通道为复用2M通道，如果通信网存在复用2M板告警，则推断出保护装置信号丢失；
4)、如果通信通道为复用2M通道，如果通信网存在告警且不是复用2M板告警，则判定通信通道故障；
5)、如果存在通信通道故障，则根据通信通道的路由涉及的板卡或者光路的告警信息判定具体的故障原因。
6.根据权利要求5所述的电力通信与电网二次耦合故障定位、风险评估方法，其特征在于，步骤S22还包括：
S224、通信通道风险情况综合风险分析：
在无故障告警的情况下，针对通信通道风险进行分析；
1)、如果通信通道为专用纤芯通道，且保护装置无通信通道告警，电力通信网无相关告警，则对应通信通道风险值RR根据相关光缆风险值生成；
2)、如果通信通道为复用2M通道，且保护装置无通信通道告警，电力通信通道无告警信息，则对应通信通道风险值RR由相关光缆及通信设备风险值生成；
S225、根据通信通道和保护装置的关联关系，保护装置的运行状态，在关联节点中进行计算，将正常运行的保护业务的风险值设置为相关通信通道的风险值。
7.根据权利要求4所述的电力通信与电网二次耦合故障定位、风险评估方法，其特征在于，步骤S23具体包括：
S231、实时同步获取安控装置和通信网络的相关告警信息；
S232、对于安控装置告警，如果告警为通信通道中断、异常、故障相关的告警，则判断为保护装置通信通道异常；其他告警判断为安控装置本身异常；
S233、根据安控装置和通信网告警推断结果进行综合故障分析：
1)、如果通信通道为专用纤芯通道，安控装置有通信通道告警，而通信网无相关告警，则判断光纤配线架与安控装置之间或光纤配线架-光纤配线架之间的连接中断；
2)、如果通信通道为复用2M通道，如果通信通道没有告警信息，安控装置有通信通道告警指示，则判断安控装置和传输设备之间的线路故障；
3)、如果通信通道为复用2M通道，如果通信网存在复用2M板告警，则推断出安控装置信号丢失；
4)、如果通信通道为复用2M通道，如果通信网存在告警且不是复用2M板告警，则判定通信通道故障；
5)、如果存在通信通道故障，则根据通信通道的路由涉及的板卡或者光路的告警信息判定具体的故障原因。
8.根据权利要求7所述的电力通信与电网二次耦合故障定位、风险评估方法，其特征在于，步骤S23还包括：
S234、通信网元风险情况进行综合风险分析：
1)、如果通信通道为专用纤芯通道，且安控装置无通信通道告警，通信网无相关告警，则对应通信通道风险值RR由相关光缆风险值生成；
2)、如果通信通道为复用2M通道，且安控装置无通信通道告警，通信通道无告警信息，则对应通信通道风险值RR由相关光缆及通信设备风险值生成；
S235、根据安控装置的运行状态，以及通信通道和安控装置的关联关系，在关联节点中进行计算和综合判断，将正常运行安控业务的风险值设置为相关通信通道的风险值。
9.根据权利要求1所述的电力通信与电网二次耦合故障定位、风险评估方法，其特征在于，所述根据将各资源节点的状态，将关联节点计算结果转换为判断结论，将判断结论输出的步骤，具体包括：
S31、线路保护状态判断：
1)、一条线路有两套保护装置：如果两套保护装置都有告警，则判断为中断；如果只有一套保护装置有告警，则判断为失备；否则判断为正常；
2)、一条线路只有一套保护装置：如果保护装置有告警，则判断为中断，否则判断为正常；
S32、安控通道状态判断：
1)、如果一条安控通道有两套安控装置：如果两套安控装置都有告警，则判断为中断；如果只有一套安控装置有告警，则判断为失备；否则判断为正常；
2)、如果一条安控通道只有一套安控装置：如果装置有告警，则判断为中断，否则判断为正常。
10.根据权利要求9所述的电力通信与电网二次耦合故障定位、风险评估方法，其特征在于，所述根据将各资源节点的状态，将关联节点计算结果转换为判断结论，将判断结论输出的步骤，还包括：
S33、线路保护通信风险判断：
1)、一条线路有两套保护装置：则线路保护风险值由两套保护装置风险综合计算，计算方法为其中为第i套保护装置通信通道风险值；
2)、一条线路只有一套保护装置：则线路保护风险值等于对应保护装置通信通道风险值；
3)、当风险值大于预设门限值，则产生告警信息；
S34、安控风险判断：
1)、如果一条安控通道有两套安控装置：则安控通道风险值由两套安控装置风险综合计算，计算方法为其中为第i套安控通道通信通道风险值；
2)、一条如果安控通道只有一套安控装置：则安控通道风险值由对应安控装置确定；
3)、当风险值大于预设门限值，则产生告警信息。
11.电力通信与电网二次耦合故障定位、风险评估系统，其特征在于，包括：
关联模块，用于获取业务装置与通信通道的资源数据，建立业务装置与通信通道的关联网络；实体资源在关联网络中以资源节点表示；实体资源间的关联关系以关联节点表示；
判断模块，用于获取电力通信网中告警数据；根据电力通信网中告警数据判断，如果非保护装置或安控装置信号丢失，则关联节点基于各资源节点的状态进行计算，判断故障位置、原因并将结果输出；
输出模块，用于根据将各资源节点的状态，将关联节点计算结果转换为判断结论，将判断结论输出；
关联模块获取业务装置与通信通道的资源数据，建立业务装置与通信通道的关联网络的步骤，具体包括：
S11、获取通信通道的资源数据；所述通信通道的资源数据包括配置数据，告警数据，状态数据和业务数据；获取业务装置的资源数据；所述业务装置的资源数据包括保护装置的运行状态数据，稳定控制装备的运行状态数据；
S12、建立业务装置与通信通道的关联网络：S121、将保护装置与通信通道关联；S122、将安控装置与通信通道关联；
S13、综合利用单设备检修风险系数、投运年限风险系数、历史故障风险系数对关联网络中的资源节点进行综合风险评估；
所述步骤S13具体包括：
S131、计算单设备检修风险系数：
R(Pi)为单设备检修风险系数为；令R(Pi)取值范围为[0,1]；
S132、计算投运年限风险系数：
R(Yi)为投运年限风险系数，Yi为对应的投运年限；R(Yi)取值范围为(0,1)，M为投运年限上限；
S133、计算历史故障风险系数：
R(Ei)为设备历史故障风险系数；R(Ei)＝R(Wi)·R(Hi)，其中R(Wi)表示单个设备一年故障次数/两年故障次数；R(Hi)表示月份系数；
S134、计算综合风险值：
对某一设备i，综合风险值Ri＝R(Pi)·R(Yi)·R(Ei)，Ri取值范围为[0,1]，R值越大，表示风险越高；
S135、计算通信通道的风险值：
定义通信通道风险值为RR；
无保护路由的通信通道的风险值计算：
其中，Rn为通道中第n个设备的风险系数，N为通道中所有设备的总数；
有保护路由的通信通道的风险值计算：
首先计算第i条独立保护路由的风险值RRi：
其中，Rn为第i条独立路由中第n个设备的风险系数，Ni为第i条独立路由中所有设备的总数；
有保护路由的通信通道风险值为：
12.根据权利要求11所述的电力通信与电网二次耦合故障定位、风险评估系统，其特征在于，所述将保护装置与通信通道关联的步骤，具体包括：
1)、判断保护装置通信通道的类型：a)、单通道；b)、AB口双通道；c)、单口加装1+1切换装置双通道；
2)、根据保护装置通信通道的判断类型，将电力通信网的业务信息与保护装置的通信通道相关联：a)、将同一套保护装置的A、B通信端口的通信通道相关联；b)、将同一条线路的多套保护装置相关联：b1)、一次线路关联双套保护装置；b2)、一次线路关联单套保护装置；c)、将同一套保护装置的1+1切换装置对应的通信通道相关联。
13.根据权利要求11所述的电力通信与电网二次耦合故障定位、风险评估系统，其特征在于，所述将安控装置与通信通道关联的步骤，具体包括：
1)、对安控装置通信通道进行分类：a)、单口；b)、1+1切换装置；
2)、根据安控装置通信通道的分类，将电力通信网的业务信息与安控设备的通信通道相关联：a)、将同一个安控通道的多套安控装置对应的通信通道相关联；b)、将同一套安控装置的1+1切换装置对应的通信通道相关联。
14.根据权利要求11所述的电力通信与电网二次耦合故障定位、风险评估系统，其特征在于，判断模块获取电力通信网中告警数据；根据电力通信网中告警数据判断，如果非保护装置或安控装置信号丢失，则关联节点基于各资源节点的状态进行计算，判断故障位置、原因并将结果输出的步骤，具体包括：
S21、获取电力通信网中告警数据；根据电力通信网中告警数据判断是否非保护装置或安控装置信号丢失；如果是进行保护装置或安控装置检修；如果否进入步骤S22；
S22、结合通信通道的运行状态、保护装置的运行状态、各资源节点的综合风险值以及通信通道和保护装置的关联关系，在关联节点中进行计算和综合判断，确定故障点原因、定位故障位置；
S23、结合通信通道的运行状态，安控装置的运行状态，以及通信通道和安控装置的关联关系，在关联节点中进行计算和综合判断，确定故障点原因、定位故障位置。
15.根据权利要求14所述的电力通信与电网二次耦合故障定位、风险评估系统，其特征在于，步骤S22具备包括：
S221、实时同步获取保护装置和通信网络的相关告警信息；
S222、对于保护装置告警，如果告警为通信通道中断、异常、故障相关的告警，则判断为保护装置通信通道异常；其他告警判断为保护装置本身异常；
S223、根据保护装置和通信网告警推断结果进行综合故障分析：
1)、如果通信通道为专用纤芯通道，保护装置有通信通道告警，而通信网无相关告警，则判断光纤配线架与保护装置之间或光纤配线架-光纤配线架之间的连接中断；
2)、如果通信通道为复用2M通道，如果通信通道没有告警信息，保护装置有通信通道告警指示，则判断保护装置相关光电转换通道故障；
3)、如果通信通道为复用2M通道，如果通信网存在复用2M板告警，则推断出保护装置信号丢失；
4)、如果通信通道为复用2M通道，如果通信网存在告警且不是复用2M板告警，则判定通信通道故障；
5)、如果存在通信通道故障，则根据通信通道的路由涉及的板卡或者光路的告警信息判定具体的故障原因。
16.根据权利要求15所述的电力通信与电网二次耦合故障定位、风险评估系统，其特征在于，步骤S22还包括：
S224、通信通道风险情况综合风险分析：
在无故障告警的情况下，针对通信通道风险进行分析；
1)、如果通信通道为专用纤芯通道，且保护装置无通信通道告警，电力通信网无相关告警，则对应通信通道风险值RR根据相关光缆风险值生成；
2)、如果通信通道为复用2M通道，且保护装置无通信通道告警，电力通信通道无告警信息，则对应通信通道风险值RR由相关光缆及通信设备风险值生成；
S225、根据通信通道和保护装置的关联关系，保护装置的运行状态，在关联节点中进行计算，将正常运行的保护业务的风险值设置为相关通信通道的风险值。
17.根据权利要求14所述的电力通信与电网二次耦合故障定位、风险评估系统，其特征在于，步骤S23具体包括：
S231、实时同步获取安控装置和通信网络的相关告警信息；
S232、对于安控装置告警，如果告警为通信通道中断、异常、故障相关的告警，则判断为保护装置通信通道异常；其他告警判断为安控装置本身异常；
S233、根据安控装置和通信网告警推断结果进行综合故障分析：
1)、如果通信通道为专用纤芯通道，安控装置有通信通道告警，而通信网无相关告警，则判断光纤配线架与安控装置之间或光纤配线架-光纤配线架之间的连接中断；
2)、如果通信通道为复用2M通道，如果通信通道没有告警信息，安控装置有通信通道告警指示，则判断安控装置和传输设备之间的线路故障；
3)、如果通信通道为复用2M通道，如果通信网存在复用2M板告警，则推断出安控装置信号丢失；
4)、如果通信通道为复用2M通道，如果通信网存在告警且不是复用2M板告警，则判定通信通道故障；
5)、如果存在通信通道故障，则根据通信通道的路由涉及的板卡或者光路的告警信息判定具体的故障原因。
18.根据权利要求17所述的电力通信与电网二次耦合故障定位、风险评估系统，其特征在于，步骤S23还包括：
S234、通信网元风险情况进行综合风险分析：
1)、如果通信通道为专用纤芯通道，且安控装置无通信通道告警，通信网无相关告警，则对应通信通道风险值RR由相关光缆风险值生成；
2)、如果通信通道为复用2M通道，且安控装置无通信通道告警，通信通道无告警信息，则对应通信通道风险值RR由相关光缆及通信设备风险值生成；
S235、根据安控装置的运行状态，以及通信通道和安控装置的关联关系，在关联节点中进行计算和综合判断，将正常运行安控业务的风险值设置为相关通信通道的风险值。
19.根据权利要求11所述的电力通信与电网二次耦合故障定位、风险评估系统，其特征在于，输出模块根据将各资源节点的状态，将关联节点计算结果转换为判断结论，将判断结论输出的步骤，具体包括：
S31、线路保护状态判断：
1)、一条线路有两套保护装置：如果两套保护装置都有告警，则判断为中断；如果只有一套保护装置有告警，则判断为失备；否则判断为正常；
2)、一条线路只有一套保护装置：如果保护装置有告警，则判断为中断，否则判断为正常；
S32、安控通道状态判断：
1)、如果一条安控通道有两套安控装置：如果两套安控装置都有告警，则判断为中断；如果只有一套安控装置有告警，则判断为失备；否则判断为正常；
2)、如果一条安控通道只有一套安控装置：如果装置有告警，则判断为中断，否则判断为正常。
20.根据权利要求19所述的电力通信与电网二次耦合故障定位、风险评估系统，其特征在于，所述根据将各资源节点的状态，将关联节点计算结果转换为判断结论，将判断结论输出的步骤，还包括：
S33、线路保护通信风险判断：
1)、一条线路有两套保护装置：则线路保护风险值由两套保护装置风险综合计算，计算方法为其中为第i套保护装置通信通道风险值；
2)、一条线路只有一套保护装置：则线路保护风险值等于对应保护装置通信通道风险值；
3)、当风险值大于预设门限值，则产生告警信息；
S34、安控风险判断：
1)、如果一条安控通道有两套安控装置：则安控通道风险值由两套安控装置风险综合计算，计算方法为其中为第i套安控通道通信通道风险值；
2)、一条如果安控通道只有一套安控装置：则安控通道风险值由对应安控装置确定；
3)、当风险值大于预设门限值，则产生告警信息。
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| Publication number | Publication date |
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| CN115913897A (zh) | 2023-04-04 |
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