本發(fā)明涉及一種基于信息融合的智能變電站防誤閉鎖方法，適用于智能變電站防誤閉鎖系統(tǒng)。
背景技術：
智能變電站內防誤閉鎖系統(tǒng)大多使用到了測控裝置、電腦鑰匙、數據庫、網絡等，編制防誤閉鎖邏輯，進行操作票的編制、模擬預演等操作。根據采集到設備位置信息，來確定當前操作是否符合防誤閉鎖規(guī)則。
目前公開的智能變電站防誤閉鎖方法或防誤閉鎖系統(tǒng)，都是假設站內設備運行工況是良好的，但是沒有對設備的實際運行工況進行檢測。所以，其防誤閉鎖方法或防誤閉鎖系統(tǒng)，是一種盲控，不安全。
采用信息融合技術，對變電站內的斷路器、母線、電力變壓器、隔離開關、接地開關等設備的多源信息進行融合，識別設備運行工況后，再考慮防誤閉鎖邏輯，則解決了盲控設備的問題。
技術實現要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種基于信息融合技術的智能變電站防誤閉鎖方法，它能夠在設備在線監(jiān)測數據的基礎上，同時綜合變電站內設備所處的電網拓撲結構信息，采用信息融合技術來確定設備運行工況，再進行防誤閉鎖操作。這種防誤閉鎖方法解決了設備盲控的問題。
本發(fā)明所采用的技術方案如下：
一種基于信息融合的智能變電站防誤閉鎖方法，其特征在于：
所述智能變電站防誤閉鎖方法先對智能變電站內設備和電網拓撲結構建模，生成防誤閉鎖邏輯，在開票、預演、操作過程中，監(jiān)控一次設備的位置信息和站內的電網拓撲結構，同時監(jiān)控一次設備運行工況，通過信息融合保證智能變電站防誤閉鎖順利執(zhí)行。
一種基于信息融合的智能變電站防誤閉鎖方法，其特征在于，所述智能變電站防誤閉鎖方法包括以下步驟：
(1)對變電站內一次設備和電網拓撲結構建模；
(2)通過現場的測控裝置獲取變電站一次設備的位置信息和一次設備運行參數；
(3)獲取變電站一次設備所處的環(huán)境信息和設備的維修計劃；
(4)根據變電站主接線圖得到電網的拓撲結構信息；
(5)根據步驟(1)得到的變電站一次設備模型、步驟(2)得到的一次設備位置信息和步驟(4)得到的拓撲結構信息生成防誤閉鎖邏輯；
(6)根據步驟(4)得到的電網的拓撲結構信息，計算出母線、電力變壓器、斷路器、隔離開關、地刀一次設備的運行工況；
(7)在對操作票的開票、預演、操作過程中，融合步驟(2)采集的一次設備運行參數和步驟(6)計算得到的一次設備運行工況，監(jiān)控一次設備的運行工況；
(8)在對操作票的開票、預演、操作過程中，如果符合步驟(5)生成的防誤閉鎖邏輯且一次設備運行工況良好，則順利執(zhí)行操作票；否則，不能繼續(xù)操作。
本發(fā)明進一步包括以下優(yōu)選方案：
在步驟(1)中，所建立的變電站內一次設備模型包括一次設備的屬性信息和電網拓撲結構信息，電網拓撲結構信息標明了一次設備之間的連接關系；其中一次設備的屬性信息包括一次設備的位置信息、一次設備運行參數、一次設備所處的環(huán)境信息和一次設備的維修計劃，電網拓撲結構信息包括該一次設備與其他一次設備的連接關系和連接方式。
在步驟(5)中，所述的防誤閉鎖邏輯，指將五防邏輯和自定義的防誤閉鎖規(guī)則。
在步驟(7)中，根據步驟(2)測控裝置采集的一次設備運行參數和步驟(6)計算得到的一次設備運行工況，采用信息融合評估一次設備健康狀態(tài)；一次設備健康狀態(tài)分為正常、注意、異常、嚴重，當一次設備處于注意、異常、嚴重狀態(tài)時，則認為一次設備為不良狀態(tài)；只有一次設備處于正常狀態(tài)時，才表明一次設備為工況良好；其中，采用信息融合評估設備健康狀態(tài)的計算方法如下：
S為設備健康狀態(tài)的評分，百分制，取值范圍(0,100]，正常狀態(tài)的評分范圍為(85,100],注意狀態(tài)的評分范圍為(70,85]，異常狀態(tài)的評分范圍為(60,70]，嚴重狀態(tài)的評分范圍為(0,60]；
當設備處于正常、注意、異常狀態(tài)時，采用公式(1)進行計算；
當設備處于嚴重狀態(tài)時，采用公式(2)進行計算；
SA為設備狀態(tài)的基礎得分，當設備處于正常狀態(tài)時，取值為100；當設備處于注意狀態(tài)時，取值為85；當設備處于異常狀態(tài)時，取值為70；當設備處于嚴重狀態(tài)時，取值為60；
A，B為設備的模擬量和數字量對設備健康狀態(tài)的影響系數；α，β為設備的模擬量和數字量對設備的貢獻系數；g(α,β)為設備的模擬量和數字量對設備健康狀態(tài)的影響分數。
設備的模擬量和數字量對設備健康狀態(tài)的影響系數A，B的計算方式如下。
n為描述設備模擬量的個數，m為描述設備數字量的個數；
ka為設備模擬量處于嚴重狀態(tài)的個數，kb為設備數字量處于嚴重狀態(tài)的個數。
g(α,β)＝α+β (7)。
本發(fā)明所提供的智能變電站防誤閉鎖方法，在原來防誤閉鎖的基礎上，對站內設備采用信息融合技術評估了設備運行工況，保證在防誤閉鎖操作時設備的工況良好，增加了安全性。
附圖說明
圖1是本發(fā)明基于信息融合技術的智能變電站防誤閉鎖方法的流程示意圖。
具體實施方式
下面根據說明書附圖并結合具體實例對本發(fā)明的技術方案作進一步詳細說明。
如圖1所示為本發(fā)明的智能變電站防誤閉鎖方法示意圖，基于信息融合技術的智能變電站防誤閉鎖方法具體包括如下步驟：
(1)對變電站內一次設備和電網拓撲結構建模。一次設備主要屬性有設備的位置信息，設備的物理參數(如電壓、電流、溫度、壓力等)，設備所處的環(huán)境信息(如山火、雷電、霧霾等)，設備的維修計劃等。電網拓撲結構信息包括該設備與其他設備的連接關系，以何種方式進行連接的。所建立的變電站內一次設備模型包括一次設備的屬性信息和電網拓撲結構信息，電網拓撲結構信息標明了一次設備之間的連接關系；其中一次設備的屬性信息包括一次設備的位置信息、一次設備運行參數、一次設備所處的環(huán)境信息和一次設備的維修計劃，電網拓撲結構信息包括該一次設備與其他一次設備的連接關系和連接方式。
(2)設備的位置信息和參數通過現場的測控裝置獲??；
(3)設備所處的環(huán)境信息和設備的維修計劃，從生產系統(tǒng)中的環(huán)境信息和生產計劃獲??；
(4)電網的拓撲結構信息通過變電站主接線圖內容獲取，主要是設備間的互連關系；
(5)根據變電站設備模型生成防誤閉鎖邏輯；所述的防誤閉鎖邏輯，指將五防邏輯和自定義的防誤閉鎖規(guī)則。
(6)根據電網拓撲結構，計算斷路器當前的分合閘狀態(tài)，計算出母線、電力變壓器、斷路器、隔離開關、地刀等設備的運行工況。
(7)在開票、預演、操作過程中，監(jiān)控母線、電力變壓器、斷路器、隔離開關、地刀等設備的運行工況。
根據步驟(2)測控裝置采集的一次設備運行參數和步驟(6)計算得到的一次設備運行工況，采用信息融合評估一次設備健康狀態(tài)；一次設備健康狀態(tài)分為正常、注意、異常、嚴重，當一次設備處于注意、異常、嚴重狀態(tài)時，則認為一次設備為不良狀態(tài)；只有一次設備處于正常狀態(tài)時，才表明一次設備為工況良好；其中，采用信息融合評估設備健康狀態(tài)的計算方法如下：
S為設備健康狀態(tài)的評分，百分制，取值范圍(0,100]，正常狀態(tài)的評分范圍為(85,100],注意狀態(tài)的評分范圍為(70,85]，異常狀態(tài)的評分范圍為(60,70]，嚴重狀態(tài)的評分范圍為(0,60]；
當設備處于正常、注意、異常狀態(tài)時，采用公式(1)進行計算；
當設備處于嚴重狀態(tài)時，采用公式(2)進行計算；
SA為設備狀態(tài)的基礎得分，當設備處于正常狀態(tài)時，取值為100；當設備處于注意狀態(tài)時，取值為85；當設備處于異常狀態(tài)時，取值為70；當設備處于嚴重狀態(tài)時，取值為60；
A，B為設備的模擬量和數字量對設備健康狀態(tài)的影響系數；α，β為設備的模擬量和數字量對設備的貢獻系數；g(α,β)為設備的模擬量和數字量對設備健康狀態(tài)的影響分數。
設備的模擬量和數字量對設備健康狀態(tài)的影響系數A，B的計算方式如下。
n為描述設備模擬量的個數，m為描述設備數字量的個數；
ka為設備模擬量處于嚴重狀態(tài)的個數，kb為設備數字量處于嚴重狀態(tài)的個數。
g(α,β)＝α+β (7)。
(8)如果閉鎖邏輯正確且設備運行工況良好，則順利執(zhí)行。否則，不能繼續(xù)操作。
下面通過一個具體實施例對前述的基于信息融合技術的智能變電站防誤閉鎖方法進行介紹：
步驟1：建立變電站內設備的模型
變電站內設備模型包括設備的屬性信息和電網拓撲結構信息。設備的屬性信息包括設備的名稱，設備的物理參數(如電壓、電流、溫度、壓力等)，設備所處的環(huán)境信息(如山火、雷電、霧霾等)，設備的維修計劃等。電網拓撲結構信息包括該設備與其他設備的連接關系，以何種方式進行連接的。
設備模型以xml格式文件描述。
步驟2：獲取現場的設備運行參數
設備的物理參數通過現場的設備狀態(tài)監(jiān)測裝置獲取。
步驟3：獲取設備的環(huán)境信息和運維計劃
在生產系統(tǒng)中獲取設備的環(huán)境信息和生產計劃信息。
步驟4：獲取電網拓撲結構信息
通過變電站的主接線圖獲取電網拓撲結構信息，這些信息描述了設備間的互聯(lián)關系。例如，主變的高壓側與哪個斷路器相連接，母線與哪些斷路器相連接。
步驟5：生成防誤閉鎖邏輯
根據以上信息生成防誤閉鎖邏輯，存儲在xml格式文件中。防誤閉鎖邏輯包括五防標準邏輯和一些自定義的訪問閉鎖規(guī)則。
步驟6：計算設備運行工況
根據變電站設備模型和數據，對設備運行工況進行計算。計算時，基于信息融合技術，采集設備的位置信息、運行參數等，評估設備的健康狀態(tài)。健康狀態(tài)分為正常、注意、異常、嚴重。當設備處于注意、異常、嚴重狀態(tài)時，設備為不良狀態(tài)。只有當防誤閉鎖邏輯中涉及到的設備處于正常狀態(tài)時，才表明其工況良好。
步驟7：開票、預演、操作過程中監(jiān)控設備工況
在開票、預演、操作過程中，對防誤閉鎖邏輯涉及到的設備進行實時工況監(jiān)視。使設備處理“可視”范圍內。
步驟8：執(zhí)行判據
只有設備的防誤閉鎖邏輯正確和設備運行工況良好這兩者同時具備，才能執(zhí)行防誤閉鎖邏輯。
以上所述僅是發(fā)明的一種實施方式，應當指出：對于本技術領域的技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和調整，這些改進和調整均應視為本發(fā)明的保護范圍。
最后要說明的是，該基于信息融合技術的智能變電站防誤閉鎖方法的核心精神是在變電站防誤閉鎖邏輯執(zhí)行時，采用了信息融合技術，全方面地考慮了設備運行工況，使設備處于“可視”和可用狀態(tài)，避免了盲控，增加了防誤閉鎖的安全性。