基于雪崩测试的变电站监控系统性能评价方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010445722.3 (22)申请日 2020.05.22 (71)申请人 国网河北省电力有限公司电力科学 研究院 地址 050021 河北省石家庄市体育南大街 238号 申请人 国网河北能源技术服务有限公司 国家电网有限公司 (72)发明人 李均强李宣义栗会峰王献志 李铁成赵宇皓 (74)专利代理机构 石家庄新世纪专利商标事务 所有限公司 13100 代理人 彭锂 (51)Int.Cl. H02J 13/00(2006.01) H02H 7/26(2006.01) G0。

2、1R 35/00(2006.01) (54)发明名称 一种基于雪崩测试的变电站监控系统性能 评价方法 (57)摘要 本发明涉及一种基于雪崩测试的变电站监 控系统性能评价方法， 同时对遥信信号进行置位 以及对遥测信号进行置数， 同时实现遥信雪崩模 拟与遥测雪崩模拟， 在模拟过程中， 进行不同等 级的遥信雪崩模拟与遥测雪崩模拟， 监测被测变 电站的状态， 得出该被测变电站监控系统的性能 等级。 本发明可以直观的看出变电站监控系统的 性能情况， 方便电力公司评价变电站监控系统性 能。 权利要求书3页 说明书7页 附图1页 CN 111614162 A 2020.09.01 CN 111614162 。

3、A 1.一种基于雪崩测试的变电站监控系统性能评价方法， 其特征在于： 同时对遥信信号 进行置位以及对遥测信号进行置数， 同时实现遥信雪崩模拟与遥测雪崩模拟， 在模拟过程 中， 进行不同等级的遥信雪崩模拟与遥测雪崩模拟， 监测被测变电站的状态， 得出该被测变 电站监控系统的性能等级。 2.根据权利要求1所述的一种基于雪崩测试的变电站监控系统性能评价方法， 其特征 在于： 所述遥信雪崩模拟为对遥信信号进行置位， 从每几秒发送一个遥信变位到每秒发送 数千个遥信变位， 实现不同等级的遥信雪崩模拟； 所述遥测雪崩模拟为通过遥测置数方式， 实现从几秒发送一个变化遥测到每秒数百数 千个变化遥测， 实现不同等。

4、级的遥测雪崩模拟。 3.根据权利要求1所述的一种基于雪崩测试的变电站监控系统性能评价方法， 其特征 在于： 其包括以下步骤， (1)设定遥信雪崩密度和遥测雪崩密度的比例； (2)在步骤(1)设定的比例下， 逐步增大遥信雪崩密度和遥测雪崩密度， 进行雪崩测试， 测得开始丢遥信、 遥测信号或雪崩测试检查项目出现问题时的最小综合雪崩密度 (lost)， 得出变电站监控系统性能等级。 4.根据权利要求2所述的一种基于雪崩测试的变电站监控系统性能评价方法， 其特征 在于： 步骤(1)中， 所述遥信雪崩密度为： 其中， yx为遥信雪崩密度； T为雪崩持续时间； Nyx为雪崩持续时间内， 发送遥信变位个数；。

5、 步骤(1)中， 所述遥测雪崩密度为： 其中， yc为遥测雪崩密度； T为雪崩持续时间； Nyc为雪崩持续时间内， 发送变化遥测个数。 5.根据权利要求4所述的一种基于雪崩测试的变电站监控系统性能评价方法， 其特征 在于： 步骤(1)中， 遥信雪崩密度和遥测雪崩密度的比例为： 其中， Nyc为雪崩持续时间内， 发送变化遥测个数； Nyx为雪崩持续时间内， 发送遥信变位个数。 6.根据权利要求5所述的一种基于雪崩测试的变电站监控系统性能评价方法， 其特征 在于： 步骤(2)中， 综合雪崩密度为： yx+* yc yx+ * yx (6) 权利要求书 1/3 页 2 CN 111614162 A 。

6、2 其中， 为综合雪崩密度； 为被测试变电站内遥测个数与遥信个数比值； 为遥信、 遥测雪崩性能影响因子比； yc为遥测雪崩密度； yx为遥信雪崩密度。 7.根据权利要求6所述的一种基于雪崩测试的变电站监控系统性能评价方法， 其特征 在于： 其中，yc为遥测雪崩性能影响因子； yx为遥测雪崩性能影响因子； 为遥信、 遥测雪崩性能影响因子比；yc、 yx为关于雪崩密度 x的统计值。 8.根据权利要求3所述的一种基于雪崩测试的变电站监控系统性能评价方法， 其特征 在于： 步骤(2)中， 所述变电站监控系统性能等级分为四个等级： 优即 1、 良即 2、 中即 3、 差即 4； 其中， 为变电站监控系统。

7、性能等级。 9.根据权利要求8所述的一种基于雪崩测试的变电站监控系统性能评价方法， 其特征 在于： 对于相同电压等级变电站监控系统： abc (8)； 对于不同电压等级变电站监控系统， 雪崩性能等级分界点数值a、 b和c不同， 每个雪崩 性能等级分界点数值都随电压等级升高而增大。 10.根据权利要求3所述的一种基于雪崩测试的变电站监控系统性能评价方法， 其特征 在于： 所述雪崩测试检查项目包括以下内容： (1)在模拟调度主站系统、 监控后台检查是否有漏报、 误报雪崩测试遥信或遥测信号； (2)在雪崩模拟进行期间， 在监控后台进行遥控操作， 检查对应装置是否正确动作， 检 查模拟调度主站是否正确。

8、反应； (3)在雪崩模拟进行期间， 进行实际遥测刷新， 检查监控后台与模拟调度主站是否正确 反应； (4)在雪崩模拟进行期间， 进行实际保护动作， 检查监控后台与模拟调度主站是否正确 反应； (5)在雪崩模拟进行期间， 进行实际召唤保护定值， 检查功能是否正常； 权利要求书 2/3 页 3 CN 111614162 A 3 (6)在雪崩模拟进行期间， 进行实际连锁验证， 检查功能是否正常； (7)在雪崩模拟进行期间， 检查站层设备CPU负荷率、 网络负荷率、 内存占用率和系统响 应时间是否正常。 权利要求书 3/3 页 4 CN 111614162 A 4 一种基于雪崩测试的变电站监控系统性能。

9、评价方法 技术领域 0001 本发明属于电网技术领域， 更准确地说属于电力调度自动化系统中变电站监控系 统性能测试评价领域， 本发明涉及一种基于雪崩测试的变电站监控系统性能评价方法。 背景技术 0002 根据变电站调度自动化系统网络数据流量情况， 变电站运行状态可分为： 正常状 态、 紧急状态、 危急状态。 0003 信号的准确性与及时性对于电网而言至关重要， 是电网安全运行的基础， 由此变 电站监控系统性能显得尤为关键。 0004 紧急状态下， 例如在部分变电站在故障跳闸， 尤其母线掉闸时， 信号集中上送， 由 于变电站监控系统性能不足， 导致部分信号丢失或错误。 而变电站危急状态时， 变电。

10、站短时 间收到包括线路跳闸、 远切、 电压崩溃、 频率下降等大量数据， 此时若监控系统故障， 容易造 成远动信息丢失甚至远动中断， 有可能由此导致故障扩大等。 所以对变电站监控系统性能 进行科学评价具有重要意义。 发明内容 0005 本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足， 提供一种基于雪崩测试 的变电站监控系统性能评价方法， 可以直观的看出变电站监控系统的性能情况， 方便电力 公司评价变电站监控系统性能。 0006 本发明解决其技术问题所采取的技术方案为： 同时对遥信信号进行置位以及对遥 测信号进行置数， 同时实现遥信雪崩模拟与遥测雪崩模拟， 在模拟过程中， 进行不同等级的 遥信雪。

11、崩模拟与遥测雪崩模拟， 监测被测变电站的状态， 得出该被测变电站监控系统的性 能等级。 0007 进一步地， 所述遥信雪崩模拟为对遥信信号进行置位， 从每几秒发送一个遥信变 位到每秒发送数千个遥信变位， 实现不同等级的遥信雪崩模拟； 0008 所述遥测雪崩模拟为通过遥测置数方式， 实现从几秒发送一个变化遥测到每秒数 百数千个变化遥测， 实现不同等级的遥测雪崩模拟。 0009 进一步地， 其包括以下步骤， 0010 (1)设定遥信雪崩密度和遥测雪崩密度的比例； 0011 (2)在步骤(1)设定的比例下， 逐步增大遥信雪崩密度和遥测雪崩密度， 进行雪崩 测试， 测得开始丢遥信、 遥测信号或雪崩测试。

12、检查项目出现问题时的最小综合雪崩密度 (lost)， 得出变电站监控系统性能等级。 0012 进一步地， 步骤(1)中， 所述遥信雪崩密度为： 0013 0014 其中， yx为遥信雪崩密度； 说明书 1/7 页 5 CN 111614162 A 5 0015 T为雪崩持续时间； 0016 Nyx为雪崩持续时间内， 发送遥信变位个数； 0017 步骤(1)中， 所述遥测雪崩密度为： 0018 0019 其中， yc为遥测雪崩密度； 0020 T为雪崩持续时间； 0021 Nyc为雪崩持续时间内， 发送变化遥测个数。 0022 进一步地， 步骤(1)中， 遥信雪崩密度和遥测雪崩密度的比例为： 0。

13、023 0024 其中， Nyc为雪崩持续时间内， 发送变化遥测个数； 0025 Nyx为雪崩持续时间内， 发送遥信变位个数。 0026 进一步地， 步骤(2)中， 综合雪崩密度为： 0027 yx+* yc yx+ * yx (6) 0028 其中， 为综合雪崩密度； 0029 为被测试变电站内遥测个数与遥信个数比值； 0030 为遥信、 遥测雪崩性能影响因子比； 0031 yc为遥测雪崩密度； 0032 yx为遥信雪崩密度。 0033进一步地， 0034 其中，yc为遥测雪崩性能影响因子； 0035 yx为遥测雪崩性能影响因子； 0036 为遥信、 遥测雪崩性能影响因子比；yc、 yx为关。

14、于雪崩密度 x的统计值。 0037 进一步地， 步骤(2)中， 所述变电站监控系统性能等级分为四个等级： 优即 1、 良 即 2、 中即 3、 差即 4； 0038 0039 其中， 为变电站监控系统性能等级。 0040 进一步地， 对于相同电压等级变电站监控系统： 0041 abc (8)； 0042 对于不同电压等级变电站监控系统， 雪崩性能等级分界点数值a、 b和c不同， 每个 说明书 2/7 页 6 CN 111614162 A 6 雪崩性能等级分界点数值都随电压等级升高而增大。 0043 进一步地， 所述雪崩测试检查项目包括以下内容： 0044 (1)在模拟调度主站系统、 监控后台检。

15、查是否有漏报、 误报雪崩测试遥信或遥测信 号； 0045 (2)在雪崩模拟进行期间， 在监控后台进行遥控操作， 检查对应装置是否正确动 作， 检查模拟调度主站是否正确反应； 0046 (3)在雪崩模拟进行期间， 进行实际遥测刷新， 检查监控后台与模拟调度主站是否 正确反应； 0047 (4)在雪崩模拟进行期间， 进行实际保护动作， 检查监控后台与模拟调度主站是否 正确反应； 0048 (5)在雪崩模拟进行期间， 进行实际召唤保护定值， 检查功能是否正常； 0049 (6)在雪崩模拟进行期间， 进行实际连锁验证， 检查功能是否正常； 0050 (7)在雪崩模拟进行期间， 检查站层设备CPU负荷率。

16、、 网络负荷率、 内存占用率和系 统响应时间是否正常。 0051 本发明的有益效果： 0052 1.本发明采取软件命令置位方式实现对遥信信号模拟， 采取软件命令置数方式进 行遥测模拟， 通过逐步增大遥信、 遥测雪崩密度， 实现不同等级的遥信、 遥测雪崩模拟， 测试 过程不依赖实际间隔层设备， 实现方便。 0053 2.本发明根据被测变电站监控系统实际情况选择合适的遥信、 遥测比例与个数进 行模拟， 更加真实的反应变电站情况。 0054 3.本发明对于不同电压等级变电站监控系统， 判断性能等级的参数要求不同， 更 加符合实际情况。 0055 4.依据雪崩测试评测结果即优、 良、 中、 差， 可以。

17、非常直观的看出变电站监控系统 的性能情况， 方便电力公司评价变电站监控系统性能， 并促使设备厂商逐步提升设备性能 水平。 附图说明 0056 图1为本发明变电站监控系统雪崩测试环境图； 0057 图2为本发明变电站监控系统性能等级评定图。 具体实施方式 0058 下面结合实施例对本发明作进一步的详述， 但本发明的范围并不仅仅局限于此， 其要求保护的范围记载于权利要求的权项中。 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。 以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性 的， 。

18、决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。 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。 0059 如图1-图2所示， 本发明的整体思路为： 同时对遥信信号进行置位以及对遥测信号 说明书 3/7 页 7 CN 111614162 A 7 进行置数， 同时实现遥信雪崩模拟与遥测雪崩模拟， 在模拟过程中， 进行不同等级的遥信雪 崩模拟与遥测雪崩模拟， 监测被测变电站的状态， 得出该被测变电站监控系统的性能等级。 0060 所述遥信雪崩模拟为采取软件命令方式对遥信信号进行置位， 从每几秒发送一个 遥信变位到每秒发送数千个遥。

19、信变位， 实现不同等级的遥信雪崩模拟； 0061 所述遥测雪崩模拟为通过软件命令方式进行遥测置数方式， 实现从几秒发送一个 变化遥测到每秒数百数千个变化遥测， 实现不同等级的遥测雪崩模拟。 0062 其中遥信雪崩模拟和遥测雪崩模拟中的具体的数量和频率可以根据需要进行配 置。 0063 在同一时刻采取软件命令对遥信信号进行置位同时对遥测信号进行置数， 实现遥 信雪崩与遥测雪崩模拟。 0064 根据实际情况选择合适的遥信、 遥测比例与个数进行模拟， 能够更加真实的反应 变电站情况， 以某500kV变电站为例， 经统计变电站遥信、 遥测平均数， 比例为7:1。 0065 本实施例具体包括以下步骤， 。

20、0066 (1)结合被测变电站监控系统遥信、 遥测实际情况， 设定遥信雪崩密度和遥测雪崩 密度的比例； 0067 (2)在步骤(1)设定的比例下， 逐步增大遥信雪崩密度和遥测雪崩密度， 进行雪崩 测试， 测得开始丢遥信、 遥测信号或雪崩测试检查项目出现问题时的最小综合雪崩密度 (lost)， 得出变电站监控系统性能等级。 0068 对 “当开始丢遥信、 遥测信号或雪崩测试检查项目出现问题时” ， 进行解释， 就是当 这两种情况出现任意一种时， 即出现开始丢遥信、 遥测信号这一种情况， 出现雪崩测试检查 项目出现问题这一种情况， 或者二者同时都出现， 出现这三种情况时， 则记录当时的最小综 合雪。

21、崩密度 (lost)。 0069 其中出现开始丢遥信、 遥测信号这一种情况为， 遥信、 遥测两种信号丢失其中任意 一种信号则认为是符合此种情况， 包括丢失遥信信号、 丢失遥测信号或者同时丢失上述两 种信号。 0070 步骤(1)中， 所述遥信雪崩密度为： 0071 0072 其中， yx为遥信雪崩密度； 本发明可以通过不同的遥信雪崩密度， 来实现不同等级 遥信雪崩模拟； 0073 T为雪崩持续时间； 0074 Nyx为雪崩持续时间T内， 发送遥信变位个数； 0075 步骤(1)中， 所述遥测雪崩密度为： 0076 0077 其中， yc为遥测雪崩密度； 本发明可以通过不同的遥测雪崩密度， 来实。

22、现不同等级 遥测雪崩模拟； 0078 T为雪崩持续时间； 0079 Nyc为雪崩持续时间T内， 发送变化遥测个数。 说明书 4/7 页 8 CN 111614162 A 8 0080 步骤(1)中， 根据上述公式(1)和公式(2)， 遥信雪崩密度和遥测雪崩密度的比例 为： 0081 0082 其中， Nyc为雪崩持续时间内， 发送变化遥测个数； 0083 Nyx为雪崩持续时间内， 发送遥信变位个数。 0084 当同时进行遥信、 遥测雪崩测试时， 根据公式(1)(2)(3)， 有 0085 yc * yx (4) 0086 遥信、 遥测雪崩性能影响因子比为： 0087 0088 其中，yc为遥测。

23、雪崩性能影响因子； 0089 yx为遥测雪崩性能影响因子； 0090 为遥信、 遥测雪崩性能影响因子比。 即1个单位遥测密度与个单位遥信密度对 监控系统系统影响相同。 yc、 yx为关于雪崩密度 x的统计值， 可通过大量雪崩测试验获得， 一般情况下取 yx1。 0091 举例对上述公式进行说明， 比如当遥测雪崩密度数值为100， 与遥信雪崩密度为 200对变电站监控系统的性能影响相同， 那么就为2( yc2、 yx1)； 经大量类似试验就 能得到与雪崩密度 x的关系， 然后统计成数据表格。 实际变电站监控系统性能评价试验 时就可以通过查表等方式可得到的数值。 0092 综合雪崩密度定义： 根据。

24、对监控系统性能的影响， 根据式(4)、 (5)将遥测雪崩密度 也转换为遥信雪崩密度， 步骤(2)中， 综合雪崩密度为： 0093 yx+* yc yx+ * yx (6) 0094 其中， 为综合雪崩密度； 0095 为被测试变电站内遥测个数与遥信个数比值； 参照公式(3)； 0096 为遥信、 遥测雪崩性能影响因子比； 即当发送遥测雪崩密度为yc对监控系统性 能影响， 相当于遥信雪崩密度为* yc的遥信雪崩对监控系统影响； 0097 yc为遥测雪崩密度； 0098 yx为遥信雪崩密度。 0099 步骤(2)中， 所述变电站监控系统性能等级 分为四个等级： 优即 1、 良即 2、 中即 3、 。

25、差即 4； 0100 0101 其中， 为变电站监控系统性能等级。 0102 (lost)为雪崩测试时， 逐步增大遥信雪崩密度、 遥信雪崩密度(按照比例)， 测得 说明书 5/7 页 9 CN 111614162 A 9 遥信、 遥测信号丢失或雪崩测试检查项目出现问题的最小综合雪崩密度。 0103 a、 b、 c为三个综合雪崩密度关键数值， 为4个雪崩性能等级(优、 良、 中、 差)的分界 点， 对于相同电压等级变电站监控系统。 0104 abc (8) 0105 对于不同电压等级变电站监控系统， 雪崩性能等级分界点数值a、 b和c不同， a、 b和 c的具体取值可更加实际对变电站监控系统的要。

26、求进行设定， 每个雪崩性能等级分界点数 值都随电压等级升高而增大。 0106 以35kV、 110kV、 220kV、 500kV电压等级为例， 满足： 0107 0108 对于不同电压等级变电站， 雪崩性能等级分界点数值不同， 综合雪崩密度关键值 随电压等级升高而增大， 以35kV、 110kV、 220kV、 500kV电压等级为例， 满足： 0109 0110 依据雪崩测试评测结果， 优( 1)、 良( 2)、 中( 3)、 差( 4)， 可以非常直观 的看出变电站监控系统的性能情况， 方便电力公司评价变电站监控系统性能， 并促使设备 厂商逐步提升设备性能水平。 0111 本发明中， (。

27、lost)为雪崩测试时， 逐步增大遥信雪崩密度、 遥信雪崩密度(按照比 例)， 测得遥信、 遥测信号丢失或雪崩测试检查项目出现问题的最小综合雪崩密度， 也就是 如果产生遥信或遥测信号丢失或雪崩测试检查项目出现问题中任一一种状况时， 对应的最 小综合雪崩密度为用于判定 的 (lost)。 0112 其中， 所述雪崩测试检查项目包括以下内容： 0113 (1)在模拟调度主站系统、 监控后台检查是否有漏报、 误报雪崩测试遥信或遥测信 号； 0114 (2)在雪崩模拟进行期间， 在监控后台进行遥控操作， 检查对应装置是否正确动 作， 检查模拟调度主站是否正确反应； 0115 (3)在雪崩模拟进行期间，。

28、 进行实际遥测刷新， 检查监控后台与模拟调度主站是否 正确反应； 0116 (4)在雪崩模拟进行期间， 进行实际保护动作， 检查监控后台与模拟调度主站是否 正确反应； 0117 (5)在雪崩模拟进行期间， 进行实际召唤保护定值， 检查功能是否正常； 0118 (6)在雪崩模拟进行期间， 进行实际连锁验证， 检查功能是否正常； 0119 (7)在雪崩模拟进行期间， 检查站层设备CPU负荷率、 网络负荷率、 内存占用率和系 说明书 6/7 页 10 CN 111614162 A 10 统响应时间是否正常如果出现上述(1)-(7)任意一条情况时， 认为是产生雪崩测试检查项 目出现问题的状况。 012。

29、0 本发明根据被测变电站监控系统情况， 通过不同等级的雪崩测试， 模拟电网的正 常状态、 紧急状态、 危机状态， 结合电压等级， 并根据监控系统的不同反应， 对变电站监控系 统性能进行评级。 0121 对所公开的实施例的上述说明， 使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的， 本文中所定义的 一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下， 在其他实施例中实现。 因此， 本发明 将不会被限制于本文所示的这些实施例， 而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一 致的最宽的范围。 说明书 7/7 页 11 CN 111614162 A 11 图1 图2 说明书附图 1/1 页 12 CN 111614162 A 12 。