故障处理信息获取方法和系统

1.一种故障处理信息获取方法，其特征在于，包括如下步骤：
从电网的保信系统中获取故障录波数据、以及保信系统针对所述故障录波数据所发出的保护动作，并根据所述故障录波数据和保护动作计算所述保护动作的正确率；所述从电网的保信系统中获取故障录波数据、以及保信系统针对所述故障录波数据所发出的保护动作，并根据所述故障录波数据和保护动作计算所述保护动作的正确率的步骤包括：
从电网的保信系统中获取故障录波数据、以及保信系统针对所述故障录波数据所发出的保护动作；
根据保信系统针对所述故障录波数据所发出的保护动作建立所述保护动作各过程的权重；其中，所述保护动作的过程包括保护动作主体、保护启动、选相、重合闸、测距；
根据保护动作各过程的权重、保护动作各过程的正确性以及保护动作各过程的参与标识计算各种保护动作的正确率；其中，所述保护动作的类型与故障录波数据的录波类型相对应；所述故障录波数据的录波类型包括集中录波，本保护录波，除集中录波、本保护录波以外的其他保护录波；
根据故障录波数据建立各种录波类型的权重，根据所述权重和各录波类型保护动作的正确率计算保信系统针对所述故障录波数据所发出的保护动作正确率；
通过历史录波数据的故障原因预判所述故障录波数据的故障原因；
根据所述正确率和故障原因获取故障处理信息结果。
2.根据权利要求1所述的故障处理信息获取方法，其特征在于，所述根据保护动作各过程的权重、保护动作各过程的正确性以及保护动作各过程的参与标识计算各种保护动作的正确率的过程包括：
获取保护动作各过程的权重、保护动作各过程的正确性以及保护动作各过程的参与标识；其中，所述保护动作各过程的权重之和为1；所述保护动作各过程的正确性取值为0，1，其中，0表示保护动作中该过程不正确，1表示保护动作中该过程正确；所述保护动作各过程的参与标识取值为0，1，其中，0表示保护动作中该过程不参与，1表示保护动作中该过程参与；
将所述保护动作各过程的权重、保护动作各过程的正确性以及保护动作各过程的参与标识代入类型正确率计算公式计算各种保护动作的正确率；其中，所述类型正确率计算公式为：
其中，A1、A2分别表示保护动作主体是否正确和保护动作主体参与标志，W1表示保护动作主体的权重；S1、S2分别表示保护启动是否正确和保护启动参与标志，W2表示保护启动的权重；O1、O2分别表示选相是否正确和选相参与标志，W3表示选相的权重；C1、C2分别表示重合闸是否正确和选相参与标志，W4表示重合闸的权重；D1、D2分别表示测距是否正确和选相参与标志，W5表示测距的权重；*表示乘号；Ri表示第i种保护动作的正确率。
3.根据权利要求1所述的故障处理信息获取方法，其特征在于，所述根据故障录波数据建立各种录波类型的权重，根据所述权重和各录波类型保护动作的正确率计算保信系统针对所述故障录波数据所发出的保护动作正确率的过程包括：
根据故障录波数据建立各种录波类型的权重；
将所述权重和各录波类型保护动作的正确率代入正确率计算公式计算保信系统针对故障录波数据所发出的保护动作正确率；其中，所述正确率计算公式为其中，R1表示集中录波的正确率，C
表示集中录波参与标志，其取值为0或者1，0表示集中录波不参与，1表示集中录波参与，WC表示集中录波的权重；R2表示本保护录波的正确率，O表示本保护录波参与标志，其取值为
0或者1，0表示本保护录波不参与，1表示集中录波参与，WO表示本保护录波的权重；R3表示其他保护录波的正确率，H表示其他保护录波参与标志，其取值为0或者1，0表示其他保护录波不参与，1表示集中录波参与，WP表示其他保护录波的权重；R表示保信系统针对故障录波数据所发出的保护动作正确率。
4.根据权利要求1所述的故障处理信息获取方法，其特征在于，所述通过历史录波数据的故障原因预判所述故障录波数据的故障原因的步骤包括：
获取故障录波数据中的电压数据和电流数据；
从所述电压数据和电流数据中获取设定时间段内的电压数据和电流数据，得到时间同步数据；
从所述时间同步数据中提取谐波数据后根据谐波数据的相位进行排序；
对排序后每相时间同步数据进行小波变换后，求时间同步数据每层小波系数的能量均值、能量方差和能量熵，并将每层小波系数的能量均值、能量方差和能量熵作为每层的特征值，排列所述特征值，形成每层小波系数对应的向量；
根据历史录波数据建立故障原因分类器，将每层小波系数对应的向量输入故障原因分类器判定其在所述故障原因分类器中所属的故障类别的百分比；
根据百分比预判所述向量对应的故障录波数据的故障原因。
5.根据权利要求1所述的故障处理信息获取方法，其特征在于，还包括：
通过短信或者邮件形式将所述故障处理信息结果发送至目标终端。
6.一种故障处理信息获取系统，其特征在于，包括：
计算模块，用于从电网的保信系统中获取故障录波数据、以及保信系统针对所述故障录波数据所发出的保护动作，并根据所述故障录波数据和保护动作计算所述保护动作的正确率；所述计算模块进一步用于：
从电网的保信系统中获取故障录波数据、以及保信系统针对所述故障录波数据所发出的保护动作；
根据保信系统针对所述故障录波数据所发出的保护动作建立所述保护动作各过程的权重；其中，所述保护动作的过程包括保护动作主体、保护启动、选相、重合闸、测距；
根据保护动作各过程的权重、保护动作各过程的正确性以及保护动作各过程的参与标识计算各种保护动作的正确率；其中，所述保护动作的类型与故障录波数据的录波类型相对应；所述故障录波数据的录波类型包括集中录波，本保护录波，除集中录波、本保护录波以外的其他保护录波；
根据故障录波数据建立各种录波类型的权重，根据所述权重和各录波类型保护动作的正确率计算保信系统针对所述故障录波数据所发出的保护动作正确率；
预判模块，用于通过历史录波数据的故障原因预判所述故障录波数据的故障原因；
获取模块，用于根据所述正确率和故障原因获取故障处理信息结果。
7.根据权利要求6所述的故障处理信息获取系统，其特征在于，所述预判模块进一步用于：
获取故障录波数据中的电压数据和电流数据；
从所述电压数据和电流数据中获取设定时间段内的电压数据和电流数据，得到时间同步数据；
从所述时间同步数据中提取谐波数据后根据谐波数据的相位进行排序；
对排序后每相时间同步数据进行小波变换后，求时间同步数据每层小波系数的能量均值、能量方差和能量熵，并将每层小波系数的能量均值、能量方差和能量熵作为每层的特征值，排列所述特征值，形成每层小波系数对应的向量；
根据历史录波数据建立故障原因分类器，将每层小波系数对应的向量输入故障原因分类器判定其在所述故障原因分类器中所属的故障类别的百分比；
根据百分比预判所述向量对应的故障录波数据的故障原因。
8.根据权利要求6所述的故障处理信息获取系统，其特征在于，还包括：
发送模块，用于通过短信或者邮件形式将所述故障处理信息结果发送至目标终端。

故障处理信息获取方法和系统\n技术领域\n[0001] 本发明涉及电力技术领域，特别是涉及一种故障处理信息获取方法和系统。\n背景技术\n[0002] 随着电力系统规模的日益扩大，电压等级的提高，电网故障作为电力系统中的重要组成部分，严重威胁着现代电力系统的安全运行。继电保护作为保证电网安全运行的第一道防线，在电力系统中占据了极其重要的地位。\n[0003] 传统的继电保护动作评价主要借助故障录波图、装置动作报文以及仿真实验数据等信息进行人为离线分析，分析手段单一，自动化水平低，分析时间长，这样便相关故障的处理信息难以得到及时获取。\n发明内容\n[0004] 基于此，有必要针对现有技术中，相关故障的处理信息难以得到及时获取的技术问题，提供一种故障处理信息获取方法和系统。\n[0005] 一种故障处理信息获取方法，包括如下步骤：\n[0006] 从电网的保信系统中获取故障录波数据、以及保信系统针对所述故障录波数据所发出的保护动作，并根据所述故障录波数据和保护动作计算所述保护动作的正确率；\n[0007] 通过历史录波数据的故障原因预判所述故障录波数据的故障原因；\n[0008] 根据所述正确率和故障原因获取故障处理信息结果。\n[0009] 一种故障处理信息获取系统，包括：\n[0010] 计算模块，用于从电网的保信系统中获取故障录波数据、以及保信系统针对所述故障录波数据所发出的保护动作，并根据所述故障录波数据和保护动作计算所述保护动作的正确率；\n[0011] 预判模块，用于通过历史录波数据的故障原因预判所述故障录波数据的故障原因；\n[0012] 获取模块，用于根据所述正确率和故障原因获取故障处理信息结果。\n[0013] 上述故障处理信息获取方法和系统，通过从电网的保信系统中获取故障录波数据、以及保信系统针对所述故障录波数据所发出的保护动作，计算所述保护动作的正确率，再通过历史录波数据的故障原因预判所述故障录波数据的故障原因，进一步根据所述正确率和故障原因获取故障处理信息结果；在电力系统继电保护过程中的故障处理信息可以得到全面分析的基础上，其分析结果还能及时获取，并将其发送至电网的调度员，使电网调度员可以根据所获取的分析结果更好地对电力系统进行维护，进一步提高电力系统的安全性能。\n附图说明\n[0014] 图1为一个实施例的故障处理信息获取方法流程图；\n[0015] 图2为一个实施例的故障分析报告的推送功能图；\n[0016] 图3为一个实施例的故障处理信息获取系统结构示意图；\n[0017] 图4为一个实施例的集中录波数据波形示意图；\n[0018] 图5为一个实施例的基于集中录波数据的保护动作分析结果示意图；\n[0019] 图6为一个实施例的集中录波文件、其他保护录波文件及本保护录波文件对应的保护动作的正确率分析示意图；\n[0020] 图7为一个实施例的故障原因预判结果示意图。\n具体实施方式\n[0021] 下面结合附图对本发明提供的故障处理信息获取方法和系统的具体实施方式进行详细描述。\n[0022] 参考图1，图1所示为一个实施例的故障处理信息获取方法流程图，包括如下步骤：\n[0023] S10，从电网的保信系统中获取故障录波数据、以及保信系统针对所述故障录波数据所发出的保护动作，并根据所述故障录波数据和保护动作计算所述保护动作的正确率；\n[0024] 上述步骤S10中，保信系统针对所述故障录波数据所发出的保护动作可以包括继电保护动作。报信系统一般可以正对不同类型的故障发出相应的保护动作；上述故障录波数据以及相应的保护动作均可以直接从保信系统中直接获取。\n[0025] S20，通过历史录波数据的故障原因预判所述故障录波数据的故障原因；\n[0026] 上述步骤S20中，历史录波数据可以从相关日志中获取，也可以从保信系统中获取。可以根据上述历史录波数据建立故障原因分类器，再利用上述故障原因分类器对故障录波数据所对应的故障原因进行预判。\n[0027] S30，根据所述正确率和故障原因获取故障处理信息结果。\n[0028] 本实施例提供的述故障处理信息获取方法，通过从电网的保信系统中获取故障录波数据、以及保信系统针对所述故障录波数据所发出的保护动作，计算所述保护动作的正确率，再通过历史录波数据的故障原因预判所述故障录波数据的故障原因，进一步根据所述正确率和故障原因获取故障处理信息结果；在电力系统继电保护过程中的故障处理信息可以得到全面分析的基础上，其分析结果还能及时获取，并将其发送至电网的调度员，使电网调度员可以根据所获取的分析结果更好地对电力系统进行维护，进一步提高电力系统的安全性能。\n[0029] 在一个实施例中，上述从电网的保信系统中获取故障录波数据、以及保信系统针对所述故障录波数据所发出的保护动作，并根据所述故障录波数据和保护动作计算所述保护动作的正确率的步骤可以包括：\n[0030] 从电网的保信系统中获取故障录波数据、以及保信系统针对所述故障录波数据所发出的保护动作；\n[0031] 根据保信系统针对所述故障录波数据所发出的保护动作建立所述保护动作各过程的权重；其中，所述保护动作的过程包括保护动作主体、保护启动、选相、重合闸、测距；\n[0032] 上述保护动作的各过程对电网正常运行的影响不同，因此每个过程都具有相对应的权重，上述权重可以根据相关专家的打分等评估方式进行建立；表1所示为本实施例的根据专家打分所建立的保护动作各过程的权重。\n[0033] 表1 保护动作各过程权重表\n[0034] \n过程 专家打分 权重\n保护动作主体 10 0.458\n[0035] \n保护启动 4 0.229\n选相 3 0.153\n重合闸 2 0.115\n测距 1 0.046\n[0036] 根据保护动作各过程的权重、保护动作各过程的正确性以及保护动作各过程的参与标识计算各种保护动作的正确率；其中，所述保护动作的类型与故障录波数据的录波类型相对应；所述故障录波数据的录波类型包括集中录波，本保护录波，除集中录波、本保护录波以外的其他保护录波；\n[0037] 作为一个实施例，上述根据保护动作各过程的权重、保护动作各过程的正确性以及保护动作各过程的参与标识计算各种保护动作的正确率的过程可以包括：\n[0038] 获取保护动作各过程的权重、保护动作各过程的正确性以及保护动作各过程的参与标识；其中，所述保护动作各过程的权重之和为1；所述保护动作各过程的正确性取值为\n0，1，其中，0表示保护动作中该过程不正确，1表示保护动作中该过程正确；所述保护动作各过程的参与标识取值为0，1，其中，0表示保护动作中该过程不参与，1表示保护动作中该过程参与；\n[0039] 将所述保护动作各过程的权重、保护动作各过程的正确性以及保护动作各过程的参与标识代入类型正确率计算公式计算各种保护动作的正确率；其中，所述类型正确率计算公式为：\n[0040] \n[0041] 其中，A1、A2分别表示保护动作主体是否正确和保护动作主体参与标志，W1表示保护动作主体的权重；S1、S2分别表示保护启动是否正确和保护启动参与标志，W2表示保护启动的权重；O1、O2分别表示选相是否正确和选相参与标志，W3表示选相的权重；C1、C2分别表示重合闸是否正确和选相参与标志，W4表示重合闸的权重；D1、D2分别表示测距是否正确和选相参与标志，W5表示测距的权重；*表示乘号；Ri表示第i种保护动作的正确率。\n[0042] 根据故障录波数据建立各种录波类型的权重，根据所述权重和各录波类型保护动作的正确率计算保信系统针对所述故障录波数据所发出的保护动作正确率。\n[0043] 作为一个实施例，上述根据故障录波数据建立各种录波类型的权重，根据所述权重和各录波类型保护动作的正确率计算保信系统针对所述故障录波数据所发出的保护动作正确率的过程可以包括：\n[0044] 根据故障录波数据建立各种录波类型的权重；\n[0045] 上述建立各种录波类型的权重可以根据相关专家的打分等评估方式进行建立；表\n2所示为本实施例的根据专家打分所建立的录波类型权重。\n[0046] 表2 录波类型权重表\n[0047] \n录波种类 专家打分 权重\n集中录波 10 0.571\n其他保护录波 5 0.285\n本保护录波 2.5 0.143\n[0048] 将所述权重和各录波类型保护动作的正确率代入正确率计算公式计算保信系统针对故障录波数据所发出的保护动作正确率；其中，所述正确率计算公式为其中，R1表示集中录波的正确率，C\n表示集中录波参与标志，其取值为0或者1，0表示集中录波不参与，1表示集中录波参与，WC表示集中录波的权重；R2表示本保护录波的正确率，O表示本保护录波参与标志，其取值为\n0或者1，0表示本保护录波不参与，1表示集中录波参与，WO表示本保护录波的权重；R3表示其他保护录波的正确率，H表示其他保护录波参与标志，其取值为0或者1，0表示其他保护录波不参与，1表示集中录波参与，WP表示其他保护录波的权重；*表示乘号；R表示保信系统针对故障录波数据所发出的保护动作正确率。\n[0049] 在一个实施例中，上述通过历史录波数据的故障原因预判所述故障录波数据的故障原因的步骤可以包括：\n[0050] 获取故障录波数据中的电压数据和电流数据；\n[0051] 从所述电压数据和电流数据中获取设定时间段内的电压数据和电流数据，得到时间同步数据；上述设定时间段即为设定起始时间进而终止时间的时间段，其可以根据保信系统的故障录波数据与相应的获取时间的关系进行具体时间段的设定。也可以选择故障录波数据样本中两个原始数据的波形文件，计算故障时间点，选择时间点前2个周波和时间点后10个周波，对齐采样频率，同一插值为5kHZ，形成可对比的原始数据。\n[0052] 从所述时间同步数据中提取谐波数据后根据谐波数据的相位进行排序；\n[0053] 对排序后每相时间同步数据进行小波变换后，求时间同步数据每层小波系数的能量均值、能量方差和能量熵，并将每层小波系数的能量均值、能量方差和能量熵作为每层的特征值，排列所述特征值，形成每层小波系数对应的向量；\n[0054] 根据历史录波数据建立故障原因分类器，将每层小波系数对应的向量输入故障原因分类器判定其在所述故障原因分类器中所属的故障类别的百分比；上述故障原因分类器的建立可以通过利用缩减训练集S进行SVM训练，得到最终的故障原因分类器，再将每层小波系数对应的向量输入故障原因分类器判定其在所述故障原因分类器中所属的故障类别的百分比，其中故障录波数据的故障原因可以判定为相应向量对应的高百分比的故障原因。\n[0055] 根据百分比预判所述向量对应的故障录波数据的故障原因。\n[0056] 在一个实施例中，上述故障处理信息获取方法还可以包括：\n[0057] 通过短信或者邮件形式将所述故障处理信息结果发送至目标终端；其中所述目标终端为电网调度员对应的目标终端，电网调度员可以通过上述目标终端将获取相应的故障处理信息结果。\n[0058] 本实施例中，上述故障处理信息结果可以以短信和邮件的方式推送给相关人员；也可以通过短信推送报告简要信息并提醒相关人员查看邮件，相应的邮件可以通过SMTP(Simple Mail Transfer Protocol，简单邮件传输协议)方式推送，邮件内容可以涵盖完整的故障分析报告。故障分析报告的推送功能图如2所示：针对电网的故障进行相关分析后，再对保信系统保护动作的正确性进行分析，进一步预测故障原因，再进行故障信息的推送，然后以邮件或者短信的形式发送至相关工作人员。\n[0059] 在一个实施例中，某故障时刻的集中录波文件、其他保护录波文件及本保护录波文件，根据上述故障处理信息获取方法计算出其保护动作的正确率，其中集中录波数据波形可以如图4所示，基于集中录波数据的保护动作分析结果可以如图5所示，系统综合可以分析确定集中录波文件、其他保护录波文件及本保护录波文件对应的保护动作的正确率，其分析过程可以如图6所示。对该故障时刻的录波文件根据上述故障处理信息获取方法进行故障原因预判，其预判结果可以图7所示。\n[0060] 参考图3，图3所示为一个实施例的故障处理信息获取系统结构示意图，包括：\n[0061] 计算模块10，用于从电网的保信系统中获取故障录波数据、以及保信系统针对所述故障录波数据所发出的保护动作，并根据所述故障录波数据和保护动作计算所述保护动作的正确率；\n[0062] 预判模块20，用于通过历史录波数据的故障原因预判所述故障录波数据的故障原因；\n[0063] 获取模块30，用于根据所述正确率和故障原因获取故障处理信息结果。\n[0064] 在一个实施例中，上述计算模块可以进一步用于：\n[0065] 从电网的保信系统中获取故障录波数据、以及保信系统针对所述故障录波数据所发出的保护动作；\n[0066] 根据保信系统针对所述故障录波数据所发出的保护动作建立所述保护动作各过程的权重；其中，所述保护动作的过程包括保护动作主体、保护启动、选相、重合闸、测距；\n[0067] 根据保护动作各过程的权重、保护动作各过程的正确性以及保护动作各过程的参与标识计算各种保护动作的正确率；其中，所述保护动作的类型与故障录波数据的录波类型相对应；所述故障录波数据的录波类型包括集中录波，本保护录波，除集中录波、本保护录波以外的其他保护录波；\n[0068] 根据故障录波数据建立各种录波类型的权重，根据所述权重和各录波类型保护动作的正确率计算保信系统针对所述故障录波数据所发出的保护动作正确率。\n[0069] 在一个实施例中，上述预判模块可以进一步用于：\n[0070] 获取故障录波数据中的电压数据和电流数据；\n[0071] 从所述电压数据和电流数据中获取设定时间段内的电压数据和电流数据，得到时间同步数据；\n[0072] 从所述时间同步数据中提取谐波数据后根据谐波数据的相位进行排序；\n[0073] 对排序后每相时间同步数据进行小波变换后，求时间同步数据每层小波系数的能量均值、能量方差和能量熵，并将每层小波系数的能量均值、能量方差和能量熵作为每层的特征值，排列所述特征值，形成每层小波系数对应的向量；\n[0074] 根据历史录波数据建立故障原因分类器，将每层小波系数对应的向量输入故障原因分类器判定其在所述故障原因分类器中所属的故障类别的百分比；\n[0075] 根据百分比预判所述向量对应的故障录波数据的故障原因。\n[0076] 在一个实施例中，上述故障处理信息获取系统还可以包括：\n[0077] 发送模块，用于通过短信或者邮件形式将所述故障处理信息结果发送至目标终端。\n[0078] 本发明的故障处理信息获取系统与本发明的故障处理信息获取方法一一对应，在上述故障处理信息获取方法的实施例阐述的技术特征及其有益效果均适用于故障处理信息获取系统的实施例中，特此声明。\n[0079] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。\n[0080] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。