具体实施方式

下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

本发明提出了一种基于透明体系架构的智能录波器主站综合系统。针对传统录波主站在信息透明、数据透明、计算透明、运行透明等方面存在的一些不足，根据新一代智能录波器的技术特点，结合电网调度智能化需求，实现新一代“四合一”智能录波器新增功能的调度端的应用；通过“透明化”架构的设计，解决智能录波器与常规录波器的兼容性问题，实现一站式管理；加强对变电站设备运行状态的深度感知；加强对调度人员的综合决策支持及可视化操作支持；实现智能与常规变电站无差别的故障全天候监视、新增类型数据应用、电网故障诊断、设备智能运维和信息多渠道推送，提高调控智能化水平。实施例

本发明一种基于透明体系架构的智能录波器主站管理方法，工作流程见图1，处理步骤说明如下：

第一步，在任意级别的电力调度控制中心部署本发明提出的一种基于透明体系架构的智能录波器主站管理系统，系统通过电力调度数据网与智能变电站内的智能录波器、常规变电站内的常规录波器连接；通过电力综合数据网与办公系统、短信平台连接。预先建立系统所在电网的录波器台账和录波器型号规约规则库，并根据历史运维数据深度学习形成运维知识库。所述录波器型号规约规则库为自主构造，包括国内主流录波器型号使用的IEC103、IEC61850及私有规约，用于实现常规和智能多种类型录波器的透明化接入。转第二步。

第二步，与录波器建立连接，由通信服务单元完成，建立连接方式为：

1)通过调度一体化系统接口单元内的OCS运行控制系统接口，连接其继电保护定值管理模块，获取每台录波器的标准定值单，与录波器台账进行比对，当发现不一致是进行短信告警，提醒运维人员及时校验，确保台账信息准确；

2)根据目标录波器的台账信息，通信模块在规约规则库中加载相应的规约规则建立连接。当规约不匹配时，尝试使用规约库中其它类型规约规则进行自适应，并在运行日志中生成规约配对告警；

3)对已配对成功的录波器因网络原因断开连接的，每间隔预设第二时间发起一次重连，连续重连3次失败的，将重连间隔时间调整为预设第三时间，预设第三时间大于预设第二时间，将预设第二时间设定为10分钟，预设第三时间设定为1小时。转第三步。

第三步，调取录波器数据，由通信服务单元完成。采用主站主动调取方式，通信服务单元每间隔预设第一时间调取录波器的数据列表，将预设第二时间设定为5分钟，将新列表与上一次的列表进行比对，发现新增条目即为录波器产生的新数据，向录波器发起新增数据的调取指令。转第四步。

第四步，判断连接录波器是否为智能录波器，由通信服务单元完成。根据录波器型号是否是智能录波器型号和第二步中连接的规约类型是否为IEC61850判断是否为智能录波器，只有两点同时满足方可判定为智能录波器，否则为常规录波器，二者后续数据处理流程不同；如果为智能录波器，转第五步；如果为常规录波器，转第六步。

第五步，处理智能录波器数据，流程如下：

1)提取智能运维数据，由数据处理单元完成。检查智能录波器的已调取数据中是否包含保护动作信息、录波文件、可视化模型和智能运维文件。若有缺失，由通信服务单元就缺失数据单独发起一次调取指令。若仍缺失，则认为该类型无新文件产生，下一步放弃该项分析流程。

2)智能运维分析，由运维管理单元完成。对提取的智能运维文件进行分析，是否包含站端装置告警信息。若不包含，则进行下一步；若包含，则先根据告警分级情况(重要、一般、告知)选择处理流程，当告警分级情况为重要或一般时，生成运维事件日志，提取告警时刻录波文件模拟量A、B段波形形态特征，纳入运维知识库；当告警分级情况为告知时，生成运维事件日志；再进行下一步。

3)运行运维知识库，由运维管理单元完成。在运行过程中完成自学习、自升级，用于装置缺陷分析和运维方案指导。

4)录波器可靠性评估，由运维管理单元完成。对录波器可靠性进行评估，对照中告警分级情况(重要、一般、告知、无)，评估等级为(不可靠、缺陷、异常、可靠)。当评估等级为不可靠时，其数据不可用；当评估等级为缺陷时，其缺陷项相关数据不可用；当评估等级为异常或可靠时，其数据可用。

5)模型数据提取、模型可视化，由模型管理单元完成。提取SMCD智能运维管理模型文件或SVG图形中的一次设备模型及其连接关系、二次设备模型、一二次设备关联关系、二次光纤回路和二次虚回路等模型，与上一次调取的模型文件进行比对，标记发生状态变化的设备或链路，并用户界面中进行可视化展示。

6)生成智能变电站健康评估、智能运维报告，由运维管理单元完成。根据智能运维文件中的装置告警分级对智能变电站健康度进行评估，评估方法如图3所示。评估完成后生成智能运维报告，报告内容包括评估分数和扣分项详情。健康度评估方法采用扣分制，以SMCD智能运维管理模型文件能够监测的最小元件为单位，为每一类元件的关键参数设定阈值与分值，当测量值超过阈值即扣除相应分值；元件健康度为满分100分减去所有参数扣分总和，根据元件重要程度设定权重；设备健康度为所有元件健康度分值的加权平均；智能变电站健康度为所有设备健康度分值中取最小值。

7)生成电网故障分析、故障诊断报告，由故障诊断单元完成。根据保护动作信息和录波文件进行电网故障的判定和定位，生成故障诊断报告，报告内容包括故障线路名称、类型、相别、故障前一后二共三个周波的电气参量、保护动作情况评价和故障点测距等信息。转第七步。

第六步，处理常规录波器数据，流程如下：

1)挖掘录波数据，由数据处理单元完成。提取新调取录波文件模拟量A、B段波形形态特征，构成特征量。

2)根据特征量比对运维知识库，由运维管理单元完成。将提取的特征量与运维知识库中历史数据进行比对，查找是否有同特征的运维事件数据，相似度超过90％即可认定为包含该类型运维事件，生成比对结果和运维事件日志。

3)评估录波器可靠性，由运维管理单元完成。对录波器可靠性进行评估，对照中告警分级情况(重要、一般、告知、无)，评估等级为(不可靠、缺陷、异常、可靠)。当评估等级为不可靠时，其数据不可用；当评估等级为缺陷时，其缺陷项相关数据不可用；当评估等级为异常或可靠时，其数据可用。

4)生成电网故障分析、故障诊断报告，由故障诊断单元完成。根据录波文件进行电网故障的判定和定位，生成故障诊断报告，报告内容包括故障线路名称、类型、相别、故障前一后二共三个周波的电气参量、故障点测距等信息。由于常规录波器采集保护动作信息不完整，此步骤不具备保护动作情况评价功能。

5)生成录波器缺陷分析、录波器缺陷报告。结合比对结果，分析录波器可能存在缺陷并生成录波器缺陷报告，报告内容包含目标录波器的台账信息、缺陷元件、类型、告警分级和运维方案等信息。转第七步。

第七步，根据综合决策知识库生成综合决策报告，由综合决策单元完成。对故障诊断报告、智能运维报告、录波器缺陷报告根据综合决策知识库相应模块比对结果进行分析处理，比对关键参数为同类型故障或缺陷情况、同设备历史故障或缺陷情况。按照优先处理故障诊断报告，次一级优先处理智能运维报告，最后处理录波器缺陷报告的顺序，生成事故处理方案、变电站智能运维方案和录波器智能运维方案。转第八步。

第八步，校核人员权限、进行信息推送，由信息推送单元或调度一体化系统接口单元完成。根据系统预设人员权限，向相关人员或上级调度一体化系统推送故障或缺陷信息。

本发明所述的系统24小时运行，系统同时管理智能录波器和常规录波器。实现调度端对智能变电站的电网故障诊断、变电站可视化模型和设备智能运维等功能应用，实现对常规变电站的电网故障诊断、录波器缺陷感知等功能应用。系统通过电力综合数据网内的办公系统完成故障信息和录波数据的发布，通过短信平台完成故障短信推送。

本发明所述的系统自动调取变电站内智能录波器或常规录波器的最新数据。

主站系统与智能变电站内的智能录波器管理单元进行通信连接和数据传输，见图4：通过智能录波器采集单元在智能变电站过程层网络中采集合并单元、智能终端、保护装置等设备的SV、GOOSE报文。其中SV网络报文由合并单元采集变电站一次系统的PT/CT电气量转换而成，GOOSE报文由智能终端采集断路器状态量和接收保护装置控制信号量转换而成。由智能录波器采集单元生成保护动作信息报告和COMTRADE格式的录波文件，记录网络报文。通过智能录波器管理单元在智能变电站站控层网络采集智能录波器采集单元、保护装置及其它装置的MMS网络报文，以及时间同步装置的PTP报文。MMS网络报文由各设备生成，包含自身的运行状态信息。PTP报文由时间同步装置生成，包含授时信息和时间质量信息。由智能录波器管理单元能生成可视化模型。

主站系统与常规变电站内的常规录波器管理单元进行通信连接和数据传输，见图4：通过常规录波器采集单元的电缆回路采集变电站一次系统的PT/CT电气量、断路器状态量和保护动作信息，由常规录波器采集单元生成录波文件，有常规录波器管理单元完成录波文件的COMTRADE格式转换。

本发明实现了智能录波器主站的信息透明化：①在通信服务单元中建立了录波器规约规则库，该库几乎涵盖了国内主流录波器型号使用的IEC103、IEC61850及私有规约，实现常规和智能多种类型录波器的透明化接入；②通信规约模块加入了规约自适应机制，按需从规则库加载规约。因此录波器接入不再需要调试人员手动指派安装有特定通信规约模块的特定通信服务单元，只需建立录波器台账、确保录波器网络和端口通畅，系统会自动为其分配合适的通信服务单元，实现通信接口的透明化分配；③自动从OCS系统更新录波器型号信息，调整规约配置，即使型号未知或错误，也能通过自适应机制自行调整，透明化维护对后期录波器型号更迭有较强的适应能力。

本发明实现了数据透明化：①在数据处理单元中针对新一代智能录波器增加了数据解析的种类，全面兼容智能录波器的所有站端业务，实现数据透明化管理；②在模型管理单元中增加了智能录波器可视化模型的图形化处理，能够将智能变电站复杂艰深的报文数据直观、透明的展示给用户。

本发明实现了计算透明化，①在通信服务单元中通信规约模块数量不再与规约种类数量1:1配比，而是按系统的日常任务量进行配比。按管理1000套录波器计算，以往需要配置40个通信规约模块(其中5个为冷备用，启用时需人工配置)，如今只需配置20个通信规约模块(其中10个为热备用，根据任务量自动启动并加载规约规则)，实现系统资源的透明化管理；②在数据处理单元中，开始处理完成录波器数据，优先提取智能运维数据中的录波器告警分级评估值，若评估等级为不可靠和缺陷时，放弃该组数据，避免无效数据消耗系统资源；③在运维管理单元和综合决策单元等计算量较大的业务中，按告警分级情况选择处理流程和任务优先级，避免任务无序排队和大型数据处理造成线程拥堵。

本发明实现了运行透明化：①在模型管理单元中，可视化展示一、二次设备及其关联关系模型；实时监视模型状态变化并进行动态标记或告警，透明化反映电网运行状态；②在运维管理单元中，对设备运行状态和告警情况进行监视，建立从设备元件健康度到设备健康度再到智能变电站健康度的多级评分机制，深度透明化反映变电站设备工况。

综上，本发明总体上实现了智能录波器主站从整体体系架构到电网及设备的全景感知、事故处理综合决策等核心业务的透明化运行与管理，实现了透明化全景。

本发明还公开一种基于透明体系架构的智能录波器主站管理系统，所述系统结构见图2，包括：通信服务单元、系统内网交换机、数据处理单元、模型管理单元、运维管理单元、故障诊断单元、信息推送单元、隔离装置、综合决策单元、调度一体化系统接口单元；

所述系统通过通信服务单元与电力调度数据网交换机连接，通过信息推送单元与电力综合数据网交换机连接；所述系统内网交换机实现系统各单元的内部连接，其中通信服务单元通过系统内网交换机与数据处理单元、模型管理单元、运维管理单元和故障诊断单元连接，模型管理单元、运维管理单元和故障诊断单元与综合决策单元连接，综合决策单元与调度一体化系统接口单元以及隔离装置连接，隔离装置连接信息推送单元；

系统内网交换机：用于实现系统各单元的内部连接；

通信服务单元：用于通过电力调度数据网与变电站端的智能录波器或常规录波器进行通信连接和数据调取；

数据处理单元：用于保护动作信息、录波文件、可视化模型文件、智能运维文件和网络报文数据的标准化处理；

模型管理单元：用于变电站端可视化模型的图形化处理、展示和变量监测；

运维管理单元：用于智能运维文件的统计、分析，以及当变电站端设备存在缺陷时制定运维方案；

故障诊断单元：用于保护动作信息和录波数据的分析，以及当数据中包含故障数据时的故障诊断定位；

综合决策单元：用于综合模型管理单元、运维管理单元、故障诊断单元的分析结果进行综合分析、校验，将其中包含的模型变更、电网故障、设备缺陷信息进行告警和展示，并形成处理预案；

调度一体化系统接口单元：用于将本系统告警信息和原始数据根据上级调度一体化系统要求进行转换和推送，以及从上级调度一体化系统获取统一的包括但不限于的模型、台账、定值信息；

隔离装置：用于实现系统的电力网络安全II区业务和电力网络安全III区业务的安全隔离；

信息推送单元：用于将本系统告警信息和原始数据，通过电力综合数据网向电力网络安全III区的相应用户端进行推送。

本发明还公开一种电子设备，所述设备包括：至少一个处理器、至少一个存储器、通信接口和总线；其中，所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的一种基于透明体系架构的智能录波器主站管理方法程序，一种基于透明体系架构的智能录波器主站管理方法程序配置为实现如上述的一种基于透明体系架构的智能录波器主站管理方法。

本发明还公开一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有一种基于透明体系架构的智能录波器主站管理方法程序，所述一种基于透明体系架构的智能录波器主站管理方法程序被执行时实现如上述的一种基于透明体系架构的智能录波器主站管理方法。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。