本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)自動化技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及一種支撐電網(wǎng)故障分析與感知的全景錄波方法及平臺系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著國家電網(wǎng)公司直流輸電規(guī)模的快速提升，大型電力系統(tǒng)的互聯(lián)正成為國內(nèi)電網(wǎng)發(fā)展的趨勢，交直流、送受端、上下級電網(wǎng)間耦合日趨緊密，電網(wǎng)一體化特征日趨顯著。電網(wǎng)故障形態(tài)由局部孤立故障逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)性連鎖故障，系統(tǒng)穩(wěn)定運行面臨較大壓力，電網(wǎng)事故分析也面臨越來越多的挑戰(zhàn)。電網(wǎng)故障形式復(fù)雜連鎖化，使得時間尺度從毫秒級到分鐘級；擾動沖擊大，使得空間維度上擴大至不同地域、電壓等級；電網(wǎng)事故分析對數(shù)據(jù)采集提出精確同步、廣域采集、多時間尺度、高精度、高可靠性、全狀態(tài)感知等要求。

目前廣泛分布于電網(wǎng)中的各類數(shù)據(jù)采集裝置，在事故記錄、局地事故分析等方面發(fā)揮了很大作用，但是在當(dāng)前形勢下支撐事故分析方面存在以下不足：數(shù)據(jù)記錄分散，缺乏全局協(xié)調(diào)性，可能導(dǎo)致關(guān)鍵節(jié)點數(shù)據(jù)缺失；采集同步精度不一致，數(shù)據(jù)整合誤差大；采樣對象和布點缺乏系統(tǒng)分析，電網(wǎng)故障分析完備性不足。采集數(shù)據(jù)源規(guī)范不一致，數(shù)據(jù)處理方式不一致，受專業(yè)管理約束，難以滿足廣域復(fù)雜故障分析的要求。

因此，為了適應(yīng)當(dāng)前電網(wǎng)復(fù)雜故障分析需求，迫切需要在對全網(wǎng)錄波資源進行有效整合的基礎(chǔ)上，充分融合現(xiàn)代計算機技術(shù)、電力通信技術(shù)和數(shù)字化變電站技術(shù)的最新成果，為提高電網(wǎng)全景狀態(tài)感知能力、提升故障分析水平等提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐，研發(fā)適應(yīng)系統(tǒng)保護建設(shè)的全景錄波平臺。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是：針對現(xiàn)有技術(shù)中對電網(wǎng)故障全景狀態(tài)感知的需求，提出支撐電網(wǎng)故障分析與感知的全景錄波方法及平臺系統(tǒng)。該技術(shù)方案定位于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，能夠通過對電網(wǎng)特性仿真和實測分析，規(guī)范采集對象、布點和啟動判據(jù)，形成支撐事故廣域發(fā)展、多時間尺度分析的電網(wǎng)及其二次系統(tǒng)狀態(tài)采集、存儲、分析的技術(shù)數(shù)據(jù)平臺。

具體地說，本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種支撐電網(wǎng)故障感知與分析的全景錄波方法，包含以下步驟：

1)當(dāng)全景錄波平臺監(jiān)測到電網(wǎng)系統(tǒng)故障后，通過啟動故障采集終端進行多數(shù)據(jù)類型的故障記錄；

2)故障采集終端實時上送故障信息至全景錄波平臺區(qū)域子站，再經(jīng)全景錄波平臺區(qū)域子站上送至全景錄波平臺總站；全景錄波平臺總站接收到故障信息后，根據(jù)故障記錄配置表協(xié)調(diào)啟動其它地點故障采集終端啟動故障數(shù)據(jù)記錄；

3)故障采集終端記錄數(shù)據(jù)結(jié)束后，將故障錄波文件上送至全景錄波平臺區(qū)域子站，再經(jīng)全景錄波平臺區(qū)域子站上送至全景錄波平臺總站；

4)全景錄波平臺總站接收所有故障采集終端的故障錄波文件后，根據(jù)高精度對時時標(biāo)、故障數(shù)據(jù)類型和故障記錄點進行故障數(shù)據(jù)整合，完成故障時空演化追溯。

進一步而言，所述步驟1)中通過啟動故障采集終端進行多數(shù)據(jù)類型的故障記錄，具體為：

故障采集終端采集三類數(shù)據(jù)類型，包括電網(wǎng)運行模擬量、一次設(shè)備狀態(tài)量和動作狀態(tài)信號，所述電網(wǎng)運行模擬量包含電網(wǎng)運行的電壓、電流和頻率，所述一次設(shè)備狀態(tài)量包含開關(guān)刀閘位置信號和變壓器分接頭位置信號，所述動作狀態(tài)信號包含保護裝置動作信號和安控裝置動作信號，其中所述保護裝置動作信號包括非電量保護動作信號、線路保護動作信號和變壓器保護動作信號，所述安控裝置動作信號包括失步解列動作信號和低頻低壓減載動作信號；

上述三類數(shù)據(jù)中，模擬量通過iec61850-9-2報文或者常規(guī)采樣方式采集，動作信號通過常規(guī)電纜遙信方式或goose信號方式讀取；

故障采集終端記錄數(shù)據(jù)時，每一個數(shù)據(jù)點均帶有高精度采集時標(biāo)，故障采集終端按照高精度時標(biāo)對多數(shù)據(jù)類型進行時標(biāo)處理，所述時標(biāo)處理方法為：電網(wǎng)運行模擬量根據(jù)接收時間減去iec61850-9-2通道延時反推數(shù)據(jù)采集時間，常規(guī)采樣直接記錄采集時標(biāo)，非電量保護動作信號、保護和安控動作信號直接讀取goose信號變位時間，常規(guī)變電站直接讀取變位遙信soe時間；錄波文件按照時間先后順序進行數(shù)據(jù)記錄；

故障采集終端記錄的故障數(shù)據(jù)時間尺度包括四種：(1)記錄方式1；信號啟動前2個周波，后6個周波；(2)記錄方式2,，號啟動前1s，后1s；(3)記錄方式3，信號啟動前10s，后30s；(4)記錄方式4，信號啟動前10s，收到停止命令后停止；

故障采集終端記錄數(shù)據(jù)時，使用五種采集頻率進行故障模擬量數(shù)據(jù)的記錄：(1)原始點采集頻率10000hz；(2)原始點采集頻率4000hz；(3)原始點采集頻率2000hz,；(4)原始點采集頻率1200hz；(5)向量記錄1000hz。

進一步而言，所述步驟1)中，電網(wǎng)系統(tǒng)故障通過電氣量越限進行監(jiān)測，所述電氣量越限包含突變量啟動和限值啟動，其中限值啟動包括過量啟動和欠量啟動，其判據(jù)為：

突變量啟動反應(yīng)系統(tǒng)工況的電壓、電流、頻率、序分量發(fā)生變化，對交流量信號采用全周傅氏濾波法計算信號的幅值，并于3周波前的數(shù)據(jù)進行比較，如果差值絕對值大于整定值連續(xù)兩個周波以上，則判斷啟動；

限值啟動同時進行幅值的上、下限監(jiān)視，其計算方式為進行全周傅氏濾波法計算信號的幅值，所得幅值與定值進行比較動作，連續(xù)兩周波則判斷啟動。

進一步而言，所述步驟1)中，電網(wǎng)系統(tǒng)故障通過電氣量變化率進行監(jiān)測，所述電氣量變化率包含電壓變化率和頻率變化率，其判據(jù)為：

電壓變化率判據(jù)為以一定時間tc為計算窗口計算正序電壓變化率，當(dāng)電壓變化率大于整定定值并保持一定時間tq以上時，判據(jù)啟動，tc和tq根據(jù)工程經(jīng)驗確定；

頻率變化率判據(jù)為以一定時間tfc為計算窗口計算頻率變化率，當(dāng)頻率變化率大于整定定值并保持一定時間tfq以上時，判據(jù)啟動，tfc和tfq根據(jù)工程經(jīng)驗確定。

進一步而言，所述步驟1)中，故障采集終端的啟動方式分為三類，包括自啟動模式、外部啟動模式和遠方啟動模式，其中：

所述自啟動模式是故障采集終端本地判斷的啟動方式，故障采集終端實時采集電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)，包括電壓及電流在內(nèi)的模擬量通過全周傅氏算法計算向量值并得出序分量、變化率、頻率、功率及諧波的計算值，當(dāng)發(fā)生電氣量越限或電氣變化率越限時啟動錄波，非電量保護動作信號、繼電保護和安控裝置動作信號發(fā)生變位翻轉(zhuǎn)時也啟動錄波，開關(guān)刀閘開關(guān)位置發(fā)生變化時也啟動錄波；

所述外部啟動模式是故障采集終端接收其它裝置命令或者終端外部直接啟動的方式，包括故障采集終端通過goose通信方式接收其它裝置的啟動錄波命令啟動、故障采集終端通過電纜方式接收啟動錄波命令啟動和外部人工啟動；

遠方啟動模式是故障采集終端通過數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)接收全景錄波平臺區(qū)域子站或全景錄波平臺總站的遠方命令直接進行啟動的模式，包括全網(wǎng)錄波協(xié)調(diào)啟動方式和一鍵啟動方式；所述全網(wǎng)錄波協(xié)調(diào)啟動方式是全景錄波平臺總站監(jiān)測到電網(wǎng)某采集點或區(qū)域電網(wǎng)故障后，遠程啟動其它采集點或區(qū)域進行故障錄波；所述一鍵啟動方式是當(dāng)全景錄波平臺總站下發(fā)錄波啟動命令后，故障采集終端根據(jù)錄波啟動命令的故障采樣頻率及錄波時間進行電網(wǎng)狀態(tài)錄波。

進一步而言，所述步驟2)中，所述故障信息包含以下信息：

故障采集終端當(dāng)前狀態(tài)，用于表明是否正在進行故障錄波；

故障采集終端當(dāng)前錄波文件名，用于唯一標(biāo)識錄波文件，所述錄波文件以符合gb/t22386相關(guān)要求的comtrad錄波文件格式進行記錄，錄波文件命名規(guī)則為：ied名_邏輯設(shè)備名_錄波序號_錄波啟動時間_錄波結(jié)束時間_啟動方式；

故障采集終端當(dāng)前錄波啟動方式；

故障采集終端當(dāng)前錄波持續(xù)時間。

進一步而言，所述步驟2)中，所述故障記錄配置表用于故障采集終端錄波功能配置和錄波協(xié)調(diào)啟動，按照故障采集終端方式進行配置，配置內(nèi)容包含采本故障采集終端錄波時間、協(xié)調(diào)啟動故障采集終端以及協(xié)調(diào)啟動故障采集終端錄波時間；故障記錄配置表能夠根據(jù)電網(wǎng)運行情況實時更新，當(dāng)全景錄波平臺總站故障記錄配置表更新后，實時下發(fā)至故障采集終端。

進一步而言，所述步驟3)中，故障錄波文件上送至全景錄波平臺區(qū)域子站的方式，包括為主動上送方式和查詢上送方式，其中：

故障錄波文件主動上送方式為故障采集終端按照錄波時間結(jié)束當(dāng)前錄波文件后，或錄波文件大小達到文件閾值進行下一序號文件錄波時，故障錄波文件通過數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)主動通過文件方式上送全景錄波平臺區(qū)域子站；

故障錄波文件查詢上送方式為全景錄波平臺區(qū)域子站定時查詢故障采集終端故障錄波文件，并對某一個或者數(shù)個故障錄波文件發(fā)布上傳命令。

進一步而言，所述步驟4)中，故障時空演化追溯包含故障時間演化和故障空間演化，其中：

故障時間演化是將故障數(shù)據(jù)采集分類為模擬量數(shù)據(jù)和數(shù)字量數(shù)據(jù)，數(shù)字量數(shù)據(jù)為開關(guān)位置信息和動作信息，模擬量數(shù)據(jù)為電壓及電流數(shù)據(jù)，數(shù)字量數(shù)據(jù)按照時間順序展示為狀態(tài)變化序列，模擬量數(shù)據(jù)將不同時間點、不同故障采集終端按照時間標(biāo)識進行同步，形成模擬量變化趨勢；

故障空間演化是按照故障采集終端的空間分布，將模擬量數(shù)據(jù)和數(shù)字量數(shù)據(jù)按照地點進行篩選，實現(xiàn)在任意采集點的狀態(tài)變化序列和模擬量變化趨勢展示。

與上述方案相應(yīng)的支撐電網(wǎng)故障感知與分析的全景錄波平臺系統(tǒng)，包含三層結(jié)構(gòu)，分別為采集區(qū)、區(qū)域站區(qū)和總站區(qū)，其中采集區(qū)包含眾多故障數(shù)據(jù)采集終端，區(qū)域站區(qū)包含全景錄波平臺區(qū)域子站，總站區(qū)包含全景錄波平臺總站；采集區(qū)和區(qū)域站區(qū)通過數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)連接，區(qū)域站區(qū)和總站區(qū)之間通過數(shù)據(jù)匯總網(wǎng)絡(luò)連接，用于全景錄波系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳送；所述數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)匯總網(wǎng)絡(luò)均采用點對點的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)；采集區(qū)還連接高精度時鐘裝置，采用就地采集就地打時標(biāo)的方式對數(shù)據(jù)進行處理。

本發(fā)明的有益效果如下：由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明的支撐電網(wǎng)故障感知與分析的全景錄波平臺系統(tǒng)，能夠在最新的通信技術(shù)的基礎(chǔ)上，具備高速、可靠的通信傳輸網(wǎng)絡(luò)，保證平臺具有全網(wǎng)故障快速感知、全網(wǎng)故障采集終端協(xié)控錄波和全網(wǎng)錄波收集能力。就全景錄波方法而言，故障采集終端的就地電網(wǎng)故障自啟動方式保證了應(yīng)對傳統(tǒng)故障形式的錄波啟動能力，故障它啟動方式保證了在保護裝置、安控裝置等三道防線下的錄波啟動能力，全網(wǎng)協(xié)調(diào)的遠方啟動模式保證了電網(wǎng)具有時空演化復(fù)雜故障形勢下的錄波啟動能力，全景錄波平臺總站的一鍵啟動方式彌補了以上啟動方式不足，并保證平臺具有任意狀態(tài)、任意時間下的電網(wǎng)感知能力。全網(wǎng)故障狀態(tài)的快速感知、多種模式的錄波啟動模式，靈活的錄波協(xié)控方式，多層次的錄波控制、簡單直接的一鍵錄波能力，保證了全景錄波平臺對具有對傳統(tǒng)電網(wǎng)故障、復(fù)雜連鎖故障的錄波跟隨能力和電網(wǎng)狀態(tài)實時感知能力。因此，上述平臺系統(tǒng)和方法在現(xiàn)代計算機技術(shù)的基礎(chǔ)上，具有強大的數(shù)據(jù)存儲、管理和計算能力，保證全網(wǎng)海量故障數(shù)據(jù)的有效存儲和高速的同步、展示能力。本發(fā)明在電網(wǎng)故障連鎖化、故障擾動沖擊大、故障時間尺度從毫秒級到分鐘級的復(fù)雜情況下，能夠提供廣域、多時間尺度、多數(shù)據(jù)類型、全網(wǎng)協(xié)調(diào)的故障數(shù)據(jù)采集和記錄，通過廣域數(shù)據(jù)的時空整合，形成高精度、高可靠性和全狀態(tài)感知的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的監(jiān)測和電網(wǎng)故障的感知、追溯，從而為提高電網(wǎng)狀態(tài)感知能力、提升故障分析水平等方面提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為本發(fā)明方法的流程圖。

具體實施方式

下面參照附圖并結(jié)合實例對本發(fā)明作進一步詳細描述。但是本發(fā)明不限于所給出的例子。

實施例1：

本發(fā)明的一個實施例，是一種支撐電網(wǎng)故障感知與分析的全景錄波平臺系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，自下而上包含三層結(jié)構(gòu)，分別為采集區(qū)、區(qū)域站區(qū)和總站區(qū)。

采集區(qū)包含眾多故障數(shù)據(jù)采集終端，區(qū)域站區(qū)包含全景錄波平臺區(qū)域子站，總站區(qū)包含全景錄波平臺總站。采集區(qū)和區(qū)域站區(qū)通過數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)連接，區(qū)域站區(qū)和總站區(qū)之間通過數(shù)據(jù)匯總網(wǎng)絡(luò)連接，用于全景錄波系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳送。數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)匯總網(wǎng)絡(luò)均采用點對點的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，不采用組網(wǎng)式的通信方式。采集區(qū)還連接高精度時鐘裝置，采用就地采集就地打時標(biāo)的方式對數(shù)據(jù)進行處理數(shù)據(jù)。

圖1中s104和s105是布置在變電站、新能源采集點等不同采集點的故障采集終端，多個不同的數(shù)據(jù)終端形成故障采集終端。目前廣泛分布于電網(wǎng)中的各類數(shù)據(jù)采集裝置，可以通過整合、整改，或者研發(fā)新型的相關(guān)設(shè)備，形成適合接入平臺的故障采集終端。

原有的pmu(數(shù)據(jù)同步向量測量裝置)、故障錄波裝置、保護安控裝置均具有故障記錄功能。傳統(tǒng)的故障數(shù)據(jù)采集裝置應(yīng)用目的不同，數(shù)據(jù)處理方式各異，且受限于軟硬件資源限制。如果將這些裝置接入全景錄波平臺，則需要滿足四項內(nèi)容要求：完成故障數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)來源為保護數(shù)據(jù)；統(tǒng)一的數(shù)據(jù)高精度對時方式和時標(biāo)處理方式；具有協(xié)調(diào)啟動錄波接口；接入全景錄波平臺的數(shù)據(jù)通信接口。

圖1中s102和s103是不同地區(qū)的全景錄波平臺區(qū)域子站。全景錄波平臺區(qū)域子站根據(jù)控制系統(tǒng)進行分區(qū)建立，通過控制系統(tǒng)動作的方式啟動故障錄波程序，增強電網(wǎng)連鎖故障錄波啟動的快速性和可靠性。全景錄波平臺區(qū)域子站和故障采集終端包含自下而上的數(shù)據(jù)流和自上而下的管理控制流。

圖1中s101是支撐電網(wǎng)故障感知與分析的全景錄波平臺總站。全景錄波平臺總站和全景錄波平臺區(qū)域子站包含自下而上的數(shù)據(jù)流和自上而下的管理控制流。

圖2為本實施例采用的全景錄波方法，其步驟1描述的是，當(dāng)全景錄波平臺監(jiān)測到電網(wǎng)系統(tǒng)故障后，通過啟動故障采集終端進行多數(shù)據(jù)類型的故障記錄。電網(wǎng)發(fā)生故障后，電網(wǎng)系統(tǒng)的電氣量會發(fā)生越限或電氣量變化率變化，可以通過對此監(jiān)測確定電網(wǎng)系統(tǒng)故障。

在故障數(shù)據(jù)采集類型方面，故障數(shù)據(jù)采集類型包含三種數(shù)據(jù)類型：電網(wǎng)運行模擬量、一次設(shè)備狀態(tài)量和動作狀態(tài)信號。

電網(wǎng)運行模擬量數(shù)據(jù)包含電壓、電流、頻率數(shù)據(jù)，以及由其它rtu(rtu：remoteterminalunit)裝置采集、計算的功率、溫度等數(shù)據(jù)。電網(wǎng)數(shù)據(jù)模擬量數(shù)據(jù)采集可以通過常規(guī)交流插件直接采集的方式，也可以通過數(shù)據(jù)通信sv報文格式(iec61850-9-2)方式接收其它rtu裝置采集的數(shù)據(jù)。電網(wǎng)運行模擬量數(shù)據(jù)采用就地采集就地對時的方式，或者通過sv報文格式計算數(shù)據(jù)采集時間。故障采集終端采集電壓、電流等模擬量數(shù)據(jù)原始點后，通過全周傅氏算法計算電網(wǎng)模擬量數(shù)據(jù)序分量、向量、功率、諧波、頻率、電壓頻率變化率等模擬量計算值，模擬量計算值統(tǒng)一采用傅氏計算時間窗的第一個數(shù)據(jù)采集點進行對時。模擬量數(shù)據(jù)需要重采樣進行不同頻率采樣時，也需要進行時標(biāo)插值處理。通過以上的時標(biāo)處理方式，所有的電網(wǎng)運行模擬量數(shù)據(jù)、模擬量計算值均具有相同的時標(biāo)處理方式，便于全網(wǎng)數(shù)據(jù)整合。

一次設(shè)備狀態(tài)量包含開關(guān)刀閘位置、合后位置、變壓器分接頭位置等信息。一次設(shè)備狀態(tài)量可以通過常規(guī)電纜的方式以遙信的方式獲取，也可以通過以goose通信的方式獲取。通過遙信方式獲取時，為防止遙信誤報和漏報，故障采集終端需要對遙信進行軟件濾波。故障采集終端采集的每一路遙信設(shè)計了遙信去抖動時間，其物理意義是繼電器接點最長抖動時間。當(dāng)信號抖動時間小于去抖動時間，遙信抖動后恢復(fù)之前的穩(wěn)定狀態(tài)，確定為電磁干擾影響，抖動被濾除。當(dāng)信號發(fā)生抖動時記錄時標(biāo)，如果信號經(jīng)過時間抖動，達到穩(wěn)定狀態(tài)，可以確認(rèn)信號發(fā)生變化。一般情況下，設(shè)置時間為5ms～20ms。通過goose通信方式獲取一次設(shè)備狀態(tài)量時，直接讀取通信報文中相關(guān)狀態(tài)變位時標(biāo)。

動作信號獲取有兩種方式，一種方式是采用電纜方式接收保護、安控等裝置跳閘信號，其獲取方式與電纜遙信獲取方式相同。一種方式是接收goose跳閘信號獲取動作變位信號，需要對goose接收時間進行時標(biāo)處理。

故障采集終端記錄數(shù)據(jù)時，每一個數(shù)據(jù)點均帶有高精度采集時標(biāo)，故障采集終端按照高精度時標(biāo)對多數(shù)據(jù)類型進行時標(biāo)處理，所述時標(biāo)處理方法為：電網(wǎng)運行模擬量根據(jù)接收時間減去iec61850-9-2通道延時反推數(shù)據(jù)采集時間，常規(guī)采樣直接記錄采集時標(biāo)，非電量保護動作信號、保護和安控動作信號直接讀取goose信號變位時間，常規(guī)變電站直接讀取變位遙信soe時間；錄波文件按照時間先后順序進行數(shù)據(jù)記錄。

故障數(shù)據(jù)錄波啟動方面有三種方式，分別為自啟動模式、外部啟動模式和遠方啟動模式，其中：

自啟動模式是故障采集終端本地判斷的啟動方式。故障采集終端實時采集電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)：電壓、電流等模擬量通過全周傅氏算法計算向量值，并得出序分量、變化率、頻率、功率、諧波等計算值，當(dāng)發(fā)生電氣量越限或變化率越限時啟動錄波；非電量保護動作信號、繼電保護和安控裝置動作信號發(fā)生變位翻轉(zhuǎn)時也啟動錄波；開關(guān)刀閘開關(guān)位置發(fā)生變化時也啟動錄波。

外部啟動模式是故障采集終端接收其它裝置命令或者終端外部直接啟動的方式。外部啟動模式可分為三類：故障采集終端通過goose通信方式接收其它裝置的啟動錄波命令；故障采集終端通過電纜方式接收啟動錄波命令；外部人工啟動按鈕接收啟動錄波命令。外部啟動模式可以接收直流保護、繼電保護、安控裝置、新能源裝置、人工等方式的啟動命令。

遠方啟動模式是故障采集終端通過數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)接收全景錄波平臺區(qū)域子站/全景錄波平臺總站的遠方命令，直接進行啟動的模式。遠方啟動模式包含全網(wǎng)錄波協(xié)調(diào)啟動方式和一鍵啟動方式。全網(wǎng)錄波協(xié)調(diào)啟動方式是全景錄波平臺總站監(jiān)測到電網(wǎng)某采集點/區(qū)域電網(wǎng)故障后，遠程啟動其它采集點/區(qū)域進行故障錄波。全景錄波平臺具備一鍵啟動方式，當(dāng)全景錄波平臺總站下發(fā)錄波啟動命令后，終端根據(jù)故障啟動的采樣頻率、錄波時間進行電網(wǎng)狀態(tài)錄波。

三種啟動模式同時存在，采用或的方式進行邏輯運算。當(dāng)故障采集終端正在錄波過程中，被觸發(fā)新的錄波命令，則按照更長錄波時間、更高錄波頻率進行錄波。必要情況下，結(jié)束當(dāng)前錄波文件，重新進行下一錄波文件進行數(shù)據(jù)記錄，直到達到錄波文件容量閾值，進行下一錄波序號文件記錄。

電氣量越限包含突變量啟動和限值啟動，限值啟動又包括過量啟動和欠量啟動，具體判據(jù)為：

突變量啟動反應(yīng)系統(tǒng)工況的電壓、電流、頻率、序分量等發(fā)生變化，對交流量信號采用全周傅氏濾波法計算信號的幅值，并于3周波前的數(shù)據(jù)進行比較，如果差值絕對值大于整定值連續(xù)兩個周波以上，則判斷啟動。以a相電壓為例，計算方式為：

其中：n為數(shù)據(jù)采樣頻率(hz*s^-1)，fu為系統(tǒng)電壓頻率，ua(n)為當(dāng)前采樣點對應(yīng)的a相計算電壓，為當(dāng)前采樣點三周波之前的a相計算電壓，δzd為整定計算差值，nuag為差值啟動點數(shù)。

限值啟動可同時進行幅值的上、下限監(jiān)視。限值啟動計算方式為進行全周傅氏濾波法計算信號的幅值，所得幅值與定值進行比較動作，連續(xù)兩周波則判斷啟動。也以a相電壓為例，計算方式為：

過量啟動

欠量啟動

其中：ua(n)為當(dāng)前采樣點對應(yīng)的a相計算電壓，ugzd、ulzd為整定計算差值，為差值啟動點數(shù)，fu為當(dāng)前電壓頻率。

電氣量變化率主要包含電壓變化率和頻率變化率，其中：

電壓變化率判據(jù)為以一定時間tc為計算窗口計算正序電壓變化率，當(dāng)電壓變化率大于整定定值并保持一定時間tq以上時，判據(jù)啟動，tc和tq根據(jù)工程經(jīng)驗確定，一般取tc為100ms，tq為5ms。其可表述為以下計算公式：

其中：u1(n)為當(dāng)前采樣點對應(yīng)的計算正序電壓，為當(dāng)前采樣點以一定時間tc為計算窗口前的計算正序電壓，uzd為整定計算差值，nu1為差值啟動點數(shù)。

頻率變化率判據(jù)為以一定時間tfc為計算窗口計算頻率變化率，當(dāng)頻率變化率大于整定定值并保持一定時間tfq以上時，判據(jù)啟動，tfc和tfq根據(jù)工程經(jīng)驗確定，一般取為80ms，為20ms。其可表述為以下計算公式：

其中：fab(n)為當(dāng)前采樣點對應(yīng)的計算頻率(采用ab線電壓極性計算)，為當(dāng)前采樣點以一定時間tfc為計算窗口前的計算頻率，fzd為整定計算定值，nfab為差值啟動點數(shù)。

故障采集終端數(shù)據(jù)記錄可記錄多時間尺度故障數(shù)據(jù)，如：記錄方式1(pt1)，信號啟動前2個周波，后6個周波；記錄方式2(pt2)，信號啟動前1s，后1s；記錄方式3(pt3)，信號啟動前10s，后30s；記錄方式4(pt4)，信號啟動前10s，收到停止命令后停止。

故障采集終端數(shù)據(jù)記錄可使用多采集頻率的故障模擬量數(shù)據(jù)記錄，如：頻率方式1(pf1)，原始點采集頻率10000hz；頻率方式2(pf2)，原始點采集頻率4000hz；頻率方式3(pf3)，原始點采集頻率2000hz；頻率方式4(pf4)，原始點采集頻率1200hz；頻率方式5(pf5)，向量記錄1000hz。

圖2步驟2描述的是，故障采集終端實時上送故障信息至全景錄波平臺區(qū)域子站，再經(jīng)全景錄波平臺區(qū)域子站上送至全景錄波平臺總站；全景錄波平臺總站接收到故障信息后，根據(jù)故障記錄配置表協(xié)調(diào)啟動其它地點故障采集終端啟動故障數(shù)據(jù)記錄。

故障采集終端與全景錄波平臺區(qū)域子站有三種通信形式：故障采集終端故障信息的實時上送、故障錄波文件的信息傳輸和全景錄波平臺總站的控制管理命令。

故障采集終端與全景錄波平臺區(qū)域子站通過實時方式傳送故障信息，保證全景錄波平臺能夠完成全網(wǎng)錄波協(xié)控能力。故障信息由故障采集終端上送之全景錄波平臺區(qū)域子站，并轉(zhuǎn)發(fā)至全景錄波平臺總站。這樣保證考慮在最嚴(yán)酷情況下，發(fā)生電網(wǎng)電氣量異常并啟動其它地區(qū)錄波時能夠覆蓋故障0s電氣數(shù)據(jù)。

故障信息包含以下信息：故障采集終端當(dāng)前狀態(tài)，是否正在進行故障錄波；故障采集終端當(dāng)前錄波文件名，錄波文件名是可唯一表示錄波文件；故障采集終端當(dāng)前錄波啟動方式，例如本地方式頻率過量啟動等；故障采集終端當(dāng)前錄波持續(xù)時間。

全景錄波平臺總站通過全景錄波平臺區(qū)域子站對故障采集終端進行管理、控制。管理命令包含錄波文件查詢命令、錄波文件刪除命令?？刂泼畎洸▎用詈弯洸ㄎ募纤兔?。故障采集終端接收到管理、控制命令后進行相應(yīng)操作。

故障記錄配置表用于故障采集終端錄波功能配置和錄波協(xié)調(diào)啟動，需要預(yù)先設(shè)定，并可根據(jù)電網(wǎng)運行情況實時更新。全景錄波平臺總站故障記錄配置表更新后，將相關(guān)配置實時下發(fā)至故障采集終端。故障記錄配置表按照故障采集終端的錄波啟動方式進行配置，配置內(nèi)容包含：采本故障采集終端錄波時間，協(xié)調(diào)啟動故障采集終端，協(xié)調(diào)啟動故障采集終端錄波時間。故障記錄配置表配置方式舉例為：

上述表中，a1、b1、c1、c2、c3分別代表不同的故障采集終端。

全景錄波平臺總站接收故障采集終端的故障信息后，根據(jù)故障記錄配置表確定協(xié)調(diào)啟動的故障采集終端，并通過遠方啟動模式啟動關(guān)聯(lián)的故障采集終端記錄功能，即采用錄波協(xié)同控制。

全景錄波平臺錄波協(xié)同控制除基于故障記錄配置表的協(xié)控方式外，還包括一鍵錄波功能。具體而言，全景錄波平臺總站接收到故障采集終端經(jīng)全景錄波平臺區(qū)域子站上送的故障信息后，根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的故障記錄配置表確定協(xié)同啟動錄波的范圍和錄波方式，通過遠方啟動模式啟動相關(guān)聯(lián)的故障采集終端。伴隨著電網(wǎng)的發(fā)展和電網(wǎng)故障形式的變化，故障記錄配置表需要滾動更新。全景錄波平臺總站還具有工作人員電網(wǎng)感知一鍵錄波功能，一鍵錄波功能可實現(xiàn)全域一鍵錄波，也可以按照設(shè)定確定錄波的范圍和方式。全景錄波平臺總站控制命令下達后，接收到控制命令的故障采集終端開始進行錄波。故障采集終端錄波時間結(jié)束后，上送故障錄波文件。

圖2步驟3描述的是，故障采集終端記錄數(shù)據(jù)結(jié)束后，將故障錄波文件上送至全景錄波平臺區(qū)域子站，再經(jīng)全景錄波平臺區(qū)域子站上送至全景錄波平臺總站。

故障錄波文件上送至全景錄波平臺區(qū)域子站的方式，包括為主動上送方式和查詢上送方式，其中：故障錄波文件主動上送方式為故障采集終端按照錄波時間結(jié)束當(dāng)前錄波文件后，或錄波文件大小達到文件閾值進行下一序號文件錄波時，故障錄波文件通過數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)主動通過文件方式上送全景錄波平臺區(qū)域子站；故障錄波文件查詢上送方式為全景錄波平臺區(qū)域子站定時查詢故障采集終端故障錄波文件，并對某一個或者數(shù)個故障錄波文件發(fā)布上傳命令。

故障錄波文件以comtrad錄波文件格式進行記錄(符合gb/t22386相關(guān)要求)，錄波文件命名規(guī)則為：ied名_邏輯設(shè)備名_錄波序號_錄波啟動時間_錄波結(jié)束時間_啟動方式。

故障錄波文件未上送之前，保存在故障采集終端。故障采集終端錄波文件存儲采用循環(huán)存儲的方式，當(dāng)錄波文件數(shù)目達到存儲上限時，最新的錄波文件會覆蓋最舊的錄波文件。全景錄波平臺區(qū)域子站存儲區(qū)域內(nèi)的所有故障數(shù)據(jù)，而跨區(qū)域的電網(wǎng)故障數(shù)據(jù)在全景錄波平臺總站存儲。全景錄波平臺區(qū)域子站負(fù)責(zé)區(qū)域內(nèi)的錄波文件管理，故障采集終端文件上送后，接收全景錄波平臺區(qū)域子站的命令刪除已經(jīng)上送的文件。全景錄波平臺總站負(fù)責(zé)接收全景錄波平臺總站的故障數(shù)據(jù)后，一般會刪除全景錄波平臺區(qū)域子站涉及跨區(qū)域的故障錄波文件。

圖2步驟4描述的是海量電網(wǎng)故障數(shù)據(jù)的同步處理，實現(xiàn)電網(wǎng)故障追溯功能，并為故障分析等其它應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐，即全景錄波平臺總站接收所有故障采集終端的故障錄波文件后，根據(jù)高精度對時時標(biāo)、故障數(shù)據(jù)類型和故障記錄點進行故障數(shù)據(jù)整合，完成故障時空演化追溯。故障時空演化追溯包含故障時間演化和故障空間演化，故障時間演化是將故障數(shù)據(jù)采集分類為模擬量數(shù)據(jù)和數(shù)字量數(shù)據(jù)，數(shù)字量數(shù)據(jù)為開關(guān)位置信息和動作信息，模擬量數(shù)據(jù)為電壓及電流數(shù)據(jù)，數(shù)字量數(shù)據(jù)按照時間順序展示為狀態(tài)變化序列，模擬量數(shù)據(jù)將不同時間點、不同故障采集終端按照時間標(biāo)識進行同步，形成模擬量變化趨勢。故障空間演化是按照故障采集終端的空間分布，將模擬量數(shù)據(jù)和數(shù)字量數(shù)據(jù)按照地點進行篩選，實現(xiàn)在任意采集點的狀態(tài)變化序列和模擬量變化趨勢展示。

具體而言，全網(wǎng)故障采集終端就地連接對時裝置，采用就地采集就地對時的方式對采集數(shù)據(jù)進行處理，由原始采集數(shù)據(jù)計算得出的向量值、頻率、序分量等值均采用相同的時標(biāo)處理方式。故障采集終端上送的數(shù)據(jù)斷面均帶有數(shù)據(jù)的采集時標(biāo)。全景錄波平臺總站接收到不同故障數(shù)據(jù)采集終端的故障錄波文件，但是由于數(shù)據(jù)通信延時差異等因素影響，數(shù)據(jù)接收先后數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)采集時間順序不一致。全景錄波平臺總站接收到不同故障采集終端、不同時間采集的故障數(shù)據(jù)后，在連續(xù)的時間軸上根據(jù)數(shù)據(jù)時標(biāo)插入不同的數(shù)據(jù)斷面，保證數(shù)據(jù)斷面按照時間順序存儲，最終完成模擬量數(shù)據(jù)的故障時間變化趨勢和狀態(tài)動作量的時間序列。根據(jù)故障數(shù)據(jù)采集點的地理位置，結(jié)合電網(wǎng)地理接線圖，在電網(wǎng)故障數(shù)據(jù)時間同步的基礎(chǔ)上，完成故障數(shù)據(jù)的空間分布。通過對故障數(shù)據(jù)的時間和空間處理，可以得到任意地點模擬量的演化過程，故障在不同的地點的演化路徑。

總之，本發(fā)明通過整合已有的故障錄波數(shù)據(jù)、整改故障數(shù)據(jù)采集裝置，研發(fā)新的故障采集終端，通過數(shù)據(jù)的布點、采集頻率、采集類型的分析，完成故障數(shù)據(jù)的完備性采集；通過全景錄波平臺多模式啟動控制、多層次啟動控制、控制系統(tǒng)快速就地啟動、控制模式靈活修改、控制信號低延時傳輸?shù)匿洸▍f(xié)控技術(shù)，完成復(fù)雜連鎖故障的故障記錄跟隨；通過全網(wǎng)故障采集終端的高精度時標(biāo)處理，完成全網(wǎng)故障錄波數(shù)據(jù)的整合；通過多類型全網(wǎng)故障數(shù)據(jù)的時間、空間處理，實現(xiàn)電網(wǎng)故障的追溯功能；通過故障數(shù)據(jù)的存儲和管理，為事故分析和其他應(yīng)用提供強大的數(shù)據(jù)支撐。

雖然本發(fā)明已以較佳實施例公開如上，但實施例并不是用來限定本發(fā)明的。在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，所做的任何等效變化或潤飾，同樣屬于本發(fā)明之保護范圍。因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當(dāng)以本申請的權(quán)利要求所界定的內(nèi)容為標(biāo)準(zhǔn)。