[發明專利]考慮不確定信息的電網故障診斷系統的實現方法

有效

• 申請號: 201310214608.X
• 申請日: 2013-05-31
• 公開（公告）號: CN103278746A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 張海波;蘇煒智
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 黃家俊

技術領域

本發明屬于電力系統智能分析與控制技術領域，特別涉及考慮不確定信息的電網故障診斷系統的實現方法。

背景技術

隨著各級電網調度中心建設調控一體化，EMS（Energy?management?system）能量管理系統不僅要負責監視電網運行狀況，而且還接收了大量的異常、事故告警及控制信息。傳統的EMS系統更側重于電網的某一在線運行斷面的各種安全和經濟性指標的分析和計算，沒有事故告警信息的分析處理功能。調度員除了需要維持電網運行穩定外，還需要在事故來臨的時候作出快速準確的處理。特別是當電網發生大面積停電故障時，海量的故障告警信息瞬間上送，調度員僅能憑經驗和直覺立刻判斷故障，并采取有效措施減少事故損失。這無疑大大地增加了調度員的工作壓力。

電網故障診斷系統為輔助調度員的工作，從海量故障數據中有效地提取信息，并在保護、斷路器拒動誤動或通信線路傳輸錯誤等不確定因素出現的情況下，快速地給出正確的故障診斷結果。

目前，較為成熟的電網故障診斷系統主要采用以下三種方法：（1）基于專家系統。這種方法利用計算機技術將相關專業領域的理論知識與專家的經驗知識融合在一起，不僅可解決那些依靠解析方法不能解決的問題,也可使所求解問題的知識搜索和推理范圍縮小,提高問題求解速度和推理效率。這種方法在應用中出現了一些瓶頸。專家系統利用專家的經驗知識，通過固定的推理機制推理出結果，然而實際情況是千變萬化的，很難設計出一種固定的推理機制去適應各種現實情況。當EMS系統發生誤傳信息或丟失信息時，專家系統往往難以給出正確的診斷結果。另外專家系統的知識維護量大，知識缺乏自學習能力。（2）基于優化模型。基于優化技術的診斷模型創造性地將電網故障診斷問題轉換為求取極值的0-1整數規劃問題，但是這種方法不考慮故障發生過程的物理模型，容易導致診斷結果不唯一、運算速度低等問題。（3）基于Petri網。這種方法將電力系統故障看作是由一組離散事件組成，從電氣量變化、保護檢測到故障，到保護動作于開關跳閘，故障切除。整個過程用Petri網的形式表現出來。Petri網結構由五個元素組成，分別是庫所、變遷、托肯、庫所到變遷的有向弧和變遷到庫所的有向弧。在形成Petri網結構后，根據初始狀態設置托肯所在的庫所，然后通過點火機制，托肯將沿著變遷和有向弧最終到達一個庫所，該庫所即是推理的結論。這種方法的難點在于，Petri網模型將隨著元件數目的增加和網絡的擴大出現狀態組合爆炸，使得用戶難以進行維護。另外它也無法適應不確定信息的問題。

上述三種方法都有一定的實際應用，其中基于專家系統方法往往結合了其他的智能算法，但是總的來說，三種方法都難以解決現實情況遇到的信息誤報漏報問題。

公開號為CN101661070A的中國專利提出的基于信息論與專家系統的算法既繼承了專家系統實用高效的特點，還利用信息論的方法彌補了專家系統對于不確定信息的不足。在實驗算例中即使遠動通信出現較大的干擾，也可以給出正確的診斷結果。但算法功能不完善，原方法沒有考慮實用化過程可能遇到的問題，例如診斷過程由于保護和開關動作情況過于復雜導致的診斷速度慢的問題，并且只能給出包括故障設備、保護和開關的動作情況說明的診斷結果，不包括重合閘和備自投的動作情況說明。

發明內容

本發明針對基于信息論與專家系統的算法功能不完善，原系統沒有考慮到的重合閘功能和備自投功能，系統的運算速度難以滿足實際應用的需求的不足，提出了考慮不確定信息的電網故障診斷系統的實現方法。

考慮不確定信息的電網故障診斷系統的實現方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟1：建立電網故障診斷庫；

該電網故障診斷庫包括保護屬性、保護范圍、保護時限、保護和開關之間的關聯關系、保護和主設備之間的關聯關系、備自投裝置屬性、重合閘和開關之間的關聯關系、重合閘成功概率、一次設備故障概率、保護裝置誤動作概率、開關誤動作概率和信道誤碼概率；其中，

所述保護屬性包括保護性質，用以描述保護屬于主保護、后備保護、重合閘、備自投；

所述保護范圍，用以描述保護的范圍是本主設備、本主設備及下級設備、本主設備及下兩級設備；

所述保護時限，用以描述保護動作的延時；

所述備自投裝置屬性，按性質分為總信號保護和普通保護，總信號保護的關聯開關是備自投涉及到的所有開關，普通保護的關聯開關是具體動作的某個開關；