[發明專利]基于專家系統和D-S證據理論的配電網故障原因分析法

在審

• 申請號: 201410125128.0
• 申請日: 2014-03-31
• 公開（公告）號: CN103871004A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 李天友;陳青;吳文宣;陳彬
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網福建省電力有限公司;國網福建省電力有限公司電力科學研究院;山東大學
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明涉及一種配電網故障原因分析方法，尤其涉及一種基于專家系統和D-S證據理論的配電網故障原因分析法。

背景技術

在現代電力系統中，大型的發電廠往往遠離負荷中心，發電廠發出的電能一般要通過高壓或超高壓輸電網絡送到負荷中心，然后在負荷中心由電壓等級低的網絡把電能分配到不同電壓等級的用戶。這種在電力網中主要起分配電能作用的網絡就稱為配電網絡。配電網絡主要供給一個地區的用電，因而又稱為地方電力網。相對于區域電力網絡來說，它的電壓等級和供電范圍均要小一些，但它在結構上最大的特點是作為電力網的末端而直接和用戶相連，能敏銳地反映著用戶在安全、優質、經濟等方面的要求。

長期以來，我國配電網基礎設施較差，發展水平較低，同發達國家相比，配電網建設相對落后。隨著城網和農網復雜化以及人民物質生活水平的不斷提高，電力需求增長迅速，國家加強了對配電網絡的建設和改造，網絡結構和硬件設施得到進一步完善，與此同時用戶對供電質量安全性和可靠性的要求也相應提高。配電網故障后的快速診斷和供電恢復，能顯著地縮短非故障區域的停電時間、減小停電帶來的不方便、縮小故障停電面積和降低停電損失；不僅如此，對于已確定的故障區域中故障原因的快速確定，不僅能及時把故障隔離在最小的區域，使故障影響更少的用戶，同時也能根據故障原因快速修復故障從而使受故障影響的用戶迅速的恢復用電；上述兩方面都能達到最小化或避免用戶的供電中斷，提高供電可靠性、改善供電質量的目的。所以不僅配電網故障自動定位、隔離及非故障區域的恢復供電是配電部門迫切需要的功能，對故障區域中故障原因的快速確定也是配電部門不能忽視的功能。

目前對于配電網故障原因的分析幾乎沒有人深入研究，現在配電網中主要的查找故障原因的方法是人工巡線法，人工巡線法主要是根據線路上的故障指示器或者配電自動化定位出的故障區域指示，通過工作人員按部就班的巡視來查找出配電線路上的故障點，并通過仔細檢查故障點查找出故障原因；但是這種方法不僅浪費人力，而且查找故障原因的時間長，效率低下，特別對于范圍廣泛的農村配電網，由于地理條件的關系交通不方便、環境惡劣，這種查找方法尤其需要更長的時間。所以迫切需要尋找一種提高人工巡線效率，快速查找故障原因的算法或者方法，該算法應該能夠根據各種信息基于合理推導得出故障原因的最精確結論，從而能整體提升配電網的供電可靠性，提高經濟效益。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能提出最可能的故障原因推理，為巡線人員查找故障原因增加目的性，從而提高故障原因查找效率的基于專家系統和D-S證據理論的配電網故障原因分析法。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：一種基于專家系統和D-S證據理論的配電網故障原因分析法，包括如下步驟，

步驟S01：確定配電網故障原因分析所需信息及其來源，該所需信息具體包括故障信息和非故障信息；

步驟S02：采用專家系統進行初步的故障原因分析，作為初步結論；

步驟S03：將上述每一個初步結論都作為一個基本信任分配函數；利用D-S證據理論的合成方式將各基本信任分配函數合成一個最終基本信任分配函數，該最終基本信任分配函數即最終結論，即得出配電網故障原因；

所述合成方式具體如下，

用???????????????????????????????????????????????表示一個互斥又可窮舉元素的集合，是的冪集，基本信任分配函數m是一個從到[0,1]的映射，A表示識別框架的任一子集，記作，且滿足

?????????????????????????????

式中m(A)稱為事件A的基本信任分配函數，它表示證據對A的信任程度；反映了對于空集不產生任何信度；反映了雖然給一個命題賦任意大小的信度值，但要求給所有命題賦予的信度值之和等于1；在識別框架下多個證據的基本信任分配函數中，對于一個子集?A，只要，則稱A為焦元。

在本發明實施例中，所述故障信息包括變電站層故障信息、饋線層故障信息和用戶層故障信息；所述變電站層故障信息通過變電站自動化系統獲取；所述饋線層故障信息通過配電網自動化系統獲取；所述用戶層故障信息通過客服服務系統獲取。

在本發明實施例中，所述變電站層故障信息包括保護動作信息、斷路器跳閘信息和故障錄波信息；所述饋線層故障信息包括分段開關狀態變動信息、線路電壓電流信息、線路過流報警信息、配變依次報警信息和電壓電流信息；所述用戶層故障信息包括用戶停電投訴信息。