[發(fā)明專利]基于概率加權(quán)二分圖法的智能變電站故障診斷方法

有效

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• 申請日: 2014-05-28
• 公開（公告）號: CN103986238A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高湛軍;高諾;王俊山
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H02H7/22
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于概率加權(quán)二分圖法的智能變電站故障診斷方法。

背景技術(shù)

在傳統(tǒng)變電站中由于二次系統(tǒng)采用硬接線，存在相應(yīng)邏輯實回路，物理接線與變電站的功能配置存在一一對應(yīng)的關(guān)系，因此通過檢測二次系統(tǒng)的接線便可以分析確定變電站二次系統(tǒng)故障。但是隨著技術(shù)的發(fā)展，智能變電站以其特有的優(yōu)勢成為未來變電站發(fā)展的趨勢。而智能變電站二次系統(tǒng)則將硬接線變?yōu)橥ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)，即實回路變?yōu)樘摶芈?，站?nèi)的采樣信息、控制信息、閉鎖信息、狀態(tài)信息以及繼電保護跳閘合閘都是通過通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)與功能信息以及信號的輸入輸出不再一一對應(yīng)?；谶@些變化，智能變電站二次系統(tǒng)的故障診斷與傳統(tǒng)變電站有很大的不同。

由于傳統(tǒng)變電站故障診斷算法模型一般是建立在開關(guān)信息、保護動作信息以及一次系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，因此這些算法只涉及變電站一次系統(tǒng)的故障診斷，對于二次系統(tǒng)的故障診斷則很少有涉及。這樣的診斷是很不全面的，不利于故障的快速切除以及停電恢復(fù)。同時對于智能變電站，由于其二次系統(tǒng)實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化，傳統(tǒng)變電站的故障診斷模型更加無法適用于其二次系統(tǒng)的故障診斷，并且通過查閱相應(yīng)的資料可以發(fā)現(xiàn)，依靠智能變電站一次系統(tǒng)以及二次系統(tǒng)征兆信息進行一次系統(tǒng)與二次系統(tǒng)故障診斷的研究，至今仍然比較匱乏。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明公開了基于概率加權(quán)二分圖法的智能變電站故障診斷方法，利用智能變電站征兆信息及召測信息，建立系統(tǒng)的概率加權(quán)二分圖，這種方法邏輯清晰易懂，不論系統(tǒng)多復(fù)雜，均可用二分圖表示其內(nèi)在關(guān)系，同時該方法過程簡單，非常實用?；谠摲椒ㄟM行智能變電站故障診斷，可以準確的診斷智能變電站一次系統(tǒng)及二次系統(tǒng)的故障。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的具體方案如下：

步驟一：獲得智能變電站征兆信息并根據(jù)故障分析的實際需要獲得召測信息；

步驟二：對步驟一所獲得的所有信息進行優(yōu)先級分類，對各征兆信息與召測信息進行概率賦值，得到實際系統(tǒng)的概率加權(quán)二分因果圖；

步驟三：根據(jù)步驟二得到的概率加權(quán)二分圖，采用基于貝葉斯公式的故障定位算法計算每種可能故障發(fā)生的概率，進行故障最終定位，確定故障元件，輸出診斷結(jié)果；

步驟四：根據(jù)輸出的故障診斷結(jié)果，進一步分析引起該次故障的原因，若下次出現(xiàn)相同故障則快速的進行診斷。

所述步驟一中，智能變電站征兆信息包括所有的繼電保護動作信息、開關(guān)信息、二次系統(tǒng)征兆信息，其中二次系統(tǒng)征兆信息包括網(wǎng)絡(luò)通信通斷信息、交換機故障信息及流量信息；

所述召測信息為征兆信息中沒有上傳但是分析需要的繼電保護動作信息、斷路器信息、二次通信網(wǎng)絡(luò)的靜態(tài)配置信息、動態(tài)監(jiān)測信息以及網(wǎng)絡(luò)延時等；

所述二次通信網(wǎng)絡(luò)的靜態(tài)配置信息包括通過全站系統(tǒng)配置文件SCD獲取的智能變電站二次系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)配置信息以及智能電子設(shè)備配置信息；

所述動態(tài)監(jiān)測信息包括通過數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)SCADA獲得的二次系統(tǒng)召測信息以及通信網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)監(jiān)測信息；

所述二次系統(tǒng)召測信息包括電源故障、報文異常及網(wǎng)絡(luò)延時。

所述步驟一中還包括根據(jù)征兆信息對智能變電站一次系統(tǒng)進行故障診斷，當(dāng)征兆信息屬于一次系統(tǒng)中的信息則判斷為一次系統(tǒng)故障，并根據(jù)信息的類型診斷出相應(yīng)的故障元件，若不是一次系統(tǒng)，則應(yīng)進一步診斷智能變電站的二次系統(tǒng)，根據(jù)獲得二次系統(tǒng)的征兆信息進一步判斷是否為二次系統(tǒng)設(shè)備故障。

所述步驟二中對步驟一所獲得的所有信息進行優(yōu)先級分類，以確定其優(yōu)先級順序；

在獲得的征兆信息以及召測信息中，首先根據(jù)繼電保護動作信息以及開關(guān)信息判斷是否是一次系統(tǒng)故障，若判斷為一次系統(tǒng)故障，則只用第一優(yōu)先級信息即可；若根據(jù)斷路器信息以及保護動作信息判斷一次系統(tǒng)正常，則由二次裝置信息以及局域網(wǎng)信息判斷確定那個二次裝置故障。

根據(jù)優(yōu)先級確定一次系統(tǒng)故障，其次確定二次系統(tǒng)設(shè)備故障，最后確定二次系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)故障的原則確定優(yōu)先級的規(guī)則，所述優(yōu)先級的確定規(guī)則：

第一優(yōu)先級：繼電保護動作信息以及開關(guān)信息；

第二優(yōu)先級：二次裝置信息；

第三優(yōu)先級：局域網(wǎng)信息，具體包括：網(wǎng)絡(luò)通斷、交換機故障及流量及誤碼率。

所述步驟二中得到實際系統(tǒng)的概率加權(quán)二分因果圖，具體為：確定系統(tǒng)的故障集，獲得的征兆信息以及召測信息集，依據(jù)系統(tǒng)的故障集與征兆信息以及召測信息集之間的拓撲關(guān)系建立相應(yīng)的概率加權(quán)二分圖。