[發(fā)明專利]面向配電系統(tǒng)的故障檢測(cè)方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710334875.9
• 申請(qǐng)日: 2017-05-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107204662B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙千川;楊文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J13/00
• 分類號(hào): H02J13/00
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張潤(rùn)

本發(fā)明公開(kāi)了一種配電系統(tǒng)的故障檢測(cè)方法及裝置，其中，方法包括：根據(jù)配電系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)及電能的傳輸和分配關(guān)系構(gòu)建配電系統(tǒng)的能量網(wǎng)絡(luò)模型；基于能量平衡建立饋線區(qū)段、分段開(kāi)關(guān)狀態(tài)和電力參數(shù)的關(guān)聯(lián)分析模型；采集配電系統(tǒng)的電力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和開(kāi)關(guān)狀態(tài)；根據(jù)能量網(wǎng)絡(luò)模型和關(guān)聯(lián)分析模型以及配電系統(tǒng)的電力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)饋線故障和傳感器故障。該檢測(cè)方法可以在沒(méi)有饋線故障信息的情況下，能同時(shí)甄別配電網(wǎng)傳感器故障和饋線區(qū)段故障，并能適應(yīng)配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化，計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)便，有利于工程實(shí)施，提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性和適用性，有效保證檢測(cè)的可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及配電系統(tǒng)監(jiān)控及故障診斷技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種面向配電系統(tǒng)的故障檢測(cè)方法及裝置。

背景技術(shù)

隨著配電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大以及自動(dòng)化和信息化程度的提高，配電網(wǎng)安全管理的復(fù)雜性隨之增加。配電網(wǎng)故障檢測(cè)對(duì)于提高供電可靠性和安全性具有重要作用，一直是學(xué)術(shù)界和工業(yè)界共同關(guān)注的焦點(diǎn)。隨著FTU(feeder terminal unit，饋線終端單元)等自動(dòng)化設(shè)備在配電網(wǎng)中的大量應(yīng)用，可以實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)獲取配電網(wǎng)運(yùn)行信息，配電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)及各類電力參數(shù)已成為配電網(wǎng)故障檢測(cè)的主要依據(jù)。

相關(guān)技術(shù)中，現(xiàn)有的檢測(cè)方法大致可以分為圖論和人工智能兩類方法。基于圖論和矩陣的故障檢測(cè)和定位方法，盡管計(jì)算速度快，但仍然難以甄別傳感器故障，且計(jì)算過(guò)程較復(fù)雜，制約了方法的工程應(yīng)用。基于人工智能的故障檢測(cè)方法，具有較好的容錯(cuò)性，但迭代復(fù)雜，計(jì)算量大，定位速度慢。盡管研究人員提出了大量的故障檢測(cè)和定位方法，然而與日益豐富的方法相對(duì)照，實(shí)用化的配電網(wǎng)故障診斷系統(tǒng)卻鮮有報(bào)道。配電網(wǎng)故障檢測(cè)實(shí)用化面臨的困難主要有以下兩個(gè)方面。1)由于饋線終端、配電自動(dòng)化設(shè)備及通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行環(huán)境惡劣，如通訊擾動(dòng)或中斷、傳感器漂移或失效等普遍存在，上報(bào)的數(shù)據(jù)容易出現(xiàn)畸變、丟失甚至錯(cuò)誤，現(xiàn)有方法難以區(qū)分傳感器故障和配電線路故障，在面對(duì)實(shí)際的配電網(wǎng)絡(luò)故障定位和排除問(wèn)題時(shí)作用不明顯；2)在線運(yùn)行的電網(wǎng)故障診斷系統(tǒng)的信息建模和維護(hù)工作非常繁重，制約了系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用。現(xiàn)有的診斷方法普遍需要依靠人工定義診斷規(guī)則，根據(jù)特定的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，這些工作需要由掌握電網(wǎng)運(yùn)行特點(diǎn)和保護(hù)基本原理的專業(yè)人員完成，工作量大而瑣碎。在診斷系統(tǒng)投入運(yùn)行后，一旦電網(wǎng)設(shè)備或結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，原有的診斷模型和規(guī)則需要進(jìn)行相應(yīng)的修改，這增大了診斷系統(tǒng)的維護(hù)工作量。因此，配電網(wǎng)的故障檢測(cè)迫切需要一種能甄別傳感器故障和設(shè)備饋線故障的檢測(cè)方法，該方法應(yīng)能自適應(yīng)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的變換。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)是基于發(fā)明人對(duì)以下問(wèn)題的認(rèn)識(shí)和發(fā)現(xiàn)作出的：

在能源的開(kāi)發(fā)與利用實(shí)踐中，人們逐漸形成能源網(wǎng)絡(luò)的概念，旨在探索各種形式能量的統(tǒng)一物理機(jī)理，以實(shí)現(xiàn)能源的合理應(yīng)用。從能量角度來(lái)看，配電系統(tǒng)本質(zhì)上是對(duì)電能的分配、傳輸和控制，能量的傳遞將饋線、開(kāi)關(guān)設(shè)備和感知測(cè)量數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來(lái)，整體上反映了配電系統(tǒng)的工作狀態(tài)。

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。

為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種配電系統(tǒng)的故障檢測(cè)方法，該方法可以提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性和適用性，有效保證檢測(cè)的可靠性。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種配電系統(tǒng)的故障檢測(cè)裝置。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明一方面實(shí)施例提出了一種配電系統(tǒng)的故障檢測(cè)方法，包括以下步驟：根據(jù)配電系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)及電能的傳輸和分配關(guān)系構(gòu)建所述配電系統(tǒng)的能量網(wǎng)絡(luò)模型；基于能量平衡建立饋線區(qū)段、分段開(kāi)關(guān)狀態(tài)和電力參數(shù)的關(guān)聯(lián)分析模型；采集所述配電系統(tǒng)的電力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和開(kāi)關(guān)狀態(tài)；根據(jù)所述能量網(wǎng)絡(luò)模型和所述關(guān)聯(lián)分析模型以及所述配電系統(tǒng)的電力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)饋線故障和傳感器故障。

本發(fā)明實(shí)施例的配電系統(tǒng)的故障檢測(cè)方法，在沒(méi)有饋線故障信息的情況下，能同時(shí)甄別配電網(wǎng)傳感器故障和饋線區(qū)段故障，并能適應(yīng)配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化，計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)便，有利于工程實(shí)施，提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性和適用性，有效保證檢測(cè)的可靠性。