[發明專利]一種基于膜系統的電力系統故障自動診斷方法

有效

• 申請號: 201811551364.3
• 申請日: 2018-12-19
• 公開（公告）號: CN109633372B
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發明（設計）人: 張葛祥;易康;榮海娜;董建平
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 51245 成都盈信專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 崔建中

一種基于模糊推理脈沖神經膜系統的電力系統故障自動診斷方法，首先構建表征整個電網拓撲結構的拓撲數據及其保護配置的保護數據。其次，在SCADA系統提供保護與開關的動作信息后，調用電力網絡拓撲分析算法程序利用斷路器開合狀態確定出相關的可疑故障元件，生成每個可疑故障元件相應的模糊推理脈沖神經膜系統診斷模型，然后再調用模糊推理脈沖神經膜系統的推理算法，確定故障元件。本發明采用程序化的方式實現了模糊推理脈沖神經膜系統在電力輸電網中的故障診斷。整個故障診斷過程自動實現，即使在大規模電網的復雜故障以及在SCADA系統提供完備故障信息或存在保護斷路器誤動、拒動等信息不完備的情況下都能高效、自動地獲得正確的診斷結果。

技術領域

本發明涉及電網調度與故障分析技術領域，特別是一種基于模糊推理脈沖神經膜系統(FRSN P system)的電力系統故障自動診斷方法。

背景技術

隨著現代社會生產力水平的不斷提升，電能用戶對于供電可靠性特別是連續性的要求越來越高，優質、可靠、穩定的電力供應已成為電力用戶的普遍需求。與此同時，現代電力系統的互聯規模和運行的復雜性也在不斷增加，使得電網故障造成的損失較以往也大大增加。因此保證連續可靠的電力供應已經成為電力系統一個極為重要的目標。然而由于自然、人為等多種因素的影響，故障的出現又是不可避免的。另一方面，隨著計算機技術和自動化技術的高速發展，調度系統中接入的遠動信息和繼電保護信息越來越豐富。當電網發生故障時，各級自動裝置將會產生大量的警報信息，而這些信息在電力系統故障的瞬間將會不加選擇的涌入調度控制中心，特別是同時出現多重故障并伴隨有保護和斷路器的拒動誤動等情況時，故障診斷問題將會變得異常復雜。在這種情況下，要求調度人員在很短時間內迅速準確地判斷出故障實際上是十分困難的，很容易出現誤判斷、誤處理，使事故進一步擴大、故障恢復時間進一步加長，從而會導致更為嚴重的停電事故，帶來更惡劣的影響。因此發明一種高效、自動的電力系統故障集中診斷系統在電力系統故障特別是復雜故障的情形下，該系統能夠輔助運行人員進行故障診斷，自動、快速、準確地判斷故障區域、識別故障元件具有重要的實際意義。

作為分布式并行生物計算的一類分支，膜計算，伴隨其發展，諸多學者提出了各種類型的膜系統及其在工程當中的應用。其中，模糊推理脈沖神經膜系統由于其具有直觀的圖形表示、并行性、動態性以及不確定性，不僅可以形象地表示模糊知識庫中的模糊產生式規則，而且可以有效的利用矩陣形式模擬動態模糊推理行為，非常有助于分析離散系統狀態的動態演變過程。而電網故障后，在繼電保護系統的保護下，故障清除隔離的過程中，保護的動作以及斷路器的跳閘等一系列事件也是一個離散的動態過程。此外，在故障清除過程當中，常伴隨有保護或斷路器出現拒動或誤動等不確定性的存在，因此，模糊推理脈沖神經膜系統的特點使其非常適合求解電網故障診斷問題。故近年來，其在電力系統故障診斷方面得到了廣泛的應用。

之前，這些基于模糊推理脈沖神經膜系統的方法具有一些優點并得到了一定的應用，但在實際應用中也暴露了一些缺點。到目前為止，模糊推理脈沖神經膜系統用于電力系統故障診斷其有效性和正確性的驗證都是通過手工計算應用實例的結果而得到的。同時，對于不同的故障元件都需要建立其基于模糊推理脈沖神經膜系統的診斷模型，此過程工作量十分巨大且繁瑣，推理結果也是基于手工計算而得，因此效率十分低下，無法做到自動且快速的實現故障定位。此外，在實際應用中，現代電力系統的互聯規模也在不斷的增大，整個故障診斷過程的復雜程度也在不斷增加，所以采用傳統的手工計算推導出結果的方式顯然是無法滿足電網迅速發展的要求。因此，如何高效、快速、準確地判斷出故障區域、并且能夠自動建立各個故障元件的模糊推理脈沖神經膜系統診斷模型，對于電力系統的安全運行研究具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種基于模糊推理脈沖神經膜系統的電力系統故障自動診斷方法。

本發明采用的技術方案為：

一種基于模糊推理脈沖神經膜系統的電力系統故障自動診斷方法，包括