[發(fā)明專利]一種配電網(wǎng)故障診斷系統(tǒng)、方法及應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910059277.4
• 申請(qǐng)日: 2019-01-22
• 公開（公告）號(hào): CN109557423A
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張恒旭;石訪;劉偉生;孫百聰;薛景潤(rùn);王雪文;韋明杰;邢曉東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/08
• 分類號(hào): G01R31/08
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

本公開提供了一種配電網(wǎng)故障診斷系統(tǒng)、方法及應(yīng)用，將包含從實(shí)際電力系統(tǒng)或模型導(dǎo)出的暫態(tài)波形和事件數(shù)據(jù)的錄波文件進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，讀取配置文件信息，讀取網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與拓?fù)鋮?shù)信息；根據(jù)錄波文件中的輸入電壓/電流的模擬量，按照配置的算法，計(jì)算得到故障診斷所需要的故障特征相量；根據(jù)輸入電壓/電流的模擬量以及計(jì)算所得到的相量信息，依次進(jìn)行故障啟動(dòng)判據(jù)檢測(cè)、故障類型判別和故障定位，輸出故障診斷結(jié)果，本公開實(shí)現(xiàn)了開放性的數(shù)據(jù)來(lái)源、標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)格式與數(shù)據(jù)處理流程。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及一種配電網(wǎng)故障診斷系統(tǒng)、方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

本部分的陳述僅僅是提供了與本公開相關(guān)的背景技術(shù)信息，不必然構(gòu)成在先技術(shù)。

目前配電網(wǎng)的自動(dòng)化程度低，故障發(fā)生后的定位主要依靠巡線人員查找故障點(diǎn)，停電時(shí)間長(zhǎng)、供電可靠性差。為提高供電可靠性，實(shí)現(xiàn)智能配電網(wǎng)關(guān)于自愈性的要求，有必要針對(duì)配電網(wǎng)中的故障開發(fā)診斷與定位算法。大量隨機(jī)性、波動(dòng)性分布式電源接入配電網(wǎng)后，使配電網(wǎng)的潮流和故障特征發(fā)生根本性變化，對(duì)配電網(wǎng)故障診斷與定位算法提出了新的要求。

傳統(tǒng)故障診斷與定位算法使用的數(shù)據(jù)只是本地量測(cè)信息，數(shù)據(jù)來(lái)源單一。只使用就地信息的缺點(diǎn)是系統(tǒng)孤立，無(wú)法對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，不能夠得到全局最優(yōu)的解決方案。隨著廣域測(cè)量系統(tǒng)(Wide Area Measurement System,WAMS)在電力系統(tǒng)中的發(fā)展，逐步實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力系統(tǒng)的全局量的實(shí)時(shí)監(jiān)控與測(cè)量。相量測(cè)量單元(Phasor MeasurementUnit,PMU)作為其主要組成部分，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力系統(tǒng)電壓、電流、功角和頻率的實(shí)時(shí)、高精度同步采集。以PMU裝置為基本單元的WAMS系統(tǒng)通過(guò)全球定位系統(tǒng)(GPS)對(duì)事件信號(hào)的時(shí)間序列進(jìn)行標(biāo)記，實(shí)現(xiàn)采樣數(shù)據(jù)的同步性，所得到的高精度、具有時(shí)標(biāo)的測(cè)量信息為配電網(wǎng)故障診斷算法提供了可靠的數(shù)據(jù)源。

一般的故障診斷算法開發(fā)過(guò)程為，選擇故障特征編寫特定的算法，搭建仿真模型或使用現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)對(duì)算法的正確性進(jìn)行驗(yàn)證。現(xiàn)有的測(cè)試方法有：1)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，方法與實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景相同，但風(fēng)險(xiǎn)較大，成本高。2)仿真實(shí)驗(yàn)，使用軟件進(jìn)行仿真試驗(yàn)，該方法簡(jiǎn)單易行，但存在一定誤差，不能完全模擬配電網(wǎng)實(shí)際情況；3)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，利用高壓沖擊進(jìn)行測(cè)試，對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備要求較高；4)傳統(tǒng)動(dòng)模實(shí)驗(yàn)測(cè)試，只能夠模擬機(jī)電暫態(tài)，不能完全模擬實(shí)際線路，對(duì)于某些算法和裝置無(wú)法驗(yàn)證。以上開發(fā)與測(cè)試過(guò)程中的故障特征計(jì)算、仿真模型搭建等步驟并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)流程化，故障診斷算法模塊開發(fā)與測(cè)試的成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本公開為了解決上述問(wèn)題，提出了一種配電網(wǎng)故障診斷系統(tǒng)、方法及應(yīng)用，本公開實(shí)現(xiàn)了算法開發(fā)過(guò)程中的基本需求：開放性的數(shù)據(jù)來(lái)源、標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)格式、故障診斷模塊的可拓展性、格式化的測(cè)試報(bào)告。

根據(jù)一些實(shí)施例，本公開采用如下技術(shù)方案：

一種配電網(wǎng)故障診斷系統(tǒng)，包括：

數(shù)據(jù)接口層，被配置為將包含從實(shí)際電力系統(tǒng)或模型導(dǎo)出的暫態(tài)波形和事件數(shù)據(jù)的錄波文件進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，讀取配置文件信息，讀取網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與拓?fù)鋮?shù)信息，接收并傳送故障診斷結(jié)果；

相量計(jì)算層，被配置為根據(jù)錄波文件中的輸入電壓/電流的模擬量，按照配置的算法，計(jì)算得到故障診斷所需要的故障特征相量；

診斷算法層，被配置為根據(jù)輸入電壓/電流的模擬量以及計(jì)算所得到的相量信息，依次進(jìn)行故障啟動(dòng)判據(jù)檢測(cè)、故障類型判別和故障定位，輸出故障診斷結(jié)果。

一種配電網(wǎng)故障診斷方法，包括以下步驟：

(1)將包含從實(shí)際電力系統(tǒng)或模型導(dǎo)出的暫態(tài)波形和事件數(shù)據(jù)的錄波文件進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，讀取配置文件信息，讀取網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與拓?fù)鋮?shù)信息；

(2)根據(jù)錄波文件中的輸入電壓/電流的模擬量，按照配置的算法，計(jì)算得到故障診斷所需要的故障特征相量；