[發明專利]一種超高壓變電站交流設備跳閘故障定位、辨識方法及系統

有效

• 申請號: 202010170497.7
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111461498B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 王奇;蘇浩輝;陳彥州;張晗;常安;賴光霖;張厚榮;尚佳寧;崔曼帝;鄭文堅;肖耀輝
• 申請（專利權）人: 中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司檢修試驗中心
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/00;G06Q50/06;G06N3/12;G01R31/54
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 周友元;黃培智

1.一種超高壓變電站交流設備跳閘故障定位、辨識方法，其特征在于：包括：

S101、接收超高壓變電站的主接線拓撲數據、保護配置數據、歷史故障數據、歷史運行數據、歷史外部環境數據、實時運行數據以及實時外部環境數據；

S102、根據主接線拓撲數據、保護配置數據、歷史運行數據、歷史外部環境數據以及歷史故障數據建立故障定位表，根據歷史外部環境數據與歷史故障數據建立故障源辨識表；

S103、根據主接線拓撲數據、保護配置數據、實時運行數據、實時外部環境數據結合故障定位表進行故障定位，得到超高壓變電站故障定位結果；具體包括：

依據實時外部環境數據結合故障定位表應用物元分析法進行外部環境因素作用下的超高壓交流設備綜合故障風險評估；

將評估結果與實時運行數據、保護配置數據以及主接線拓撲數據結合，構建以故障假說為優化變量的故障診斷模型，通過高級遺傳算法求解故障診斷模型，得到故障定位結果；

其中，故障診斷模型為基于高級遺傳算法的數學解析故障診斷模型，數學解析故障診斷模型的決策變量為交流設備的故障假說，表示為：S＝[D C R]

其中：

D＝(d₁,d₂,d₃,……,d_nd)，d_i＝1或0表示故障停電區域的第i個交流設備處于故障或者正常工作狀態；

C＝(c₁,c₂,c₃,……,c_nc)，c_i＝1或0表示故障停電區域的第i個斷路器處于跳閘或未跳閘狀態；

R＝(r₁,r₂,r₃,……,r_nr)，r_i＝1或0表示故障停電區域的第i個保護處于跳閘或未跳閘狀態；

其中，故障診斷模型的目標函數表示為：

E_(S)＝ΔE1_(S)+ΔE2_(S)+αΔF_(S)+βΔH_(S)

其中：

反映斷路器和保護的實際動作狀態與期望動作狀態之間的差異，其值越大表明不正確動作的電力元件數量越多；

反映斷路器和保護實際動作狀態與調度中心接收到的動作狀態之間的差異，其值越大表明通信過程導致的警報錯誤越多；

為故障元件數量最小化指標，α是對應的權重系數，αΔF越小表明故障元件數量越小，該指標用于防止誤報信息導致的故障假說被選中；

為根據故障風險評估等級確定的超高壓交流設備故障風險評估值，β為對應的權重系數，當故障定位表確定的第i個交流設備的故障風險d_i^h較大時，對應的βΔH將會較小，使選定該設備為故障元件的故障假說容易被選中，反之，βΔH較大，使選定該設備為故障元件的故障假說不容易被選中；

S104、根據實時運行數據結合故障定位結果、實時外部環境數據結合故障源辨識表進行故障源辨識，得到超高壓變電站故障源辨識結果。

2.如權利要求1所述的一種超高壓變電站交流設備跳閘故障定位、辨識方法，其特征在于：在步驟S102中：

所述的故障定位表為計及不同告警等級的不同外部環境因素作用下的超高壓交流設備歷史故障率統計表；

所述的故障源辨識表為超高壓交流設備歷史故障原因統計表。

3.如權利要求1所述的一種超高壓變電站交流設備跳閘故障定位、辨識方法，其特征在于：步驟S104包括：

依據故障定位結果調取故障設備的故障錄波數據，通過對故障設備兩端三相電流做小波分析確定其故障類型與相別；

根據所得的故障類型與相別，結合故障設備的故障風險評估結果判斷故障是否由外部環境因素造成，若是，則根據實時外部環境數據結合故障源辨識表確定各外部環境因素作為故障原因的概率；

否則，判斷故障為外部環境因素以外的其他原因造成，結合故障類型與相別的判斷結果以及故障源辨識表辨識具體故障原因。