[發明專利]一種電網故障預警裝置及方法

在審

• 申請號: 202011178835.8
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112363012A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 杜潔;趙軼;王浩;趙旭偉
• 申請（專利權）人: 國家電網有限公司;國網河北省電力有限公司;國網河北省電力有限公司新樂市供電分公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 劉文靜;王瑞紅

本發明涉及母線故障診斷技術領域，隨著人工智能在工業各方面的滲透，針對電網該母線的故障診斷涌現出多種智能算法，主要以神經網絡等建立電網母線組的故障識別模型為主，但是這種算法需要配備龐大的母線溫度溫度信號庫，這就造成在建立完整數據庫的過程中困難較大，且此方法處于實驗階段。本發明公開了一種電網故障預警裝置及方法，包括：建立一數據存儲單元；提取待測信號X和參考信號Y，并分別對所述待測信號X和所述參考信號Y進行待測信號特征矩陣A和參考信號特征矩陣B的建立；基于熵權法分別計算A和B中同一位置特征向量的數值；構建預警指標a及門檻值矩陣alfa，并根據預警門檻值和預警指標來判斷電網該母線是否正常并建立狀態表Tab。

技術領域

本發明涉及配電技術領域，具體為一種電網故障預警裝置及方法。核心思想是通過待測信號與參考信號計算預警指標，并構建預警指標的門檻值矩陣，最后通過對比分析預警指標及其門檻值的大小綜合判斷電網該母線是否故障。

背景技術

近年來，全球掀起了智能電網的研究和建設熱潮。智能配電網作為智能電網中連接主網和面向用戶供電的重要組成部分，其運行狀態正常與否直接影響千家萬戶的電力供應。同時，隨著分布式電源的接入、電動汽車的普及和用戶互動電力的增加，使得配電網的動態行為變得復雜，運行風險大大增加，一旦發生配電網停電事故都會對社會生活造成巨大的影響及損失。因此，亟需對智能配電網的故障預警進行更加深入的研究，為相關管理人員對智能配電網的維護提供指導和幫助。

目前，國內外學者針對智能配電網故障預警從不同的角度提出了各種解決方案。研究表明配電網大部分故障，在破壞性故障發生之前，配電網就已經進入病態運行，具有趨勢性和累積效應。但目前大多數的解決方案是利用配電網的局部參數如諧波電流和短路電流，或者是局部部件如變壓器，又或者是與外在因素如雷雨天氣相關聯，來達到對智能配電網故障預警的效果。這些解決方案未能從整體上對智能配電網的運行狀態進行把握，并且在預警的方案上，只考慮了當前的某一因素從而判斷是否需要預警，未能充分利用配電網故障的趨勢性和累積效應，從而在面對越來越復雜的智能配電網時，故障預警的準確率上稍有欠缺。因此，目前急需一種能夠實現對智能配電網的運行狀態整體把握，并能從當前和以往的運行狀態來共同決定是否即將出現故障的預警方法。

發明內容

本發明目的在于提出一種電網故障預警裝置及方法，考慮到一系列實際問題，采用電網該母線正常時的信號，建立不同電壓等級、不同電網該母線正常時的最大可預警指標的門檻值矩陣。在對母線進行診斷預警時，計算該該母線的預警指標值，并通過對比分析該該母線的相同電壓等級下的門檻值，來對母線作出是否預警的指示。進一步而言，利用小波變換從電網該母線正常的溫度信號中提取能量特征矩陣，并基于熵權法建立故障預警指標的門檻值矩陣，將計算得到的待測該母線的預警指標與相對應的門檻值進行比較分析，并改變小波分解的層數重復上述步驟，最后綜合分析實現待測該母線是否進行故障預警的任務。

本發明提供的技術方案為:所述的方法包括，

一種電網故障預警裝置及方法，具體的過程如下：

所述步驟1.建立一數據存儲單元，所述存儲單元定期存儲和更新一電網母線組在無故障情況下提取的該母線組中不同電壓等級下的所有母線溫度信號；所述溫度信號包括所述電網母線組中不同電壓等級下的所有母線實際的工作溫度；提取所述溫度信號作為所述電網母線組中不同電壓等級下所有母線故障預警時的備用參考信號；

所述步驟2.從所述電網該母線中提取待測信號X和參考信號Y，并分別對所述待測信號X和所述參考信號Y進行小波分解，提取各自能量系數特征屬性值，各個所述能量系數特征屬性值組成能量系數特征屬性特征維，進而分別構建待測信號特征矩陣A和參考信號特征矩陣B；