[發明專利]一種基于考慮氣象因素P系統的輸電網故障診斷方法

有效

• 申請號: 202110103575.6
• 申請日: 2021-01-26
• 公開（公告）號: CN112926023B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 王濤;陳孝天;黃著;趙斌;閆占新;劉偉;劉力源
• 申請（專利權）人: 西華大學;國網四川省電力公司技能培訓中心
• 主分類號: G06F17/16
• 分類號: G06F17/16;G06Q10/06;G06Q50/06;G06N3/04;G01R31/08
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務所(普通合伙) 11870
• 代理人: 李夢蝶

本發明公開了一種基于考慮氣象因素P系統的輸電網故障診斷方法，針對輸電網故障診斷問題的實際特點，提出了考慮氣象生存環境的脈沖神經膜系統及其對應的矩陣推理算法，并在此基礎上，提出了一種基于mleSNPS的故障元件診斷方法，能夠有效解決由于氣象因素所引起的故障信息不確定性和不精確性。本發明基于保護繼電器動作和斷路器跳閘伴隨的時序信息，將模糊化的時序信息用于修正保護繼電器動作和斷路器跳閘信息，提高了保護裝置動作信息的可信度。本發明基于災害天氣會導致電力通信系統的可靠性降低，警報信息在通信過程中畸變可能性上升等事實，將氣象因素融合到故障診斷過程中，提高了故障診斷方法的正確率。

技術領域

本發明屬于輸電網故障診斷技術領域，具體涉及一種基于考慮氣象因素P系統的輸電網故障診斷方法的設計。

背景技術

輸電網故障診斷旨在當其發生故障后，通過控制中心獲得的故障警報信息，準確識別故障元件，以加快系統供電的恢復進程。目前，輸電網的故障診斷所采用的方法主要有專家系統、模糊理論、Petri網、因果網絡、貝葉斯網絡、人工神經網絡和P系統等，其中P系統又稱膜系統，是自然計算的重要分支，旨在從細胞的功能結構，組織與器官等細胞群的信息處理協作方式以及其他高級生命結構中抽象出新型計算模型。診斷過程所采用信息主要是來自數據采集與監視控制(Supervisory Control And Data Acquisition，SCADA)系統的遙信量信息和故障錄波系統的遙測量信息。因此，信息的準確性對于診斷方法的性能至關重要。現有研究工作主要集中于處理由于設備自身誤動拒動和正常信道阻塞所引起的故障信息不確定性和不完備性。

而實際工程條件下，外界因素干擾也可影響故障信息的可信度。例如，輸電線路的外部氣象環境即為典型的外界干擾因素。在臺風、雷電、山火、覆冰等氣象條件下，輸電線路的故障率升高。由于氣象的發生區域等情況與實際故障設備的位置之間存在較強的關聯性，且惡劣的氣象條件更容易降低電力通信設備的可靠性，從而增加警報信息在通信過程中畸變的可能性。而信息畸變可增加故障警報信息的不確定性和不精確性，從而影響診斷的準確性。但是截至目前，氣象災害下的輸電網故障診斷研究還較為零散，相關工作亟待展開。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有輸電網故障診斷方法存在的上述問題，提出了一種基于考慮氣象因素P系統的輸電網故障診斷方法，以應對由于氣象因素所引起的故障信息不確定性和不精確性。

本發明的技術方案為：一種基于考慮氣象因素P系統的輸電網故障診斷方法，包括以下步驟：

S1、采用結線分析法判定輸電網的故障區域，并確定疑似故障元件。

S2、根據輸電網的物理拓撲結構和保護裝置配置信息，為每一個疑似故障元件建立基于考慮氣象生存環境的脈沖神經膜系統的故障元件診斷模型。

S3、根據輸電網保護裝置真實動作信息和故障時序信息，獲取故障元件診斷模型輸入神經元的初始脈沖值。

S4、通過氣象環境數據修正故障元件診斷模型輸入神經元的初始脈沖值。

S5、針對各個進行初始脈沖值修正后的故障元件診斷模型，并行執行矩陣推理算法，計算得到輸出神經元的脈沖值，并根據輸出神經元的脈沖值判定對應疑似故障元件的故障狀態。

進一步地，步驟S1包括以下分步驟：

S11、設置搜索迭代次數c＝1。

S12、依次對待診斷輸電網中的每個元件進行編號，將所有元件編號構成元件編號集合Q_C。

S13、從元件編號集合Q_C中任意取出一個元件編號放入元件編號子集合M_C中。