[發明專利]一種電網安全穩定控制系統狀態在線評估方法

在審

• 申請號: 202210329971.5
• 申請日: 2022-03-31
• 公開（公告）號: CN114707842A
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 熊俊;馬云麟;湯凡;歐陽金鑫;陳愚;鐘璐;蔣航;余建峰;陳柏汗;何笠;李凌川
• 申請（專利權）人: 國家電網公司西南分部;重慶大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;G06F17/10
• 代理公司: 重慶輝騰律師事務所 50215
• 代理人: 王海軍

本發明公開了一種電網安全穩定控制系統狀態在線評估方法。所述方法包括建立安全穩定控制系統的狀態指標集和評語集，根據監控數據實時計算各指標；對狀態指標劃分層級并先行判斷層級一地狀態指標值，并根據判斷結果分類執行后續步驟；在劃分層級的基礎上對狀態指標按劣化方式分類并計算隸屬度和劣化度；根據信息熵計算基礎權重，根據劣化度變化修正隸屬度并計算出變權函數，結合變權函數對基礎權重進行動態調節，從而計算得到綜合權重；以綜合權重構建出權重矩陣，并最終按照權重矩陣和隸屬度矩陣計算實時狀態指標數集；選取實時狀態數集中最大值所對應評估結果作為狀態評估結果。本發明能夠從整體上實現對安全穩定控制系統狀態的在線評估。

技術領域

本發明涉及電力系統保護和控制技術領域，具體涉及一種電網安全穩定控制系統狀態在線評估方法。

背景技術

隨著特高壓交直流電網快速發展，我國電網特性正在經歷前所未有的變化，當前電網運行控制復雜程度前所未有。電網運行高度依賴安全穩定控制系統，安全穩定控制系統已成為特高壓交直流電網安全穩定運行的標準配置。近年來，我國各大區域電網已逐步構建了特高壓交直流電網系統保護，進一步拓展傳統區域型安全穩定控制系統的架構和思路。

當電網受到嚴重故障沖擊時，安全穩定控制系統的可靠及時動作是保障電網安全穩定的重要前提，安全穩定控制系統運行狀態下降導致的誤動、拒動將給電網帶來難以承受的二次沖擊。歷史上，與安全穩定控制系統失效有關的電網事故不在少數，例如，2006年華中電網“7·1”停電事故，2011年美國“9·8”大停電事故，2018年巴西“3·21”大停電事故。因此，保障安全穩定控制系統處于正常運行狀態并穩定發揮作用已成為不容忽視的重要課題，非常有必要實現對安全穩定控制系統的在線狀態評估。

目前，安全穩定控制系統呈現出大型化、廣域化和復雜化發展趨勢。對安全穩定控制系統的運行狀態產生影響的因素眾多，在硬件方面，安全穩定控制系統連接了更多的一次、二次設備，彼此之間形成了復雜的耦合回路；在軟件方面，安全穩定控制系統的控制策略，運行流程更是會決定安全穩定控制系統能否實現其主要功能的基礎。自20世紀90年代以來，電氣設備的狀態評估技術逐漸受到關注。但是，目前電氣設備的狀態評估的研究主要集中于電力變壓器、斷路器等一次設備。安全穩定控制系統的狀態評估與預測性檢修決策依賴于設備監測數據、缺陷信息、故障和事故信息、檢修數據等綜合狀態信息的集成處理與評估，由于運行原理、工作方式、狀態特征的特殊性，現有的一些評估方法仍然不適用于安全穩定控制系統的狀態評估，受到關注的人工神經網絡算法的隱含層會極其復雜，同時參數過多導致收斂速度慢，穩定性極差。此外，基于人工智能的狀態評估本質仍是設備狀態特征信息的集成、融合與評價，目前基于人工智能的安全穩定控制系統狀態評估技術同樣存在空白，所以安全穩定控制系統的狀態評估尚無可用的技術方法。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明實際需要解決的問題是：選取合適的狀態指標用于建立狀態評估體系，精確反映不同狀態指標對安全穩定控制系統的影響程度，結合所有狀態指標得出安全穩定控制系統的評估結果。本發明通過結合安全穩定控制系統的各項功能模塊，根據各模塊指標對安全穩定控制系統的影響程度，能夠從整體上實現對安全穩定控制系統狀態的在線評估，并且直觀反映各個模塊功能的運行狀態，為安全穩定控制系統的故障排查與檢修決策提供科學依據。

為了解決上述技術問題，本發明采用了如下的技術方案：

一種電網安全穩定控制系統狀態在線評估方法，包括如下步驟：

S101、基于電網安全穩定控制系統能夠采集的監控數據，建立出安全穩定控制系統的狀態指標集X、相對應的評語集A和故障集Z；其中，評語集A包含4項評語：正常A₁、輕度劣化A₂、重度劣化A₃、故障A₄。

S102、按照各類狀態指標的重要性程度，劃分出電網安全穩定控制系統的狀態指標的三個層級；